Сафонова Т.Н.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Зайцева Г.В.

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», ул. Россолимо, 11, А, Б, Москва, 119021, Российская Федерация

Бурденный А.М.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», ул. Балтийская, 8, Москва, 125315, Российская Федерация

Полиморфные маркеры некоторых генов в развитии сухого кератоконъюнктивита у пациентов с ревматоидным артритом и синдромом Шегрена

Журнал: Вестник офтальмологии. 2019;135(5): 254-259

Просмотров : 81

Загрузок : 340

Как цитировать

Сафонова Т. Н., Зайцева Г. В., Бурденный А. М. Полиморфные маркеры некоторых генов в развитии сухого кератоконъюнктивита у пациентов с ревматоидным артритом и синдромом Шегрена. Вестник офтальмологии. 2019;135(5):254-259.
Safonova T N, Zaitseva G V, Burdennyy A M. Polymorphic markers of certain genes in the development of dry keratoconjunctivitis in patients with rheumatoid arthritis and Sjogren’s syndrome. Vestnik Oftalmologii. 2019;135(5):254-259.
https://doi.org/10.17116/oftalma2019135052254

Авторы:

Сафонова Т.Н.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Все авторы (3)

Наиболее частым офтальмологическим проявлением аутоиммунных заболеваний (АИЗ) является сухой кератоконъюнктивит (СКК), который констатируют у 80—90% пациентов с синдромом Шегрена (СШ) и 25—30% больных с ревматоидным артритом (РА), в последнем случае имеют место тяжелые формы заболевания, течение которых часто осложняется развитием язвы роговицы [1]. Офтальмопатию при ревматоидном артрите диагностируют у каждого пятого больного в соотношении увеит—склерит—кератит—глаукома—катаракта—конъюнктивит как 10:6:5:4:4:1. Причем поражение глаз тесно связано с интегральными клиническими признаками течения заболевания, такими как степень активности патологического процесса, темпы прогрессирования артрита, частота поражения грудиноключичных, верхнечелюстных, лучезапястных и локтевых суставов, развитие дигитального артериита, изменения скелетных мышц и легких, возникновение системного остеопороза, асептического некроза костей [2].

РА — хроническое системное соединительнотканное заболевание с преимущественным поражением периферических (синовиальных) суставов по типу деструктивно-эрозивного полиартрита. В данном определении следует подчеркнуть две важные составляющие, такие как системность поражения, предполагающая возможность внесуставных поражений, и деструктивный характер артрита. Для последнего свойственно развитие на месте суставного воспаления грубой грануляционной ткани (паннуса), замещающей нормальные структуры сустава, деформацией его и приводящей к нарушению функции. Частота заболеваемости увеличивается на 6—7-м десятилетии жизни, которая возрастает среди родственников первой линии родства (3,5%), и особенно среди женщин (5,1%) [3]. У этой категории пациентов отмечено более частое, чем в общей популяции, обнаружение антигенов гистосовместимости локусов DR. Социальное значение данной проблемы можно проиллюстрировать следующими положениями:

а) 33% больных, работающих к дебюту заболевания, через 5 лет вынуждены оставить работу;

б) смертность в этой группе выше в 2,5 раза по сравнению с лицами того же пола и возраста, не страдающими РА;

в) в целом по разным причинам РА сокращает продолжительность жизни пациентов на 5—10 лет.

К существенным аспектам патогенеза болезни относят сосуды синовии, которые реагируют на появление неизвестного антигена повышением проницаемости сосудов и выходом за пределы сосудистого русла активированных Т-лимфоцитов, что сопровождается повышенной продукцией веществ межклеточного взаимодействия — цитокинов. При Р.А. преобладает продукция цитокинов с провоспалительным деструктивным действием: фактор некроза опухоли α (ФНО-α), интерлейкин-1 (ИЛ-1), интерлейкин-6 (ИЛ-6), интерферон g (ИФ-g) и др. Продукция цитокинов обеспечивает хемотаксис и привлечение в подсиновиальную ткань новых форменных элементов, образующих смешанные Т-В-клеточные лимфоцитарные инфильтраты. Это позволило М. Bitter [4] назвать РА «незлокачественным лимфопролиферативным заболеванием». В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, обеспечивая продукцию антител (АТ) к собственному агрегированному g-глобулину. АТ, попадая в синовиальную жидкость, подвергаются фагоцитозу привлеченными нейтрофилами, а те в свою очередь могут поглощаться макрофагами. Процессы клеточного взаимодействия и фагоцитоза в синовии, прилегающих структурах, синовиальной жидкости, сопровождаясь разрушением клеток, ведут к выбросу большого количества биологически активных веществ — цитокинов, простагландинов, металлопротеиназ, поддерживающих воспаление и деструкцию суставных тканей. Цитокиновая стимуляция синовии, эндотелиальных клеток, фибробластов в конечном итоге ведет к пролиферации синовиальной ткани, разрастанию капиллярной сети и коллагенизации. Полость сустава уменьшается, образующаяся грануляционная ткань (ревматоидный «паннус») разрушает хрящ и врастает в субхондральную кость, разрушая последнюю, что рентгенологически проявляется костными эрозиями. Таким образом, замещение нормальных структур сустава новообразованной соединительнотканной структурой приводит к его деформации и нарушению функции [5]. В 15—20% случаев заболевание сопровождается развитием воспаления сосудистой оболочки глаза, что может привести к полной потере зрения [6, 7]. Помимо увеита, офтальмопатия у таких больных зачастую протекает в виде склерита, кератита, катаракты, глаукомы и конъюнктивита [8—10]. Ревматоидный склерит диагностируют преимущественно у женщин старшего возраста [11]. По данным R. Bettero и соавторов, склерит и кератит выявляют у 2% больных РА [12]. Следует отметить, что ревматоидный кератит является прерогативой женщин, тогда как васкулит сетчатой оболочки — мужчин [13]. Очень важен тот факт, что у 25—30% больных РА поражение глаз развивается уже в дебюте заболевания [14]. Изменение органа зрения, в частности увеального тракта, роговицы и конъюнктивы, иногда начинается спонтанно и заканчивается развитием осложнений, существенно ухудшающих качество жизни больных [15]. Необходимо подчеркнуть, что в ряде случаев СКК может быть одним из первых признаков проявления АИЗ [16]. В настоящее время не изучена взаимосвязь между течением глазной и суставной патологии при РА, остается невыясненной степень влияния отдельных вариантов офтальмопатии на течение заболевания, отсутствуют сведения об их прогностической значимости. Для некоторых специалистов наличие только СКК является достаточным для диагностирования СШ, другие же полагают, что критерием диагноза следует считать еще и наличие ксеростомии.

Единичные исследователи указывают, что, помимо положительного теста Ширмера, 95% больных имеют поражение эпителия конъюнктивы и роговицы, т. е. признаки СКК, для которого свойственен быстрый переход от легкой степени СКК к тяжелой с развитием осложнений в форме изъязвлений и перфорации, требующей ургентной хирургии [1].

В работе С. Utine и соавторов было показано, что у 6,1% оперированных больных с АИЗ происходит расплавление донорского трансплантата, что требует повторного вмешательства, иногда неоднократного [17]. Этиология Р.А. и СШ выяснена не до конца, в связи с чем одним из значимых направлений является поиск генетических и средовых факторов, ассоциированных с развитием данных заболеваний. Получение результатов исследований с использованием молекулярно-генетических, иммуногенетических, популяционно-генетических, близнецовых и генеалогических методов исследования позволило определить вклад генетических факторов в развитие РА и С.Ш. Однако небольшое количество опубликованных материалов диктует необходимость поиска новых генетических маркеров — предикторов развития заболеваний [18]. Выявлению закономерности изменений генома аутоиммунных процессов при их офтальмологической манифестации посвящено небольшое количество научных работ [19]. На основании анализа зарубежной литературы, в связи с актуальностью поиска новых генов нами было отобрано несколько генов-кандидатов: THBS1, GTF2I, MUC1, TRIM21, STAT4, PTPN22, полиморфные варианты которых могут являться триггерами и приводить к развитию СКК.

Тромбоспондин-1, кодируемый геном THBS1, один из пяти известных тромбоспондинов, адгезивных белков, регулирующих взаимодействия клеток между собой и с внеклеточным матриксом [20]. После синтеза молекулы тромбоспондина-1 объединяются в гомотримеры, взаимодействующие с множеством рецепторов, в том числе CD-36, CD-47 и интегринами. При изучении полиморфных маркеров rs1478604, rs2228262, rs2292305 и rs3743125 в гене THBS1, приводящих к снижению экспрессии белка TSP1 в эпителиальных клетках глазной поверхности, была показана их связь с развитием СКК, при С.Ш. При проведении исследований доказано, что воспаление глазной поверхности у мышей схоже с аналогичным процессом у человека, что доказывают разные диагностические тесты. К ним относятся изменение качественного и количественного состава слезной жидкости, нарушение гликокаликсного барьера, снижение плотности бокаловидных клеток и образование маркеров воспаления. Также доказано значительное повышение восприимчивости к развитию хронического воспаления глазной поверхности после рефракционной хирургии и, как следствие, возникновение СКК [21].

Общий фактор транскрипции-2 (GTF2I). Этот ген кодирует фосфопротеин, выполняющий многофункциональную роль в транскрипции и трансдукции сигнала. Как известно, ген содержит около 34 экзонов. Полиморфный вариант rs117026326 расположен внутри 9-го интрона гена GTF2I, потенциально влияя на регуляцию экспрессии генов [22]. Полиморфный вариант rs117026326 гена GTF2I является специфичным локусом восприимчивости к С.Ш. Определение локусов GTF2I, GTF2IRD1 и NCF1 в циркулирующих лейкоцитах пациентов с СШ подтвердило связь полиморфного маркера rs117026326 гена GTF2I в китайской популяции. Исследования впервые показали, что полиморфный маркер связан только с положительным анти-SSA при С.Ш. Доказано, что локус не влияет на восприимчивость, но регулирует уровень экспрессии генов. Механизмы, с помощью которых rs117026326 влияет на патогенез СШ, еще предстоит выяснить [23].

Муцин-1 (ген MUC1) — мембранный белок, протеогликан из группы муцинов. Синтезируется апикальной поверхностью эпителиальных клеток и обеспечивает их защиту от бактерий и ферментов. Альфа-субъединица муцина-1 обладает свойствами клеточной адгезии, причем белок может действовать как адгезивный, так и антиадгезивный. Бета-субъединица играет роль в передаче сигнала клеткой, что опосредовано фосфорилированием белка и белок-белковыми взаимодействиями. Муцин-1 модулирует передачу сигнала через ERK, SRC и NF-κB. В активированных Т-клетках он оказывает влияние на Ras/MAPK-сигнальный путь [24]. Результаты исследований показывают, что две формы сухого глаза — эвапоративная и вододефицитная — могут иметь общий механизм развития, связанный с полиморфным вариантом rs4072037 гена MUC1, который контролирует сплайсинг MUC1/A (аллель G) и MUC1/B (аллель A) во 2-й экзоне гена MUC1, что влияет на восприимчивость глазной поверхности к повреждению. У пациентов с СКК и контролем наблюдается различие частот аллелей rs4072037, так как белок MUC1/A по сравнению с MUC1/B содержит 9 дополнительных аминокислот в области тандемного повтора. Следовательно, механизмы, влияющие на защиту глазной поверхности от воспаления и повреждения при синдроме сухого глаза, требуют дальнейшего исследования [25].

Трехсторонний мотив-содержащий белок 21, также известный как E3 убиквитин-белковая лигаза TRIM21, представляет собой белок, кодируемый геном TRIM21. Белок TRIM21 (рTRIM21) является эффектором внутриклеточного антитела во внутриклеточном антителоопосредованном пути протеолиза. Он распознает Fc-домен и связывается с иммуноглобулином G и М на антителах, рTRIM21 является частью рибонуклеопротеина Ro/SSA, который включает в себя один полипептид и одну из четырех небольших молекул РНК. Частица Ro/SSA локализуется как в цитоплазме, так и в ядре. Ro/SSA взаимодействует с аутоантигенами у пациентов с С.Ш. Полиморфные варианты rs5030767 C/T, rs5030768 A/G, rs915956 C/T, rs4144331 C/A и C/T rs7947461 A/G гена TRIM21 имеют ассоциацию с риском развития АИЗ. Во время исследования определяли аутоантитела, реагирующие с рTRIM21, которые обнаружены у 70% пациентов с первичным синдромом Шегрена (ПСШ) [26]. Хотя аутоантитела к другим белкам TRIM обнаружены в сыворотке пациентов с ПСШ, их клиническая значимость остается неясной. В исследовании проводили поиск частоты встречаемости анти-TRIM38 у пациентов с ПСШ и оценку его взаимосвязи с разными клиническими проявлениями заболевания. TRIM38-реактивные аутоантитела, которые перекрестно реагируют с рTRIM21, были обнаружены в сыворотке 24 из 235 пациентов с ПСШ и 2 из 50 контрольных. Обнаружение анти-TRIM38 коррелировало с наличием анти-Ro60, анти-Ro52, анти-La, ревматоидного фактора и гипергаммаглобулинемией [27]. Клинически наличие анти-TRIM38 ассоциируется с более выраженной эпителиопатией глазной поверхности, гиполaкримией и уменьшением количества малых слюнных желез. Аффинно-очищенные антитела к доменам TRIM38-CortBP-2 и TRIM38-B30.2/SPRY подвергаются взаимодействию с TRIM21. Данные показывают, что определение анти-TRIM38 специфично для пациентов с ПСШ и коррелирует со степенью тяжести заболевания [28].

Сигнальный трaнсдуктор и активатор транскрипции 4-го типа. STAT4— один из членов семейства молекул STAT, которые локализуются в цитоплазме, фосфорилируются мембранно-связанными рецепторами цитокинов, димеризуются и транслоцируются в ядро, где дифференцированно регулируют генную экспрессию. Ген STAT4 расположен на длинном плече 2-й хромосомы в районе 2q32,2—q32,3, кодирует белок, действующий как транскрипционный фактор, передавая цитокиновые сигналы от интерлейкинов-12, 23 и интерферона-1 в Т-клетки и моноциты. Полиморфизм rs7574865 гена STAT4 представляет собой однонуклеотидный полиморфизм (single nucleotide polymorphism — SNP), связанный с заменой гуанина тимином (G/T), функциональное значение которого остается неясным. В 3-м интроне гена STAT4 обнаружено несколько SNPs, находящихся в неравновесном сцеплении c rs7574865, для которых подтверждено участие в регуляторных эффектах. С полиморфными вариантами гена STAT4 связано повышение риска аутоиммунных заболеваний [29]. Недавно было показано, что однонуклеотидные полиморфизмы в гене STAT4 связаны с РА и СКК [30]. В исследовании подтверждена значимая связь C-аллеля полиморфного маркера rs7582694 с ПСШ (OR=1,56, CI 95% (1,19—2,03); р=1,4·103) [31].

Белок тирозинфосфатазы 22-го типа, кодируемый геном PTPN22. Ген PTPN22 расположен на хромосоме 1р13,3—р13,1 и кодирует 110-kD белок лимфоид-специфическую фосфатазу (Lyp), который экспрессируется в моноцитах, Т- и В-лимфоцитах, нейтрофилах, натуральных (естественных) клетках-киллерах и дендритных клетках. Lyp соединяется с CH3-доменом кинaзы Сsk, являющейся важнейшим супрессором кинaз, которые в свою очередь опосредуют Т-клеточную активацию. Способность Lyp и Csk ингибировать Т-клеточно-рецепторный сигнальный путь требует их физического взаимодействия. Полиморфный вариант гена PTPN22 1858 С>T (rs2476601) является 2-м по значимости генетическим маркером, который ассоциирован и сцеплен с РА в большинстве этнических и популяционных групп (белое население Америки, голландцы, канадцы, англичане, немцы, финны, норвежцы, французы, испанцы, итальянцы) [32, 33]. Полиморфизм 1858 С>T обусловливает замену аминокислоты аргинина ® в позиции 620 на триптофан (W), что ведет к повышению фосфатазной активности Lyp. В экспериментах in vitrо было показано, что протеин Lyp, кодируемый аллелью Т, в Т-клетках менее эффективно связывается с Csk по сравнению с белком, детерминируемым аллелью С. Это может обусловливать гиперфункционирование Т-клеток у носителей аллели Т в связи с подавлением фазы супрессии Т-клеточного сигнального пути, что приводит к развитию аутоиммунных реакций [34, 35]. Недавние исследования подтвердили потенциальную роль минорной аллели Т в развитии аутоиммунной патологии, в частности РА [36—38]. К настоящему времени установлено, что в гене PTPN22 лишь один полиморфный вариант 1858 С>T ассоциирован с РА [39—41]. По сравнению с контрольной группой частота встречаемости аллелей 620W в гене PTPN22 была значительно увеличена у пациентов с положительными антинейтрофильными цитоплазматическими антителами (АNCA). Эта связь особенно выражена у пациентов с поражением почек, легких, глаз и периферической нервной системы. Показано, что аллель PTPN22 620W участвует в патогенезе АИЗ, и позитивность ANCА, по-видимому, является характерной чертой [42].

Анализ литературных данных показал, что, несмотря на множество проводимых исследований по полиморфизмам генов THBS1, GTF2I, MUC1, TRIM21, STAT4, PTPN22, полученные результаты противоречивы. Уровень экспрессии данных генов напрямую или опосредованно влияет на Т-клеточное звено иммунитета. Исследование полиморфных маркеров генов, кодирующих белки-регуляторы, позволит выявить группы больных с повышенным риском развития и прогрессирования патологического процесса. Генетические исследования могут стать основой для персонализации развития СКК при АИЗ. Это позволит разработать диагностические критерии на основе ДНК-диагностики с дальнейшим проведением генотипической/фенотипической корреляции, а также выявить спектр и частоту встречаемости полиморфизмов генов THBS1, GTF2I, MUC1, TRIM21, STAT4, PTPN22 на этапе скрининга у пациентов с АИЗ без офтальмологических проявлений и дать прогноз характера течения СКК при этих заболеваниях. Таким образом, поиск новых генов-кандидатов — предикторов РА и СШ, а также изучение полиморфизма известных генов-кандидатов в популяциях различного этнического состава и их вклада в общую приверженность заболеваниям представляется на сегодняшний день важной задачей, решение которой позволит определить новые подходы к более эффективному лечению и профилактике СКК.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Сафонова Т.Н. — канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела патологии слезного аппарата; e-mail: safotat@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-5750-7553

Зайцева Г.В. — аспирант отдела патологии слезного аппарата; e-mail: privezentseva.galya@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-8575-3076

Бурденный А.М. — канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории патогеномики и транскриптомики; e-mail: burdennyy@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-9398-8075

Автор, ответственный за переписку: Зайцева Галина Валерьевна — e-mail: privezentseva.galya@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-8575-3076

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail