Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
АЛИМОВА
Юлия Борисовна
ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ
У ДЕТЕЙ ПРИ ДИСБАЛАНСЕ В СИСТЕМЕ ДЕТОКСИКАЦИИ
КСЕНОБИОТИКОВ
14.01.08 Ц педиатрия
14.01.25Цпульмонология
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Санкт ЦПетербург
2012
Работа выполнена на кафедре педиатрии, эндокринологии и абилитологии факультета повышения квалификации и последипломной переподготовки Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Научные руководители:
кандидат медицинских наук, доцент Галустян Анна Николаевна
доктор медицинских наук, профессор Желенина юдмила Александровна
Официальные оппоненты:
Эрман Лев Владимирович, Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, кафедра поликлинической педиатрии, заведующий
Гембицкая Татьяна Евгеньевна, доктор медицинских наук, профессор Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П.Павлова Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, Научно-исследовательский институт пульмонологии, руководитель отдела.
Ведущая организация: Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-медицинская Академия имени С.М.Кирова Министерства обороны Российской Федерации.
Защита состоится л10 декабря 2012 года в 10 час. на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д.208.087.03 при ГБОУ ВПО СПбГПМА Минздравсоцразвития России по адресу: 194100 Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО СПбГПМА Минздравсоцразвития России (194100, Санкт-Петербург, ул. Кантемировская д.16)
Автореферат разослан л_________________2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук,
профессор Чухловина Мария Лазаревна
Общая характеристика работы
Актуальность исследования
Последние десятилетия характеризуются увеличением частоты аллергических заболеваний у детей. Бронхиальная астма - ведущая патология среди аллергических заболеваний. Эпидемиологические исследования последних лет подтверждают высокую распространенность бронхиальной астмы у детей, которая составляет от 2% до 13% в различных популяциях. [Балабокин И.И, 2003; Баранов В.С., 2008]. По своей генетической природе аллергические заболевания являются полигенными, или многофакторными с аддитивно-полигенным наследованием [Holgate S.T., 1997; Пузырев В.П. и др., 1998; Hall I.P., 1999]. При данной патологии наблюдается положительная корреляция с увеличением химической нагрузки на среду обитания человека [Авдеенко Н.В., 1990; Балаболкин И.М., 1994; Шамов Б.А. и др. 1997; Brunekreef B., 1997; Schaid D.J., Rowland C., 1998; Ciccone G. et al., 1998; Norris et al., 1999; Gavett S.H., Koren H.S., 2001; Burr M.L. et al., 2003; Соломон Д.М, 2003]. Всё большую актуальность приобретает идентификация специфичных генов и средовых факторов в различных популяциях, взаимодействие которых формирует норму реакции человека и его адаптацию к меняющейся среде обитания [Спицын В.А. и др.]. Исследования молекулярно-генетических основ бронхиальной астмы за последние 10-15 лет, позволили выявить важную роль в детерминации подверженности к ней полиморфизма многих генов, в том числе генов интерлейкинов и их рецепторов (IL4, IL5, IL4RAаи др.), генааb-субъединицы высокоаффинного рецептора к IgE, генаb2-адренергического рецептора и т.д.. Несмотря на большие успехи в этой области, четкого понимания механизмов взаимосвязи генетических и средовых факторов в детерминации астмы все еще нет. В настоящее время известен ряд полиморфных генов, определённые варианты и генотипы которых обнаруживают связь с аллергическими заболеваниями [Фрейдин М.Б., 2001; Cookson, 2005; Lee et al., 2006]. Гены ферментов детоксикации (биотрансформации) ксенобиотиков также являются кандидатными в формировании предрасположенности к данной патологии, так как их белковые продукты осуществляют взаимодействие со средой, детоксицируя или токсифицируя чужеродные химические соединения, попадающие в организм, в том числе и лекарственные препараты [Jacqz-Aigrain, Cresteil, 1992; Ingelman-Sundberg, 1995; Mancinelli et al., 2004]. Они могут быть генетическими маркёрами на всех этапах развития заболевания от его инициации к исходу и, соответственно, могут позволить выявить предрасположенность к заболеванию помочь в ранней диагностике заболевания. Зная генотип больного, можно составить прогноз течения заболевания, выбрать наиболее оптимальную терапию. Кроме того, в случае аллергических заболеваний, особенно при бронхиальной астме, диапазон проявления генотипа в фенотипе для генов детоксикации ксенобиотиков может быть очень широким. Показано, что фенотипические эффекты проявления генов могут различаться для разных рас, этнических групп одной расы, у мужчин и женщин, в разных возрастных группах, при воздействии различных внешних факторов. В связи с этим ясно, что исследуемый полиморфизм играет важную роль в развитии заболевания, определяет особенности его формирования и клинические фенотипы [Garte, 2001; Ляхович и др., 2006, Сардарян И.С и др., 2009]. Это обстоятельство определяет актуальность анализа ассоциаций с бронхиальной астмой полиморфизма еще не изученных или слабо исследованных в этом отношении генов.
Цель работы
Изучение полиморфизма генов ферментов 1-ой и 2-ой фазы биотрансформации ксенобиотиков как возможных генетических факторов риска, лежащих в основе формирования фенотипов бронхиальной астмы у детей для разработки эффективных диагностических и дифференцированных терапевтических мероприятий.
Задачи исследования
1. Осуществить динамическое наблюдение за состоянием здоровья детей, больных атопической бронхиальной астмой, проследить этапы формирования болезни, охарактеризовать клиническиеафенотипы и прогноз течения а заболевания.
2. Изучить полиморфные варианты генов ферментов первой фазы биотрансформации ксенобиотиков, регулирующих взаимодействие организма с окружающей средой (CYP1A1, CYP2C9, CYP2C19,СYP2D6) при различных фенотипах бронхиальной астмы у детей.
3. Изучить полиморфные варианты генов ферментов второй фазы биотрансформации ксенобиотиков, регулирующих взаимодействие организма с окружающей средой (GSTT1, GSTM1, NAT2) при различных фенотипах бронхиальной астмы у детей
4. Изучить полиморфные варианты гена TNF при различных фенотипах бронхиальной астмы у детей.
5. Определить особенности формирования и течения бронхиальной астмы и ее фенотипов при различных ассоциациях полиморфных вариантов генов ферментов 1-ой и 2-ой фаз системы биотрансформации ксенобиотиков.
6. Оценить роль дисбаланса системы биотрансформации ксенобиотиков при формировании и течении бронхиальной астмы и ее фенотипов у детей.
Научная новизна
- Получены новые теоретические знания, касающиеся клинических фенотипов атопической бронхиальной астмы у детей. Впервые выделены и охарактеризованы 3 ведущих клинических фенотипа атопической бронхиальной астмы: а) Атопическая бронхиальная астма в структуре Атопической болезни. б) Атопическая бронхиальная астма с аллергическим ринитом, предшествующим бронхиальной астме или сопутствующим ей. в) Бронхиальная астма без предшествующей и сопутствующей аллергопатологии.
- Было установлено, что приоритетными являются результаты, оценивающие вклад генов предрасположенности CYP1А1,CYP2C19, CYP2D6, CYP2C9, TNF, GSTT1, GSTM1 NAT2 в формировании и течении отдельных фенотипов бронхиальной астмы у детей.
- Впервые у детей, страдающих бронхиальной астмой, была произведена оценка суммарного показателя частоты встречаемости функционально лослабленных генотипов CYP1А1,CYP2C19, CYP2D6, CYP2C9, TNF, GSTT1, GSTM1 NAT2, в зависимости от тяжести течения заболевания и клинического фенотипа заболевания.
- Впервые установлена связь между дисбалансом в системе детоксикации ксенобиотиков и течением бронхиальной астмы у детей.
Научно-практическая значимость работы
Результаты исследования ассоциаций полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков (ФБК) с многофакторными заболеваниями могут быть использованы в профилактической медицине для формирования групп повышенного риска заболевания. Знание показателей ассоциации полиморфных вариантов генов ФБК с клиническими особенностями течения астмы дают возможность прогнозирования течения заболевания у конкретного больного и оптимизации терапии. Результаты исследования воздействия курения на формирование бронхиальной астмы у детей с различными генотип/фенотип ассоциациями могут быть использованы для профилактической работы с родителями.
Основные положения, выносимые на защиту
- Установлена клиническая гетерогенность бронхиальной астмы у детей, позволившая охарактеризовать три фенотипа заболевания- астма в структуре латопического марша, астма с аллергическим ринитом, астма без сопутствующей аллергопатологии.
- Фенотипы и тяжесть течения бронхиальной астмы во многом определяются аллельным полиморфизмом генов - предрасположенности и их ассоциаций.
- Степень дисбаланса системы биотрансформации ксенобиотиков, обусловленная носительством большого количества неблагоприятных аллелей, является фактором утяжеления течения бронхиальной астмы и риском по формирования фенотипа латопическая болезнь. (полиорганного аллергического поражения организма)
Публикации
Всего по теме диссертации опубликовано 9 работ. Из них тезисы - 7, 2 публикация в изданиях рецензируемых ВАК.
Апробация диссертации
Материалы и основные положения исследования доложены и обсуждены на конгрессах, симпозиумах, конференциях: 10 международном конгрессе по детской пульмонологии, Версаль 2011; Российском конгрессе УИнновационные технологии в педиатрии и детской хирургииФ Москва 2011; ХХ Национальный конгресс по болезням органов дыхания, Уфа 2011;Европейском конгрессе по детской аллергологии и бронхиальной астме, Барселона 2011.
ичный вклад автора
Автором полностью выполнен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы. Разработан дизайн исследования, с личным участием автора проведено клинико-генетическое обследование детей и подростков. Изучение анамнеза, анкетирование, лечение, а также статистическая обработка материала, анализ и обобщение материала, интерпретация и изложение полученных данных, формулирование выводов и положений, выносимых на защиту, практических рекомендаций выполнены автором лично.
Доля работы автора в сборе информации - 100%, в статистической обработке материала - более 95%, в обобщении и анализе результатов - 100%.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на Е страницах машинописного текста на русском языке и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, заключение, выводы и список литературы. Список литературы содержит 98 источников на русском языке и 56 - на иностранных.
Работа иллюстрирована 9 таблицами и 2 рисунками.
Содержание работы
Материалы и методы исследования
Работа проводилась на базе пульмонологического отделения ДГБ №4 г. Санкт-Петербурга, пульмонологического отделения Клиники СПбГПМА.
Генетическое исследование проводилось в лаборатории пренатальной диагностики НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН, г.аСанкт-Петербург (заведующий лабораторией, член-корр. РАМН, заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. В.С. Баранов).
Группа сравнения представлена 108 взрослыми здоровыми донорами, проживающими в Санкт-Петербурге.
В течение 2007- 2011гг. было обследовано 97 детей с диагнозом БА в возрасте от 2 лет до 17 лет (средний возраст пациентов - 9,9 лет). Постановка диагноза проводилась по классификации бронхиальной астмы согласно документу Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы (2002), длительность заболевания была не менее 6 мес. к моменту включения пациента в исследование, у всех пациентов старше 6 лет был положительный тест на обратимость с сальбутамолом. Степень тяжести заболевания оценивалась по клиническим проявлениям, частоте, тяжести и длительности приступов, показателям функции внешнего дыхания, состоянию ребёнка в период ремиссии Критериями исключения являлись: недоношенность, СДР в период новорожденности, БЛД, муковисцидоз и другие формы рецидивирующей или хронической респираторной патологии, аномалии скелета. Клиническое обследование включало осмотр и оценку физического развития детей, сбор анамнеза жизни и болезни, уточнение жалоб пациента на момент исследования, сведений об условиях проживания и аллергенном окружении в среде проживания пациента. Спецефическое аллергологическое обследование включало сбор аллергологического анамнеза (семейного и индивидуального), выявление сопутствующих аллергических заболеваний, определение в сыворотки крови общего и специфического иммуноглобулинов класса E методом количественного иммуноферментного анализа (ИФА), постановка кожных скарификационных проб. Исследование функции внешнего дыхания включало спирометрию (на аппарате фирмы Егер, ФРГ), тест на обратимость с сальбутамолом, вариабельность оценивалась при пикфлоуметрии. При необходимости больным выполнялось рентгенологическое исследование органов грудной клетки.
Молекулярно-генетические исследования выполнены в лаборатории пренатальной диагностики НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН, г.аСанкт-Петербург (заведующий лабораторией, член-корр. РАМН, заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. В.С. Баранов).
Работа выполнена на образцах ДНК, выделенных из лейкоцитов периферической крови, с применением методов полимеразной цепной реакции (ПЦР). Исследование однонуклеотидных замен и делеций в восьми генах ферментов биотрансформации ксенобиотиков: CYP1A1 (4887С>А, 4889A>G, 6235T>C), CYP2D6 (1934G>A), GSTT1 (делеция), GSTM1 (делеция), MTHFR (677C>T), CYP2C9 (430С>T, 1075A>C), CYP2C19 (681G>A) и NAT2 (481С>Т, 590G>A, 857G>A) проводили при помощи ПФ-биочипа (ссылка).
Таблица №1. Объем генетического исследования.
Основная группа n=97 | Контрольная группа n=109 | |
CYP1A1 (4887C>A, (4889A>G, 6235T>C) | 94(97%) | 109(100%) |
CYP2D6 (G1934A) | 92(95%) | 109(100%) |
CYP2C9 (A1075C, C430T) | 94(97%) | 109(100%) |
CYP2C19 (G681A) | 92(95%) | 109(100%) |
GSTM1 (делеция) | 97(100%) | 109(100%) |
GSTT1 (делеция) | 97(100%) | 109(100%) |
NAT2(481C>T, 590G>A,857G>A) | 93(96%) | 109(100%) |
TNFA (308G>A) | 95(98%) | -- |
Статистическая обработка полученных данных
Полученные результаты обследования детей в виде качественных количественных, клинических и инструментальных признаков составили компьютерную базу данных, созданную с использованием пакета Microsoft Excel.Статистическая обработка осуществлялась с помощью компъютерной программы Statistica 5. Для количественных переменных определяли среднее арифметическое (М),и ее стандартную ошибку. Сравнение частот генотипов, фенотипов и их сочетаний оценивалось при помощи критерия 2 и точного метода Фишера (Fisher exact test). Для оценки достоверности различий между средними показателями, использовался непараметрической тест Манн-Уитни (Mann-Whitney U test). При р 0,05 различия между сравниваемыми показателями считались статистически достоверными, различия с р менее 0,1 расценивались как тенденция (Гланц С.А., 1999). Приводятся достоверные значения риска развития заболевания (относительный риск -OR с 95% доверительным интервалом) для носителей определенных аллелей и генотипов (Pearce N., 1999)
Результаты исследования
В основную группу вошли 97 детей с персистирующей формой бронхиальной астмы в возрасте от 2-х до 17 лет. Среди обследованных преобладали мальчики- 62 (64%), девочек было- 35 (36%) . Распределение детей по возрасту: детей от 2 года до 3х лет- 4 ребенка (4%), от 3-х до 7-ми летЦ 24 (25%), от 7-ми до 12 лет - 36 (37%) и старше 14 лет- 33 (34%). Половых различий в отдельных возрастных группах выявлено не было. По тяжести течения заболевания больные были разделены на три группы: персистирующая бронхиальная астма легкое течение - 34 пациента (35%), среднетяжелое течение -29 (30%) и тяжелое течение -34 (30%).
Анализ наследственной отягощенности показал, что подавляющее большинство детей (77,9%) имели отягощенный семейный аллергологический анамнез. Отягощенная наследственность достоверно чаще встречалась по материнской и обеим линиям и составила 44% и 37%, соответственно, по сравнению с отягощенностью только по отцовской линии (15%, р<0,001).
У 77 больных БА (79%) выявлен широкий диапазон сопутствующей аллергопатологии: пищевая аллергия, атопический дерматит, персистирующий и сезонный аллергический ринит, крапивница и/или отеки Квинке. В зависимости от клинических проявлений и этапности формирования аллергопатологии были выделены три фенотипические группы пациентов:
1-я группа - астма в структуре латопической болезни (48 детей, 49,4%), при которой астма сочеталась с сопутствующей аллергопатологией, предшествовавшей дебюту заболевания.
2-я группа -астма в сочетании с круглогодичным аллергическим ринитом (АР) (31, 34,1%).
3-я группа - астма без сопутствующей и предшествующей аллергопатологии (18, 19,5%).
В результате исследования установлено, что доля мальчиков преобладала во всех фенотипических группах больных бронхиальной астмой. В 1-ой группе мальчиков было 58%, во 2-ой группе - 67% и 3-ей- 66%. Возрастной состав пациентов несколько различался, так доля детей до 7 лет была самой высокой и составляла 40% среди детей с латопической болезнью (1-я группа), во 2-ой группе детей до 7 лет было только 16% и в 3-ей -22%. Обратная возрастная динамика отмечалась среди детей старше 7 лет, так в 1-ой группе их доля составляла 60%, во 2-ой и 3-ей- 82% и 78%, соответственно. Таким образом, было отмечено относительное преобладание детей младшего возраста в группе пациентов с латопической болезнью.
Также было установлено, что тяжелое течение заболевания чаще отмечалась у больных 1-ой группы и составило 62% случаев (табл.7), значительно реже ТБА встречалась во 2-ой группе пациентов (29%, р<0.001) и практически не выявлялась при астме без сопутствующей аллергопатологии (3-я группа - 9%, р <0.05). Риск развития тяжелого течения БА при латопической болезни в 4 раза выше чем у детей без сопутствующей аллергопатологии (OR= 3,889 95%CI 0,9933-15,225), и в 1,5 раза выше в группе детей с сопутствующим АР (OR= 1,6 95%CI 0,9676-6,008).
Таблица № 2.Распределение больных по тяжести течения БА в зависимости от фенотипа.
БА n=34 | СБА n=29 | ТБА n=34 | ||||||
1-я группа | 2-ая группа | 3-ья группа | 1-я группа | 2-ая группа | 3-ья группа | 1-я группа | 2-ая группа | 3-ья группа |
15 | 8 | 11 | 12 | 13 | 4 | 21 | 10 | 3 |
44% | 24% | 33% | 41% | 45% | 14% | 62%*, ** | 29%* | 9%** |
Примечание: * р <0.05,** р<0.001
Полученные данные свидетельствуют о негативном влиянии сопутствующей аллергопатологии на течение бронхиальной астмы у детей.
Наличие семейной отягощенности по атопии является ведущим биологическим фактором риска, развития аллергических болезней. Частота аллергоотягощенности анамнеза по материнской линии встречалась практически с одинаковой частотой при всех фенотипах астмы: в 1-ой группе составляла 40,5%, во 2-ой - в 39,5%, в 3-ей -53%. В тоже время отягощенность по обеим линиям в 1,5 раза чаще встречалась у больных астмой в структуре латопической болезни (46%, 28%, 30%). Несмотря на отсутствие статистически достоверных различий, очевидно, что при латопической болезни вклад атопии в развитие заболевания несколько выше, чем при других фенотипах.
У родителей 24-х пациентов анализируемой группы встречалась идентичная патология, так среди них бронхиальная астма обнаружена у 17 матерей, 4-х отцов, оба родителя страдали астмой у трех детей. Полученные данные подтверждают генетически обусловленный характер атопической патологии, а также положение об увеличении риска развития заболевания у ребенка, при наличии аналогичной патологии у родителей, и согласуются с данными литературы (Лильин Е.Т, с соавт. 1996; Civelek E, et al.,2011). В тоже время, полученные данные свидетельствуют о том, что бронхиальная астма и атопия, несмотря на их причинные связи, являются отдельными категориями и могут наследоваться различно.
Общепризнанным считается значение перинатальной патологии в возникновении болезней любого возрастного периода (Воронцов И.М., 1998). В нашем исследовании во всех без исключения группах больных выявлялась патология у матери во время беременности (гестозы, угроза прерывания), однако, достоверно чаще она встречалась у детей из 1-ой группы, что, вероятно, могло сказаться на внутриутробной сенсибилизации и ранней инициализации атопической патологии.
Таблица № 3. Патология беременности у матери при различных фенотипах БА у детей.
Патология беременности | 1-я группа n=38 | 2-я группа n=28 | 3-я группа n=16 | |||
N | % | n | % | n | % | |
Есть | 24* | 63 | 17 | 61 | 7* | 44 |
Нет | 14 | 37 | 11 | 39 | 9 | 56 |
Примечание: р 0,05.
В нашем исследовании табакокурение матери во время беременности подтвердили 24 женщины из 82 (29%). У детей 1-ой группы чаще, чем при других фенотипах астмы (28%, 11,5%,12%, р0,1) встречалось курение матери во время беременности, что могло оказать влияние на формирование патологии, так как действие химических веществ табачного дыма в период ограногенеза, что приводит к изменениям в рецепторном аппарате бронхов и формировании гиперреактивности дыхательных путей (Котышева Е.Н.2006).
Большинство детей были рождены естественным путем, 17% появились на све т в результате кесарева сечения. Частота кесарева сечения в 3-ей группе была более, чем в 2 раза выше по сравнению с детьми из других групп (37% и 16%,1-я группа и 7%- 2Ця.). Кесарево сечение и связанные с ним особенности формирования микробиоты ребенка могли способствовать переключению иммунологического ответа у детей 3-группы c Th1 на Th2 иммунологический путь и привести к формированию бронхиальной астмы (Annesi-Maesano I., et al., 2001). Таким образом, способ родоразрешения может явиться дополнительным фактором риска формирования бронхиальной астмы у ребенка, что согласуется с литературными данными (Thavagnanam S.Et al., 2008 Thavagnanam S, Fleming J, Bromley A, Shields MD, Cardwell CR, 2008).
В многочисленных исследованиях (Dik N., Tate R.B., Chest. 2004.) была показана протективная роль естественного вскармливания при аллергопатологии у детей. Установлено, что раннее отлучение от груди, так же как и искусственное вскармливание достоверно чаще (29%, р <0,05) встречалось у детей с астмой в структуре латопической болезни, по сравнению со 2-ой (7%) и 3-й (12,5%), группами больных, что могло явиться дополнительным сенсибилизирующим фактором в формировании не только астмы, но и ее фенотипа.
Среди детей, у которых бронхиальная обструкция отмечалась уже на первом году жизни, 77% родились у матерей с патологией беременности, а при обструкции диагностированной с 1-го года до 3-х лет - в 63% случаев отмечалась патологическое течение беременности (табл.3). Возможно, это объясняется нарушением фетоплацентарного кровообращения, которое в свою очередь оказывает ингибирующее действие на рост плода и способствует ранней сенсибилизации (MurphyVE, et.al., 2003, CliftonVL, etal., 2004).
Таблица № 4. Возраст начала заболевания и патология во время беременности
Обструкция на первом году жизни n=26 | Обструкция с 1 года до 3-х лет n=54 | |||
n | % | n | % | |
Отмечена | 20 | 77** | 34 | 63** |
Нет | 6 | 23* | 20* | 37* |
Примечание: * при р<0.001,** при р<0.05
Таблица № 5 . Бронхиальная обструкция на первом году жизни и фенотип бронхиальной астмы
Фенотип БА | Бронхиальная обструкция на 1-ом году жизни n=26 | |
N | % | |
1-я группа | 15*,** | 58 |
2-я группа | 7* | 27 |
3-я группа | 4** | 15 |
Примечание:*p=0.05,**p=0.01
Эпизоды бронхиальной обструкции на 1-ом году жизни достоверно чаще наблюдались у детей 1-ой группы по сравнению с другими фенотипами заболевания и составили 58%, достоверно превышая этот показатель у пациентов 2-ой и 3-ей группы (p=0.05,p=0.01, табл.5).
У детей с сопутствующей аллергопатологией (1-я группа) в 60% случаев диагноз ставился с опозданием (р=0.1). В тоже время, астма, без сопутствующей патологии (3-я группа) у 2/3 детей диагностировалась вовремя (табл.4).
Таблица № 6. Зависимость сроков постановки диагноза от фенотипов БА.
Своевременность постановки диагноза БА | 1-я группа n=38 | 2-я группа n=28 | 3-я группа n=16 | |||
n | % | n | % | n | % | |
Вовремя | 15 | 40 | 12 | 43 | 10 | 63 |
С опозданием | 23 * | 60 | 16 | 57 | 6 * | 37 |
Примечание: *p=0.1
Таблица № 7. Роль инфекционных и аллергических триггеров в дебюте БА в зависимости от фенотипа.
Роль в дебюте | 1-я группа n=34 | 2-я группа n=22 | 3-я группа n=16 | |||
n | % | n | % | n | % | |
ОРВИ | 3* | 38 | 8 | 36 | 11* | 69 |
Аллергопровакация | 1 | 62 | 14 | 64 | 5* | 31 |
Примечание:*p=0,1
Респираторная вирусная инфекция часто встречалась в дебюте заболевания при всех фенотипах бронхиальной астмы у детей, однако ее частота было ниже у пациентов 1-ой и 2-ой группы (38% и 36%, соответственно, табл.6) по сравнению с детьми 3-ей группы - 69%, p=0,1. Роль лаллергических триггеров в дебюте астмы одинаково часто встречалась у детей с 1-ым и 2-ым фенотипами (62% и 64%) и в 2 раза реже у детей с 3-им фенотипом (31%). Таким образом, в в 3-ей группе больных роль респираторной вирусной инфекции была более значимой, что, возможно, и определяло особенности этого фенотипа астмы у детей, ее вирусиндуцированность.
В результате проведенного исследования, была обнаружена прямая зависимость тяжести течения заболевания от возраста, в котором ребенок заболел астмой. Дети с тяжелым и среднетяжелым течением астмы достоверно чаще дебютировали в возрасте до 3-х лет, 72% и 84%, соответственно. При ЛБА в только 50% случаев начало болезни было отмечено в раннем возрасте. (р <0.01 и р<0.001). Практически у половины детей с ТБА и СБА симптомы заболевания были отмечены уже на первом году жизни (42% и 48%) в отличие от пациентов с легкой астмой - 12%. Риск развития тяжелой астмы при раннем дебюте в 5 раз выше, чем астмы легкого течения OR= 5,647 (95% CI 1,392-22,908) и в 2 раза выше, чем возникновение среднетяжелой астмы (OR = 2,031(95% CI 0,4634-8,908). Таким образом, дебют заболевания является прогностическим критерием тяжести течения астмы у детей. Было выявлено, что среди детей, дебютировавших на первом году жизни, латопическая болезнь была диагностирована в 58% случаев, астма с аллергическим ринитом в 27% и астма без сопутствующей аллергопатологии только в 15% наблюдений ( р 0,05, р .0,01).
Высокий уровень Ig E выявлен у n=62 пациентов (82%) из 78 обследованных.
Таблица № 8. Уровень IgE и фенотипы БА
Группы больных астмой | Норма IgE n=14 | 150% от нормы n=16 | 200% от нормы n=48 | |||
n | % | n | % | n | % | |
1-я | 1 | 7* | 5 | 31 | 29 | 60* ** |
2-ая | 6 | 43 | 6 | 38 | 14 | 29** |
3-ья | 7 | 50* | 5 | 31 | 4 | 8* |
Примечание: * p0,01, ** p0,001.
Было установлено, что высокий уровень IgE достоверно чаще выявлялся у пациентов с сопутствующей аллергопатолгией ( табл.8), так в 1-ой группе больных его частота составила 60%, во 2-ой - 29% и при отсутствии сопутствующей аллергопатологии (3-ья группа детей)- только 8% (p0,01, p0,001). В половине случаев у детей 3-й группы уровень IgE был нормальным, что свидетельствует о меньшей значимости атопии в формировании данного фенотипа бронхиальной астмы. Бытовая сенсибилизация в анализируемой группе была установлена в 100% случаев. Среди бытовых аллергенов доминировала аллергия к клещам домашней пыли (80%). Роль эпидермальной сенсибилизации была значима при всех фенотипах заболевания. Частота содержания животных в семьях в 1-ой группы составила- 62,5%, 2-ой группы- 68% и 3-ей - 66%. В группе детей, сформировавших астму в возрасте старше 3 лет, частота содержания домашних питомцев составила 82%, что указывает на важную роль длительной экспозиции эпидермальных аллергенов, как триггеров в развитии заболевания. На момент обследования доказанная пыльцевая сенсибилизация была выявлена у 25 (30%) пациентов, частота ее не зависела от тяжести и фенотипа заболевания.
Исследование влияния полиморфных вариантов генов системы детоксикации на развитие бронхиальной астмы у детей.
В патогенез бронхиальной астмы вовлечено множество различных функционально взаимосвязанных механизмов. Процесс детоксикации или биотрансформации ксенобиотиков - это сложная система взаимодействия различных ферментов с экзогенными веществами. Ферменты первой фазы детоксикации ксенобиотиков представлены в основном суперсемейством цитохрома Р-450(СУР) - CYP1A1, CYP2D6, CYP2C19, CYP2C9. Система второй фазы представлена семейством глутатион-трансфераз (GSTT1и GSTM1) и ферментами ацетилирования (NAT). Генетически запрограммированная система выведения ксенобиотиков делает уникальными адаптационные способности каждого человека, его устойчивость к повреждающим факторам внешней среды. Изучение полиморфизма гена цитохрома СYP1A1 у больных БА по сравнению с популяцией позволило установить, что функционально неполноценный аллель *4 гена СYP1A1 встречалась у детей с бронхиальной астмой достоверно чаще, чем в группе контроля (р=0,03,OR=3,32, 95% CI 1,04-10,62). Таким образом, носители данной аллели имеют повышенный риск развития заболевания. У больных с тяжелым течение бронхиальной астмы неблагоприятная аллель *4 гена СYP1A1 встречалась в 4 раза чаще по сравнению с данными популяционной выборки (р<0.05) и чаще , чем у больных с СБА и ЛБА. Отношение шансов для детей данной группы носителей аллели CYP1A1*4 составляет 5,35 (95%CI 1,462-19,58). Аллель дикого типа цитохрома СYP1A1 (функционально полноценная) значительно реже по сравнению с другими фенотипическимим группами и с популяцией в целом отмечалась у детей из группы латопической болезни, и напротив полиморфная аллель *4 у них в 3 раза чаще выявлялась по сравнению с популяционными данными (р <0.1 и р<0.05). У детей 3-ей группы достоверно чаще (р<0.05) выявлялась полиморфная аллель *2А (функционально полноценная) по сравнению с данными популяции. Таким образом, неблагоприятная аллель *4 гена цитохрома CYP1A1 является фактором риска развития тяжелого течения астмы у детей, особенно при латопической болезни.
Кроме того, у больных с латопической болезнью достоверно реже (80%), чем в популяции и при других фенотипах астмы встречался аллель дикого типа цитохрома CYP2C19 (97%- 2-я группа, p <0.01, 94% - 3-я группа, p <0.05) и достоверно чаще функционально неполноценный аллель *2 гена CYP2C19 (20%), (2-я группа-9% и 3-я группа- 3%, p <0.01,p <0.05, соотвественно), что может также являться неблагоприятным фактором, способствующим формированию данного фенотипа, вследствие повышенного содержания метаболитов арахидоновой кислоты (лейкотриенов и простогландинов), которые образуются при участии этого фермента.
При латопической болезни чаще, чем в популяции и при других фенотипах БА встречалась функционально неполноценная полиморфная аллель *4 гена CYP2D6 (OR=1,92 ,95%CI 0,70-5,25), что, возможно, также влияло на формирование данного клинического варианта болезни.
Таким образом, было установлено, что дефекты в системе цитохромов достоверно чаще встречались у больных 1-ой группы с фенотипом латопическая болезнь, в отличии от пациентов с другими фенотипами бронхиальной астмы и популяцией.
Фактор некроза опухоли альфа (TNF-, кахекситин), продукт гена TNF- относится к цитокиновой системе. Провоспалительный цитокин TNF- активирует NO-синтазу, что приводит к увеличению продукции оксида азоты (NO), в повышенных концентрациях обладающего цитотоксическими свойствами, вследствие активации перекисного окисления липидов. Накопление свободных радикалов, в свою очередь, вызывает дегрануляцию тучных клеток дыхательных путей, обусловливает их гиперчувствительность и гиперреактивность. Полиморфизм гена TNF G-308A ассоциирован с повышением продукции TNF-.
В группе детей с тяжелым течением БА отмечалась тенденция более частого выявления неблагоприятной аллели A гена TNF- ( 20%,р<0.1 по сравнению с 7% при ЛБА и 11% при СБА), и наоборот более редком аллели G ( 80%, р<0.1). Отношение шансов для детей группы ТБА носителей аллели A составляет 3,09 (95%CI 1,034-9,233). Таким образом, неблагоприятная аллель A является фактором риска развития тяжелой формы заболевания, что согласуется с данными литературы (Chagani T. et al., 1999).
Полиморфизм гена TNF G-308A ассоциированный с повышением продукции TNF- отмечался гораздо чаще у больных с латопической болезнью (1-я группа- 17%) по сравнению с другими фенотипическими группами ( 2-я- 10% и 3-я -6%, р0,1), возможно именно провоспалительный и проаллергический эффект этого цитокина вносит свой вклад в формирование данного фенотипа бронхиальной астмы.
N-ацетилтрансфераза (NAT2) играет важную роль в метаболизме ароматических аминных или гидразиновых групп (Баранов, В. С., 2000). Мутантные аллели, основные варианты которых S1, S2, S3, приводят к снижению функции фермента, либо к нестабильности последнего. Фенотипически такие индивидуумы соответствуют медленным лацетиляторам, накапливающим в организме потенциально токсические продукты первой фазы детоксикации, что увеличивает риск неблагоприятного действия лекарственных препаратов и окислительного стресса. Частота встречаемости различных генотипов гена NAT2 при различных фенотипах БА у детей была примерно одинакова, несмотря на то, что аллель S2 практически в 2 раза чаще выявлялся у больных 3-й группы (42%), по сравнению со 2-ой (25%) и 1-ой (26%), р0,07, что, вероятно обусловливает формирование фенотипа астмы без сопутствующей аллергопатологии, где большую значимость приобретает инфекционная составляющая.
Группа генов второй фазы биотрансформации представлена суперсемейством глутатион трансфераз (GST). Мутантные аллели генов GSTT1 и GSTM1 второй фазы биотрансформации ксенобиотиков характеризуются наличием протяженных делеций, следствием чего является полное отсутствие соответствующих ферментов, их называют нулевыми аллелями (Глотов А.С., Наседкина Т.В., и др., 2005, Баранов В.С. и др., 2009). Многочисленные исследования свидетельствуют об ассоциации нулевых аллелей GSTM1 и GSTT1 с риском развития бронхиальной астмы (Иващенко Т.Э. и др.2001 2001, Сиделева О.Г., 2002, Желенина Л.А.и др. 2003, Баранов В.С. и др., 2009).
В ходе нашего исследования делеционных полиморфизмов генов семейства GST (GSTM1 и GSTT1) выявлена ассоциация гена GSTT1 с риском развития и особенностями в клиническом течении астмы. Нулевые аллели гена GSTT1 достоверно чаще, чем в популяции встречались у больных бронхиальной астмой и составили 24% и 13%, соответственно, а полноценный генотип GSTТ1+ встречался реже и составил 87% и 76%, соответственно. Отношение шансов для носителей генотипов, гомозиготных по делеционному полиморфизму гена GSTT1, составляет 2,109 (95%CI 1,016-4,380), т.е. GSTT1*-/- - является генотипом повышенного риска развития бронхиальной астмы у детей.
Было установлено, что при латопической болезни чаще, чем при других фенотипах заболевания и чаще чем в популяции встречался функционально неполноценный генотип гена GSTT1 (GSTT1-), как в гомозиготе, так и в компаунде, что вероятно имеет значение в формировании данного фенотипа астмы. Риск развития данного фенотипа заболевания для носителей генотипов, гомозиготных по делеционному полиморфизму гена GSTT1, в 2 раза превышает популяционный (95%CI 0,951-4,74), и в 2-3 раза выше в сравнении с другими фенотипическими группами, т.е. GSTT1*0/0 - является генотипом повышенного риска развития латопической болезни у детей.
Исследованные гены биотрансформации ксенобиотиков располагаются на разных хромосомах: NAT2 на 8-ой, CYP1A1 на 15-ой, а GSTT1 - на 22-ой, GSTM1 - на 1-ой, GSTP1 на 11-ой хромосомах, но кодируемые ими белки могут функционально сопрягаться в метаболических путях через общие интермедиаты, поэтому была проведена суммарная оценка их вклада в развитие бронхиальной астмы у детей.
Бальная система оценки влияния полиморфных генов системы биотрансформации ксенобиотиков на течение и особенности проявления БА.
Для оценки вклада нескольких полиморфных генов системы детоксикации ксенобиотиков в течение и фенотипические особенности БА была использована балльная система. При проведении бального анализа принято присваивать гомозиготам Удикого типаФ значение 0, гетерозиготам - 1, гомозиготам по УмутантнойФ аллели - 2. Далее проводится суммирование средних значений баллов по генотипам 1-й и 2-й фазы системы детоксикации у каждого индивидуума и в последующем - суммирование всех полученных значений в группах пациентов.
Сумма неблагоприятных генов 1-ой и 2-ой фаз детоксикации ксенобиотиков была достоверно выше у больных со среднетяжелой бронхиальной астмой по сравнению с легкой астмой (р=0,04), также в этих группах отмечено различие в сумме дефектных генов первой фазы (р=0,05, гистограмма1).
Было установлено утяжеление течения астмы по мере увеличения числа дефектных генов в системе детоксикации ксенобиотиков.
Отношение шансов для носителей в системе детоксикации свыше 3-х неблагоприятных аллелей при формировании астмы среднетяжелого течения составляет 3,008 (95%CI 1,034-8,755), а по при формировании ТБА - 1,85 (95%CI 0,696-4,923), по сравнению с группой ЛБА т.е. количество неблагоприятных аллелей является фактором риска утяжеления течения бронхиальной астмы.
Таким образом, выявленный дисбаланс в системе детоксикации ксенобиотиков является утяжеляющим фактором в течение заболевания.
Число дефектных генов влияет не только на тяжесть, но и на клинические проявления заболевания. При сравнении различных фенотипических групп статистически значимые отличия были выявлены у детей 3-й, 2-й и 1-й групп (р=0,04 и р=0,007 соответственно) по накоплению дефектных генов. Дисбаланс в системе детоксикации, достоверно чаще встречался в группе больных с латопической болезнью по сравнению с другими фенотипами бронхиальной астмы.
Отягощение генотипа неблагоприятными аллелями системы детоксикации является фактором риска формирования фенотипа латопическая болезнь и полиорганного аллергического поражения организма. (гистограмма 2), так показатель отношения шансов, при наличие в генотипе свыше 3-х полиморфных аллелей равен OR=2,5(95%CI (0,8176-7,644)) для больных 1-ой группы, в сравнении с 3-ей группой и OR=3,4 (95%CI (1,313-9,090), точный критерий Фишера р=0,017) в сравнении со 2-ой группой пациентов.
Полученные различия указывают на то, что дисбаланс в системе детоксикации ксенобиотиков и его степень выраженности играет важную роль не только в течении болезни, но и в формировании отдельных фенотипов астмы.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о важной роли генетической предрасположенности, дисбаланса в системе детоксикации ксенобиотиков, особенно при неблагоприятном воздействии факторов внешней среды, в формировании бронхиальной астмы и ее клинических фенотипов у детей.
На основании полученных данных был сформирован алгоритм диагностики различных клинических фенотипов бронхиальной астмы у детей.( табл. № 9 )
Таблица № 9. Алгоритм клинических фенотипов бронхиальной астмы у детей.
Признак | Атопическая болезнь | БА с аллергическим ринитом | БА без сопутствующей аллергопатологии |
Пол | мужской | мужской | мужской |
Старт до 3 лет | часто | часто | редко |
Дебют на первом году | часто | есть\нет | редко |
Аллергопатология у матери | очень часто | часто | есть\нет |
Аллергопатология у обоих родителей | часто | редко | практически нет |
Искусственное вскармливание | часто | часто | редко |
Уровень IgE | высокий, очень высокий | высокий | нормальный |
Патология беременности | есть | есть | есть |
Родоразрешение | естественное | естественное | естественное, кесарево сечение |
Курение матери | очень значимо | значимо | значимо |
Роль вирусной инфекции | в обострении | в обострении | в формировании и обострении |
Тяжесть течения | среднетяжелое тяжелое | среднетяжелое егкое | егкое среднетяжелое |
Дефект генов CYP | есть | есть\нет | Нет |
Дефект генов GST | есть | есть\нет | есть\нет |
Дефект гена NAT | редко | редко | часто |
Дефект гена TNF | часто | редко | редко |
Наличие 3 генных дефектов | часто | есть\нет | редко |
Дисбаланс в системе детоксикации | часто | есть\нет | редко |
Так на основании представленных в таблице клинических, анамнестических и лабораторных данных можно определить фенотип бронхиальной астмы у ребенка, прогнозировать течение заболевания, своевременно разработать адекватные методы профилактики и терапии болезни, таким образом индивидуализировать лечебный процесс.
ВЫВОДЫ
- Установлена клиническая гетерогенность атопической бронхиальной астмы у детей, позволившая охарактеризовать три фенотипа заболевания - астма в структуре латопической болезни, астма с аллергическим ринитом, астма без сопутствующей аллергопатологии.
- Для латопической болезни характерен ранний дебют (р0,05, p <0.01) и более тяжелое течение заболевания ( р<0.05, р<0.001) по сравнению с астмой и аллергическим ринитом и астмой без сопутствующей аллергопатологии. Риск развития тяжелого течения при латопической болезни в 4 раза выше, чем у детей c астмой без сопутствующей аллергопатологии (OR= 3,889 95%CI 0,9933-15,225), и в 1,5 раза выше по сравнению группой бронхиальной астмы и аллергического ринита (OR= 1,6 95%CI 0,9676-6,008).
- Для астмы без сопутствующей аллергопатологии характерно легкое течение заболевания (61%) и большее значение инфекционных триггеров в развитии патологического процесса (вирусиндуциированость) по сравнению с другими фенотипами (69%, 36% и 38%, р<0.1).
- У больных бронхиальной астмой: в 4 раза чаще чем в популяции встречается функционально неполноценный полиморфный аллель *4 гена СYP1A1 (р=0,03,OR=3,325, 95% CI 1,04-10,62), нулевой аллель гена GSTT1 (р <0.05, OR=2,231 (95%CI 1,079-4,613, р=0,03). Полиморфная аллель *4 гена СYP1A1 и нулевая аллель гена GSTT1 - являются генотипом повышенного риска развития бронхиальной астмы у детей.
- При латопической болезни чаще, чем в популяции и при других фенотипах БА встречаются функционально неполноценные полиморфные аллели генов цитохромов Р450: СYP1A1(OR=4,512 (95%CI 1,287-15,822, p <0.05), CYP2D6 (OR=1,92 (95%CI 0,70-5,25), CYP2C19 (p <0.01,p <0.05, OR=9,0 (95%CI 1,153-70,233, р=0,0075), полиморфизм гена GSTT1 (нулевая аллель), как в гомозиготе, так и в компаунде, возможно, это является генетической основой повышенного риска как развития, так и особенностей течения данного фенотипа астмы.
- Накопление генетического груза, а именно носительство большого количества неблагоприятных аллелей системы биотрансформации ксенобиотиков, т.е. степень дисбаланса данной системы является фактором утяжеления течения БА и риска по формирования фенотипа латопическая болезнь. (полиорганного аллергического поражения, p=0,05)
Практические рекомендации
- На основе изучения клинической симптоматики выявлены фенотипы атопической бронхиальной астмы у детей, что имеет важное клиническое, профилактическое и прогностическое значение.
- На основе изученных генотип-фенотип параллелей, не проводя дорогостоящих генетических исследований, может быть разработан индивидуальный план ведения больного БА, с учетом вопросов профилактики обострений заболевания.
- С учетом выявленного дисбаланса в системе детоксикации ксенобиотиков у больных БА, осуществлять индивидуальный подход к объему элиминационных мероприятий в зависимости от фенотипа заболевания, учитывая мультифакториальную его природу.
Список опубликованных научных работ по теме диссертации
- Алимова Ю.Б., Галустян А.Н., Сардарян И.С., Желенина Л.А., Иващенко Т.Э. /Влияние дисбаланса в системе детоксикации ксенобиотиков на формирование сенсибилизации у больных бронхиальной астмой.//Пульмонология детского возраста: проблемы и решения, Москва- 2010. -№10.-С.153-156.
- Алимова Ю.Б., Галустян А.Н, Желенина Л.А., Глотов А.С. /Новые возможности прогнозирования течения бронхиальной астмы у детей // Материалы конгресса Российский конгресс Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии, Москва -2011.- С.233-234.
- Алимова Ю.Б., Желенина Л.А., Сардарян И.С., Галустян А.Н, Иващенко Т.Э. /Влияние полиморфизма генов Цлпредрасположенности на фенотипы атопической бронхиальной астмы у детей // Сборник научных трудов ХХ Национальный конгресс по болезням органов дыхания, Уфа -2011.-С.118-119.
- аврова О., Суховская О., Петрова М., Пискунова А., Вахарловская М., Шаловалова Е., Алимова Ю.Б./ Влияние статуса курения на течение и исход беременности у женщин с бронхиальной астмой.// Врач -2012.-№3.-С.89-91.
- Alimova Y.B., Galustyan A.N., Jelenina L.S., Glotov A.S. /Genotipic bases for phenotipyc differences in children with bronchial asthma // 10th International Congress 0n Pediatric Pulmonology ,France-Versailles - 2011.- Abstracts S61-S62.
- Alimova Y.B., Jelenina L.S./ A new approach to predicting the bronchial asthma clinical course in children//Pediatric allergy and asthma meeting ,Barcelona-Spain -2011.- Abstracts PD20.
- Алимова Ю.Б., Желенина Л.С.,Галустян А.Н.,Сардарян И.С., ИващенкоТ.Э./Инновационный подход в диагностике фенотипов БА у детей на основании изучения полиморфизма генов системы детоксикации ксенобиотиков.//Инвестрегион-2012.-№2.-С.87-92.
Список сокращений
АР- аллергический ринит
БА- бронхиальная астма
БА-легкая бронхиальная астма
СБА- среднетяжелая бронхиальная астма
ТБА- тяжелая бронхиальная астма
CYP1А1- цитохром цитохром Р450 класса 1А
CYP2C9,C19-цитохром Р450 класса 2С
CYP2D6-цитохром Р450 класса 2D
GSTT1- глутатион-S-трансфераза М1.
GSTM1- глутатион - S- трансфераза Т1.
NAT2- N-ацетилтрансфераза
TNF- фактор некроза опухоли
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине