Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 2 (37) 2012

Back to issue

Поліморфізм гена інтерлейкіну-1b у дітей Чернівецької області та його вплив на розвиток виразкової хвороби дванадцятипалої кишки

Authors: Сокольник С.В. Буковинський державний медичний університет, м. Чернівці

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Проведено визначення частоти розподілу генотипів гена інтерлейкіну-1β у промоторній ділянці -511С/Т. Встановлено, що алель інтерлейкіну-1β-511*С і генотип інтерлейкіну-1β-511С/С підвищують ризик розвитку виразкової хвороби дванадцятипалої кишки в дітей, асоційованої з Helicobacter pylori, а алель інтерлейкіну-1β-511*Т і генотип інтерлейкіну-1β-511С/Т знижують вірогідність формування захворювання.

Summary. There were determined the genotype distribution frequency of interleukin-1β gene gene in promotor region -511C/T. It was defined that interleukin-1β-511*C allele and interleukin-1β-511С/C genotype increase the risk of duodenal ulcer in children, associated with Helicobacter pylori, and interleukin-1β-511*T allele and interleukin-1β-511С/Т genotype reduces the probability of formation of the disease.

Резюме. Проведено определение частоты распределения генотипов гена интерлейкина-1β в промоторной области -511С/Т. Установлено, что аллель интерлейкина-1β-511*С и генотип интерлейкина-1β-511С/С повышают риск развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки у детей, ассоциированной с Helicobacter pylori, а аллель интерлейкина-1β-511*Т и генотип интерлейкина-1β-511С/Т снижают вероятность формирования заболевания.


Keywords

Діти, поліморфізм генів, інтерлейкін-1β, виразкова хвороба дванадцятипалої кишки.

Key words: children, gene polymorphism, interleukin-1β, duodenal ulcer.

Ключевые слова: дети, полиморфизм генов, интер­лейкин-1β, язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки.

Вступ

У структурі хронічних захворювань органів травлення в дітей одне з перших місць належить виразковій хворобі, яка є медико-соціальною проблемою, що заслуговує на подальше вивчення причинно-значимих факторів та механізмів її розвитку, особливостей клінічного перебігу, а також удосконалення методів діагностики та лікування [1]. Доведено, що в основі виникнення виразкової хвороби дванадцятипалої кишки (ВХДПК) лежать складні взаємовідношення генетичних і середовищних факторів [3]. З розвитком молекулярно-генетичних технологій відкрились широкі можливості для формалізації генетичної компоненти схильності до розвитку ВХДПК [6]. Цей факт вказує на наявність деяких особливостей генотипу хворого, що визначає ризик розвитку цього захворювання. У літературі описані асоціації поліморфізмів ряду генів цитокінів, що беруть участь у регуляції запальних реакцій організму. Одним із таких цитокінів, поліморфізм якого визначає характер імунної відповіді організму, є інтерлейкін-1b (ІЛ-1b). Поліморфізм гена ІЛ-1b у комплексі з Helicobacter pylori та впливом факторів зовнішнього середовища відіграє ключову роль у розвитку ВХДПК. Наявність такого поліморфізму призводить до зміненої активності білка, що кодується цим геном, та забезпечує більш виражену і тривалу імунну відповідь на гелікобактерну інфекцію і визначає ризик розвитку захворювання [7]. Асоціації поліморфізму генів значно варіюють у різних країнах та етнічних групах, що вимагає проведення окремих досліджень [1, 3–5, 7]. Відомо, що гени, які кодують ІЛ-1b, локалізуються на хромосомі 2q13-21. Ген ІЛ-1b вміщує 22 екзони, 20 з яких альтернативні, та 9 інтронів, з яких 8 альтернативні. Найбільш вивчені біалельні поліморфізми ІЛ-1b у позиціях –511, –31, +3954, що є заміною єдиного нуклеотиду. Аналіз транскрипційної активності показав, що в позиції –511 цитозин замінюється на тимін, а в позиції –31 — тимін та цитозин [1]. Доведено, що поліморфні варіанти гена ІЛ-1b є високопродукувальними. В осіб гомо- або гетерозиготних за високопродукувальної алелі ІЛ-1b продукується відповідно в 4 або 2 рази більше за цей цитокін, ніж в осіб гомозиготних по немутантній алелі цього гена [6]. Отже, визначення поліморфізму гена ІЛ-1b є необхідним для встановлення ймовірності його впливу на розвиток ВХДПК у дітей.

Мета дослідження — провести аналіз частоти поліморфізму гена інтерлейкіну-1b (-511С/Т) у дітей, хворих на ВХДПК, та визначити ризик розвитку захворювання на основі проведеного аналізу.

Матеріал і методи дослідження

Проспективне клінічно-параклінічне дослідження було проведено в 58 дітей, хворих на ВХДПК (основна група) та 52 практично здорових дітей (група порівняння) віком від 6 до 18 років (після підписання інформованої згоди пацієнта). Досліджувані групи були репрезентативні за віком, статтю та місцем проживання (р > 0,05). Критерії включення хворих у дослідження: місце проживання (м. Чернівці, Чернівецька область); наявність однієї чи більше дуоденальних виразок; Helicobacter pylori; вік 6–18 років; інформована згода на дослідження. Критерії виключення: ускладнена ВХДПК; наявність супутньої органічної патології; антибактеріальна терапія впродовж останнього місяця; шкідливі звички. Всім дітям проводилося багатопланове анкетування з уточненням анамнестичних соціальних, побутових, екологічних, спадкових та інших особливостей. Результати суб’єктивного, об’єктивного та інструментальних досліджень заносились в анкети, розроблені співробітниками кафедри педіатрії та медичної генетики. Інструментальні методи дослідження включали езофагогастродуоденоскопію за допомогою фіброгастродуоденоскопу Pentax FG-24P для верифікації діагнозу, визначення ендоскопічних критеріїв наявності гелікобактерної інфекції (НР) та проведення щиткової біопсії слизової оболонки шлунка (антрум і тіло шлунка) та ДПК за загальноприйнятими правилами забору з наступним приготуванням мазка-відбитка, забарвленням та бактеріоскопією з метою діагностики HP. Інфікування НР підтверджували імуноферментним тестом шляхом якісного визначення IgG-антитіл до НР у сироватці крові (UBI Mayiwell, США). Позитивним вважали рівень більше 40 Eu/мл. Для вивчення стану суміжних органів системи травлення хворим проводилось ультразвукове дослідження черевної порожнини. Зразки геномної ДНК виділяли з лейкоцитів периферичної крові, стабілізованої за допомогою антикоагулянта ЕДТА з наступною ампліфікацією поліморфної ділянки за допомогою полімеразної ланцюгової реакції з використанням Taq-полімерази, індивідуально підібраної температурної програми та відповідних праймерів. Аналіз ампліфікаційних продуктів проводили за допомогою електрофорезу в 3% агарозному гелі з етидіум бромідом та візуалізували при УФ-випромінюванні з використанням комп’ютерної відеозйомки. Всім дітям основної групи призначалась антигелікобатерна терапія першої лінії згідно з наказом Міністерства охорони здоров’я України № 438 від 26.05.2010 р. Статистична обробка отриманих даних проводилась за допомогою пакета комп’ютерних програм Statistica 6.0. Для оцінки відповідності розподілення генотипів очікуваним значенням при рівновазі Харді — Вайнберга використовували критерій Пірсона (c2). Асоціації алелей і генотипів ІЛ-1b зі схильністю до розвитку ВХДПК оцінювали за допомогою аналізу таблиць спряженості 2 ´ 2, 3 ´ 2 з розрахунком критерію c2 (df = 1) та відношення шансів (OR) з використанням генотип-калькулятора. Оцінку впливу поліморфізму ІЛ-1b (-511С/Т) на прояви захворювання використовували критерій Н (Краскела — Уолліса) [2].

Результати дослідження та їх обговорення

Розподіл частот генотипів ІЛ-1b (-511С/Т) серед осіб основної групи та групи порівняння поданий на рис. 1. Отримані дані показали, що в дітей, хворих на ВХДПК, спостерігалося достовірне збільшення частоти не мутантного, «дикого» типу С-алелі при одночасному зниженні частоти мутантного типу Т-алелі (c2 = 5,82; р < 0,05). Причому в дітей основної групи на відміну від дітей групи порівняння спостерігалося вірогідне підвищення частоти гомозиготного С/С-генотипу (62,1 та 26,9 % відповідно, р < 0,001) та зниження частоти гетерозиготного С/Т-генотипу (32,7 та 55,8 % відповідно, р < 0,05).

Розрахунок величини OR показав статистично значиму асоціацію поліморфізму гена ІЛ-1b (-511С/Т) зі схильністю до розвитку ВХДПК у дітей (OR = 4,44, c2 = 13,66 [1,97–9,98], р = 0,001 для генотипу -511С/С). Як видно з наведених даних, OR більше 1, що свідчить про ризик значимості С-алелі промоторного поліморфізму гена ІЛ-1b щодо ВХДПК у дітей Чернівецької області (табл. 1). Отримані нами значення щодо дистрибуції поліморфізму гена ІЛ-1b у досліджуваних групах істотно не вирізняються від результатів, вивчених на популяції дорослих [1, 3, 5], однак дещо не збігаються з даними В.П. Іванова та співавт. [6], в яких ВХДПК асоціювалась з -511С/Т-генотипом у жінок. Відомо, що ген ІЛ-1b є поліморфним. Транзиції -511С/Т у гені ІЛ-1b призводять до збільшення продукції ІЛ-1b та забезпечують більш тривалу й виражену запальну відповідь. Дану тенденцію можна пояснити тим, що наявність Т-алелі в промоторній зоні гена ІЛ-1b корелює з надмірною продукцією інтерлейкіну-1 [4].

Вивчено особливості клінічних проявів та перебігу ВХДПК у дітей основної групи залежно від поліморфізму гена ІЛ-1b (-511С/Т). Середній вік виникнення захворювання в дітей основної групи становив 12,4 ± ± 2,4 року, причому в хлопчиків ми спостерігали поступове зростання частоти ВХДПК із 7-річного віку на відміну від дівчаток, в яких спостерігали різке зростання частоти ВХДПК у 12–14 років. Аналіз розподілу генотипів поліморфізму гена ІЛ-1b (-511С/Т) залежно від статі не виявив вірогідної розбіжності (р > 0,05).

Преморбідний стан (хронічний гастрит, хронічний гастродуоденіт) вірогідно частіше спостерігався в дітей із мутантним типом Т-алелі в промоторній зоні гена ІЛ-1b, ніж у дітей із «диким» типом С-алелі (59,1 та 22,2 % відповідно, р < 0,05). Аналіз наявності попередніх захворювань шлунково-кишкового тракту в обстежуваних дітей залежно від статі показав, що дівчатка до виникнення ВХДПК знаходились на диспансерному обліку з приводу хронічного гастриту, гастродуоденіту вірогідно частіше, ніж хлопчики (62,5 та 35,3 % відповідно, р < 0,05).

Клінічна симптоматика в дітей основної групи характеризувалася наявністю трьох провідних синдромів: больового (96,8 ± 6,9 % хворих), диспептичного (91,4 ± ± 7,2 % хворих) та інтоксикаційного (77,6 ± 5,6 % хворих). У носіїв Т-алелі біль вірогідно частіше мав ниючий характер, локалізувався переважно в епігастральній ділянці (68,2 та 27,8 % відповідно, р < 0,05) на відміну від носіїв С-алелі, в яких спостерігався переважно приступоподібний пілородуоденальний біль (61,1 та 18,2 % відповідно, р < 0,05). У решти дітей спостерігалась поєднана локалізація. Вірогідної відмінності в інтенсивності проявів диспептичного та інтоксикаційного синдромів між носіями Т- та С-алелі не виявлено (р > 0,05).

При проведенні ендоскопічного дослідження у дітей основної групи виразковий дефект локалізувався переважно в цибулині ДПК, а саме по передній стінці — 56,6 % та задній стінці — 32,1 %. Асоціативних зв’язків між поліморфізмом гена ІЛ-1b (-511С/Т) та локалізацією виразкового дефекту нами не встановлено. Строки загоєння виразкового дефекту в носіїв С-алелі становили 20,3 ± 2,1 дня, у носіїв Т-алелі — 18,1 ± 3,1 дня. Однак у дітей із мутантним типом Т-алелі спостерігалося більш тривале збереження ознак запалення слизової оболонки ДПК після загоєння виразкового дефекту (в середньому на 12,3 ± 4,2 дня).

Оцінка показників кислотоутворення в дітей із різними генотипами виявила у переважної більшості дітей гіперацидність (84,5 %). Причому у носіїв С-алелі відзначали більш високі показники підвищеної кислотопродукуючої функції шлунка (в 80,5 % випадків — стан субкомпенсації, 19,5 % — стан компенсації) порівняно з носіями Т-алелі, в яких реєстрували гіперацидність лише в стані компенсації (68,2 %) і випадки нормо- (22,7 %) та гіпоацидності (9,1 %). Отримані дані можна пояснити тим, що ІЛ-1b є сильним природним інгібітором продукції соляної кислоти, а за наявності Т-алелі ще більше пригнічує кислотну продукцію.

63,8 % дітей вказували на відсутність періодичності загострення. Варто зазначити, що серед дітей, які вказували на наявність періодичності загострень, основну частину становили носії Т-алелі (81,8 %). Тобто рецидив захворювання може бути пов’язаний із наявністю мутантного типу Т-алелі поліморфного локусу -511С/Т гена ІЛ-1b.

Асоціативний зв’язок між генотипами гена ІЛ-1b (-511С/Т) та клінічними особливостями перебігу ВХДПК наведений у табл. 2.

Проаналізовано вплив поліморфізму гена ІЛ-1b (-511С/Т) на ефективність антигелікобактерної терапії. Встановлено, що наявність Т-алелі асоціюється з більшою частотою ефективності ерадикаційної терапії (табл. 3). Цей факт можна пояснити тим, що за наявності Т-алелі ІЛ-1b виражене пригнічення продукції соляної кислоти призводить до підвищення ефективності антигелікобактерної терапії. Однак, враховуючи малі вибірки, необхідне подальше проведення досліджень на більших групах осіб для отримання більш повної картини.

Висновок

Визначальним у розвитку ВХДПК у дітей є С-алель поліморного локусу -511С/Т гена ІЛ-1b, що може бути критерієм для формування груп ризику розвитку захворювання; Т-алель поліморфного локусу -511С/Т гена ІЛ-1b, що асоціюється з тривалим і вираженим запальним процесом слизової оболонки, визначає тяжкість перебігу захворювання та частоту рецидивування в дитячому віці.

Перспектива подальших досліджень

Подальше вивчення поліморфізму генів інших цитокінів дозволить розробити прогностичні критерії розвитку, тяжкості перебігу та рецидивування захворювання.


Bibliography

1. Маев И.В. Аллельный полиморфизм интерлейкина-1b при геликобактериозе / И.В. Маев, Ю.А. Кучерявый, Т.С. Оганесян // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. — 2008. — Т. 5. — С. 4-10.

2. Флетчер Р. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины / Р. Флетчер, С. Флетчер, Э. Вагнер: Пер. с англ. Ю.Б. Шевелева. — М.: МедиаСфера, 2004. — 3-е изд. — 352 с.

3. Dinorah N. Martínez-Carrillo. Association of IL1B -511C/-31T haplotype and Helicobacter pylori vacA genotypes with gastric ulcer and chronic gastritis / Dinorah N. Martínez-Carrillo, Elvira Garza-González, Reyes Betancourt-Linares [et al.] // BMC Gastroenterol. — 2010. — Vol. 10. — P. 126.

4. Furuta T. Controversy in polymorphisms of interleukin-1β in gastric cancer risks / T. Furuta, N. Shirai, M. Sugimoto // J. Gastroenterol. — 2004. — Vol. 39. — P. 501-503.

5. Garcia-Gonzalez M.A. No allelic variant associations of the IL-1 and TNF gene polymorphisms in the susceptibility to duodenal ulcer disease / M.A. Garcia-Gonzalez, P.H. Savelkoul, R. Benito [et al.] // Int. J. Immunogenet. — 2005. — Vol. 32(5). — P. 299.

6. Ivanov V.P. Association of a promoter -511C/T polymorphism of the interleukin-1β gene with susceptibility to duodenal ulcer disease in Russians of Central-Chernozem region of Russia / V.P. Ivanov, A.V. Polonikov, D.A. Belugin [et al.] // HGVS scientific meeting. — Kyoto, Japan. — Abstract P. 12.

7. Zhang Zhiyu. The Helicobacter pylori duodenal ulcer promoting gene, dupA in China / Zhiyu Zhang, Zheng Qing, Chen Xiaoyu [et al.] // BMC Gastroenterology. — 2008. — Vol. 8. — P. 49.


Back to issue