АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ БЕЛКОВ СУРФАКТАНТА У БОЛЬНЫХ ГРИППОМ

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ Вирусы гриппа вызывают заболевание с широкими клиническими проявлениями: от мягкого и неосложненного течения до возникновения первичной вирусной пневмонии с развитием острой дыхательной недостаточности и острого респираторного дистресс-синдрома. Только у небольшой части пациентов регистрируется тяжелое течение с развитием острой дыхательной недостаточности и острого респираторного дистресс-синдрома [7]. Структурно-функциональной единицей респираторного тракта является ацинус, представляющий собой систему полых структур с альвеолами, в которых происходит газообмен. Эпителий альвеол состоит из 3 типов альвеолоцитов. Альвеолоциты I типа (респираторные альвеолоциты), выстилающие около 95% альвеол, непосредственно осуществляют газообмен. Альвеолоциты II типа (большие секреторные альвеолоциты) продуцируют сурфактант, липопротеидный комплекс (90% фосфолипидов и 10% белков), препятствующий спадению альвеол за счет снижения поверхностного натяжения жидкости, пропотеванию жидкости из сосудов в полость альвеол и развитию отека легкого, а также участвует в регуляции функций иммунокомпетентных клеток и альвеолярных макрофагов (альвеоло-циты III типа). Белки сурфактанта (SP) относятся к семейству коллектинов и представлены двумя группами: гидрофильными (SP-А - 5,3%, и SP-D - 0,6%), отвечающими за регулирование механизмов врожденного иммунитета, и гидрофобными белками (SP-B - 0,7%, и SP-C - 0,4%), участвующими в снижении поверхностного натяжения в легких [3]. Основная роль в регуляции функций иммунной системы принадлежит белку SP-A. Изменение количественного содержания SP-A выявлено при прогрессирующем течении идиопатического легочного фиброза с летальным исходом, остром респираторном дистресс-синдроме, бронхиальной астме, пневмонии, туберкулезе легких и др. [1]. В последние годы ведется активный поиск генетических маркеров, влияющих на развитие тяжелого течения гриппа [8]. Представляет интерес изучение генетической вариабельности генов, отвечающих за синтез белков сурфактанта. Как известно, белок SP-A состоит из двух типов полипептидных цепей: SP-A1 и SP-A2, которые транскрибируются с генов SFTPA1 и SFTPA2, расположенных на хромосоме 10q22.3. Продукты гена SP-A2 более функционально активны, чем SP-A1. Известно, что заболевания легких приводят к изменению как общего содержания белка SP-A в бронхоальвеолярной жидкости у больных [4, 5], так и соотношения SP-A1 и SP-A2 в броноальвеолярном лаваже [10]. Следовательно, нарушения экспрессии генов SP-A1 и SP-A2 могут привести к неадекватному соотношению вариантов белка SP-A в легких, что, в свою очередь, может оказывать влияние на адекватность иммунной защиты в легких и соответственно на остроту и продолжительность таких инфекционных заболеваний, как ОРВИ, грипп. В настоящее время выявлены различные SNP гена SFTPA1 (V19A, rs1059047; L50V, rs1136450; R219W, rs4253527), гена SFTPA2 (T9N, rs1059046; A91P, rs17886395; Q223K, rs1965708) и гена SFTPB (T131I, rs1130866; R272H, rs3024809; L176F, rs3024801; промоторная область, rs2077079; интрон 8, rs2040349) [2, 9]. Cреди них нами отобраны для исследования 3 полиморфизма, показавших значимость при острых респираторно-вирусных инфекциях (rs1965708 и rs1059046 гена SFTPA2, rs1130866 гена SFTPB). Учитывая актуальность поиска генетических предикторов неблагоприятного течения заболевания, наличие патогенетической взаимосвязи течения гриппа с особенностями экспрессии генов, целью настоящего исследования была оценка роли полиморфизмов генов белков сурфактанта (rs1965708 и rs1059046 гена SFTPA2, rs1130866 гена SFTPB) в восприимчивости и тяжести течения гриппозной инфекции у представителей московской популяции (европеоидной расы). МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В исследование, проведенное методом случай-контроль, были включены 320 больных гриппом: А(Ю№) - 81 чел., А(H1N1)pdm09 - 95 чел., В - 56 чел., нетипированный - 88 чел. В исследовании анализировался генетический материал больных, которые поступали в инфекционный стационар в период с 2009 по 2015 гг. Средний возраст больных составил 36±1,04, преобладали лица мужского пола (64,4%, 206/320). Генетический материал вирусов гриппа А(Ю№), А(H1Nl)pdm09, В в эпителии носоглотки определялся методом ОТ-ПЦР при помощи комплекта реагентов ОРВИ-16 («ДНК-Технология», Россия). Критериями невключения в исследование были наличие ВИЧ-инфекции, психических заболеваний и тяжелой соматической патологии. Для проведения генетического анализа пациенты были включены в исследование после подписания информированного согласия. Для проведения популяционно-генетического анализа в группу контроля было включено 115 здоровых донора. Выделение ДНК из образцов периферической крови проводили с использованием комплекта реагентов «ПРОБА-ГС-ГЕНЕТИКА» (ЗАО «НПФ ДНК-Технология»). Для определения однонуклеотидных замен rs1965708 (Q223K) гена SFTPA2, rs1059046 (T9N) SFTPA2, rs1130866 (R272H) гена SFTPB использовали метод «примыкающих проб». Статистический анализ включал в себя сравнение частот аллелей и генотипов между различными группами с использованием критерия %2 Пирсона и оценку отношения шансов (OR) с расчетом для него 95% доверительного интервала. РЕЗУЛ ЬТАТЫ Среди пациентов, включенных в исследование, тяжелое течение, в том числе с летальным исходом, отмечалось только при гриппе А(H1N1)pdm09 и не регистрировалось при гриппе А(Ю№) и гриппе В. Тяжесть состояния больных гриппом, в основном, была обусловлена степенью тяжести пневмонии и развитием острой дыхательной недостаточности II - III степени. У подавляющего большинства больных тяжелой формой гриппа А(H1N1)pdm09 регистрировалась различная сопутствующая патология (88%, 22/25): заболевания сердечно-сосудистой (44%), эндокринной (36%) и дыхательной (12%) систем, в то время как по данным анамнеза только у четверти больных со среднетяжелым течением гриппа была сопутствующая патология. В соответствии с данными научной литературы, наличие у больного сопутствующих заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и эндокринной систем является дополнительным фактором риска тяжелого течения гриппа А(H1N1)pdm09 [7]. Всем пациентам с тяжелым течением гриппа А(H1N1)pdm09 потребовалось проведение искусственной вентиляции легких. Непосредственной причиной смерти у больных тяжелой формой гриппа А(H1N1)pdm09 явились дыхательная недостаточность, отек головного мозга с дислокацией ствола, а почти у половины (43,5%) пациентов к летальному исходу привела декомпенсация сопутствующей патологии, среди которой преобладала патология сердечно-сосудистой системы. В данном исследовании впервые проведен анализ распространения аллелей и генотипов rs1965708 (Q223K) гена SFTPA2, rs1059046 (T9N) SFTPA2, rs1130866 (Т13П) гена SFTPB в московской популяции больных гриппом и здоровых доноров. На первом этапе проанализирована частота встречаемости носительства аллелей и генотипов rs1965708 и rs1059046 гена SFTPA2, rs1130866 гена SFTPB у больных гриппом и в группе контроля. Следующим этапом работы был сравнительный анализ частоты распространения генотипов и аллелей исследуемых полиморфных генов в следующих группах: больных гриппом А в целом (n=164) и гриппом В (n=56) среднетяжелого течения; больных гриппом А(H1N1)pdm09 среднетяжелого течения (n=47) и гриппом А (H3N2) среднетяжелого течения (n=81); больных гриппом среднетяжелого течения вне зависимости от этиологии гриппа (n=295) и больных гриппом А(H1N1)pdm09 тяжелого течения с различными исходами (n=2 - выздоровление, n=23 - летальный исход); больных гриппом А(H1N1)pdm09 среднетяжелого и тяжелого течения гриппа (табл. 1 - 3). Частота различных генотипов rs1965708 и rs1059046 гена SFTPA2, rs1130866 гена SFTPB Таблица 1. Распределение частот генотипов rs1965708 гена SFTPA2 у больных гриппом и лиц контрольной группы Полиморфизм гена Частоты генотипа, n(%) Сравнение генотипов Сравнение аллелей рa /OR (95% CI) рa/OR (95% CI) SFTPA2 rs1965708 (Q223K) AA CA CC СС и СА+АА С и А Грипп (n=320) 26 (8,1) 130 (40,6) 164 (51,3) 0,1118/1,42 (0,92-2,18) 0,1516/1,27 (0,92-1,75) Контрольная группа (n=115) 11 (9,6) 55 (47,8) 49 (42,6) Грипп А ср. т. (n=164) 11 (6,7) 71 (43,3) 82 (50,0) 0,108/0,6 (0,32-1,12) 0,1050/0,65 (0,39-1,09) Грипп В ср. т. (n=56) 2 (3,6) 19 (33,9) 35 (62,5) Грипп А(H1N1)pdm09 ср.т. (n=47) 3 (6,4) 22 (44,7) 24 (48,9) 0,6498/0,85 (0,42-1,73) 0,8054/0,93 (0,42-1,63) Грипп А(ЮГО) ср. т. (n=81) 6 (7,4) 32 (39,5) 43 (53,1) Грипп ср. т. (n=295) 23 (7,8) 120 (40,7) 152 (51,5) 0,7349/1,15 (0,51-2,60) 0,5608/1,20 (0,65-2,24) Грипп т. т. (n=25) 3 (12,0) 10(40,0) 12 (48,0) Грипп А(H1N1)pdm09 ср. т. (n=47) 3 (6,4) 21 (44,7) 23 (48,9) 0,9397/1,04 (0,39-2,74) 0,6825/1,17 (0,56-2,46) Грипп А(H1N1)pdm09 3 (12,0) 10(40,0) 12 (48,0) т. т. (n=25) Примечание. Здесь и в табл. 2, 3: ср. т. - среднетяжелое течение, т. т. - тяжелое течение. Таблица 2. Распределение частот генотипов rs1059046 гена SFTPA2 у больных гриппом и лиц контрольной группы Полиморфизм гена Сравнение генотипов Сравнение аллелей ра /OR (95% CI) р^/OR (95% CI) SFTPA2 rs1059046 (T9N) CC AC AA AA иАС+СС А и С Грипп (n=320) 75 (23,4) 149 (46,6) 96 (30,0) 0,1829/1,39 (0,85-2,29) 0,6878/1,06 (0,79-1,44) Контрольная группа (n=115) 23 (20,0) 65 (56,5) 27 (23,5) ГриппА ср. т. (n=164) 35 (21,3) 73 (44,5) 56 (34,2) 0,6031/1,19 (0,62-2,29) 0,6026/1,12 (0,73-1,72) Грипп В ср. т. (n=56) 13 (23,2) 26 (46,4) 17 (30,4) Грипп А(Н1Ш)рёт09 ср. т. (n=47) 11 (23,4) 19 (40,4) 17 (36,2) 0,7446/1,13 (0,53-2,40) 0,9739/1,01 (0,60-1,68) Грипп А(Н3Ш) ср. т. (n=81) 17 (21,0) 37 (45,7) 27 (33,3) Грипп ср. т. (n=295) 66 (22,4) 140 (47,4) 89 (30,2) 0,8202/1,11 (0,43-2,75) 0,2825/1,37 (0,77-2,45) Грипп т. т. ( n=25) 9(36,0) 9(36,0) 7(28,0) Грипп А(Н1Ш)рёт09 ср. т. (n=47) 11 (23,4) 19 (40,4) 17(36,2) 0,4838/1,46 (0,51-4,19) 0,2348/1,52 (0,76-3,02) Грипп А(Н1Ш)рёт09 т. т. (n=25) 9(36,0) 9(36,0) 7(28,0) Таблица 3. Распределение частот генотипов rs1130866 гена SFTPB у больных гриппом и лиц контрольной группы Полиморфизм гена Сравнение генотипов Сравнение аллелей ра /OR (95% CI) ра/OR (95% CI) СС и СТ+ТТ С и Т SFTPB rs1130866 (T131I) CC CT TT Грипп (n=320) 61 (19,1) 161 (50,3) 98 (30,6) Контрольная группа (n=115) 17 (14,8) 64 (55,7) 34 (29,5) Грипп А ср. т. (n=164) 28 (17,1) 88 (53,6) 48 (29,3) Грипп В ср. т. (n=56) 9 (16,1) 30 (53,6) 17(30,3) Грипп А(ШШ)рёт09 р. т. (n=47) 8 (17,0) 28 (60,0) 11 (23,0) Грипп А(Н3Ш) ср. т. (n=81) 15 (18,5) 38 (46,9) 28 (34,6) Грипп ср. т. (n=295) 59 (20,0) 143 (48,5) 93 (31,5) Грипп т. т. (n=25) 2 (8,0) 18 (72,0) 5(20,0) Грипп А(ШШ)рёт09 ср. т. (n=47) 8 (17,0) 28 (60,0) 11 (23,0) Грипп А(ШШ)рёт09 т. т. (n=25) 2 (8,0) 18 (72,0) 5(20,0) 0,3048/1,36 (0,76-2,44) 0,6729/0,94 (0,69-1,27) 0,8626/1,08 (0,47-2,44) 0,8473/1,04 (0,68-1,61) 0,8316/0,90 (0,35-2,32) 0,4524/1,22 (0,73-2,03) 0,1425/2,87 (0,66-12,54) 0,9741/0,99 (0,55-1,77) 0,2920/2,36 (0,46-12,08) 0,7474/1,12 (0,56-2,23) значимо не различалась у больных гриппом и группы контроля (p>0,05). В то же время, неблагоприятные генотип СС rs1965708 гена SFTPA2, генотип АА rs1059046 гена SFTPA2, генотип СС rs1130866 гена SFTPB чаще регистрировались в группе больных гриппом по сравнению с группой контроля. Гетерозиготы (генотип СА rs1965708 и rs1059046 гена SFTPA2, генотип СТ rs1130866 гена SFTPB) чаще встречались в контрольной группе при сравнении с группой больных гриппом в целом вне зависимости от его этиологии. При анализе частоты встречаемости генотипов rs1965708 гена SFTPA2 у больных гриппом А и В среднетяжелого течения выявлено, что у больных гриппом А его благоприятный генотип АА встречался почти в 2 раза чаще и выше была частота выявления гетерозигот. Неблагоприятный генотип СС rs1965708 гена SFTPA2 чаще регистрировался у больных гриппом В, а также у больных гриппом A(H3N2) среднетяжелого течения при сравнении с группой больных гриппом А(H1N1)pdm09 среднетяжелого течения. Выявленные различия статистически не достоверны. Обращает на себя внимание, что при тяжелом течении гриппа А(H1N1)pdm09 чаще встречался благоприятный генотип АА rs1965708 гена SFTPA2 при сравнении с группами больных гриппом А(H1N1)pdm09 среднетяжелого течения и больных гриппом вне зависимости от его этиологии (p>0,05). Как неблагоприятный генотип АА, так и генотипы СС и АС rs1059046 гена SFTPA2 регистрировались практически с одинаковой частотой при сравнительном анализе в группах больных гриппом А и В среднетяжелого течения, а также в группе больных гриппом А(Ю№) среднетяжелого течения при сравнении с группой больных гриппом А(Ш№) pdm09 среднетяжелого течения. При тяжелом течении гриппа А(H1N1)pdm09, как и в случае с rs1965708 гена SFTPA2, чаще встречался благоприятный генотип СС rs1059046 гена SFTPA2 при сравнении с группами больных гриппом А(H1N1)pdm09 среднетяжелого течения и больных гриппом вне зависимости от его этиологии. Частота выявления неблагоприятного генотипа СС rs1059046 гена SFTPA2 была выше при среднетяжелом течении гриппа. Выявленные различия статистически не достоверны (p>0,05). Генотипы rs1130866 гена SFTPB регистрировались практически с одинаковой частотой у больных гриппом А в целом и В среднетяжелого течения. В группе больных гриппом А(H1N1)pdm09 среднетяжелого течения реже регистрировался неблагоприятный генотип СС rs1130866 гена SFTPB при сравнении с группой больных гриппом А(Ю№) среднетяжелого течения (p>0,05). При среднетяжелом течении гриппа А(H1N1)pdm09 частота встречаемости неблагоприятного генотипа СС исследуемого гена была более, чем в 2 раза выше, по сравнению с тяжелым течением гриппа А(H1N1)pdm09, однако выявленные различия также статистически не достоверны. ОБСУЖДЕН И Е В нашем исследовании выявлено, что большинство лиц контрольной группы и больных гриппом являются носителями аллелей и генотипов исследуемых генов белков сурфактанта, которые по данным научной литературы показали ассоциацию с тяжелым течением гриппа А(H1N1)pdm09 и другими воспалительными заболеваниями респираторного тракта (более 90% аллель С и генотипы СС/СА rs1965708 гена SFTPA2, около 80% аллель А и генотипы АА/СА rs1059046 гена SFTPA2, около 70% аллель С и генотипы СС/СТ rs1130866 гена SFTPB). В целом, у больных гриппом по сравнению с лицами группы контроля не выявлено достоверных различий по частоте выявления неблагоприятных генотипов СС rs1965708, АА rs1059046 гена SFTPA2 и СС rs1130866 гена SFTPB, что свидетельствует о достаточно высокой (от 19 до 51%) распространенности этих генотипов в исследуемой популяции. При сравнительном анализе частоты встречаемости генотипов исследуемых полиморфных генов почти в 2 раза чаще у больных гриппом А встречался благоприятный генотип АА rs1965708 гена SFTPA2 по сравнению с группой больных гриппом В, а также у больных с тяжелым течением гриппа А(H1N1)pdm09 по сравнению с его среднетяжелым течением. Сопоставимые данные были получены при анализе связи rs1130866 гена SFTPB с тяжестью гриппа. Аллель С и генотип СС rs1965708 гена SFTPA2, аллель А и генотип АА rs1059046 гена SFTPA2, аллель С и генотип СС rs1130866 гена SFTPB не показали ассоциацию с тяжелым течением гриппа А(H1N1)pdm09. Полученные результаты не согласуются с единичными работами, которые показали связь аллелей и генотипов rs1965708 и rs1059046 гена SFTPA2, rs1130866 гена SFTPB с неблагоприятным течением гриппа у пациентов различных этнических групп. Так, в работе китайских исследователей показано, что у больных гриппом наличие аллели C rs1130866 гена SFTPB ассоциировалось с тяжелым течением гриппа A(H1N1)pdm09. Генотип СС rs1130866 гена SFTPB рассматривается как неблагоприятный фактор риска развития тяжелого течения гриппа [11]. В работе Herrera-Ramos E. et al. [6] показано, что миссенс-мутации ге1965708-С и ге1059046-А гена SFTPA2 связаны с развитием острой дыхательной недостаточности и острого дистресс-синдрома у больных гриппом А(Ш№) pdm09. Противоречия с представленными исследования, вероятно, обусловлены малочисленностью пациентов с тяжелым течением А(H1N1)pdm09 и проведением генетического анализа у пациентов с различной этнический принадлежностью, что говорит о необходимости проведения дальнейших исследований. Поскольку у большинства умерших пациентов от тяжелого течения гриппа А(Ш№) pdm09 были выявлены заболевания сердечно-сосудистой, дыхательной и эндокринной систем, а связи неблагоприятного исхода заболевания с исследуемыми генетическими маркерами не выявлено, в изучаемой когорте доминирующим фактором риска развития тяжелого течения и летального исхода при гриппе А(ШШ) pdm09 явилась сопутствующая патология.

Об авторах

К. Р Дудина

Московский государственный медико-стоматологический университет

М. М Кутателадзе

Московский государственный медико-стоматологический университет

Н. О Бокова

Московский государственный медико-стоматологический университет

О. О Знойко

Московский государственный медико-стоматологический университет

Д. Д Абрамов

ГНЦ Институт иммунологии

Е. И Келли

Инфекционная клиническая больница № 1

Н. Д Ющук

Московский государственный медико-стоматологический университет

Список литературы

Дополнительные файлы