УДК 575.113: 616.248
РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА ФЕРМЕНТА БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ GSTP1 В ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К БРОНХИАЛЬНОЙ
АСТМЕ Суртаева А.К.
Евразийский Национальный университет им. Л. Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан e-mail: [email protected]
Бронхиальная астма (БА) по-прежнему остается одной из актуальных проблем здравоохранения. В некоторых странах она является главной причиной инвалидизации и смертности населения, опережая даже сердечнососудистые и онкологические патологии [1]. Ее частота в различных популяциях мира колеблется от 4 до 10% [2, 4]. БА – хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей, основным и обязательным патогенетическим механизмом которого является изменѐнная реактивность бронхов, обусловленная специфическими иммунологическими (сенсибилизация и аллергия) или неспецифическими механизмами, а основным (обязательным) клиническим признаком является приступ удушья вследствие бронхоспазма, гиперсекреции и отѐка слизистой оболочки бронхов [2].
БА является примером многофакторной патологии, возникающей в результате сложного взаимодействия многочисленных факторов окружающей среды и наследственной предрасположенности [3]. Многочисленные факторы внешней и внутренней среды воздействуют на геном, формируя неблагоприятный наследственный фон, реализующийся при взаимодействии с факторами среды патологическим фенотипом.
Ферменты биотрансформации ксенобиотиков играют важную роль в течении бронхо-легочных заболеваний благодаря участию в антиоксидантных реакциях и детоксикации внешнесредовых полютантов, стимулирующих развитие воспалительного процесса вследствие токсического и раздражающих эффектов. Большая роль среди них принадлежит ферментам глутатион-S-трансферазам [5].
Ген GSTP1 локализован на хромосоме 11 (11q13). Для гена GSTP1 описана точковая мутация: замена аденина на гуанин в 313 положении первичной последовательности GSTP1, проявляющейся заменой изолейцина 105 на валин (Ile105Val) в 5 экзоне. При мутации 105Val в 7 раз увеличивается каталитическая активность фермента по отношению к полициклическим ароматическим соединениям, но в 3 раза снижена активность по отношению к 1-хлор-2,4-динитробензену [6].
Целью работы явился анализ ассоциации полиморфных вариантов гена фермента биотрансформации ксенобиотиков GSTP1 с развитием БА.
Материалы и методы
Для установления связи между исследуемыми маркерами и бронхиальной астмой были выбраны больные пульмонологического отделения Онкологического диспансера г.
Астаны. Диагнозы заболеваний устанавливались на основании данных клинического и лабораторного обследования, спирографии, R-графии. В исследование включено 27 больных бронхиальной астмой от 17 до 72 лет.
В качестве контроля была обследована выборка лиц, состоящая из 24 практически здоровых лиц, не курящих, сопоставимых по возрасту с больными людьми.
Полиморфизм гена GSTР1, был исследован методом ПДРФ. Смесь для амплификации объемом 25 мкл включала 100 мМ трис-HCL буфера (рН 8,8), 2 мМ МgCl2, 10' пМ каждого праймера (5’- GTAGTTTGCCCAAGGTCAAG -3’ и 5’- AGCCACCTGAGGGGTAAG -3’), 0.2 мМ каждого dNTP и 0.05 ед/мл Taq-полимеразы (Fermentas).
Продукты амплификации фракционировали 40 минут в 3% агарозном геле на ТАЕ- буфере при напряжении 130 В. Фрагменты ДНК окрашивали бромистым этидием и визуализировали в ультрафиолетовом свете. После амплификации ПЦР-продукты подвергались гидролизу эндонуклеазой рестрикции Ava26I (Fermentas).
Для анализа ассоциации маркеров исследуемых генов сравнивали частоты аллелей и генотипов в группах больных и здоровых индивидов, используя критерий χ2. Об ассоциации разных генотипов с заболеваниями судили по величине отношения шансов (odds ratio – OR). Уровень значимости (Р) определяли с использованием стандартного метода χ2 для оценки достоверностей различий между частотами вариантов GSTР1 в группах больных и контроле.
Результаты и обсуждение
При сравнении групп больных БА и здоровых индивидов были выявлены статистически достоверные различия между генотипами ile/ile, ile/val и val/val гена GSTP1. Анализ полиморфизма гена GSTP1 показал ассоциацию генотипа val/val c развитием БА (χ2= 6,66 при df=1, р=0,01) (таблица 1).
Таблица 1 – Относительный риск влияния полиморфизма гена GSTР1 на развитие бронхиальной астмы в казахской популяции
Гены Генотип БА, чел (%) n=27
Контроль, чел (%)
n=24
OR CI (95%) χ2 Р
GSTР1 ile/ile 2(0,074) 6(0,250) 0,24 0,04-1,33
6,66 0,01 ile/val 9(0,333) 12(0,500) 0,50 0,16-1,55
val/val 16(0,593) 6(0,250) 4,36 1,31-14,51
Среди глутатион-S-трансфераз изофермент Р1 наиболее активен, поэтому полиморфизм гена GSTР1 способен заметно изменять активность ферментов биотрансформации ксенобиотиков [7]. По данным зарубежных исследователей отмечена ассоциация хронических обструктивных заболеваний легких с аллелем 105Ile у больных из Японии[8], у больных из Великобритании была обнаружена ассоциация с аллелем 105Val [9], в то же время у больных корейцев такой ассоциации не выявлено Также было показано, что при длительном воздействием озона на дыхательную систему здоровых молодых людей, у мужчин – носителей генотипа Val/Val в 105-м положении гена GSTР1 повышен риск развития функциональных нарушений легких [10].
Таким образом, при анализе результатов исследования выявлена ассоциация генотипа Val/Val гена GSTP1 c развитием БА.
Список литературы
1. Jarvis D., Burney P. Epidemiology of atopy and atopic diseases // Allergy and allergic diseases / Ed. A. B. Kay. – Blackwell Science, Oxford, 1997. – P. 1208-1224.
2. Чучалин А.Г. Бронхиальная астма. - М.,1995.
3. Федорова Ю.Ю. Анализ генов предрасположенности к развитию бронхиальной астмы в Республике Башкортостан. Автореф. дис. канд. биол. наук по спец. 030015 – генетика. Уфа, 2009.- с.3.
4. Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика // Под редакцией Балаболкина И.И.-М.,1998.
5. Тиуров Л. А., Иванова В. А. Роль глутатиона в процессах детоксикации // Вест.
АМН СССР. – 1988. - №1. – С. 642-645.
6. Викторова Т.В., Корытина Г.Ф., Янбаева Д.Г. Взаимодействие генетических и внешнесредовых факторов в процессе развития хронических обструктивных болезней легких. Медецинская генетика. 2003. – Т.2. №2. – С. 50-59.
7. Моисеев А.А., Хрунин А.В., Павлюшина Е.М., Пирогова А.Н., Горбунова В.А., Лимборская С.А. Полиморфизм глутатион-S- трансфераз и результаты химотерапии рака яичников. Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. 2008.- Т.19.
№1.- С. 59-62.
8. Ishii T., Matsuse T., Teramoto S. et al. Glutathione S – transferase P1 (GSTP1) polymorphism in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Thorax. 1999. V.
54. P.693 - 696.
9. Sandford A.J., Silverman E.K. Chronic obstructive pulmonary disease. 1: Susceptibility factors for COPD the genotype – environment interaction // Thorax . 2002. V. 57. N.8. P.
736-741.
10. Chen C, Arjomandi M , lager LB. el al. Effects of antioxidant enzyme polymorphisms on ozone – induced lung function changes. Eur Respir J 2007; 30: 677-683.
Научный руководитель – кандидат медицинских наук, Акпарова А.Ю.
