Полиморфизм генов основных цитокинов и толл-подобного рецептора 4 и вариабельность течения синдрома раздраженного кишечника у русских Челябинской области

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Шарова И. А., Сташкевич Д. С., Евдокимов А. В., Иванова Е. Л. Полиморфизм генов основных цитокинов и толл-подобного рецептора 4 и вариабельность течения синдрома раздраженного кишечника у русских Челябинской области // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2017. – Т. 39. – С. 3241–3245. – URL: http://e-koncept.ru/2017/970975.htm.
Аннотация. Современные научные исследования подтверждают влияние иммуногенетической составляющей на развитие и вариабельность течения синдрома раздраженного кишечника (СРК). В исследуемой нами группе больных СРК русской популяции Челябинской области при помощи метода главных компонент выявлен маркер атрофических изменений при СРК – генотип 2R/2R IL-1RA. В работе показана ассоциация между клиническими вариантами СРК и полиморфизмом -863 TNFa: CС – смешанная клиника, АА – запор, СА – диарея. Показано, что тревожное расстройство при СРК ассоциировано с носительством аллеля 2R IL-1RA и генотипа WM TLR 4 в позиции с заменой 399. При депрессии выявлена повышенная частота генотипа CA IL-10 -592.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Шарова Ирина Андреевна,магистрант второго курса биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», г. Челябинскsharova.18@yandex.ru

Евдокимов Александр Викторович,ассистент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», г. Челябинскavdax@yandex.ru

Сташкевич Дарья Сергеевна,кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», г. Челябинскstashkevich_dary@mail.ru

ИвановаЕкатеринаЛеонидовна,ассистенткафедры поликлинической терапии и клинической фармакологииФГБОУ ВО«ЮжноУральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Челябинскkatefuture@mail.ru

Полиморфизм генов основных цитокинов и толлподобногорецептора 4

и вариабельность течения синдрома раздраженного кишечника у русских Челябинской области

Аннотация. Современные научные исследования подтверждают влияние иммуногенетической составляющей на развитие и вариабельность течения синдрома раздраженного кишечника (СРК).В исследуемой нами группе больных СРКрусской популяции Челябинской области при помощи метода главных компонент выявлен маркер атрофических изменений при СРК –генотип 2R/2RIL1RA. В работе показанаассоциация междуклиническимивариантамиСРК иполиморфизмом863 TNFa: CС смешанная клиника, ААзапор, СА –диарея. Показано, что тревожноерасстройствопри СРК ассоциировано сносительствомаллеля2RIL1RAигенотипаWMTLR4 в позиции с заменой 399. При депрессии выявлена повышенная частотагенотипа CAIL10 592.Ключевые слова: синдром раздраженного кишечника, полиморфизм, толлподобные рецепторы, цитокины, анализ главных компонент.

ВведениеСиндром раздраженного кишечника (СРК) входит в группу наиболее распространённых заболеваний. Примерно 15—20% взрослого населения Земли (около 840 млн) страдают от СРК, две трети из них—женщины. Средний возраст заболевших составляет 30—40 лет. Синдром раздраженного кишечника

это хроническое функциональное расстройство желудочнокишечного тракта, при котором пациенты испытывают боль или дискомфорт в животе с непременной ассоциацией с изменением кишечной привычки, проявляющейся либо преобладанием диареи (СРКД), либо запоров (СРКЗ), либо их чередованием (СРКС, смешанный вариант)[1].Функциональными заболеваниями кишечного тракта называют группу заболеваний, при которых специфическая структурная причина недомоганий не определяется методами исследования [2]. На сегодняшний день некоторые ученые выступают против отнесения СРК к функциональным заболеваниям [3].Структурными причинами запуска или усиления патологического процесса при СРК является комбинация факторов –недостаточная или избыточная активация иммунной системы и дисбиоз кишечника [4]. Толлподобные рецепторы являются рецепторами слизистой оболочки, к которым адгезируетсяиндигенная микрофлора. Если меняется экспрессия рецепторов, то адгезия индигенной микрофлоры может быть нарушена и на эти измененные рецепторы может присоединиться условнопатогенная микрофлора, приводящая к дисбиозу[5].Участие цитокинов в патофизиологических процессах при СРК подтверждают данные лабораторных исследований: снижена экспрессия иммунорегуляторных цитокинов и повышена экспрессия провоспалительных цитокинов[4].Таким образом, исследование полиморфизмов генов цитокинов и толлподобных рецепторов и их вклад в патогенез СРК является актуальным на сегодняшний день.Цель исследования:Изучить особенности распределения частот встречаемости аллелей, генотипов IL1b, IL1Ra, IL10,IL4, IL6, TNFa, TLR4 при различных вариантах синдрома раздраженного кишечника в русской популяции Челябинской области.Задачи:1.Определитьособенности распределения полиморфизма генов IL1Ra, TNFa, IL10,TLR4в зависимости от клинических проявленийу больных СРК.2.Выявитьналичие или отсутствие ассоциациимежду носительствомаллелейигенотипов IL1Ra, TNFa, IL10, TLR4ивыраженностью морфологических изменений у больных СРК.3.Оценитьвзаимосвязьмежду частотами встречаемостиаллелей, генотипов IL1Ra, TNFa, IL10, TLR4ипсихопатологическими расстройствами приСРК.Материалы исследованияПроведенная работа относится к типу ретроспективных исследований«случай–контроль».Контингент обследуемых лицВыборка больных СРК состояла из 81 человека русской этнической группы, с диагнозом СРК, которые находились на лечении в гастроэнтерологическом отделении Дорожной клинической больницы МПС на станции Челябинск впериод с 2001 по 2007 годы. Для диагностики заболевания использовались Римские критерии IV(2016) [1]. Основные характеристики больных представлены в таблице 1.

Таблица 1Вариабельность течения СРК у русских Челябинской области

Клинические вариантыN,%Морфологические измененияN,%ПсихопатологияN,%СРКД16,19,7%атрофия1822,2%депрессия1923,5%СРКЗ4758,1%воспаление4150,7%тревога2024,7%СРКС1822,2%нет изменений2227,1%депрессия и тревога2227,2%отсутствие патологии2024,7%

Методы исследованияВ качестве биологического материала для исследования использовалась венозная кровь, взятая в пробирки с 0,5 % раствором калиевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Выделение ДНК проводили с использованием реагентов PROTRANS DNA Box 500.Для определения VNTR в гене IL1Ra использовалипрямуюПЦРамплификацию, с праймерами, фланкирующими полиморфный регион в пределах второго интрона, в котором находится вариабельное число тандемных повторов с участком 86п.н. Реактивы синтезировались в институте Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБиФМ СО РАН, г. Новосибирск)Типирование SNPsTNFαпроводили с использованием метода ПДРФ (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов), состоящего из амплификации интересующего участка и последующей обработки эндонуклеазой рестрикции. Последовательности праймеров для определения SNPsв гене TNFαсинтезированы в «Синтол». Реакционная смесь «GenePakTMCore» для постановки ПЦРреакции синтезировалась в ООО «Лаборатория ИзоГен»,

г. Москва.Определение SNPsв полиморфныхучасткахгена Thr399IleTLR4и–592С/А гена IL10 проводилось аллельспецифической ПЦР с реактивами ООО НПФ «Литех» г. Москва с последующей УФдетекцией результатов в 3% агарозном геле.Статистическая обработкаВ ходе исследования использованы следующие критерии:1.Критерий χквадрат2.Точный двусторонний критерий Фишера (в случае малых частот).Различия считались статистически значимыми при p≤0,05, при 0,1<р<0,05–тенденция к различиям.Для выявления наиболее общих закономерностей распределения аллелей и генотипов цитокинов и TLR4 в зависимости от клинических вариантов, морфологических изменений в слизистой оболочке кишечникаи психопатологических симптомов данные были подвергнуты анализу главных компонент, АГК ((Principalcomponentanalysis, PCA). При этом в качестве меры близости показателей использовали корреляцию Пирсона, а для выявления числа наиболее важных компонент, необходимых и достаточных для описания данных применяли критерии Кэттелла, Кайзера и «сломанной трости». Расчёты и графические построения выполнены в пакете PAST. Обработка графиков производилась в программе TpX[6].

Результаты и обсуждениеПри проведении анализа для оценки достоверности в распределении частот встречаемости исследуемых генов при различных вариантах СРК было получено три графика, позволяющих изучать точки на координатной плоскости, оси которой вносят разный вклад. Признаки и генотипы\аллели различаются направлениями. Те признаки, которые направлены в ту же сторону, что и оси главных компонент коррелируют положительно, в противоположную –отрицательно [6].На графике 1 (рис.1) представлены клинические варианты СРК в пространстве двух первых главных компонент(ГК)генотипов 863 TNFa. ГК1 и ГК2 объясняют 99,99 % вариабельности частот генотипов и аллелей.Первая главная компонента объясняет 72,31% различий. Она разделяет клинические варианты СРК: СРК с запором и СРК с диареей.Вторая главная компонента объясняет 27,69% различий. Разделяет проявление смешанной клиники и выраженных симптомов.При сравнении направлений генотипов и расположения клинических вариантов СРК на плоскости выявлено, что гомозиготный генотип CС 863 TNFaсвязан с проявлением смешанной клиники, гомозиготный генотип АА с проявлением запора, а гетерозиготный СА –диареи(p=0,017).

Рис. 1. Клинические варианты СРК в пространстве двух первых главных компонент генотипов 863 TNFaНа графике 2 (рис.2) представлены морфологические изменения при СРК в пространстве двух первых главных компонент генотипов IL1RA. ГК1 и ГК2 объясняют 100% вариабельности частот генотипов и аллелей.Первая главная компонента объясняет 96,87% различий. Она разделяет патологические изменения морфологиислизистойпри СРК от нормы.Вторая главная компонента объясняет 3,13% различий. Она отделяет больных СРК с атрофическими изменениямив отдельную группу. При сравнении направлений генотипов и расположения вариантов морфологических изменений кишечника при СРК на плоскости выявлено, что генотип 2R/2RIL1RAимеет то же направление, что и проявление атрофии, выступая маркером данных морфологических проявлений(p=0,027).

Рис.2. Морфологические изменения при СРК в пространстве двух первых главных компонент генотипов IL1RAНа графике 3 (рис.3) представлены психопатологические расстройства при СРК в пространстведвух первых главных компонент аллелей IL1RA, генотипов IL10 в позиции 592, генотипов TLR4в позиции с заменой 399. ГК1 и ГК2 объясняют 96,4 % вариабельности частот генотипов и аллелей.Первая главная компонента объясняет 72,17% различий. Она отделяет психопатологические симптомы с проявлением тревоги. При сравнении направлений генотипов, аллелей и расположения вариантов психопатологических расстройств при СРК на плоскости выявлено, что повышают вероятностьразвития тревожногорасстройствапри СРК аллель 2RIL1RA(p=0,005)и гетерозиготный генотип WMTLR4 в позиции с заменой 399(p=0,026).Генотип CAIL10592(p=0,003)имеет то же направление, что и проявление депрессии, выступая маркером данных психопатологических проявлений.

Рис. 3. Психопатологические расстройства при СРК в пространстве двух первых главных компонент аллелей IL1RA, генотипов IL10 в позиции 592, генотипов TLR4 в позиции с заменой 399

Выводы:1.Выявленазависимость клинических проявленийот распределения генотипов SNP863C/ATNFa: при СРК со смешанной клиникойповышена частота встречаемостигенотипаCС, с запором АА, с диареей СА.2.Частота генотипа2R/2RIL1RAповышена при атрофических изменениях слизистой оболочки кишечника. Возможно, данный генотипмаркером атрофических изменений при СРК.3.При варианте СРК с тревожным синдромом преобладает носительствоаллеля2RIL1RAигенотипаWMTLR4 в позиции с заменой 399. При депрессии повышена частота встречаемостигенотипа CAIL10 592.

Ссылки на источники1.Маев И.В., Черемушкин С.В., Ю.А.Кучерявый. Синдром раздраженного кишечника. Римские критерии IV. О роли висцеральной гиперчувствительности и способах ее коррекции. Методическое пособие. М., 20162.ElSerag H.,Talley N. Systematic review: health related quality of life in functional dyspepsia //Aliment PharmacolTher.2003; 18:387–3933.ЦиммерманЯ. С.Синдром раздраженной кишки:какова его истиннаясущность? // Клинич. мед.2014;7: 19–284.Oscar R.F. From cytokines to tolllike receptors and beyond –current knowledge and future research needs in irritable bowel syndrome / Oscar RodriguezFandino, Joselin HernandezRuiz, Max Schmulson//Journal of Neurogastroenterology and Motility. –Vol.16. 2010. –P.3633735.BarbaraG. Editorial: TollLike Receptor Expression in Irritable Bowel Syndrome: On the Alert for a Microbial Threat? // Am. J. Gastroenterology. 2011; 106: 3373396.Gorban A. N., Kegl B., Wunsch D., Zinovyev A. Y.(Eds.),Principal Manifolds for Data Visualisation and Dimension Reduction,Series: Lecture Notes in Computational Science and Engineering58, Springer, Berlin—Heidelberg—New York, 2007, XXIV, 340 p.82