WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

  На правах рукописи

АЛИМОВА

Юлия Борисовна

ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ

У ДЕТЕЙ ПРИ ДИСБАЛАНСЕ В СИСТЕМЕ ДЕТОКСИКАЦИИ 

КСЕНОБИОТИКОВ

  14.01.08 педиатрия

14.01.25пульмонология

  А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

 

  Санкт Петербург

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 Людмила 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  «10» 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 «___»______________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, IL4RA и др.), гена b-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 клинические фенотипы и прогноз течения   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

  1. 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. 
  1. 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.
  2. Впервые у детей, страдающих бронхиальной астмой, была произведена оценка  суммарного показателя частоты встречаемости функционально «ослабленных» генотипов CYP1А1,CYP2C19, CYP2D6, CYP2C9, TNF, GSTT1, GSTM1 NAT2, в  зависимости от тяжести течения заболевания и  клинического фенотипа заболевания.
  3. 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

  1. Установлена клиническая гетерогенность бронхиальной астмы у детей, позволившая охарактеризовать три фенотипа заболевания- астма в структуре «атопического марша», астма с аллергическим ринитом, астма без сопутствующей аллергопатологии.
  2. Фенотипы и тяжесть  течения бронхиальной астмы во многом определяются аллельным полиморфизмом генов - «предрасположенности» и их ассоциаций.
  3. Степень дисбаланса системы биотрансформации ксенобиотиков, обусловленная носительством большого количества «неблагоприятных» аллелей, является фактором утяжеления течения бронхиальной астмы и риском по формирования фенотипа «атопическая 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 “Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии” Москва 2011; ХХ  Национальный конгресс по болезням органов дыхания, Уфа 2011;Европейском конгрессе по детской аллергологии и бронхиальной астме, Барселона 2011.

Личный 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 … 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. Санкт-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. Санкт-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 лет– 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 «атопической 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 «атопической 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 «атопической 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 «атопической 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.

ЛБА

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 «атопической болезни» (46%, 28%, 30%). Несмотря на отсутствие статистически достоверных различий, очевидно, что при «атопической 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%- 2–я.). 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 «атопической 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 «аллергических 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,  «атопическая 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 «атопической 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  «атопической  болезни».

Кроме того, у больных с «атопической 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 «атопической 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 «атопическая 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 «атопической 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 «ацетиляторам», 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 «атопической 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 «атопической 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 “дикого  типа”  значение 0, гетерозиготам – 1, гомозиготам  по “мутантной” 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 «атопической болезнью» по сравнению с  другими фенотипами бронхиальной астмы.

«Отягощение» генотипа «неблагоприятными» аллелями системы детоксикации является фактором риска формирования фенотипа «атопическая 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

легкое

легкое

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

  1.   Установлена клиническая гетерогенность атопической бронхиальной астмы у детей, позволившая охарактеризовать три фенотипа заболевания - астма в структуре «атопической болезни», астма с аллергическим ринитом, астма без сопутствующей аллергопатологии.
  2.   Для «атопической  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 «атопической 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).
  3. 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).
  4. 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. 
  5. При «атопической 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.
  6. 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 «атопическая болезнь». (полиорганного аллергического поражения, p=0,05)

Практические рекомендации        

  1. На основе изучения клинической симптоматики выявлены фенотипы атопической бронхиальной астмы у детей, что имеет важное клиническое, профилактическое и прогностическое значение.
  2. 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.
  3. 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

  1. 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.
  2. 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.
  3. Алимова  Ю.Б., Желенина  Л.А., Сардарян И.С., Галустян А.Н, Иващенко Т.Э. /Влияние полиморфизма генов –«предрасположенности» на фенотипы атопической бронхиальной астмы у детей // Сборник научных трудов ХХ Национальный конгресс по болезням органов дыхания, Уфа -2011.-С.118-119.
  4. Лаврова 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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

ЛБА-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






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.