Автореферат: Молекулярно-генетические маркеры метаболизма соединительной ткани при хронической обструктивной болезни легких и ее сочетании с ишемической болезнью сердца

Рис. 6. Соотношение концентрации MMP-9 и MMP-9/TIMP-1 при II и III стадиях ХОБЛ в I и II группах пациентов

Соответственно, исследование содержания MMP-9, комплекса MMP-9/TIMP-1 и расчет их соотношения информативно для характеристики процессов соединительнотканного дисметаболизма при ХОБЛ и для дополнительной оценки сердечно-сосудистого риска.

ХОБЛ и ИБС относятся к никотин-ассоциированным заболеваниям. Гены GSTM1 и GSTT1 играют важную роль в биотрансформации продуктов сгорания табака. Согласно нашим исследованиям частота встречаемости делеции GSTТ1 в группе контроля составляет 3,33 % и не отличается от данных крупных популяционных исследований [Imboden M., 2007]. У пациентов с изолированной ХОБЛ частота делеции GSTT1 возрастает по сравнению с контролем в 4 раза (13,33%, чІ=6,79, с=0,009), а в группе пациентов с ХОБЛ в сочетании с ИБС - в 6 раз (20%, чІ=14,20, с=0,0002) (рис. 7).

Рис. 7. Частота делеции GSTT1 у пациентов ХОБЛ и при ее сочетании с ИБС. Примечание: * - разница по сравнению с контролем достоверна при р<0,05

Исследование частоты делеции гена GSTТ1 в подгруппах пациентов со II и III стадией ХОБЛ показало отсутствие общей закономерности частоты делеции GSTT1 от стадии ХОБЛ (рис. 8). Хотя в ранее проведенном исследовании Imboden M. [2007] были получены данные о наличии прямой связи между частотой встречаемости делеции GSTТ1 и увеличением тяжести течения ХОБЛ.

Рис. 8. Частота встречаемости гомозиготной делеции гена GSTT1 при II и III стадиях ХОБЛ в I и II группах пациентов. Примечание: * - разница по сравнению с контролем достоверна при р<0,05, # - разница между подгруппами IА и IВ, IIА и IIВ достоверна при р<0,05, " - разница между подгруппами IА и IIА, IВ и IIВ достоверна при р<0,05

Обращает внимание факт наибольшей доли делеции GSTТ1 в группе с III стадией ХОБЛ в сочетании с ИБС, когда она составляет 33,33% и регистрируется практически у каждого третьего пациента,

Исследование полиморфизма гена GSTM1 показало, что в контроле делеция выявлена у 46,67%, что сопоставимо с данными исследований в других популяциях (42-46%) [Jian-Qing H., 2002]. Достоверных различий в частоте встречаемости полиморфизма GSTM1 между группами и подгруппами не установлено (48,33%, 58,33%, соответственно, чІ=2,01, с=0,16). Наличие сочетанного нулевого генотипа GSTM1 и GSTT1 зарегистрировано у четырех пациентов с III стадией ХОБЛ в сочетании с ИБС. Нулевые генотипы являются потенциально патологическими: они не кодируют функционально активные ферменты, которые являются важнейшим компонентом фазы детоксикации продуктов сгорания табака [Jeffery P.K., 2004].

Таким образом, установлено максимальное значение делеции GSTT1 в группе пациентов с сочетанной патологией при III стадии ХОБЛ, что позволяет рассматривать делецию GSTT1 в качестве потенциального маркера более тяжелого течения ХОБЛ в сочетании с ИБС. В то время как делеция GSTM1 не имеет существенного значения для оценки риска развития и ХОБЛ и ее сочетания с ИБС.

Вклад в формирование соединительной ткани сердечно-сосудистой и дыхательной систем вносит коллаген I типа COL1A1, противодействующий силам растяжения и создающий прочность соединительнотканного матрикса. Полученные ранее данные позволяют утверждать, что повышенная экспрессия гена COL1A1 связана с дисбалансом процесса синтеза -- деградации коллагена при ХОБЛ [Nevzorova V.A., 2005]. Согласно результатам нашего исследования, частота аллеля Т по сравнению со здоровыми достоверно увеличивается при ХОБЛ в 5,3 раза (чІ=61,89, p=0,00001) (табл. 1).

Таблица 1. Частота встречаемости аллелей G и T и генотипов GG, GT и TT гена COL1A1 при ХОБЛ и ее сочетании с ИБС

Примечание: * - разница по сравнению с контролем достоверна при р<0,05, # - разница между группами достоверна при р<0,05.

При сочетании ХОБЛ и ИБС частота аллеля Т достоверно повышается по сравнению с контролем в 3,6 раза (чІ=25,23, с=0,00001), но менее значительно относительно изолированной ХОБЛ (чІ=10,00, с=0,0016). В ранее проведенных исследованиях показано, что аллель T является неблагоприятным и чаще встречается при ХОБЛ более тяжелого течения [Невзорова В.А., 2008; Herd R., 2009].

В литературе практически отсутствуют сведения о частоте встречаемости генотипов GG, GT и TT гена COL1A1 при ХОБЛ в сочетании с ИБС. Как следует из данных, представленных в таблице 1, первые два генотипа представлены у здоровых, причем гомозиготный генотип GG в данном случае является преобладающим. Патологический генотип TT в контроле не установлен. У пациентов с ХОБЛ и ее сочетании с ИБС доля генотипа GG уменьшается наиболее заметно в первом случае, составляя 1,85% (чІ=100,35, с=0,00001). В то время как доля генотипа TT резко увеличивается с максимальными значениями при ХОБЛ (46,3%, чІ=63,16, p=0,00001). В обеих группах почти в 2 раза возрастает содержание гетерозигот GT (51,85%, чІ=10,0, с=0,0016 и 56,67%, чІ=14,83, с=0,0001, соответственно). Анализ аллелей и генотипов COL1A1 при различной тяжести ХОБЛ в обеих группах представлен в таблице 2.

Таблица 2. Частота встречаемости аллелей и генотипов гена COL1A1 при II и III стадиях ХОБЛ в I и II группах пациентов

Примечание: * - разница по сравнению с контролем достоверна при р<0,05, " - разница между подгруппами IА и IВ, IIА и IIВ достоверна при р<0,05, # - разница между подгруппами IА и IIА, IВ и IIВ достоверна при р<0,05.

Согласно данным, аллель Т в контроле выявлен у 13,33%, частота его встречаемости увеличивается по сравнению с контролем во всех группах (чІ=43,20, с=0,00001; чІ=92,52, с=0,00001; чІ=6,45, с=0,01; чІ=55,89, с=0,00001). Максимальное содержание аллеля Т установлено при III стадии ХОБЛ в обеих группах. Как следует из данных таблицы 2 наименьшее количество аллеля G и наибольшее аллеля Т установлено при III стадии изолированной ХОБЛ (16,67%, чІ=92,52, с=0,00001 и 83,33%, чІ=6,83, с=0,01 по отношению к контролю, соответственно). При сочетанной патологии достоверное уменьшение аллеля G и увеличение аллеля Т зарегистрировано только при III стадии ХОБЛ. При этом их количество достоверно отличается от содержания у пациентов с III стадией изолированной ХОБЛ.

Количество гомозигот GG резко уменьшается по мере нарастания тяжести ХОБЛ в каждой группе и не встречается при III стадией заболевания. Патологический генотип TT, напротив, преобладает в этой группе пациентов, достигая 87,5% (чІ=157,14, с=0,00001 по отношению к контролю), достоверно обнаруживаясь практически во всех подгруппах. Достоверно более высокая частота генотипа GT выявлена в IА подгруппе. Полученные данные могут свидетельствовать об ответственности генотипов GT и TT за развитие изолированной ХОБЛ [Nevzorova V.A., 2005]. При сочетанной патологии изменения в содержании генотипов COL1A1 установлены только при III стадии ХОБЛ. В этой группе значительно снижается доля гомозиготного генотипа GG и увеличивается доля генотипа TT (6,7%, чІ=83,81, с=0,00001 и 40%, чІ=50,0, с=0,00001, соответственно). Очевидно увеличение доли аллеля Т и появление патологического генотипа TT в большей степени связано с ремоделированием дыхательных путей. Однако высказанное предположение носит гипотетический характер и требует дальнейших исследований. Так или иначе, полученные результаты свидетельствуют о большей предрасположенности к значительным изменениям соединительнотканного метаболизма у пациентов с ХОБЛ при наличии аллеля Т и генотипов GT и TT гена COL1A1 [Nevzorova V.A., 2005; Гельцер Б.И., 2006].

Установленные в исследовании данные, касающиеся состояния дисбаланса в системе «протеолиз-антипротеолиз» и процессов соединительнотканного дисметаболизма, связанного с полиморфизмами генов GSTT1 и COL1A1, позволили выяснить вклад указанных изменений в ОР ХОБЛ и ассоциированной патологии.

Примененный в исследовании метод расчета ОР показал, что увеличение содержания свободной MMP-9 выше 200,37±19,54 нг/мл связано с повышением ОР ХОБЛ и ассоциированной ИБС в целом по группе в 13,95 раз (95%ДИ=8,18-23,76). Рассчитать ОР отдельно по группам невозможно, поскольку при сочетанной патологии у всех пациентов содержание MMP-9 выше контрольных значений 200,37±19,54 нг/мл. Также превышение содержания комплекса MMP-9/TIMP-1 выше 3,15±0,3 нг/мл (показатель контроля) увеличивает ОР ХОБЛ и ассоциированной ИБС в целом по группе в 136 раз (95% ДИ=20-914,62). Для того, чтобы рассчитать ОР развития ИБС у пациентов ХОБЛ нами было определено среднее значение MMP-9 и MMP-9/TIMP-1 в целом по группе, которые составили 320,48±29,8 нг/мл и 8,95±0,64 нг/мл, соответственно. При содержании MMP-9 выше 320,48±29,8 нг/мл, а комплекса более 8,95±0,64 нг/мл увеличивается ОР ИБС у пациентов ХОБЛ в 32 раза (95% ДИ=19,34-52,96) и 3,3 раза (95% ДИ=2,39-4,56), соответственно. Примененный метод расчета ОР подчеркнул информативность использования содержания MMP-9 и ее комплекса с TIMP-1 в сыворотке для оценки течения ХОБЛ и степени сердечно-сосудистого риска.

Изучение распределения делеций генов GSTT1 и GSTМ1 при ХОБЛ и ее комбинации с ИБС продемонстрировало существенные изменения только в состоянии гена GSTT1. Метод ОР показал, что наличие делеции GSTT1 увеличивает ОР изолированной ХОБЛ в 4,46 раза (95% ДИ=3,36-5,94), а сочетанной кардиореспираторной патологии - в 7,26 раза (95% ДИ=5,76-9,15). Соответственно, ухудшение процессов детоксикации ксенобиотиков значимо способствует развитию ХОБЛ, но еще более значительно увеличивает ОР развития ее ассоциации с ИБС.

Полученные данные выявили, что частота аллеля Т гена COL1A1 достоверно больше увеличивается при ХОБЛ, чем при сочетании ХОБЛ и ИБС. Наличие аллеля T увеличивает ОР изолированной ХОБЛ в 13,45 раза (95% ДИ=9,72-18,63), ее сочетания с ИБС - в 5,3 раза (95% ДИ=4,11-6,84). Частота встречаемости генотипа GT в обеих группах практически одинакова, тогда как частота генотипа TT достоверно повышается как при изолированной ХОБЛ, так и при сочетанной патологии, однако максимальное значение данный показатель имеет именно при изолированной ХОБЛ. Генотип GT более значимо увеличивает ОР изолированной ХОБЛ (ОР=65,4, 95% ДИ=15,62-273,78) по сравнению с сочетанной патологией (ОР=5,67, 95% ДИ=3,86-8,32). Присутствие комбинации генотипов ТТ и GT сопряжено с повышением ОР изолированной ХОБЛ в 126,13 раз (95% ДИ=30,32-524,66), а ее ассоциации с ИБС - в 7,67 (95% ДИ=5,29-11,11), что подчеркивает значимость указанных генотипов в развитии соединительнотканного дисметаболизма при ХОБЛ.

Итак, исследование состояния маркеров соединительнотканного метаболизма при ХОБЛ и ее сочетании с ИБС показало, что в обеих группах, несмотря на стабильное течение заболевания, присутствует активация процессов протеолиза в виде повышения содержания MMP-9 и ее комплекса с TIMP-1 с наиболее значимыми изменениями в группе пациентов с сочетанной патологией. Из генов детоксикации ксенобиотиков на развитие ХОБЛ и, особенно, ее сочетания с ИБС наиболее значим полиморфизм гена GSTT1. В то время как изменение содержания аллелей и генотипов COL1A1 более тесно связано с развитием изолированной ХОБЛ. Указанные изменения могут быть использованы для формирования программ предиктивной диагностики ХОБЛ и ее сочетания с ИБС.

Заключение

ВЫВОДЫ.

1. При ХОБЛ и ее ассоциации с ИБС происходит активация протеолиза, о чем свидетельствует повышение содержания матриксной металлопротеиназы 9 и ее комплекса с тканевым ингибитором 1 в сыворотке крови с максимальными изменениями при III стадии ХОБЛ и ее сочетании с ИБС (445,17±43,32 нг/мл, 14,96±0,87 нг/мл). Антипротеазная активность, оцененная по соотношению матриксной металлопротеиназы 9 к ее комплексу с тканевым ингибитором 1 снижается по сравнению со здоровыми, как при изолированной ХОБЛ, так и, особенно, при коморбидной патологии (41,54±15,81 нг/мл, 35,33±22,93 нг/мл, соответственно). Минимальное значение соотношения установлено при ІІІ стадии ХОБЛ в обеих группах.

2. Изучение полиморфизмов генов глутатионтрансфераз T1 и M1 показало достоверное увеличение делеций глутатионтрансферазы T1 у пациентов ХОБЛ и при наличии ее ассоциации с ИБС. Максимальное присутствие (до 33,33%) нулевого генотипа гена глутатионтрансферазы T1 установлено у пациентов с III стадией ХОБЛ в комбинации с ИБС.

3. Исследование содержания аллелей G и T и генотипов гена коллагена I типа показало значительное увеличение частоты встречаемости аллеля T гена коллагена I типа как у пациентов ХОБЛ, так и при наличии ИБС с максимальный присутствием при III стадией ХОБЛ (83,33%). В обеих группах значительно увеличивается доля генотипа TT и гетерозигот GT по сравнению с контролем. Наибольшее количество гомозигот TT (87,5%) установлено при III стадии изолированной ХОБЛ.

4. При повышение содержания матриксной металлопротеиназы 9 выше 200,37±19,54 нг/мл и ее комплекса с тканевым ингибитором 1 выше 3,15±0,3 нг/мл увеличивается относительный риск ХОБЛ, в том числе в сочетании с ИБС, в 13,95 раз и в 136 раз, соответственно. При содержании матриксной металлопротеиназы 9 выше 320,48±29,8 нг/мл, а комплекса более 8,95±0,64 нг/мл увеличивается относительный риск ИБС у пациентов ХОБЛ в 32 раза и 3,3 раза, соответственно.