Глубокоуважаемый председатель, уважаемые коллеги

Доклад Рудко А.А.
НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН
Туберкулез
в
настоящее
время
является
одним
из
самых
распространенных заболеваний в мире, приводя ежегодно к 3 миллионам
смертей. Известно, что туберкулез относится к мультифакториальным
заболеваниям. В его развитии большую роль играют свойства возбудителя,
такие как патогенность, резистентность к антибиотикам; социальные факторы
(перенаселенность,
бедность,
миграции);
факторы
внешней
среды,
и
генетически детерминированная способность хозяина давать адекватный
иммунный ответ на специфический патоген.
Доказательства влияния генетической компоненты человека на развитие
туберкулеза
первоначально
основывались
на
многочисленных
эпидемиологических и близнецовых исследованиях. В настоящее время все
большее
внимание
направлено
на
исследование
генетических
основ
подверженности к ТБ, определение ассоциации полиморфизмов геновкандидатов с заболеванием в различных популяциях, а также характеристике их
функциональной значимости в развитии ТБ и его осложнений. Первоначально
связь с заболеванием была выявлена для различных аллелей HLA-комплекса
(локусы HLA-DR2 и HLA-DQB1). В последнее десятилетие исследовательский
фокус сместился на поиск новых генов-кандидатов подверженности к ТБ, не
относящихся к Главному Комплексу гистосовместимости. А так же на
определение ассоциации полиморфизмов этих генов с заболеванием в
различных популяциях, и характеристике их функциональной значимости в
развитии ТБ и его осложнений.
В России одним из самых неблагополучных регионов по туберкулезу
является
Республика
Тыва.
Основные
эпидемиологические
показатели
туберкулеза в Республике в 3-3,5 раза выше, чем в среднем по РФ. Такое
различие
эпидемиологических
показателей
может
свидетельствовать
о
возможном существовании у тувинцев определенного генетического фона,
способствующего развитию ТБ.
В связи с этим целью нашего исследования являлось изучение
популяционной распространенности полиморфных вариантов генов-кандидатов
подверженности к туберкулезу, их патогенетической значимости в развитии
заболевания и его клинических проявлений у тувинцев.
Материалом для работы послужили:
1. Выборка больных различными формами туберкулеза тувинцев (n=238).
Для всех больных, на основании тщательного анализа историй болезней,
был проведен сбор клинико-эпидемиологических данных.
2. Контрольная выборка - 263 тувинца, не болевших туберкулезом по
анамнестическим данным.
Представители контрольной выборки и больные имели различные места
рождения, охватывающие территорию практически всей Республики Тыва.
Учитывая
характерную
для
населения
республики
территориальную
дифференциацию, в том числе и по молекулярно-генетическим маркерам,
выборки были поделены на три группы по местам рождения (западная,
центральная и южная).
Был изучен полиморфизм 5 генов-кандидатов подверженности к ТБ. Ген
NRAMP1
(макрофагального
резистентностью).
двухвалентных
микобактерий.
Ген
ионов
В
белка
кодирует
металлов,
исследовании
ассоциированного
белок,
являющийся
подавляющий
использовались
с
естественной
транспортером
внутриклеточный
рост
4
гена
полиморфизма
NRAMP1: 469+14G/C (INT4), 274С/T, 1465-85G/A, и D543N. Ген рецептора к
витамину D – функция кодируемого продукта – передача сигнала от витамина
D, что приводит к стимуляции клеточного звена иммунитета, усиление
продукции
иммуноглобулинов
и
синтеза
цитокинов.
Исследованы
2
полиморфизма этого гена: F/f и B/b. Так же изучен полиморфизм 1188А/C гена
интерлейкина 12-бетта (IL12B). Роль IL12B при туберкулезе заключается в
стимулировании продукции интерферона-гамма и активации клеточного
иммунитета. Полиморфизм гена интерлейкин 1-бетта (IL1B), кодирующего
цитокин, чьей функцией является провоспалительный иммунный ответ,
стимуляция клеточного звена иммунитета. И VNTR полиморфизм гена
рецепторного антагониста к интерлейкину 1 (IL1RN). Функцией антагониста
является
взаимодействие
с
рецептором
к
IL-1,
и
ингибирование
провоспалительного ответа.
Было выявлено, что тувинцы характеризуются высоким уровнем
изменчивости по вариантам 1188А/С гена IL12B, F/f гена VDR и 1465-85G/A
гена NRAMP1, низким – по варианту 469+14G/C гена NRAMP1. Для
большинства изученных полиморфизмов в контрольной выборке распределение
генотипов соответствовало ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга
(РХВ). Отклонение было показано лишь для полиморфного варианта B/b гена
VDR за счет избытка гетерозигот.
При разделении контрольной выборки на 3 группы по местам рождения
отклонение от РХВ было выявлено для полиморфных вариантов 274C/T гена
NRAMP1 и B/b гена VDR в группе западных тувинцев за счет недостатка и
избытка
гетерозигот
соответственно;
и
для
полиморфизма
D543N
у
центральных тувинцев за счет недостатка гетерозигот. Сравнение частот
аллелей и генотипов VNTR полиморфизма гена IL1RN в различных
территориальных группах не проводилось в связи с большим количеством
аллелей и низкой частотой альтернативных вариантов этого гена.
У больных в общей выборке отклонение от РХВ было выявлено для двух
полиморфных вариантов 1465-85G/A и D543N гена NRAMP1 за счет
пониженного количества гетерозигот в обоих случаях, для двух полиморфных
вариантов гена VDR за счет избытка гетерозигот как в общей выборке, так и у
больных отдельными формами ТБ. Отклонение от РХВ можно объяснить тем,
что группа больных ТБ не является случайной популяционной выборкой, а
отобрана на основании критериев наличия заболевания.
При сравнении распределений генотипов и частот аллелей в выборках
больных и здоровых лиц статистически значимых различий не было показано
ни по одному из полиморфизмов, как при сравнении общей выборки больных с
контролем, так и для отдельных форм ТБ.
При сравнении распределений генотипов и частот аллелей между
больными и здоровыми, разделенными на группы по районам рождения
(западные, центральные, южные), статистически значимые отличия выявлены
лишь у тувинцев центральных районов по варианту 1465-85G/A гена NRAMP1
как
для
общей
выборки
больных
(2=6,395,
р=0,041)
так
и
при
инфильтративной форме ТБ (2=6,313, р=0,043). Для этого варианта нами
выявлено и отклонение от РХВ в выборке больных, что косвенно также может
подтверждать ассоциацию с заболеванием.
В целом, у тувинцев из всех девяти исследуемых полиморфизмов геновкандидатов подверженности к ТБ, ассоциация с заболеванием выявлена лишь
для
одного
–
1465-85G/A
гена
NRAMP1.
Несмотря
на
высокую
распространенность ТБ в Республике Тыва, вклад полиморфизма изученных
генов в развитие этого заболевания у тувинцев, вероятно, незначителен. Вполне
возможно, что гораздо большее значение для развития ТБ в этой республике
имеют социально-экономические или другие факторы.
Следующим этапом нашей работы было определение ассоциаций
исследуемых
полиморфизмов
с
патогенетически
значимыми
для
ТБ
качественными и количественными признаками. Среди количественных
признаков были проанализированы параметры общего и биохимического
анализа крови, отображенные на слайде. Как качественные признаки
использованы
различные
бактериовыделение
и,
рентгенологические
кроме
того,
на
характеристики,
основании
показатей
крови,
анамнестических, рентгенологических и других данных, был выделен признак
«тяжесть процесса», разделенный на три категории: тяжелая, средняя и легкая
степень.
Исходя из анализа литературы, нами впервые проведен поиск ассоциаций
полиморфизмов
отобранными
изучаемых
для
генов-кандидатов
исследования
подверженности
качественными
и
к
ТБ
с
количественными
признаками. Практически все выявленные ассоциации, объяснимы с точки
зрения функциональной значимости генов при туберкулезной инфекции и их
влияния на иммунный ответ.
Ассоциации с количественными фенотипами обнаружены для трех
полиморфизмов гена NRAMP1: аллель 543N связан c увеличением доли
сегментоядерных
лейкоцитов
и
снижением
моноцитов,
469+14C
-
с
повышенной долей эозинофилов, 274Т - c понижением количества гемоглобина
и повышением лейкоцитов; для полиморфизма B/b гена VDR – аллель b
оказался связан со снижением доли палочкоядерных лейкоцитов. Наибольшее
количество ассоциаций с количественными признаками проявил VNTR
полиморфизм гена IL1RN: аллель A2+ ассоциирован с повышением СОЭ,
увеличением доли сегментоядерных лейкоцитов, снижением лимфоцитов, и
снижением
значений
количественных
тимоловой
признаков
при
пробы.
VNTR
Выявленные
изменения
полиморфизме
являются
провоспалительными, хотя эффект кодируемого геном IL1RN белка, чья
экспрессия
усиливается
при
наличии
аллеля
A2+,
является
противовоспалительным. Такое противоречие может быть обусловлено
неравновесием по сцеплению между аллелем A2+ VNTR полиморфизма гена
IL1RN и полиморфными вариантами близко расположенного гена IL1B,
«перекрывающими» эффект IL1RN.
Ассоциации с качественными признаками были выявлены для аллеля
543N гена NRAMP1 – cо средней степенью тяжести процесса; аллеля f гена
VDR – c небольшими размерами очагов инфильтрации и полостей распада;
аллеля b гена VDR – c деструкцией легочной ткани и малыми размерами
полостей распада; аллеля А2+ VNTR полиморфизма гена IL1RN – c
деструкцией легочной ткани.
В целом, выявлены ассоциации для полиморфных вариантов трех из пяти
исследованных
генов.
При
этом
ген
NRAMP1
проявил
связь
с
гематологическими показателями, ген VDR ассоциирован, главным образом, с
рентгенологическими показателями, а ген IL1RN – и с рентгенологическими, и
с гематологическими показателями.
Учитывая, что подбор генетических маркеров не являлся случайным и
полиморфные варианты расположены в генах-кандидатах подверженности к
ТБ. Полученные ассоциации, вероятно, отражают генетическую структуру
особенностей клинического течения ТБ у тувинцев. Исследованные аллели
генов NRAMP1, VDR, IL12В, IL1В и IL1RN у тувинцев в большей степени
влияют на формирование эндофенотипов туберкулеза (характер острофазовых
реакций, степени повреждения и деструкции легочной ткани), чем на конечный
фенотип, то есть – заболевание в целом.
Проведение такого рода исследований выглядит перспективным как с
научной, так и с практической точки зрения. Определение ассоциации
полиморфных вариантов различных генов-кандидатов подверженности к ТБ с
заболеванием и патогенетически значимыми для него признаками, дает
возможность глубже проникнуть в основы патогенеза ТБ, выявить роль тех или
иных факторов в развитии заболевания и полиморфизма его клинических
проявлений.
В
дальнейшем
необходимо
продолжение
исследования
полиморфизма как генов, использовавшихся в настоящей работе, так и других
маркеров на расширенных выборках больных различными формами ТБ. В
будущем, полученные данные, вместе с результатами других исследований,
могут
лечь
в
основу
создания
прогнозирования течения и лечения ТБ.
генотип-специфичных
алгоритмов