Байке Е.В.

НИИ молекулярной медицины Читинской государственной медицинской академии, Чита, Россия, 672090

Витковский Ю.А.

ГОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России

Дутова А.А.

НИИ Молекулярной медицины Читинской государственной медицинской академии, Чита, Россия, 672090

Влияние полиморфизма генов интерлейкинов и фактора некроза опухолей на уровень цитокинов в сыворотке крови у больных хроническим гнойным средним отитом

Журнал: Вестник оториноларингологии. 2017;82(3): 14-18

Просмотров : 149

Загрузок : 3

Как цитировать

Байке Е. В., Витковский Ю. А., Дутова А. А. Влияние полиморфизма генов интерлейкинов и фактора некроза опухолей на уровень цитокинов в сыворотке крови у больных хроническим гнойным средним отитом. Вестник оториноларингологии. 2017;82(3):14-18.
Baike E V, Vitkovskiĭ Iu A, Dutova A A. The influence of interleukin gene polymorphism on the serum cytokine level in the patients presenting with chonic suppurative otitis media. Vestnik Oto-Rino-Laringologii. 2017;82(3):14-18.
https://doi.org/10.17116/otorino201782314-18

Авторы:

Байке Е.В.

НИИ молекулярной медицины Читинской государственной медицинской академии, Чита, Россия, 672090

Все авторы (3)

Принятые сокращения:

IL-1b — интерлейкин-1b,

IL-6 — интерлейкин-6,

TNF-α — фактор некроза опухолей α.

Большинство болезней мультифакториальны и возникают в результате суммарного влияния наследственных причин и факторов среды. Одной из причин развития хронического гнойного среднего отита (ХГСО) является изменение со стороны общего и местного иммунитета, реализующееся за счет активности лейкоцитов и цитокинов [1]. Согласно современным представлениям, в основе патогенеза многих хронических заболеваний лежит дисбаланс между синтезом провоспалительных и противовоспалительных медиаторов [2]. Различия в генах, контролирующих защитные реакции организма, могут влиять на уровень продукции кодируемых белков и тем самым на характер протекания иммунного ответа [3]. В связи с этим функциональный полиморфизм генов интерлейкинов представляет особый интерес, так как именно эти белки — медиаторы воспаления вносят огромный вклад в регуляцию иммунитета [4, 5].

Цель исследования — изучение влияния аллельных вариантов C3953T, T511C и T31C гена интерлейкина-1b (IL-1b), аллеля C174G гена интерлейкина-6 (IL-6) и аллеля G308A фактора некроза опухолей α (TNF-α) на уровень цитокинов в сыворотке крови больных ХГСО.

Пациенты и методы

В исследование были включены 299 больных ХГСО, находящихся на лечении в ЛОР-отделении ККБ Читы. В работе с обследуемыми лицами соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki (1964) и Правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными Приказом Минздравсоцразвития Р.Ф. от 19.06.03 № 266.

Пациенты объединялись по характеру течения заболевания в две группы. 1-ю группу составили 146 пациентов с туботимпанальной формой ХГСО (мезотимпанит) с мукозным течением в среднем ухе. 2-я группа представлена 153 больными с эпитимпаноантральной формой хронического отита (эпитимпанит), клинические проявления которой обусловлены кариозно-деструктивными процессами в ухе. В качестве контрольной (3-й) группы было рассмотрено 183 человека, никогда не страдавших патологией среднего уха. Группы были сопоставимы по полу и возрасту.

Всем больным были выполнены стандартные общеклинические исследования. Анализу подвергали геномную ДНК человека, выделенную из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента «ДНК-экспресс — кровь» (ООО НТП «Литех», Москва). С образцом выделенной ДНК параллельно проводили две реакции амплификации с двумя парами аллельспецифичных праймеров в режиме реального времени (PCR-rt), гель-электрофорезом в ультрафиолетовом свете.

Для определения концентрации интерлейкинов использовали наборы реагентов ООО «Вектор Бест» (Новосибирск). Измерение уровня цитокинов проводили методом твердофазного ИФА.

Полученные данные обработаны с помощью пакетов программ Biostat, Statistica 6,0 («Stat Soft Inc.», США). Для определения частот аллельных вариантов генов применялся закон Харди—Вайнберга. Для анализа ассоциации маркеров исследуемых генов с заболеванием сравнивали частоты аллелей и генотипов в группах больных, используя критерий χ2. Для сравнения частот при нормальном распределении признака применялся t-критерий Стъюдента. Для оценки непараметрических показателей использовали критерий Манна—Уитни, связанных — критерий Вилкоксона. Для оценки ассоциаций рассчитывали относительный риск (OR). Статистически значимыми считали различия при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Молекулярно-генетические исследования показали, что среди здоровых лиц Забайкальского края в большинстве случаев были зарегистрированы гетерозиготное носительство полиморфизма С в позиции 3953 гена IL-1b (56,2%), полиморфизм Т в позиции 511 гена IL-1b в гомозиготном состоянии и аллельный вариант Т в позиции 31 гена IL-1b в гомозиготном состоянии в 41 и 49,2% наблюдений соответственно (табл. 1). Частота встречаемости полиморфизма C174G гена IL-6 в группе контроля была практически равнозначной, в то время как гомозиготное состояние по аллелю G (G308A) гена TNF-α было зарегистрировано в 2/3 случаев.

Таблица 1. Распределение частот генотипов и полиморфных маркеров гена IL-1b, гена IL-6, и гена TNF-α в контрольной группе и группах больных с разными формами хронического гнойного среднего отита Примечание. рχ2, 1—2 — сравнение между контрольной группой и группой мезотимпанита; рχ2, 1—3 — сравнение между контрольной группой и группой эпитимпанита; рχ2, 2—3 — сравнение между группами мезотимпанита и эпитимпанита; OR1 —сравнение между контрольной группой и группой мезотимпанита; OR2 —сравнение между контрольной группой и группой эпитимпанита; OR3 — сравнение между группами мезотимпанита и эпитимпанита; CIOR — 95% доверительный интервал для OR; * — различия статистически значимы (р<0,05).

Обнаружено, что для больных ХГСО характерены генотипы гомозиготы С/С (52%) и гетерозиготное состояние по аллелю С (до 42%) в позиции 3953 гена IL-1b, при этом среди пациентов с доброкачественным и злокачественным течением воспалительного процесса в среднем ухе значимой разницы в распределении вариантов генотипов выявлено не было. Расчет отношения шансов (OR) выявил положительную ассоциацию аллеля С, что указывает на повышенный риск развития хронического среднего отита у лиц, имеющих генотип С/С (табл. 1).

Исходя из нашего исследования, наличие аллельных вариантов, отвечающих за экспрессию генов, кодирующих повышенную продукцию интерлейкина-1 с последующей активацией всего цитокинового каскада и мононуклеарной инфильтрацией интерстиция с повреждением клеток под их влиянием, присутствует у большей части больных с эпитимпанитом. Так, у 121 (79,1%) человека с кариозно-деструктивным процессом отмечалось гетерозиготное носительство аллельного варианта Т в позиции 511 гена IL-1b и гомозиготное состояние аллеля у 30 (19,6%). При эпитимпаноантральной форме ХГСО наряду с частым обнаружением генотипа Т/С в позиции 511 гена IL-1b (T511C) фиксировалось и преобладание аллеля Т. Относительный риск ее обнаружения составлял 2,085 (CI 95%: 1,531—2,839).

Генотип гомозиготы по аллельному варианту С в позиции 31 (T31C) гена IL-1b (57,5%) при кариозно-деструктивной форме ХГСО ассоциирован с тяжестью течения хронического процесса в среднем ухе. Вероятность выявления этого генотипа в группе эпитимпанита в сравнении со здоровыми лицами составила 7,822 [CI 95%: 4,654—13,148]. Обладатели генотипа Т/С в позиции 31 гена IL-1b (T31C) среди пациентов с туботимпанальной формой ХГСО выявлялись в 55,5% случаев, тогда как среди неболевших и лиц, страдающих эпитимпанитом — в 36 и 31,4% наблюдений соответственно. Маркером злокачественного течения среднего отита выступил генотип Т/С гена в позиции 511 и генотип С/С в позиции 31 гена IL-1b (T31C).

Статистически значимых различий в распределении генотипов и полиморфизмов генов IL-6 (C174G) и TNF-α (G308A) в группах контроля и формах ХГСО отмечено не было (см. табл. 1).

При ХГСО содержание IL-1b в сыворотке крови повышалось до 16,8±0,2 пкг/мл в период активных клинических проявлений со стороны среднего уха и до 10,7±0,24 пкг/мл на 10-е сутки лечения в отличие от 0,0 пкг/мл в группе контроля (р<0,001). Уровень исследуемого медиатора воспаления при тимпаноантральной форме ХГСО оказался достоверно выше — 18,5±0,29 пкг/мл, чем при туботимпанальной форме — 14,2±0,35 пкг/мл (табл. 2). Длительное повышенное содержание провоспалительного цитокина в сыворотке крови пациентов — результат постоянно текущего патологического процесса в среднем ухе с усугубляющимися морфологическими изменениями, что особенно характерно для кариозно-деструктивного течения ХГСО. При наличии у лиц гомо- или гетерозиготных по высокопродуцирующему аллелю в позиции 3953 гена IL-1b (C3953T) синтезируется в 2—3 раза большее количество этого цитокина, чем у лиц, гомозиготных по аллельному варианту T в позиции 31 гена IL-1β (T31C), что может являться одной из главных причин дисрегуляции воспалительного ответа с соответствующей клинической картиной [5].

Таблица 2. Содержание IL-1b, IL-6 и TNF-α у пациентов с хроническим гнойным средним отитом и здоровых лиц Примечание. р1 — сравнение показателей до и после лечения; р2 — сравнение между показателями ХГСО и контролем до лечения; р3 — сравнение между показателями мезотимпанита и контролем до лечения; р4 — сравнение между показателями эпитимпанита и контролем до лечения; р5 — сравнение между показателями мезотимпанита и эпитимпанита до лечения; * — различия статистически значимы (р<0,05).

Возможно, уменьшение продукции интерлейкина выступает в качестве защитного механизма в виде снижения активности воспалительного ответа. Однако, с другой стороны, у пациентов с отсутствием данного аллельного варианта низкое количество цитокина приводит к снижению процессов острофазного ответа и в условиях повышенной выработки противоспалительных цитокинов — к хронизации процесса в среднем ухе.

Уровень IL-6 также оказался увеличенным у наблюдаемых больных по сравнению с контролем до 8,0±0,53 пкг/мл в 1-й день лечения с эпитимпаноантральным средним отитом и до 4,2±0,21 пкг/мл у больных с туботимпанальной формой ХГСО. После курса комбинированного лечения (консервативная терапия и хирургические вмешательства) у лиц, страдающих эпитимпанитом, показатели стали ближе к показателям в контрольной группе — 5,5±0,34 и 2,5±0,07 пкг/мл соответственно. Также в работе выявлена прямая связь между продукцией IL-6 и интенсивностью воспалительного ответа в среднем ухе (табл. 2).

Содержание TNF-α у пациентов с ХГСО повышалось относительно контрольных показателей в 6 раз в период обострения заболевания независимо от типа аллельных вариантов гена и оставалось на уровне цифр, превышающих контрольные в 3 раза к концу стационарного лечения (р<0,001). Этот полипептид оказывает стимулирующее влияние на синтез других провоспалительных цитокинов, пролонгирует внутрисосудистые нарушения за счет накопления свободных радикалов и перекиси водорода, что неблагоприятно сказывается на фиброгенезе в виде фактора, активизирующего склероз тканей. Повышенный уровень фактора некроза опухолей и IL-6 при ХГСО, скорее, обусловлен действием внешнесредовых факторов, чем полиморфизмом G308A гена TNF-α и C174G гена IL-6, так как различий в соотношении генотипов исследуемых генов по сравнению с группой здоровых лиц не наблюдалось.

Итак, в ходе молекулярно-генетического исследования выявлены носители аллелей в гомо- и гетерозиготном состоянии изучаемых генов. Содержание цитокинов может значительно отличаться при сравнении двух групп лиц с ХГСО с одинаковым полиморфизмом генов. Для адекватного иммунного ответа необходима определенная реакция со стороны про- и противовоспалительных цитокинов, и нарушение их продукции приводит к глубоким дефектам в противоинфекционной защите [6]. Так, по данным литературы, полиморфизм гена IL-10 в позиции –1082А, –819Т, –592А ассоциирован с низкой продукцией этого интерлейкина, что может приводить к относительному повышению синтеза таких провоспалительных цитокинов, как IL-1, IL-6 и TNF-α. Следовательно, полученные результаты могут лишь свидетельствовать о различном влиянии полиморфизма генов провоспалительных цитокинов на особенности протекания ХГСО, что требует дальнейших разработок в отношении прогнозирования биологических эффектов при взаимодействии генов про- и противовоспалительных цитокинов [7].

Выводы

1. Среди здоровых жителей Забайкалья генотип С/Т в позиции 3953 гена IL-1b (C3953T) встречался в 56,2% наблюдений, генотип С/С в позиции 511 гена IL-1b (T511C) и генотип Т/Т в позиции 31 гена IL-1b (T31C) — в 41 и 49,2% соответственно.

2. У пациентов с кариозно-деструктивным течением ХГСО в 79,1% случаев было выявлено носительство аллеля T в гетерозиготном состоянии в позиции 511 гена IL-1b, ассоциированного с высоким содержанием провоспалительного цитокина в сыворотке крови больных.

3. Высокий уровень концентрации IL-6, TNF-α при эпитимпаноантральной форме ХГСО обусловлен кариозно-деструктивным течением воспалительного процесса в среднем ухе и не зависит от полиморфизмов генов IL-6 (C174G), TNF-α (G308A).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

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