HEALTH STATUS AND SOME GENOTYPIC FEATURES OF BA MOTHERS' BORN KIDS

Abstract


117 BA pregnant women and their kids were followed up and treated within 5 to 10 years. Kids' health status was estimated up to end of follow up. Аllergic pathology level within BA mothers' born kids was significantly higher, than in whole population (52,9% & 25%). Main risk factors of allergic pathology appearance within first 7 years of life are: allergic diseases in both parents (p=0,08), infantile phenotype of BA in kids' mother, (p<0,05), weak genotype of IL-4 (-590 C/T), IL-4R (Q576R), TNF-α (-308G>A) genes. Molecular-genetic study of atopic causal genes could be recommended for allergic risk screening in kids in order to perform further diagnostics and prophylaxis.

Full Text

Введение. В последние десятилетия отмечается неуклонный рост распространенности аллергических заболеваний, особенно среди детей. По данным эпидемиологических исследований ими страдает до 25% детского населения [1]. Отягощенность семейного анамнеза по аллергической патологии относится к наиболее значимым факторам формирования этих заболеваний. Однако заболевают в потомстве далеко не все. В литературе почти не встречается исследований, базирующихся на длительном динамическом наблюдении за детьми, рожденными от матерей, страдающих БА. Так же малочисленны данные о взаимодействии генов, входящих в генную сеть БА, и их влиянии на формирование аллергического статуса ребенка, рожденного от матери, больной БА. Целью настоящей работы явилась оценка состояния здоровья детей, родившихся у матерей, страдающих БА, в процессе динамического наблюдения за ними в сопоставлении с их генотипическими особенностями для совершенствования метода прогнозирования и профилактики аллергических заболеваний. Материалы и методы исследования. Работа является фрагментом проекта «Семейные аспекты 60 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2013 г., ТОМ 13, № 2 первичной и вторичной профилактики бронхиальной астмы», курируемого СЗО РАМН (руководители проекта: чл.-корр. РАМН проф. Г. Б. Федосеев, акад. РАМН проф. Э. К. Айламазян). Настоящее исследование проводилось на базе НИИ пульмонологии ГБОУ ВПО СПбГМУ им. И. П. Павлова и городской детской поликлиники № 4 г. Санкт-Петербурга. Терапевтами женских консультаций Санкт-Петербурга в 2002-2009 гг. беременные, страдающие БА (при постановке их на учет), направлялись на консультацию пульмонолога в НИИ пульмонологии, где в дальнейшем находились на диспансерном наблюдении. Для реализации цели исследования нами осуществлялось динамическое наблюдение за 117 женщинами, страдающими БА, и рожденными ими детьми. Возраст обследованных женщин колебался от 17 до 43 лет (средний возраст 27,7±5,2 года). По клинико-анамнестическим данным, большинство пациенток заболели в дошкольном и школьном возрасте (до 15 лет) — 88 (75,2%), у 29 (24,8%) женщин БА дебютировала в возрасте старше 15 лет (соответственно «детский» и «взрослый» фенотипы БА). Все беременные, включенные в исследование, страдали аллергической формой этого заболевания. У большинства беременных отмечено легкое течение Б А: интермиттирующая форма (БАЛТи) — у 36 (30,8%) пациенток, персистирующая (БАЛТп) — у 50 (42,7%), у 31 (26,5%) больной была БА средней степени тяжести (БАСТп). На фоне беременности улучшение течения БА отметили 26 (22,2%) женщин, ухудшение - 52 (44,4%), не было изменений в характере течения БА у 39 (33,3%) обследованных. Всем пациенткам, находившимся под наблюдением, с учетом данных клинико-лабораторных показателей назначена адекватная терапия, однако лишь 32 (27,4%) больные принимали назначенные ингаляционные глюкокортикостероиды (ИГКС), ни одна из наблюдавшихся женщин во время беременности не получала системных ГКС. Родившиеся у матерей с БА дети находились под наблюдением педиатра-пульмонолога: 64 (54,7%) мальчика и 53 (45,2%) девочки. Более 70% детей к концу срока наблюдения (01.01.2011 г.) достигли младшего школьного возраста (7-9 лет), около 30% были дошкольниками. Для изучения динамики состояния здоровья и развития ребенка была составлена электронная карта диспансерного наблюдения, в которой учитывались анамнестические, общеклинические данные, результаты специальных методов исследования. К окончанию периода наблюдения дети, рожденные от матерей, страдающих БА, по состоянию их здоровья были разделены на три группы: 1-ю группу составили 55 (47%) детей, у которых за период наблюдения не отмечалось каких-либо проявлений аллергической патологии; 2-ю — 23 ребенка (19,7%) — дети с диагностированными в ходе наблюдения атопическим дерматитом (АД) и (или) аллергическим ринитом (АР), аллергическим ларинго-трахеитом (АлЛТ); в 3-ю группу вошли 39 (33,3%) детей, у которых за период наблюдения сформировалась БА. Все диагнозы поставлены в соответствии с международными руководствами и МКБ-10. Комплекс обследования детей включал: детальный сбор анамнеза с акцентом на пульмонологические и аллергологические аспекты, анализ медицинской документации матери, составление родословной семьи пробанда, физикальное обследование, аллергологическое обследование: определение общего и специфических IgE, молекулярно-генетическое исследование полиморфизмов генов IL-4 (C -590T), IL-4R (Q576R), TNF-α(G -308A), NOS](AAT)n, GSTT], GSTM]. Генетическое исследование осуществлялось в лаборатории пренатальной диагностики наследствен -ных и врожденных болезней человека НИИАГ им. Д. О. Отта СЗО РАМН (руководитель чл.-корр. В. С. Баранов) под руководством д-ра биол. наук, профессора Т. Э. Иващенко. Методом ПЦР и ПЦР-ПДРФ анализа исследованы частоты полиморфных вариантов генов IL-4 (C -590T), IL-4R (Q576R), TNF-α (G -308A), NOS](AAT)n, GSTT], GSTM] у 100 матерей, страдающих БА, и у 85 детей, находившихся под нашим наблюдением. Группу сравнения для анализа распределения изучаемых аллельных вариантов генов составили 117 здоровых доноров Северо-Западного региона РФ. Статистическая обработка данных проводилась при помощи программного комплекса SPSS. Результаты исследования и их обсуждение. По данным проведенного исследования, формирование аллергической патологии к младшему школьному возрасту у детей, чьи матери страдали БА, отмечалось более чем в 2 раза чаще, чем в популяции (52,9% против 25%). В семьях детей, сформировавших какие-либо проявления аллергической патологии к окончанию периода наблюдения, аллергические заболевания у обоих родителей наблюдались чаще (62,5%), чем в семьях детей, где аллергическая патология (БА) наблюдалась только у матери (37,5%) (p=0,08), что согласуется с данными литературы [3, 11]. Одним из параметров, определяющих фенотип БА, является возраст ее дебюта. Принято выделять «детский» и «взрослый» фенотипы БА, имеющие определенные клинико-патогенетические различия, МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2013 г., ТОМ 13, № 2 61 а именно: особенности аллергической сенсибилизации, тяжесть течения, вариабельность функциональных показателей, частота ремиссий [6]. Анализ связи фенотипа БА матери и аллергического статуса ребенка показал, что у детей, рожденных от матерей, БА которых имела «детский» фенотип, достоверно чаще к концу периода наблюдения формировалась БА, чем у детей, матери которых имели «взрослый» фенотип БА (38,6% и 17,2% соответственно, p=0,034, OR=3,04 [CI:1.013—9.132]). Полученные результаты позволяют предположить, что определенное сочетание аллельных вариантов генов, обусловливающих развитие различных клинических фенотипов БА у матери, оказывает влияние на формирование определенного (сходного) клинико-патогенетического варианта БА у ребенка. В связи с этим были проанализированы особенности молекулярно-генетического профиля полиморфизмов некоторых генов, принимающих участие в генной сети атопии и БА, у наблюдаемых нами детей. Одними из наиболее значимых в генной сети атопии и БА являются гены цитокиновой системы, а именно ген интерлейкина-4 (IL-4) и его рецептора (IL-4R). Анализ полиморфизмов этих генов у детей наблюдаемой группы показал, что среди детей с симптомами АД на первом году жизни и отсутствием формирования респираторных симптомов аллергии к окончанию периода наблюдения «неблагоприятный» генотип (m/-) полиморфизма С -590T гена IL-4 не наблюдался ни в одном случае, тогда как в группе детей, страдавших АД на первом году жизни и в дальнейшем сформировавших различные проявления респираторной аллергии, данный генотип встречался в 26,3% случаев. Полученные данные позволяют предположить наличие ассоциации данного полиморфизма с развитием респираторных проявлений аллергии. Также выявлена более высокая частота «неблагоприятного» генотипа (m/-) по гену IL-4 у детей, сформировавших БА и имеющих гипериммуноглобулинемию Е крови (52,9%) в отличие от детей с БА, но показателями общего IgE сыворотки крови, не превышающими значения возрастной нормы (20%). Анализ встречаемости полиморфизма Q 576R гена IL-4R среди детей наблюдаемой группы также выявил особенности. У детей, сформировавших Б А, «неблагоприятный» генотип (m/-) по данному гену встречался в 1,5 раза чаще, чем в группе сравнения (51,8% и 33,3% соответственно). Среди детей с АД на первом году жизни, у которых за период наблюдения сформировалась БА, «неблагоприятный» генотип по гену IL-4R (m/-) встречался почти в 2 раза чаще, чем у детей с симптомами АД в раннем возрасте, но без формирования БА в дальнейшем (50% и 30% соответственно). Анализ распределения генотипов изучаемого полиморфизма в зависимости от показателя IgE сыворотки крови у детей с БА выявил, что дети с гипериммуноглобулинемией Е имели «неблагоприятный» генотип (m/-) в 1,5 раза чаще (58,8%), чем дети с показателями IgE в пределах нормы (40%). Полученные результаты могут косвенно подтверждать ассоциативную связь данных полиморфизмов (C -590T и Q 576R) генов интерлейкина-4 и его рецептора как с БА, так и с уровнем IgE сыворотки крови, что согласуется с данными литературы [10, 12, 13]. Другим важным геном, полиморфизмы которого участвуют в цитокиновой регуляции иммунного ответа, является ген фактора некроза опухоли альфа (TNF-308a). Одним из наиболее значимых полиморфизмов в развитии и формировании БА является полиморфизм промоторной области TNF-α G-308/A, ассоциированный с повышенной экспрессией гена in vitro [4], а также увеличением концентрации TNF-α в плазме крови и бронхоальвеолярном лаваже у больных БА [9]. Исследование полиморфизма G-308A гена фактора некроза опухоли альфа (TNF-α) у детей, сформировавших за период наблюдения БА, и в группе сравнения, показало, что частота «неблагоприятного» генотипа по гену TNF-α -308 A/- была достоверно выше у детей, страдающих БА, чем в группе сравнения (37% и 6,8% соответственно) (p<0,001). Наличие ассоциации данного полиморфизма с развитием БА также было получено в работе A. J. Sandford и со-авт. (2004) [14]. Связи данного полиморфизма с уровнем общего IgE сыворотки крови не выявлено. Полиморфизм гена NOSj (AAT) <12/- из группы генов метаболизма медиаторов воспаления ассоциирован с увеличенной концентрацией оксида азота в выдыхаемом воздухе, что характерно для респираторной аллергии и БА [5, 8], а также ассоциирован с увеличением концентрации общего IgE в крови [7]. Распределение генотипов по данному гену у детей с АД на первом году жизни в зависимости от формирования у них респираторных симптомов аллергии имело следующие особенности. Несмотря на отсутствие статической значимости, в группе детей, страдавших АД в раннем возрасте, но не имевших респираторной аллергии в дальнейшем, частота «благоприятного» генотипа по гену NOS] (NOS] >12/>12) была в 2,5 раза выше, чем в группе детей, сформировавших признаки респираторной аллергии (40% и 15,8% соответственно). Также выявлено, что дети, больные БА, в крови которых определялись повышенные концентрации общего IgE, почти в 3 раза реже имели «благо 62 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2013 г., ТОМ 13, № 2 приятный» генотип (NOS] >]2/>]2) по данному гену (11,8% и 30% соответственно), что согласуется с данными упомянутых выше авторов. Согласно полученным данным, вероятно, данный полиморфизм ассоциирован как с развитием респираторной аллергии, так и с уровнем общего IgE сыворотки крови у детей, матери которых страдали БА. Ассоциации «нулевых» аллелей по генам системы детоксикации (GSTT], GSTM]) с формированием аллергической патологии у детей, матери которых страдали БА, в нашем исследовании не выявлено. Как известно, аллергические заболевания вообще, и бронхиальная астма в частности, детерминируются значительным числом генов, взаимодействие которых может оказывать как взаимопотенцирующее, (-590 C/T), IL-4Ra (Q576R), TNF-а (-308 G>A), NOS], (AAT)n, GSTT], GSTM]) в состояние их здоровья к концу периода наблюдения. Изучаемые гены были разделены на группы в соответствии с патогенетическими механизмами, определяющими формирование аллергической патологии, а именно: гены цитокинов и факторов антигенного распознавания (IL-4, TNF-α), гены рецепторов цитокинов и медиаторов воспаления (IL-4R), гены метаболизма медиаторов воспаления (NOS]), гены системы детоксикации ксенобиотиков и эндотоксинов, провоцирующих патологический иммунный ответ (GSTT], GSTM]). Гомозиготам «дикого типа» присваивалось значение в один балл, гетерозиготам — в два балла, гомозиготам по вариантной аллели — три балла (табл. 1). Т аблица 1 Кодировка генотипов исследуемых полиморфизмов генов в зависимости от их функциональной значимости Ген Полиморфизм Генотипы Количество баллов Гены цитокинов и их рецепторов IL-4 IL-4R TNF-a С-590Т Q576R G-308A Гены метаболизма медиаторов воспаления NOS1 (AAT)n IL-4 t/t IL-4 c/t IL-4 c/c IL-4R n/n IL-4R n/m IL-4R m/m TNF-308 G/G TNF-308 G/A TNF-308 A/A (AAT) >12/>12 (AAT) <12/>12 (AAT) <12/-12 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Гены системы детоксикации ксенобиотиков и эндотоксинов, провоцирующих патологический иммунный ответ GSTT1 GSTM1 Делеция Делеция GSTT1+/+ GSTT1+/- GSTT1-/- GSTM1+/+ GSTM1+/- GSTM1-/- 1 2 3 1 2 3 так и ослабляющее действие. Для оценки их суммарного эффекта требуются определенные подходы при анализе данных. Одним из подходов к такому анализу может явиться использование балльной системы. При этом каждому генотипу исследуемого полиморфизма изучаемого гена присваивается определенное количество баллов в зависимости от его функциональной значимости [2]. У детей наблюдаемых групп мы оценили суммарный вклад полиморфизмов изученных генов (IL-4 Далее выполнялось суммирование баллов генотипов по изучаемым генам у каждого индивидуума. Проведен анализ суммарных показателей баллов по генотипам в каждой группе генов в сопоставлении с состоянием здоровья детей к окончанию периода наблюдения (табл. 2). Анализ суммарных показателей изучаемых полиморфизмов генов в группе здоровых детей и детей, у которых отмечены проявления аллергической патологии, позволил выявить значимые различия. Де- МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2013 г., ТОМ 13, № 2 63 Таблица 2 Суммарные показатели баллов по генотипам исследуемых полиморфизмов генов у детей с аллергической патологией и у здоровых детей Генотипы Здоровые дети Больные дети абс. число M±m абс. число M±m GSTT1 + GSTM1 39 3,85±0,219 43 3,79±0,181 IL-4R + IL-4 40 2,68±0,115 45 3,00±0,135 IL-4R + IL-4 + TNF-a 39 3,95±0,122 45 4,33±0,156 NOS-1 39 2,36±0,107 45 2,16±0,100 ти с проявлениями аллергической патологии имели более высокий суммарный показатель функционально «ослабленных» генотипов по генам цитокинов, их рецепторов и медиаторов воспаления (IL-4 + IL-4R + TNF-α) в отличие от здоровых детей (p=0,05). Заключение. Полученные данные подтвердили значимость генов цитокинов, их рецепторов и медиаторов воспаления в развитии аллергической патоло гии у детей, матери которых страдают БА. Проведение молекулярно-генетического исследования генов-кандидатов атопии может быть рекомендовано детям с отягощенной по БА наследственностью с целью формирования групп риска развития аллергических заболеваний, дальнейшего динамического наблюдения за ними и осуществления необходимых противоаллергических мероприятий.

About the authors

M V Vakharlovskaya

Email: vakharlovska@yandex.ru

M A Petrova

O V Lavrova

T E Ivaschenko

G B Fedoseev

L A Jelenina

References

  1. Балаболкин И. И. Бронхиальная астма у детей. — М.: Медицина, 2003. — 319 с.
  2. Генетический паспорт — основа индивидуальной и предиктивной медицины / под ред. Баранова. — СПб.: Н-Л, 2009. — 528 с.
  3. Amos C. I. Successful design and conduct of genome-wide association studies // Hum. Mol. Genet. — 2007. — Vol. 16, Spec. № 2. — P. R220-R225.
  4. Bidwell J., Keen L., Gallagher G. et al. Cytokine gene polymorphism in human disease: on-line databases // Genes Immun. — 1999. — Vol. 1, № 1. — P. 3-19.
  5. Brussee J. E., Smit H. A., Kerkhof M. et al. Exhaled nitric oxide in 4-year-old children: relationship with asthma and atopy // Eur. Respir. J. — 2005. — Vol. 25, № 3. — P. 455-461.
  6. Bush A., Menzies-Gow A. Phenotypic differences between pediatric and adult asthma // Proc. Am. Thorac. Soc. — 2009. — Vol. 6, № 8. — P. 712-719.
  7. Holla L. I., Schueller M., Buckova D., Vacha J. Neuronal nitric oxide synthase gene polymorphism and IgE-mediated allergy in the Central Europen population // Allergy. — 2004. — Vol. 59, № 5. — P. 548-552.
  8. Kharitonov S. A., Wells A. U., O'Connor B. J. et al. Elevated levels of exhaled nitric oxide in bronchiectasis // Am. J. Respir. Crit. Care Med.— 1995. — Vol. 151, № 6. — P. 1889-1893.
  9. Klebanoff S. J., Vadas M. A., Harlan J. M. et al. Stimulation of neutrophils by tumor necrosis factor // J. Immunol. — 1986. — Vol. 136, № 11. — P. 4220-4225.
  10. Kruse S., Forster J., Kuehr J., Deichmann K. A. Characterization of the membrane-bound and a soluble form of human IL-4 receptor alpha produced by alternative splicing // Int. Immunol. — 1999. — Vol. 11, № 12. — P. 1965-1970.
  11. Lam A. C., Powell J., Wei W. H. et al. A combined strategy for quantitative trait loci detection by genome-wide association // BMC Proc.— 2009. — Vol. 3, suppl. 1. — P. S6.
  12. Mitsuyasu H., Izuhara K., Mao X. Q. et al. Ile50Val variant of IL4R alpha upregulates IgE synthesis and associates with atopic asthma // Nat. Genet. — 1998. — Vol. 19, № 2. — P. 119-120.
  13. Rosenwasser L. J., Klemm D. J., Dresback J. K. et al. Promoter polymorphisms in the chromosome 5 gene cluster in asthma and atopy // Clin. Exp. Allergy. — 1995. — Vol. 25, suppl. 2. — P. 74-78.
  14. Sandford A. J., Chan H. W., Wong G. W. et al. Candidate genetic polymorphisms for asthma in Chinese schoolchildren from Hong Kong // Int. J. Tuberc. Lung Dis. — 2004. — Vol. 8, № 5. — P. 519-527.

Statistics

Views

Abstract - 37

PDF (Russian) - 1

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2013 Vakharlovskaya M.V., Petrova M.A., Lavrova O.V., Ivaschenko T.E., Fedoseev G.B., Jelenina L.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies