Genetic polymorphisms of innate immunity in adult patients with bronchial asthma

Abstract

.

Full Text

Бронхиальная астма (БА) - типичное мультифак-торное заболевание, которое развивается при сложном взаимодействии множества генов, факторов внешней среды (триггеров) и ген-средовых взаимодействий [1]. Перспективными для изучения при БА являются рецепторы врожденного иммунитета (TLRs), контролирующие иммунное распознавание, иммунную регуляцию, синтез медиаторов воспаления, и, как следствие, процессы гиперреактивности бронхиального дерева и ремоделирования дыхательных путей [1, 2]. Известно, что стимуляция TLRs инициирует секрецию не только провоспалительных цитокинов, но и медиаторов аллергии, к которым относят тимусный стромальный лим-фопоэтин (tymic stromal lymphopoetin - TSLP), а также интерлейкины (IL25, IL33), усиливающие ^2-опосре-дованный ответ [1, 2, 3]. Ранее было показано, что TLRs влияют на поляризацию и развитие Т-лимфоцитов, участвуя в индукции и хронизации астмы и атопии [3]. Цель исследования. Определить клинико-патогенетическое значение полиморфных маркеров рецепторов врожденного иммунитета TLR6 в развитии аллергического и неаллергического фенотипов бронхиальной астмы. Материал и методы. Представленные в настоящей работе данные, получены при проспективном обследовании и диспансерном наблюдении 100 больных русской национальности Ставропольского края с бронхиальной астмой, находившихся на амбулаторном лечении в ГБУЗ СК «Городская поликлиника №1» г. Ставрополя за период 2016-2017 гг. Аллергическая астма диагностирована у 65 больных, неаллергическая -у 35. Клинико-инструментальные и лабораторные методы исследования включали сбор аллергоанамнеза, клинический осмотр пациентов, оценку тяжести течения БА, исследование функции внешнего дыхания с при менением компьютерной спирографии, пикфлоуметрии (ОФВ1, ПСВ, суточный разброс ПСВ), Rh-графию легких и придаточных пазух носа. При аллергологическом обследовании осуществляли постановку кожных проб с использованием 3-5% водных экстрактов аллергенов (Ставропольский НИИ вакцин и сывороток), определение общего и специфических IgE в сыворотке крове методом твердофазного хемилюминесцентного анализа на автоматическом анализаторе «SIEMENS IMMULITE 2000 XPi» (Siemens Healthcare Diagnostics Inc, США) с помощью наборов реагентов Total IgE (Siemens, США) и панелей аллергенов: пыльцевых, бытовых, эпителиальных и плесневых аллергенов (Siemens Healthcare Diagnostics Inc, США). Включенные в исследование больные находились в возрасте от 20 до 75 лет, с медианой в группе аллергической БА - 34 [23, 5; 45] года, в группе неаллергической БА - 61 [47; 66] год. В контрольную группу вошли 50 практически здоровых людей русской национальности Южного региона России в возрасте от 18 до 60 лет с медианой 36 [24; 43, 5] лет. Типирование SNPs TLR6 осуществляли методом ПДРФ (полиморфизма длин рестрикционных фрагментов) с выполнением амплификации интересующего участка и последующей обработкой эндонуклеазой рестрикции. В работе использовали диагностические наборы для выявления полиморфизмов в геноме человека методом полимеразной цепной реакции «SNP-экспресс» ООО НПФ «Литех». Амплификацию проводили с помощью многоканального амплификатора «Терцик» (ООО «ДНК-Техно-логия», Россия). Разделение продуктов амплификации выполняли в 3% агарозном геле методом горизонтального электрофореза с использованием комплекта оборудования «BioRad Laboratories», США. 28 Российский Аллергологический ^^урнал 2019 том 16 № 1 Для статистического анализа данных использовали пакет программ «Attestat 10.5.1.», «Калькулятор для расчета статистики» (http://www.gen-expert.ru). Достоверность различий в частотах аллельных вариантов и генотипов оценивали с помощью критерия с помощью критерия х2 с поправкой Йетса. Степень риска развития событий оценивали по величине отношения шансов (OR) с расчетом доверительного интервала CI. Результаты и обсуждение. При изучении генного полиморфизма TLR6 С745T (Ser249Pro) у пациентов с бронхиальной астмой чаще, чем у здоровых респондентов выявлялся распространенный аллель 745С (46% и 30%, p<0,05), реже - мутантный 745T (54% и 70%, p<0,05). Относительный риск развития заболевания у резидентов доминирующего аллеля составил 1,99 (95% CI:1,19-3,31). При анализе генотипов отмечалось достоверное уменьшение по сравнению со здоровыми индивидуумами гомозиготного генотипа по минорному аллелю Т745Т (27% и 52%, p<0,05) с уменьшением вероятности развития БА у его обладателей в кодоминатной модели (OR=0,34; 95% CI: 0,17-0,69). Низкий риск развития БА у гомозигот по редкому аллелю T745Т подтвержден в рециссивной модели (OR=0,34, CI: 0,17-0,69), p<0,001. При анализе клинических фенотипов БА ассоциация полиморфных маркеров гена TLR6 установлена лишь для пациентов с аллергической астмой. У больных с аллергической БА чаще, чем у пациентов с неаллергической БА (56,2% и 28,6%, p<0,001) и у здоровых резидентов (56,2% и 30%, p<0,001) определялось носительство доминирующего в популяции аллеля 745С, реже минорного - 745T. Вероятность развития аллергической БА у обладателей мажорного аллеля возрастала практически в 3 раза, относительный риск развития заболевания составил 2,99 (95% CI:1,77-5,18). Следует отметить, что у пациентов с аллергической БА достоверно чаще, чем у пациентов с неаллергической БА (26,1% и 5,7%, p<0,05) определялся гомозиготный генотип по распространенному в популяции аллелю С745С. При неаллергической БА, напротив, преобладающим был гомозиготный вариант по редкому аллелю T745T (51,4% и 15,4, p<0,001). У обладателей гетерозиготного генотипа С745T отмечено увеличение риска развития аллергической БА (OR=2,50; 95% CI: 1,17-5,35), у носителей гомозиготного генотипа T745T - уменьшение вероятности верификации аллергической БА, OR=0,16 (95% CI: 0,07-0,40). Наличие редкого аллеля 745T снижало риск развития аллергической БА для гомозигот T745T, что подтверждалось в рецессивной модели, OR=0,17 (95% CI: 0,07-0,40). Полученные в работе результаты согла суются с данными зарубежных исследователей о том, что полиморфные маркеры TLR6 существенно связаны с фенотипами астмы [4, 5]. Известно, что ген TLR6 локализован на хромосоме 4 (4р13), кодирует рецептор из 796 аминокислот, образующий гетеродимер с TLR2 и способствующий активации фактора транскрипции (NF-kB) через адп-терные белки MyD88 и TRAF6 после взаимодействия с PAMP грамположительных бактерий и грибов [6]. В результате синтезируются провоспалительные интерлейкины ^^профиля (IL1, IL2, IL6, TNFa). При мис-сенс мутации гена TLR6 (5743810) С745Т происходит замена серина на пролин (Ser ^ Pro) в позиции 249 аминокислотной последовательности рецептора, что изменяет сигнальную активность NF-kB в ответ на стимуляцию липопептидом [7]. Отдельные клинические исследования показали, что нуклеотидные полиморфизмы TLR6 играют определенную роль в защите от астмы [8]. Кроме того, было установлено, что лимфоидные клетки у носителей защитного варианта TLR6 демонстрируют повышенную экспрессию цитокинов Th1 и снижение ^2-ассоциированной продукции IL4 после специфической стимуляции. Ранее было установлено, что SNP TL6 -249 Ser/Pro (rs5743810) потенцирует высвобождение IFt. Нами выявлена ассоциация показателей общего IgE с генотипом TLR6 С745Т. Наиболее высокие уровни log IgE определялись у гетерозигот С745Т - 2,49 [2, 29; 2, 87]. Взаимосвязи с другими полиморфными маркерами не установлено. В исследованиях последних лет подтверждена связь генных полиморфизмов TLR6 С745Т с атопией. При этом вероятность реализации аллергической БА у обладателей аллеля 745Т зависела от уровня взаимодействия с эндотоксином в детстве [9]. Увеличение общего IgE у гетерозигот, во многом можно объяснить преобладанием генотипа С745Т среди пациентов с аллергической астмой (58,5%), что было продемонстрировано в настоящем исследовании. Заключение. Можно предполагать, что носительство полиморфного маркера TLR6 745С является генетическим фактором риска развития бронхиальной астмы, тогда как наличие гомозиготного генотипа по минорному аллелю T745T уменьшает риск развития БА и обладает протективными свойствами. Ассоциация полиморфных маркеров гена TLR6 подтверждена только для аллергической бронхиальной астмы. Установлено увеличение риска развития аллергической БА у респондентов распространенного аллеля TLR6 745С и гетерозиготного генотипа С745 T, уменьшение - у носителей редкого аллеля 745T и гомозиготного по редкому аллелю генотипа Т745 T. Выявлена ассоциация показателей общего IgE с генотипом TLR6 С745Т