Список сокращений:

ХРС — хронический риносинусит

ХБРС — хронический бактериальный риносинусит

ХПРС — хронический полипозный риносинусит

GST — глутатион-S-трансфераза

ПЦР — полимеразно-цепная реакция

TGF-β1 — трансформирующий фактор роста β1

Хронический риносинусит (ХРС) — мультифакторное заболевание, патогенез которого до конца не выяснен. ХРС бывает бактериальным (ХБРС) и полипозным (ХПРС). Немаловажную роль в патогенезе ХРС играют глутатион-S-трансфераза (GST) и тканевые факторы роста. GST — биологическое соединение, принимающее участие в процессах 2-й фазы детоксикации, воспаления, клеточной пролиферации, реакции окислительного стресса, канцерогенеза, прогрессирования роста опухоли и лекарственной устойчивости [1].

Семейство генов GST обеспечивает активность критически значимых процессов в организме человека и включает 16 генов в подсемействах альфа (GSTA), мю (GSTM), омега (GSTO), пи (GSTP), тета (GSTT) и дзета (GSTZ) [2]. По данным зарубежных ученых, частота полиморфизма генов GST связана с этнической принадлежностью. В белой популяции для делеций в GSTM1 и GSTT1 гомозиготны около 50 и 15—30% представителей соответственно. Нулевые генотипы этих 2 генов связаны с повышенным риском развития многих воспалительных заболеваний [3]. Определенные аллели генов GST могут обусловливать повышенную реакцию организма на окислительный стресс и токсичные вещества. Полиморфизм таких генов способен влиять на течение заболеваний, в том числе и ХРС [4].

Принято считать, что семейство ферментов GST играет значительную роль в защите клеток. Ферменты конъюгируют глутатион с электрофильными веществами, генерирующими свободные радикалы, в результате чего достигается эффект детоксикации [5].

Трансформирующий фактор роста β1 (TGF-β1), представляющий собой плейотропный и многофункциональный цитокин с важными иммуномодулирующими и фиброгенными характеристиками, принимает участие в регуляции барьерной функции эпителиальных клеток, включая клетки кишечника, легких, бронхов [6, 7]. К большому надсемейству TGF-β относят 3 гомологичные изоформы, состоящие из секреторного пептида, продомена, или латентно-ассоциированного пептида, и активного С-концевого пептида [8]. TGF-β продуцируется различными клетками, такими как эпителиоциты, фибробласты, макрофаги, эозинофилы и лимфоциты [9].

Большинство клеток организма экспрессируют TGF-β-рецепторы и могут реагировать на передачу сигналов гена TGF-β. Последний способен оказывать влияние на изменения структуры тканей путем индукции апоптоза и ингибирования пролиферации [10, 11].

Семейство лигандов фактора роста включает в себя эпидермальный фактор роста EGF, связывающий гепарин-EGF-подобный фактор роста (HB-EGF), трансформирующий фактор роста α (TGF-α), амфирегулин (AREG) и эпирегулин (EREG). EGF-лиганд и его рецептор — EGF-рецептор (EGFR) регулируют клеточную пролиферацию, дифференцировку и миграцию клеток для восстановления поврежденных эпителиальных структур [12]. Повышенные уровни лигандов EGFR были выявлены при таких заболеваниях дыхательных путей, как бронхиальная астма и хроническая обструктивная болезнь легких [13—15]. В 1989 г. американскому ученому итальянского происхождения Наполеоне Феррара удалось выделить сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF) [16].

Цель исследования — оценить роль генов GST и факторов роста в формировании предрасположенности к ХРС у жителей Курской области.

Для осуществления генетического анализа были сформированы идентичные по расовой принадлежности и половозрастному составу популяционные выборки неродственных добровольцев. Все отобранные лица подписывали информированное добровольное согласие на участие в исследовании. С 2010 по 2018 г. на базах ЛОР-отделений БМУ «Курская областная клиническая больница» и ОБУЗ «Курская городская больница № 1 им. Н.С. Короткова» были обследованы 100 больных ХРС в возрасте 18—60 лет и 100 здоровых людей (группа контроля). У всех обследуемых проводился забор венозной крови в вакуумные пластиковые пробирки объемом 6 мл с 3-замещенной калиевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (рН=7,8). Методом фенол-хлороформной экстракции осуществляли выделение геномной дезоксирибонуклеиновой кислоты [17]. Генотипирование делеционных полиморфизмов генов GSTM1 и GSTT1 проводилось методом мультиплексной полимеразно-цепной реакции (ПЦР), полиморфизма I105V гена GSTP1, –509C/T TGF-b1, +61G/A EGF — методом ПЦР. В качестве положительного контроля служила амплификация фрагмента β-глобинового гена [18]. Полученный продукт осматривали в проходящем ультрафиолетовом свете. Для оценки соответствия распределений генотипов и аллелей, а также для сравнения их частот среди двух групп использовали критерий χ². По отношению шансов (odds ratio, OR) делали вывод об ассоциации аллелей и генотипов с предрасположенностью к ХРС [19]. Результат трактовали как статистически значимый при р<0,05.

Исследование одобрено региональным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол № 8 от 10 октября 2016 г.).

Частоты аллелей и генотипов исследуемых полиморфизмов генов +/0 GSTM1, +/0 GSTT1, I105V GSTP1, Y462V CYP1A1, +61G/A EGF и –509C/T TGF-b1 у больных ХРС и здоровых лиц представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно,

Стратифицированный анализ, проведенный в зависимости от курения, важного средового фактора развития ХРС, показал, что частота генотипа del/del GSTТ1 была выше в группе некурящих с ХРС (12%), чем в группе здоровых некурящих лиц (7%) (OR=2,79, 95% CI=0,99—7,81; p=0,049) (табл. 2).

Результаты проведенных анализов продемонстрировали, что носительство генотипа del/del GSTТ1 ассоциировано с повышенным риском развития ХРС у некурящих субъектов. Статистически значимых различий при сравнении частот генотипов полиморфных вариантов исследуемых генов GSTM1, GSTT1, GSTP1, CYP1A1, EGF и TGF-b1 между группами больных ХРС и здоровых курящих выявлено не было (р<0,05).

В мировой литературе уже описывались научные изыскания в сфере обнаружения взаимосвязи между полиморфизмами генов биотрансформации ксенобиотиков, факторов роста и развитием ХРС. Значительная ассоциация была выявлена между полиморфизмом гена TGF-β1 и ХРС без полипоза носа в корейском исследовании, проведенном в 2007 г., с участием 203 (в том числе 72 — с ХПРС и 59 — с ХБРС) пациентов с непереносимостью аспирина, 324 (в том числе 10 — с ХПРС и 179 — с ХБРС) пациентов без аллергии на аспирин и 456 здоровых лиц (контрольная группа). При анализе подгруппы добровольцев с ХРС без полипов и аллергией на аспирин чаще встречались генотипы CT или TT [20]. В 2000 г. K. Takeuchi и соавт. [21] обнаружили, что у пациентов с ХРС наблюдалась значительно более высокая частота аллеля TNFB*2 гена TNF-β1 (74%) по сравнению с группой контроля (56%) (р<0,05). При этом ассоциаций между геном TNF-α и ХРС выявлено не было.

За рубежом проводились единичные исследования взаимосвязи генов факторов роста и ХРС, однако ассоциаций между полиморфизмами генов семейства GST и ХРС не было найдено [22]. В России подобных изысканий не проводилось.

Впервые установлено, что наличие делеционного полиморфизма del/del гена GSTT1 связано с повышенным риском развития ХРС. Кроме того, данная взаимосвязь наблюдалась у некурящих индивидов. Однако частота функционально неполноценного генотипа del/del GSTT1 была выше в группе здоровых некурящих добровольцев.

Полиморфные варианты генов GSTM1, GSTT1 и GSTP1 обусловливают различную реакцию организма в ответ на внедрение различных агентов. Нулевой генотип GSTM1 или GSTT1 приводит к отсутствию активности ферментов, а полиморфизм Ile105Val GSTP1 — к снижению активности этого фермента [23].

Гены GSTT1 и GSTM1 локализуются в хромосомных локусах 22q11.2 и 1p13.3 соответственно [24]. Ген GSTP1 располагается в хромосомной области 11q13. Его полиморфизм способен вызвать изменения ответной реакции организма на окислительный стресс, ключевой компонент воспаления дыхательных путей [25]. Локус гена CYP1A1 находится на человеческой хромосоме 15q22-qter. Широко изучена его регуляция [26]. Ген TGF-β1 локализуется на хромосоме 19q13.1—13.2,10. Он может спровоцировать воспаление и ремоделирование дыхательных путей. Продукция TGF-β1 увеличивается при воспалительных процессах слизистой оболочки носа и аллергическом рините [20].

Учитывая роль факторов роста в формировании защитного барьера слизистой оболочки носа и околоносовых пазух, а также наличие механизмов, посредством которых GST вовлекаются в патологические звенья развития ХРС, можно сделать вывод, что выявленные ассоциации свидетельствуют о необходимости доклинического обнаружения генетических мутаций в целях прогнозирования возможного возникновения ХРС и разработки патогенетически обоснованных индивидуализированных лечебно-профилактических мероприятий.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: О.М., В.П., А.П.

Сбор и обработка материала: А.В.

Статистическая обработка данных: А.В., О.М.

Написание текста: А.Л., О.М.

Редактирование: О.М., В.П., А.П.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Левченко А.С. — https://orcid.org/0000-0003-0889-657X; е-mail: arina.levchenko@bk.ru

Воробьева А.А. — е-mail: vormax007@yandex.ru

Мезенцева О.Ю. — е-mail: mezoksa@rambler.ru

Пискунов В.С. — е-mail: piskunov08@rambler.ru

Бушуева О.Ю. — е-mail: olga.bushueva@inbox.ru

Полоников А.В. — е-mail: polonikov@rambler.ru

Автор, ответственный за переписку: Левченко А.С. — е-mail: arina.levchenko@bk.ru

Левченко А.С., Воробьева А.А., Мезенцева О.Ю., Пискунов В.С., Бушуева О.Ю., Полоников А.В. Полиморфизм генов глутатион-S-трансфераз и факторов роста у больных хроническим риносинуситом. Российская ринология. 2019;27(1):9-14.