2016 год № 2

Педиатрия

УДК 616.24-002-053.2-056.7-074:575.21(571.62-25)

В.К. Козлов^1,2, Л.А. Ли², Е.Б. Наговицина², И.М. Маркин¹

Полиморфизм генов ферментов антиоксидантной системы и интерлейкинов в развитии внебольничной пневмонии у детей

¹Дальневосточный государственный медицинский университет, 680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, тел. 8-(4212)-76-13-96, e-mail: nauka@mail.fesmu.ru;
²Хабаровский филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания" ? Научно-исследовательский институт охраны материнства и детства, 680022, ул. Воронежская, 49, корп. 1, тел. 8-(4212)-98-05-91, e-mail: iomid@yandex.ru, г. Хабаровск

Контактная информация: В.К. Козлов, e-mail: iomid@yandex.ru

Резюме:

Изучены частотные характеристики полиморфизма генов интерлейкинов IL-6-174C>G, IL-10-1082C>G, IL-10-592C>A, IL-10-891C>N, IL-12-1188A>C, и митохондриальной супероксиддисмутазы SOD2-58T>C, SOD2-60C>T, SOD2-16Ala>Val и TNF-α-308G>A, ассоциированных с риском развития внебольничной пневмонии у детей различных вариантов клинического течения. Полиморфизм генов Il-10-592С>A и SOD2-16Ala>Val ассоциирован с риском развития гипореактивного типа течения внебольничной пневмонии у детей.

Ключевые слова:

внебольничная пневмония, дети, генетический полиморфизм

V.K. Kozlov¹, ², L.A. Li², E.B. Nagovicina², I.M. Markin¹

Polymorphism of the antioxidant system enzymes genes and interleikins in the development of community-acquired pneumonia in children

¹Far Eastern State Medical University;
²Khabarovsk Facility of Federal State Budgetary Scientific Institution - Far Eastern Scientific Centre of Respiratory Physiology and Pathology - Scientific research institute of Mother and Child Care, Khabarovsk

Summary:

The frequency responses of gene polymorphisms atIL-6-174C>G, IL-10-1082C>G, IL-10-592C>A, IL-10-891C>N, IL-12-1188A>C, mitochondrial superoxide dismutase SOD2-58T>C, SOD2-60C>T, SOD2-16Ala>Val and TNF-α-308G>A, associated with the risk of the development of community-acquired pneumonia in children with different clinical features, were investigated. Gene polymorphisms Il-10-592С>A and SOD2-16Ala>Val were associated with the risk for development of community-acquired pneumonia in children with conditionally hypo reactive process.

Key words:

community-acquired pneumonia, children, gene polymorphism

Введение

Одно из ведущих мест в структуре заболеваемости детей на сегодняшний день занимает респираторная патология. Внебольничная пневмония является наиболее распространенной формой бронхолегочных заболеваний и остается одной из ведущих причин смерти от инфекционных болезней [3, 12]. Несмотря на успехи медицины в области разработки и применения антибактериальных препаратов, сохраняется летальность от этого заболевания, при этом наибольший уровень смертности отмечается в раннем возрасте [4]. Все это определяет значимость проблемы внебольничной пневмонии у детей не только для педиатрии, но и для клинической медицины в целом [1, 4, 5, 8, 9, 10, 11].

Результаты клинических наблюдений свидетельствуют об изменении клинических проявлений внебольничной пневмонии [7, 8]. В ряде наблюдений регистрируются минимальные типичные (классические) проявления заболевания, невыраженные локальные физикальные изменения при аускультации и перкуссии легких, что осложняет своевременную диагностику заболевания и, тем самым, отсрочивает терапию, что может оказать неблагоприятное влияние на течение и прогноз. Помимо этого, даже своевременно начатая антибиотикотерапия внебольничной пневмонии не всегда достаточно эффективна, в том числе из-за резистентности патогенов к терапии [2], отмечается склонность к затяжному и рецидивирующему течению заболевания.

Как свидетельствуют литературные данные, среди показателей риска развития бронхолегочных заболеваний у детей существенную роль играют неблагоприятные факторы антенатального периода [1, 13].

Роль наследственных факторов в предрасположенности к развитию заболеваний бронхолегочной системы бесспорна, однако реализация этой предрасположенности в фенотип болезни является следствием развертывания генетической программы при определенных внешнесредовых условиях [14].

В связи с этим целью нашего исследования явилось: оценить роль полиморфизма генов интерлейкинов и генов антиоксидантной системы в развитии внебольничной пневмонии у детей с минимальными клиническими проявлениями заболевания.

Материалы и методы

Работа выполнена на базе клиники Хабаровского филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания" - НИИ охраны материнства и детства. В период с 1.04.15 по 18.12.15 обследовано 75 детей в возрасте от 6 месяцев до 17 лет с диагнозом внебольничная пневмония. В 100 % случаев диагноз внебольничная пневмония в обеих группах был верифицирован данными рентгенографии органов грудной клетки. Родители всех пациентов были проинформированы о цели исследования, получено их добровольное информированное согласие на проведение диагностических мероприятий.

Для реализации цели было выделено 2 клинические группы:

1-я группа - типичное (реактивное) течение заболевания, сопровождающееся отчетливой клинической картиной заболевания - острое начало, наличие локальных физикальных изменений в легких при перкуссии и аускультации, наличие воспалительных изменений в гемограмме.

2-я группа - условно гипореактивное течение, характеризующееся слабовыраженными клиническими проявлениями заболевания - субфебрилитет, длительный кашель, минимальные физикальные изменения в легких при перкуссии и аускультации, незначительные проявления симптомов интоксикации, минимальные воспалительные изменения в гемограмме. В группу 1 включено 30 детей, в группу 2 - 31 пациент. Группу сравнения составили 30 практически здоровых детей I и II группы здоровья, не переносившие бронхолегочных заболеваний. Группы были сопоставимы по полу и возрасту.

Молекулярно-генетическое исследование полиморфизма генов проводилось с помощью тест-систем ООО НТП "Литех" (г. Москва) методом ПЦР с использованием комплекта реагентов "SNP-экспресс". Исследуемым материалом для анализа являлась цельная венозная кровь. ДНК выделяли с использованием комплекта реагентов "SNP-экспресс" из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента "ДНК-экспресс-кровь". Выделенную ДНК замораживали и хранили при -20°С. Изучение полиморфных вариантов исследуемых генов проводили с помощью амплификации соответствующих участков генома методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), с двумя парами аллель-специфичных праймеров на амплификаторах CFX-96 (Biorad, США) и Терцик (ДНК-технология, Москва). Разделение продуктов амплификации производилось методом горизонтального элекрофореза, визуализация результатов на УФ-трансиллюминаторе. Фрагменты анализируемой ДНК проявляются в виде светящихся оранжево-красных полос при облучении УФ-излучением с длиной волны 310 нм. Исследование полиморфизм генов IL-6-174C>G, IL-10-1082C>G, IL-10-592C>A, IL-10-891C>N, IL-12-1188A>C, SOD2-58T>C, SOD2-60C>T, SOD2-16Ala>Val и TNF-α-308G>A. Статистическая обработка проведена на персональном компьютере с применением пакета "Statistica" для "Windows" (версия 10) и пакет "Анализ данных" для Microsoft Excel 2007. Критическая величина уровня значимости принята равной 0,05. Для оценки относительного риска развития внебольничной пневмонии использовался показатель отношения шансов (oddsratio, ОR) [6].

Результаты и обсуждение

Изучение частот генотипов и аллелей искомых маркеров во всех группах соответствовало равновесию Харди-Вайнберга (табл. 1). Во всех группах исследования при анализе таблиц сопряженности диагностировано отсутствие связи полиморфизма гена IL-6-174C>G, гена IL-10-1082C>G, а также генов SOD2-58T>С, SOD2-60C>Т с развитием внебольничной пневмонии у детей.

Таблица 1. Частоты генотипов и аллелей генов IL-6, 10, 12, SOD2 и TNF-α в группе 1 детей, больных внебольничной пневмонией и группы сравнения
Полиморфизм гена		Внебольничная пневмония группа 1 (n=30)	Группа сравнения, (n=30)	df	χ²	P	Величина V-критерия Крамера
IL 10-1082 С>G	C/C	4 (13,3 %)	8 (26,7 %)	2	1,67	0,43	0,2
	C/G	20 (66,7 %)	17 (56,7 %)
	G/G	6 (20 %)	5 (16,6 %)
	C	0,467	0,550	1	0,83	0,36	0,2
	G	0,533	0,450	1	0,83	0,36	0,2
IL 10-592 C>A	C/C	16 (53,3 %)	18 (60 %)	2	0,27	0,87	0,07
	C/A	14 (46,7 %)	12 (40 %)
	A/A	-	-
	C	0,767	0,800	1	0,2	0,66	-
	A	0,233	0,200	1	0,2	0,66	-
IL 10-819 C>T	C/C	16 (53,3 %)	20 (66,7 %)	2	1,11	0,57	0,2
	C/T	14 (46,7 %)	10 (33,3 %)
	T/T	-	-
	C	0,767	0,833	1	0,83	0,36	-
	T	0,233	0,167	1	0,83	0,36	-
IL 12-1188 A>C	A/A	24 (80 %)	17 (56,7 %)	2	6,48	0,04	0,2
	A/C	6 (20 %)	8 (26,7 %)
	C/C	-	5 (16,6 %)
	A	0,900	0,700	1	7,5	0,006	0,4
	C	0,100	0,300	1	7,5	0,006	0,4
SOD2-16 Ala>Val	A/A	6 (20 %)	15 (50 %)	2	8,98	0,01	0,4
	A/V	18 (60 %)	7 (23,3 %)
	V/V	6 (20 %)	8 (26,7 %)
	A	0,500	0,617	1	1,67	0,2	0,1
	V	0,500	0,383	1	1,67	0,2	0,1
TNF α-308 G>A	G/G	20 (66,7 %)	23 (76,7 %)	2	2,28	0,32	0,06
	G/A	8 (26,7 %)	7 (23,3 %)
	A/A	2 (6,7 %)	-
	G	0,800	0,883	1	1,56	0,21	0,2
	A	0,200	0,117	1	1,56	0,21	0,2
IL 6-174 C>G	C/C	6 (20 %)	5 (16,6 %)	2	2,9	0,2	0,03
	C/G	18 (60 %)	13 (43,4 %)
	G/G	6 (20 %)	12 (40 %)
	C	0,500	0,383	1	1,66	0,2	0,2
	G	0,500	0,617	1	1,66	0,2	0,2

Примечание. df - число степеней свободы, p - достигнутый уровень значимости, χ² - значение хи-квадрат.

Анализ полиморфизма гена Il-10-592С>A (табл. 2) показал достоверное преобладание частоты гомозиготного варианта А/A - 19,3 % в группе детей с внебольничной пневмонией при отсутствии данного полиморфизма в группе сравнения (p<0,05) и гетерозиготного варианта гена SOD2-16Ala>Val в 58,1 % группы внебольничная пневмония против 23,3 % в группе сравнения (p<0,05).

Таблица 2. Частоты генотипов и аллелей генов IL-6, IL-10, IL-12, SOD2 и TNF-α в группе 2 детей, больных внебольничной пневмонией и группе сравнения
Полиморфизм гена		Внебольничная пневмония группа 2 (n=31)	Группа сравнения, (n=30)	df	χ²	P	Величина V-критерия Крамера
IL 10-1082 С>G	C/C	9 (29 %)	8 (26,7 %)	2	0,04	0,98	0,03
	C/G	17 (54,9 %)	17 (56,7 %)
	G/G	5 (16,1 %)	5 (16,6 %)
	C	0,565	0,550	1	0,03	0,87	0,03
	G	0,435	0,450	1	0,03	0,87	0,03
IL 10-592 C>A	C/C	15 (48,4 %)	18 (60 %)	2	6,44	0,04	0
	C/A	10 (32,3 %)	12 (40 %)
	A/A	6 (19,3 %)	-
	C	0,645	0,800	1	3,64	0,06	0,4
	A	0,355	0,200	1	3,64	0,06	0,4
IL 10-819 C>T	C/C	17 (54,9 %)	20 (66,7 %)	2	3,28	0,19	0,06
	C/T	11 (35,5 %)	10 (33,3 %)
	T/T	3 (9,6 %)	-
	C	0,726	0,833	1	2,05	0,15	0,3
	T	0,274	0,167	1	2,05	0,15	0,3
IL 12-1188 A>C	A/A	22 (70,9 %)	17 (56,7 %)	2	5,68	0,06	0,03
	A/C	9 (29,1 %)	8 (26,7 %)
	C/C	-	5 (16,6 %)
	A	0,855	0,700	1	4,24	0,04	0,4
	C	0,145	0,300	1	4,24	0,04	0,4
SOD2-16 Ala>Val	A/A	11 (35,5 %)	15 (50 %)	2	9,04	0,01	0,3
	A/V	18 (58,1 %)	7 (23,3 %)
	V/V	2 (6,4 %)	8 (26,7 %)
	A	0,645	0,617	1	0,11	0,74	0,2
	V	0,355	0,383	1	0,11	0,74	0,2
TNF α-308 G>A	G/G	22 (70,9%)	23 (76,7 %)	2	4,34	0,11	0,06
	G/A	5 (16,1 %)	7 (23,3 %)
	A/A	4 (13 %)	-
	G	0,790	0,883	1	1,92	0,17	0,3
	A	0,210	0,117	1	1,92	0,17	0,3
IL 6-174 C>G	C/C	7 (22,55)	5 (16,6 %)	2	2,17	0,34	0,02
	C/G	17 (54,9 %)	13 (43,4 %)
	G/G	7 (22,55 %)	12 (40 %)
	C	0,500	0,383	1	1,68	0,19	0,2
	G	0,500	0,617	1	1,68	0,19	0,2

Примечание. df - число степеней свободы, p - достигнутый уровень значимости, χ² - значение хи-квадрат.

У носителей гомозиготного варианта гена Il-10-592С>A (OR=15,55; 95 % Cl 0,84-46,5) и гетерозиготного варианта гена SOD2 - 16Ala>Val (OR=4,55; 95 % Cl 1,5-13,76) повышен риск развития внебольничной пневмонии условно гипореактивного течения.

Таким образом, полиморфизм генов Il-10-592С>A и SOD2 - 16Ala>Val ассоциирован с риском развития гипореактивного типа течения внебольничной пневмонии у детей.

Литература

1. Безлер Ж.А. Особенности течения пневмоний у детей раннего возраста // Актуальные проблемы педиатрии: материалы конгр. - Москва, 2011. - С. 66.
2. Белевский А.С. Современные возможности адъювантной терапии внебольничной пневмонии // Фарматека. - 2013. - № 6. - С. 49-52.
3. Васильева Е.И., Шевцов Д.А., Мизерницкий Ю.Л. Заболеваемость и клиническая характеристика пневмоний у детей // Материалы Конгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 2010. - С. 125.
4. Внебольничная пневмония у детей: распространенность, диагностика, лечение и профилактика. Научно-практическая программа. Российское респираторное общество. - М., 2012. - 64 с.
5. Галкина Е.В. Пневмонии у детей: причины развития и современные возможности профилактики // Вопросы современной педиатрии. - 2011. - Т. 10, № 4. - С. 23-28.
6. Зайцев В.М. Лифляндский В.Г., Маринкин В.И. Прикладная медицинская статистика: учебное пособие. - СПб.: Фолиант, 2006. - 432 с.
7. Пикуза О.И. Характеристика липидного обмена и процессов пероксидации при различных клинических формах пневмонии у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2010. - № 2. - C. 73-76.
8. Таточенко В.К. Внебольничная пневмония у детей // Фарматека. - 2012. - № 1. - С. 58-63.
9. Царькова С.А. Пневмонии у детей: старые проблемы и новые возможности // Педиатрическая фармакология. - 2011. - Т. 8, № 1. - С. 12-16.
10. Якимова С.С. Внебольничные пневмонии: современная антимикробная терапия // ConsiliumMedicum. - 2009. - Т. 11, № 11. - С. 8-12.
11. Bamba M., et al. Prospective surveillance for atypical pathogens inchildren with community-acquired pneumonia in Japan // Infect Chemother. - 2006. - Vol. 12, № 1. - P. 36-41.
12. Borthra M., Lodha R., Kabra S.K. Tobramycin for the treatment of bacterial pneumonia in children // Expert opinion on pharmacotherapy. - 2012. - Т. 13, № 4. - P. 565-571.
13. Grant C.C., Milne T., Leversha A., Coster G., Wall C.R., Scragg R., Robinson E.M., Crengle S., Tukuitonga C., Emery D., Aickin R., Forrest C.B. Risk factors for community-acquired pneumonia in pre-school-aged children // Journal of paediatrics and child health. - 2012. - Т. 48, № 5. - P. 402-412.
14. Kelada S.N., Eaton D.L., Wang S.S., Rothman N.R., Khoury M.J. The role of genetic polymorphisms in environmental health // Environ Health Perspect. - 2003. - № 111 (8). - P. 1055-64.