АЛЛЕРГОЛОГИЯ

Иммунопатология, аллергология, инфектология
Immunopathology, allergology, infectology
2013, №2:3846
АЛЛЕРГОЛОГИЯ
УДК 616.2400607:577.21+575.1/.2„316
Генетический полиморфизм ферментов метаболизма аллергенов и
предрасположенность к атопической бронхиальной астме у детей
Н.Н. Чакова1, Э.В. Крупнова1, Е.П. Михаленко1, Н.В. Чеботарева1, С.С. Ниязова1,
Л.М. Беляева2, Н.В. Микульчик2
1
2
ГУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси», Минск
ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования», Минск
Genetic polymorphism of allergens metabolising enzymes and predisposition to
bronchial asthma in children
N.N. Chakova1, E.V. Krupnova1, E.P. Mikhalenka1, N.V. Chebotareva1, N.N. Mikulchyk2,
L.M. Bialiayeva2
1
2
Institute of Genetics and Cytology NASB, Minsk, Belarus,
Belarusian Medical Academy of Post+Graduate Education, Minsk, Belarus,
Аннотация
Summary
Целью работы являлось изучение влияния полиморфиз
ма генов ферментов метаболизма аллергенов глутатион
Sтрансфераз (GST) и Nацетилтрансферазы (NAT2) на
предрасположенность к БА у детей. Обследовано 209 де
тей, страдающих атопической бронхиальной астмой, и 218
человек из контрольной группы. С использованием ме
тодов ПЦРПДРФ и мультиплексной ПЦР исследовали
полиморфизм генов: GSTT1 (делеция), GSTM1 (делеция),
GSTР1 (А313G), NAT2 (C481T, G590A).
Выявлено, что влияние генетического полиморфизма
ферментов метаболизма аллергенов обусловлено полом
ребенка. Для мальчиков наиболее значимым является
GSTP1, при этом гомозиготная делеция в гене GSTM1
усиливает действие генотипа GSTP1: комбинация геноти
пов «GSTP1(AA)/GSTM1()» (OR=0,47; c 2=6,02; р=0,01)
обладает защитным эффектом, а наличие генотипа
«GSTP1(GG)» (OR=4,20; р=0,005), особенно комбинации
«GSTP1(GG)/GSTM1()» (OR=19,88, c 2=7,29; р=0,007), по
вышает риск развития БА. Для девочек определяющим
является гаплотип гена NAT2, а генотип GSTP1 модифи
цирует риск развития заболевания: генотип
«NAT2(481CT)» (OR=0,39; З2=7,48, р=0,006) и комбина
ция «NAT2(СТ)/GSTP1(A)» (OR=0,34; c 2=10,16; р=0,001)
являются протективными, а гаплотип «NAT2(СC)/
NAT2(GA)» (OR=3,77; c 2=5,03; р=0,02) и сочетание гено
типов «NAT2(СC)/GSTP1(АG)» (OR=3,19; c 2=4,81; р=0,03)
повышают риск возникновения БА. Таким образом, при
определении предрасположенности к БА для мальчиков и
девочек следует использовать различный алгоритм моле
кулярногенетического тестирования.
The aim of the study was to investigate association of gene
polymorphism of allergens metabolising enzymes glutathione
Stransferases (GST) and Nacetyltransferase2 (NAT2) with
predisposition to bronchial asthma (BA) in children. A total of
209 children suffering from atopic BA and 218 persons from
the control group were examined. PCRRFLP and multiplex
PCR methods were used for studying polymorphism of genes:
GSTT1 (deletion), GSTM1 (deletion), GSTР1 (А313G) and
NAT2 (C481T, G590A).
It is revealed, that the effect of genetic polymorphism of
metabolic enzymes on BA emergence depends of sex child. As
for boys, the most significant gene is GSTP1, while
homozygous deletion in the GSTM1 gene enhances the effect
GSTP1 genotype: combination of genotypes «GSTP1(AA)/
GSTM1()» (OR=0,47; c 2=6,02; p=0,01) has a protective
effect, and the presence of genotype «GSTP1(GG)» (OR=4,20;
p=0,005), especially «GSTP1(GG)/GSTM1()» genotypes
combination (OR=19,88, c 2=7,29, p=0,007), increases the risk
of developing asthma. As for girls, the determining genetic
factor is haplotype of NAT2 gene, but GSTP1 genotype
modifies the risk of developing the disease: genotype
«NAT2(481CT)» (OR=0,39; c 2=7,48, p=0,006) and
«NAT2(CT)/GSTP1(A)» genotypes combination (OR=0,34;
c 2=10,16; p=0,001) have protective effect, and the haplotype
«NAT2(CC)/NAT2(GA)» (OR=3,77; c 2=5,03; p=0,02) and the
combination of genotypes «NAT2(CC)/GSTP1(AG)»
(OR=3,19; c 2=4,81; p=0,03) increase risk of BA emergence.
Thus, it is necessary to use a different genetic testing algorithm
to determine the susceptibility to asthma for boys and girls.
38
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°2
Аллергология: Генетический полиморфизм ферментов метаболизма аллергенов и предрасположенность к атопической бронхиальной астме...
Ключевые слова
Keywords
Предрасположенность к бронхиальной астме, генетичес
кий полиморфизм, ферменты метаболизма аллергенов
Predisposition to bronchial asthma, genetic polymorphism,
allergens metabolising enzymes
Введение
В настоящее время одной из глобальных проблем
мирового здравоохранения становится бронхиаль
ная астма (БА). Согласно данным Международного
конгресса по астме (2009 г.), в мире зарегистрирова
но более 300 миллионов пациентов с этой болезнью.
БА является наиболее распространенным хроничес
ким заболеванием детского возраста, частота кото
рого в развитых странах составляет 412% [1]. За
поcледние тpи десятилетия pаcпpоcтpаненноcть БА
возpоcла более чем на 32%.
БА рассматривается как хроническое воспа
лительное заболевание дыхательных путей, для
которого характерны прогрессирующее разви
тие хронического воспалительного процесса в
дыхательных путях, а также склонность к реци
дивирующему течению. Хронический характер
течения БА, необходимость длительной фарма
котерапии, невозможность выполнения опреде
ленных видов физических нагрузок, ограниче
ния в выборе профессии и социальной актив
ности оказывают существенное негативное
влияние на качество жизни детей с БА [2]. Дан
ное заболевание относится к мультифакторной
патологии, и в его развитии большая роль от
водится как воздействию неблагоприятных
факторов среды, так и наследственной (генети
ческой) предрасположенности. В связи с этим,
особую актуальность приобретает исследова
ние генов, кодирующих ферменты метаболиз
ма аллергенов, поступающих в организм извне.
Наиболее оправданными кандидатами на
эту роль являются гены, контролирующие син
тез ферментов биотрансформации ксенобиоти
ков (ФБК), т.к. именно эти ферменты участву
ют в метаболизме разнообразных по химичес
кой структуре экзогенных молекул, большин
ство из которых являются аллергенами. Боль
шое значение играют эти ферменты и в хими
ческих превращениях продуктов естественного
обмена эндогенных субстратов – интермедиа
тов процессов сенсибилизации, воспаления и
бронхоконстрикции, и тем самым могут опос
редовано влиять на развитие воспалительной
реакции в бронхолегочной системе на различ
ных этапах ее формирования. Функционирова
ние системы ФБК обеспечивает адаптацию
организма к воздействию экзогенных и эндо
генных веществ. Предполагается, что генетически
детерменированные различия в скорости деграда
ции различных субстратов ферментами метабо
лизма могут лежать в основе неодинаковой вос
приимчивости к ряду заболеваний, в том числе и
к БА [3]. Ключевыми ферментами процессов де
токсикации аллергенов, относящихся ко второй
фазе биотрансформации ксенобиотиков, явля
ются глутатионSтрансферазы (GST) и арила
минNацетилтрансфераза (NAT2).
Наиболее изученными из GST являются
ферменты класса m (GSTM1), класса q (GSTТ1)
и класса p (GSTP1). Перечисленные гены характе
ризуются аллельным полиморфизмом, который
является одной из причин имеющихся различий
между индивидуумами в отношении функцио
нальной активности ферментов. Полиморфизм
GSTМ1 и GSTТ1 обусловлен наличием протяжен
ной делеции в кодирующей области («нулевой ге
нотип»), в результате чего синтез соответствую
щего белкового продукта не происходит. Наличие
«нулевого генотипа» хотя бы по одному из этих
генов (GSTM1 или GSTТ1) связывают с увеличе
нием риска развития мультифакторных заболева
ний [4,5]. Полиморфизм А313G в 5 экзоне гена
GSTP1 проявляется заменой изолейцина 105 на
валин (Ile105Val). Watson et al. показал, что носи
тели аллеля G (Ile/Val и Val/Val) характеризуют
ся сниженной конъюгационной активностью
фермента по сравнению с индивидуумами, име
ющими генотип АА (Ile/Ile) [6].
Фермент Nацетилтрансферазы 2 (NAT2)
осуществляют ацетилирование ароматических
и гетероциклических аминов и гидразинов, в том
числе присутствующих в табачном дыме [7]. Ин
дивидуальные различия в скорости ацетилирова
ния веществ обусловлены нуклеотидными заме
нами в белоккодирующем регионе гена NAT2,
приводящими к снижению экспрессии гена [8],
образованию менее стабильного белка [9] или к
усиленной деградации белка [10]. В настоящее
время широко изучается роль генетического
полиморфизма NAT2 в этиологии мультифак
торных заболеваний. Результаты некоторых ис
следований свидетельствуют о наличии ассо
циаций между статусом ацетилирования NAT2 и
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°2
39
Н.Н. Чакова, Э.В. Крупнова, Е.П. Михаленко и др.
такими заболеваниями, как аллергический дерма
тит [11], бронхиальная астма [1217].
Следует также отметить, что к настояще
му моменту уже не вызывает сомнения тот
факт, что поиск маркеров предрасположен
ности к мультифакторным заболеваниям, в
том числе и БА, должен проводиться в каж
дой отдельно взятой популяции изза имею
щихся межэтнических различий в распределе
ниях полиморфных вариантов генов. Резуль
таты, полученные на одной популяции, не
могут механически переноситься на другую.
Об этом свидетельствует и масштабное GWA
исследование ассоциаций между геномными
вариантами и фенотипическими признаками
бронхиальной астмы в отношении европейс
кого, китайского и японского населения [18].
В связи с вышеизложенным, целью данной рабо
ты являлось изучение влияния полиморфных вари
антов генов ферментов детоксикации GSTМ1,
GSTТ1, GSTР1 и NAT2 на предрасположенность к
развитию БА у детей, проживающих в Беларуси.
Материалы и методы исследования
На базе Республиканского центра детской
аллергологии (УЗ «4ая городская детская кли
ническая больница») обследовано 209 детей
(141 мальчик и 68 девочек) в возрасте от 3 до 18
лет, страдающих атопической бронхиальной
астмой. Контрольную группу составили 218 че
ловек I и II групп здоровья, не имеющие аллер
гических реакций и атопических заболеваний.
Выделение ДНК из лейкоцитов периферичес
кой крови проводили стандартным способом с
использованием фенолхлороформной экстрак
ции [19]. Исследование полиморфизма GSTM1,
GSTT1, GSTР1 и NAT2 проводилось с помощью
мультиплексной ПЦР и ПЦРПДРФ анализа со
гласно методикам, описанным ранее [20,21].
Статистическая обработка результатов про
водилась с использованием пакета прикладных
программ “Statistica for Windows 6.0”. Для срав
нения частот генотипов между различными
группами использовали критерий c2 Пирсона.
Различия считали статистически значимыми
при р < 0,05. Для анализа ассоциации гено
типов с риском развития БА рассчитывали от
ношения шансов (ОR) с 95%ными довери
тельными интервалами (95% CI).
Результаты исследования и их
обсуждение
Сравнительный анализ случаев возникнове
ния БА в зависимости от пола выявил досто
40
верное превышение в 2 раза больных мальчиков
по сравнению с девочками (c 2= 25,49; р <
0,0001), поэтому далее мы анализировали полу
ченные результаты генотипирования с учетом
пола. Такой подход использован в работах по
изучению предрасположенности к БА и некото
рыми другими исследователями [12].
Данные о распределении полиморфных вариан
тов генов GSTT1, GSTМ1 и GSTР1 в группах больных
БА мальчиков и девочек и соответствующих конт
рольных группах представлены в таблице 1.
Сравнительный анализ между анализируемы
ми выборками выявил отсутствие значимого вли
яния полиморфизма GSTгенов на предрасполо
женность к БА у девочек. Что касается мальчиков,
то была обнаружена рисковая значимость для ге
нотипа 313GG, который встречался достоверно
чаще в группе мальчиков с БА по сравнению с
контрольной группой (ОR=4,20; 95%CI: 1,53–11,5;
р=0,005). Можно предположить, что измененная
активность фермента GSTР1 у носителей геноти
па GG приводит к повышенному уровню гидро
фобных аддуктов в тканях легких по сравнению с
индивидуумами, имеющими одну или две аллели
А. Кроме того, для мальчиков была выявлена сле
дующая тенденция: генотип GSTM1() встречал
ся в контрольной группе в 1,3 раза чаще, чем в
группе больных (ОR=0,63; 95%CI: 0,391,03;
р=0,09). При анализе распределения комбинаций
генотипов GSTР1/GSTM1/GSTТ1 у детей с БА и
в контрольной группе оказалось, что гомози
готная делеция в гене GSTM1 является факто
ром устойчивости к развитию БА для мальчиков
только в сочетании с генотипом 313АА/GSTT1(+)
(ОR=0,40; 95%CI: 0,220,74; c2=7,86, р=0,005) (таб
лица 2), а в комбинации с гомозиготным геноти
пом 313GG является фактором риска развития
БА (c 2=5,45; р=0,02), такой генотип 313GG/
GSTM1() был выявлен только у мальчиков с БА.
Анализ результатов многочисленных иссле
дований, проведенных в лабораториях различ
ных институтов, несмотря на некоторые имею
щиеся противоречия, сводятся к тому, что со
четание «функционально ослабленных» гено
типов генов GSTР1, GSTТ1 и GSTM1 являются
факторами повышенного риска возникнове
ния БА [35]. Так, в одних исследованиях пока
зано, что у больных БА по сравнению со здоро
выми лицами повышена частота «нулевых» ге
нотипов GSTТ1 и GSTМ1, в других установлено,
что риск развития атопической БА примерно в
два раза выше у гомозигот по «нулевому» алле
лю GSTМ1, а тяжесть течения БА ассоциирова
на с полиморфизмом гена GSTТ1.
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°2
Аллергология: Генетический полиморфизм ферментов метаболизма аллергенов и предрасположенность к атопической бронхиальной астме...
Таблица 1. Ассоциация генотипов GSTТ1, GSTМ1 и GSTР1 с риском развития бронхиальной астмы
Генотипы
Мальчики
больные БА
(n=141)
n
%
контроль
(n=125)
n
%
Девочки
больные БА
(n=68)
n
%
контроль
(n=93)
n
%
GSTM1()
GSTM1(+)
52
89
36,9*
63,1
60
65
48,0
52,0
34
34
50,0
50,0
44
49
47,3
52,7
GSTT1()
GSTT1(+)
29
112
20,6
79,4
21
104
16,8
83,2
14
54
20,6
79,4
13
80
14,0
86,0
GSTР1(313АА)
GSTР1(313GА)
GSTР1(313GG)
67
53
21
47,5
37,6
14,9*
67
53
5
53,6
42,4
4,0
31
30
7
45,6
44,1
10,3
48
41
4
51,6
44,1
4,3
Примечание: * – достоверные различия между группами мальчиков, больных БА и без данной патологии
Таблица 2. Распределение встречаемости комбинаций генотипов GSTР1/GSTM1/GSTТ1 у больных БА с учетом
пола
Комбинация генотипов
Мальчики
больные БА
(n=141)
n
%
контроль
(n=124)
n
%
Девочки
больные БА
(n=68)
n
%
контроль
(n=93)
n
%
GSTР1(АА)/GSTT1(+)/GSTM1(+)
GSTР1(АА)/GSTT1(+)/GSTM1()
GSTР1(АА)/GSTT1()/GSTM1(+)
GSTР1(АА)/GSTT1()/GSTM1()
31
20
10
6
22,0
14,2*
7,1
4,3
18
36
8
4
14,5
29,0
6,5
3,2
13
11
4
3
19,1
16,2
5,9
4,4
22
18
4
4
23,9
19,6
4,3
4,3
GSTР1(GА)/GSTT1(+)/GSTM1(+)
GSTР1(GА)/GSTT1(+)/GSTM1()
GSTР1(GА)/GSTT1()/GSTM1(+)
GSTР1(GА)/GSTT1()/GSTM1()
29
14
8
2
20,6
9,9
5,7
1,4
31
15
3
4
25,0
12,1
2,4
3,2
14
13
1
2
20,6
19,1
1,5
2,9
19
17
2
3
19,6
18,5
2,2
3,3
GSTР1(GG)/GSTT1(+)/GSTM1(+)
GSTР1(GG)/GSTT1(+)/GSTM1()
GSTР1(GG)/GSTT1()/GSTM1(+)
GSTР1(GG)/GSTT1()/GSTM1()
10
8
1
2
7,1
5,7*
1,4
2,8
4
0
1
0
3,2
0
0,8
0
1
2
1
3
1,5
2,9
1,5
4,4
2
2
0
0
2,2
2,2
0
0
Примечание: * – достоверные различия между группами мальчиков, больных БА и без данной патологии
Из результатов нашего исследования наиболь
шей рисковой значимостью в отношении пред
расположенности к БА обладает генотип GG гена
GSTР1, действие которого усиливается в сочета
нии с гомозиготной делецией в гене GSTМ1.
Еще одним ферментом детоксикации, роль
генетического полиморфизма которого широ
ко изучается в этиологии мультифакторных за
болеваний, является NAT2 [1117]. Аллельные
варианты NAT2 связаны в основном с точечны
ми мутациями, большинство из которых нару
шают каталитическую функцию и/или стабиль
ность фермента. Это приводит к снижению ско
рости ацетилирования в организме, в результа
те чего снижается эффективность инактивации
токсических метаболитов.
Результаты нашего исследования не выявили
влияние полиморфных вариантов гена NAT2 на
подверженность к БА у мальчиков (таблица 3).
Сравнительный молекулярногенетический
анализ между группой девочек, страдающих
БА, и соответствующей контрольной показал,
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°2
41
Н.Н. Чакова, Э.В. Крупнова, Е.П. Михаленко и др.
что гетерозиготный генотип 481CT встречался
достоверно в 1,5 раза чаще у девочек с БА по срав
нению с контролем (c2=7,48, р=0,006), что свиде
тельствует о защитной роли данного генотипа в от
ношении развития БА для девочек (OR=0,39; 95%CI:
0,2 – 0,74). Аналогичные данные защитной роли гете
розиготного генотипа 481CT гена NAT2 в отноше
нии развития атопических заболеваний, в том
числе и БА, были получены Макаровой С.И. [12].
В литературе описано неравновестное сцепле
ние между 481ым и 590ым нуклеотидами [22],
т.е. неслучайное распределение частот аллелей по
этим сайтам, которое обусловлено как тесным ге
нетическим сцеплением, так и возможным нали
чием адаптивного преимущества конкретной
комбинации аллелей. Носители гомозиготного
генотипа 481ТТ всегда имеют гомозиготный гено
тип 590GG, комбинации генотипов 481ТТ/590GA
и 481ТТ/590АА не встречаются, а носителей гено
типа 481CT/590АA чрезвычайно мало в популя
ции (около 1%). В связи с этим, мы провели ана
лиз совместного наследования генотипов поли
морфизмов C481T и G590A, результаты которого
представлены в таблице 4. В нашем исследовании
все индивидуумы, гомозиготные по аллелю 481Т
имели генотип 590GG, комбинации генотипов
481ТТ/590GA и 481ТТ/590АА отсутствовали.
При изучении распределения генотипов в
контрольной группе в зависимости от пола
были получены интересные результаты по час
тоте встречаемости некоторых комбинаций ге
нотипов NAT2: генотип 481CC обнаруживался
в 1,5 раз чаще у мальчиков (c2=2,76; р=0,09),
чем у девочек, а встречаемость комбинация
этого генотипа с гетерозиготным генотипом
590GA (481CC/590GA) была достоверно в 3 раза
выше в группе мальчиков (c2=4,38, р=0,036) по
сравнению с девочками. Исходя из этих данных,
можно предположить, что данное сочетание яв
ляется неблагоприятным именно для девочек.
Действительно, сравнительный анализ распре
деления генотипов между группами здоровых и
больных девочек подтвердил данное предполо
жение: среди девочек с БА комбинация геноти
пов 481CС/590GA встречалась достоверно в 3,3
раза чаще, чем у здоровых, что указывает на
повышенный риск развития БА у девочек с та
ким генотипом (OR=3,77; 95%CI: 1,2611,28;
c 2=5,03, р=0,025). Анализ полученных данных
продемонстрировал также, что генотип 481СТ яв
ляется защитным для девочек независимо от ге
нотипа полиморфизма G590A (OR=0,39; 95%CI:
0,20,74; c2=7,48, р=0,006). В исследованиях Ляхо
вича и др. было также показано, что двойная ге
42
терозигота 481CT/590GA является маркером
устойчивости и к атопическому дерматиту [5].
Результаты исследований ассоциации гено
типов NAT2 c БА, проведенных другими автора
ми, также указывают на большую значимость
этого гена в формировании предрасположенно
сти к БА [1317]. Полиморфные варианты
NAT2 ассоциированы либо с предрасположен
ностью, либо с устойчивостью к БА в выборках
разной этнической принадлежности или зани
мающих разное географическое положение.
Сотрудниками Института биохимии и генети
ки Уфимского научного центра РАН было вы
явлено, что генотипы 481СС и 590АA, а также
сочетание генотипов 481CC/590GG гена NAT2
повышают риск развития БА у их носителей, а го
мозигота 481TT NAT2 является фактором устой
чивости [13]. В группе детей русской этнической
принадлежности Башкортостана, гомозигота
481TT NAT2 также уменьшала риск развития БА
[14], а в польской [15], индийской [16], и турец
кой [17] выборках этот генотип являлся факто
ром предрасположенности к БА. Различия эф
фектов полиморфных вариантов генов ФБК в
предрасположенности к атопическим заболева
ниям в разных этнических группах, вероятно,
обусловлены эволюционно сложившимися вза
имодействиями генотипсреда, специфичными
для каждой человеческой популяции.
Между группами больных и здоровых маль
чиков не было выявлено различий в распределе
нии генотипов NAT2, что свидетельствует об
отсутствии у них влияния полиморфизма это
го гена на предрасположенность к БА.
В результате исследования распределения ком
бинаций полиморфных вариантов GST генов и
NAT2 были выявлены статистически значимые раз
личия между анализируемыми группами по частоте
встречаемости следующих комбинаций генотипов: у
мальчиков – «GSTP1(GG)/GSTM1()» (c 2=7,29;
р=0,007) и «GSTP1(AA)/GSTM1()» (c2=6,02; р=0,01);
у девочек – «NAT2(СC)/GSTP1(АG)» (c 2=4,81;
р=0,03), «NAT2(СC)/NAT2(GA)» (c2=5,03; р=0,02) и
«NAT2(СТ)/GSTP1(A)» (c2=10,16; р=0,001). Коэф
фициенты OR для каждого из этих случаев пред
ставлены в таблице 5.
Таким образом, в результате проведенного
исследования установлены половые различия в
генетической предрасположенности к БА: в за
висимости от пола разные сочетания генотипов
GSTP1, GSTМ1 и NAT2 имеют достоверную
прогностическую значимость. Выявлено, что
для мальчиков наиболее значимым из исследо
ванных генов является GSTP1, при этом гомо
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°2
Аллергология: Генетический полиморфизм ферментов метаболизма аллергенов и предрасположенность к атопической бронхиальной астме...
Таблица 3. Распределение встречаемости генотипов полиморфизмов C481T и G590A гена NAT2 у больных БА в
зависимости от пола
Генотип
Мальчики
Больные БА
(n=141)
n
%
контроль
(n=124)
n
%
Девочки
Больные БА
(n=68)
n
%
контроль
(n=93)
n
%
52
69
20
36,9
48,9
14,2
39
68
17
31,5
54,8
13,7
23
29
16
33,8
42,7*
23,5
19
61
13
20,4
65,6
14,0
173
109
61,3
38,7
146
102
58,9
41,1
75
61
55,1
44,9
99
87
53,2
46,8
60
69
12
42,6
48,9
8,5
56
53
15
45,2
42,7
12,1
33
30
5
48,5
44,1
7,4
44
40
9
47,3
43,0
9,7
189
93
67,0
33,0
165
83
66,5
33,5
96
40
70,6
29,4
128
58
68,8
31,2
C481T
CC
CT
TT
Аллель
С
Т
G590A
GG
GA
AA
Аллель
G
A
Примечание: * – достоверные различия между группами девочек, больных БА и без данной патологии, р=0,006
Таблица 4. Распределение встречаемости комбинации генотипов полиморфизмов 481CТ и 590GА гена NAT2 у
больных БА и в контроле в зависимости от пола
Генотип
Мальчики
Больные БА
(n=141)
n
%
контроль
(n=124)
n
%
Девочки
Больные БА
(n=68)
n
%
контроль
(n=93)
n
%
481CC:
481CC/590GG
481CC/590GA
481CC/590АА
52
11
30
11
36,9
7,8
21,3
7,8
39
7
19
13
31,5
5,7
15,3
10,5
23
6
12
5
33,8
8,8
17,6**
7,4
19
6
5
8
20,4
6,4
5,4*
8,6
481CT:
481CT/590GG
481CT/590GА
481CT/590АA
69
29
39
1
48,9
20,6
27,6
0,7
68
32
34
2
54,8
25,8
27,4
1,6
29
11
18
42,7**
16,2
26,5
61
25
35
1
65,6
29,9
37,6
1,1
481ТТ:
481ТТ/590GG
20
14,2
17
13,7
16
23,5
13
14,0
Примечание:* – достоверные различия между группами мальчиками и девочками в контроле,
** – достоверные различия между группами девочек, больных БА и без данной патологии
зиготная делеция в гене GSTM1 усиливает дей
ствие генотипа GSTP1. Для девочек определяю
щим является гаплотипы гена NAT2, а генотип
GSTP1 модифицирует его влияние, увеличи
вая или уменьшая риски развития заболева
ния. Полученные ассоциации указывают на
то, что для определения риска развития БА
должны использоваться различные схемы
анализа генов второй фазы биотрансформа
ции для мальчиков и девочек. На рисунке 1
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°2
43
Н.Н. Чакова, Э.В. Крупнова, Е.П. Михаленко и др.
Таблица 5. Ассоциация генотипов ФБК c БА в зависимости от пола ребенка
Генотип
Бронхиальная астма OR (95% CI)
мальчики
девочки
«GSTP1(AA)/GSTM1()»
«GSTP1(GG)»
«GSTP1(GG)/GSTM1()»
«NAT2(СТ)»
«NAT2(СТ)/GSTP1(A)»
«NAT2(СC)/GSTP1(АG)»
«NAT2(СC)/NAT2(GA)»
0,47** (0,27 – 0,84)
4,20** (1,53–11,5)
19,88* (1,15 – 342,89)
0,79 (0,49 – 1,28)
0,68 (0,42 – 1,11)
1,28 (0,63 – 2,61)
1,49 (0,79 – 2,81)
0,84 (0,39 – 1,79)
2,55 (0,72 – 9,10)
3,61 (0,68 – 19,20)
0,39** (0,20,74)
0,34*** (0,18 – 0,64)
3,19* (1,21 – 8,39)
3,77* (1,26 – 11,28)
Примечание: * – p<0,05; ** – pd”0,01; *** – p<0,001
Рис. 1. Алгоритм молекулярногенетического тестирования предрасположенности к БА
44
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°2
Аллергология: Генетический полиморфизм ферментов метаболизма аллергенов и предрасположенность к атопической бронхиальной астме...
представлен алгоритм определения предраспо
ложенности к возникновению атопической
БА с учетом генетического полиморфизма
ферментов биотрансформации ксенобиоти
ков GSTР1, GSTМ1 и NAT2 и пола.
Установленные молекулярногенетические
маркеры предрасположенности к БА можно ис
пользовать в качестве дополнительного крите
рия выявления детей со склонностью к разви
тию этих заболеваний для планирования инди
видуальных мероприятий по профилактике
атопической БА (исключение воздействия та
бачного дыма и поллютантов, проведение уг
лубленных клиниколабораторных обследова
ний и т.д.). Особенно это актуально для де
тей, имеющих частые простудные заболева
ния, аллергические реакции, наличие у роди
телей хронических заболеваний органов дыха
ния и аллергических реакций и/или подверга
ющихся воздействию генотоксических аген
тов (проживание на загрязненных террито
риях, пассивное курение и др.). Использова
ние различных схем генетического тестирова
ния для мальчиков и девочек позволяет про
водить более точный прогноз в отношении рис
ка развития БА у детей.
Литература
1. Глобальная стратегия лечения и профилактики брон
хиальной астмы. М. : Атмосфера; 2009.
2. Чучалин А. Г., Белевский А. С., Смоленов И. В., Сенке
вич Н. Ю. Качество жизни у больных бронхиальной аст
мой и хронической обструктивной болезнью легких. М.;
2004.
3. Баранов В.С. Генетический паспорт – основа индиви
дуальной и предиктивной медицины. C.П: Издво НЛ;
2009.
4. Вавилин В.А., Макарова С.И., Ляхович В.В., Гавалов
С.М. Ассоциация полиморфных ферментов биотрансфор
мации ксенобиотиков с предрасположенностью к бронхи
альной астме у детей с наследственной отягощенностью и
без таковой. Генетика 2002; 38(4): 539–545.
5. Ляхович В.В., Вавилин В.А., Макарова С.И. и соавт.
Роль ферментов биотрансформации ксенобиотиков в
предрасположенности к бронхиальной астме и формиро
вании особенностей ее клинического фенотипа. Вестник
РАМН 2000; 12: 36–41.
6. Watson M.A., Stewart R.K., Smith G.B., Massey T.E., Bell
D.A. Human glutathione Stransferase P1 polymorphisms:
relationship to lung tissue enzyme activity and population
frequency distribution. Carcinogenesis 1998; 19: 275–280.
7. Zenser T.V., Lakshmi V.M., Rustan T.D., Doll M.A., Deitz
A.C., Davis B.B., Hein D.W. Human Nacetylation of
benzidine: role of NAT1 and NAT2. Cancer Res. 1996; 56(17):
3941–3947.
8. Leff M.A., Fretland A.J., Doll M.A., Hein D.W. Novel
human Nacetyltransferase 2 alleles that differ in mechanism
for slow acetylator phenotype. J. Biol. Chem. 1999; 274(49):
34519–34522.
12. Макарова C.И., Вавилин В.А., Часовникова О.Б., Гава
лов С.М, Рябова О.А., Ляхович В.В. Влияние возраста и
пола на предрасположенность к бронхиальной астме де
тей с различными генотипами GSTM1, GSTT1 и NAT2.
Пульмонология 2002; 5: 4652.
13. Макарова С.И., Вавилин В.А., Ляхович В.В., Гавалов
C.М. Аллель NAT2*5 – фактор устойчивости к заболева
нию бронхиальной астмой у детей. Бюлл. экспер. биол.
мед. 2000; 129(6): 677679.
14. Федорова Ю.Ю., Гра О.А., Карунас А.С. и соавт. Ассо
циация полиморфных вариантов генов системы биотран
сформации с атопическими заболеваниями у русских де
тей из Республики Башкортостан. Мол. биология 2009;
43(6): 10321039.
15. Pawlik A., Juzyszyn Z., GawronskaSzklarz B. N
acetyltransferase 2 (NAT2) polymorphism in patients with
atopic asthma. Arch. Med. Res. 2009; 40, № 4. – Р: 264267.
16. Batra J., Sharma S.K., Ghosh B. Arylamine N
acetyltransferase gene polymorphisms: markers for atopic
asthma, serum IgE and blood eosinophil counts.
Pharmacogenomics 2006; 7(5): 673682.
17. Tamer L., Calikolu M., Aras Ate_ N. et al. Relationship
between Nacetyl transferase2 gene polymorphism and risk of
bronchial asthma. Tuberk. Toraks 2006; 54(2): 137143.
18. Wjst M., Sargurupremraj M., Arnold M. Genomewide
association studies in asthma: what they really told us about
pathogenesis. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2013; 13(1):
112118.
19. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight
eucaryotic DNA. Clifton: Human Press 1984.
9. Grant D.M., Hughes N.C., Janezic S.A. et al. Human
acetyltransferase polymorphisms. Mutat. Res. 1997; 376(12):
61–70.
20. Чакова Н.Н., Михаленко Е.П., Полонецкая С.Н. и со
авт. Полиморфизм GSTгенов и цитогенетические измене
ния в ткани легкого больных раком легкого. Цитология и
генетика 2009; 43(1): 48–53.
10. Zang Y., Zhao S., Doll M.A., States J.C., Hein D.W.
The T341C (Ile114Thr) polymorphism of N
acetyltransferase 2 yields slow acetylator phenotype by
enhanced protein degradation. Pharmacogenetics 2004;
14(11): 717–723.
21. Чакова Н.Н., Михаленко Е.П., Крупнова Э.В. и соавт.
Генетический полиморфизм ферментов метаболизма ле
карственных средств (CYP1A2, CYP2D6, CYP2C9, GST,
NAT2 и MDR1) у жителей Беларуси. Молекулярная и при
кладная генетика 2009; 10: 161169.
11. Макарова С.И, Додунова Е.М, Иванова Г.Г. и соавт.
Полиморфизм гена ариламин Nацетилтрансферазы
2 ассоциирован с риском развития атопического дер
матита. Бюлл. эксп. биол. мед. 2005; 139(5): 628–631.
22. Gross M., Kruisselbrink T., Anderson K. Et al. Distribution
and concordance of Nacetyltransferase genotype and
phenotype in an American population. Cancer Epidemiol.
Biomark. 1999; 8: 683–692.
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°2
45
Н.Н. Чакова, Э.В. Крупнова, Е.П. Михаленко и др.
Сведения об авторах:
Чакова Наталья Николаевна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.
г. Минск, 220072, ул.Академическая,27; ГУ «Институт генетики и цитологии НАНБ»,
N.Chakova@igc.bas+net.by
Крупнова Эвелина Вячеславовна – кандидат биологический наук, доцент, ведущий научный сотрудник
г. Минск, 220072, ул.Академическая,27; ГУ «Институт генетики и цитологии НАНБ», E+mail: N.Chakova@igc.bas+net.by
Михаленко Елена Петровна – кандидат биологический наук, старший научный сотрудник
г. Минск, 220072, ул.Академическая,27; ГУ «Институт генетики и цитологии НАНБ», тел. +37517 284+19+18 (раб.)
E+mail: E.Michalenko@igc.bas+net.by
Чеботарева Наталья Вячеславовна – научный сотрудник
г. Минск, 220072, ул.Академическая,27; ГУ «Институт генетики и цитологии НАНБ», E+mail: N.Chakova@igc.bas+net.by
Ниязова Светлана Сергеевна – младший научный сотрудник
г. Минск, 220072, ул.Академическая,27; ГУ «Институт генетики и цитологии НАНБ», E+mail: N.Chakova@igc.bas+net.by
Беляева Людмила Михайловна – доктор медицинских наук, профессор
220013, г. Минск, ул. П.Бровки, 3, корп. 3; ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования», E+mail: info@belmapo.by
Микульчик Наталья Владимировна – кандидат медицинских наук, доцент
220013, г. Минск, ул. П.Бровки, 3, корп. 3; ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования», natalliamikulchyk@tut.by
Поступила 8.07.2013 г.
46
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°2