Феногенетическое исследование системы полиморфного ацетилирования у человека Мексин Виктор Абрамович

Содержание к диссертации

Введение

1. СИСТЕМА. ПОЛИМОРФНОГО Л/-АЦЕТИЛИРОВАБИЯ У ЧЕЛОВЕКА 10

1.1. Генетический контроль полиморфного ацетилирования изониазида II

1.2. Два типа ацетилирования и свойства М-ацетилтранс-фераз 13

2. ПРОБЛЕМЫ ФЕНОГЕНЕТШШ ПОЛИМОРФНОГО АЦЕТИЛИРОВАНИЯ 20

2.1. Методы ацетиляторного фенотипирования у человека . 21

2.2. Полиморфизм по локусу Ас в различных популяциях... 23

2.3. Влияние возраста и пола на систему полиморфного ацетилирования 32

2.4. Ацетиляторный полиморфизм и патология 35

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 42

3.1. Контингент 42

3.2. Материалы 43

3.3. Процедура ацетиляторного фенотипирования 45

3.4. Расчет фармакокинетических параметров сульфалена... 48

3.5. Определение некоторых фенотипических признаков 50

3.6. Методы близнецового, семейного и популяционного анализа фармакокинетических параметров 51

3.7. Статистическая обработка результатов 52

4. АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДЕТЕРМИНАЦИИ ФАРМАІЮІШНЕТМЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ПОЛИМОРФНОГО АЦЕТИЛИРОВАНИЯ 54

4.1. Распределение ацетиляторных фенотипов в семьях 54

4.2. Компонентное разложение фенотипической дисперсии величины Аод 56

4.3. Генетическая детерминация основных параметров кинетики сульфалена 58

5. СИСТЕМА ПОЛИМОРФНОГО АВДЯШИРОВАВИЯ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ 65

5.1. Ацетиляторный полиморфизм в различных возрастных группах московской популяции 65

5.1.1. Полиморфное ацетилирование у взрослых 65

5.1.2. Полиморфное ацетилирование у детей препубертат-ного возраста 70

5.1.3. Полиморфное ацетилирование в старческом возрасте 72

5.1.4. Сравнительный анализ фенотипических частот и скорости ацетилирования сульфадимезина в различных возрастных группах 76

5.2. Характер мешшдивидуальной вариабельности по времени полувыведения сульфалена в различных возрастных группах 79

5.3. Исследование зависимости величины времени полувыведения сульфалена от ацетиляторного фенотипа 83

6. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМІ ПОЛИМОРФНОГО АЦЕЩЛИРОВАНИЯ ПРИ НАРУШЕНИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ГОМЕОСТАЗА 88

6.1. Ацетиляторные фенотипы при некоторых хронических заболеваниях 89

6.2. Полиморфное ацетилирование при синдроме сахарного диабета 91

6.3. Влияние патологии на величину времени полувыведения сульфалена 98

ОБСУЖДЕНИЕ 101

ВЫВОДЫ 123

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 125

• Генетический контроль полиморфного ацетилирования изониазида
• Методы ацетиляторного фенотипирования у человека
• Процедура ацетиляторного фенотипирования
• Распределение ацетиляторных фенотипов в семьях
• Ацетиляторный полиморфизм в различных возрастных группах московской популяции

Введение к работе

Чужеродные для нормальных метаболических путей вещества, ксенобиотики, подвергаются процессам биотрансформации, эволюционное значение которых заключается, по-видимому, в защите организма от повреждающего действия этих веществ. Результаты взаимодействия "организм-ксенобиотик" обусловлены многими факторами. Но определяющими являются генетические, которіе наиболее ярко проявляются в полиморфизме ферментных систем биотрансформации. Так, полиморфизм по локусу N-ацетилтрансфераз лежит в основе индивидуальных различий по скорости ацетилирования ряда ариламинов и гидразинов и обусловливает существование в человеческих популяциях двух альтернативных фенотипов - быстрых и медленных ацети-ляторов [5,94,98,193}. Для частот двух аллелей этого локуса характерна широкая межрасовая и географическая изменчивость, причины которой неизвестны. Однако, интерес к явлению ацетиляторно-го полиморфизма не исчерпывается геногеографией. К настоящему времени обнаружено около двух десятков биологически активных соединений, подвергающихся в организме человека полиморфному аце-тилированию. Этот путь биотрансформации является основным для некоторых канцерогенных ариламинов [195], соединений, канцерогенные свойства которых связаны с их производными, формирующимися в результате метаболических превращений исходного вещества. К "полиморфным" субстратам относится большая группа широкораспространенных лекарственных агентов, причем эффективность этих лекарств и выраженность побочных осложнений могут в определенной степени зависеть от ацетиляторного фенотипа [22,142,148]. Вместе с тем, предпринимаются попытки оценить роль ацетиляторного фенотипа в этиопатогенезе ряда заболеваний [38,82,141,198] . Однако, саму постановку подобных задач следует предварить изучением экзогенных и эндогенных факторов, влияющих на регистрируемые параметры системы полиморфного ацетилирования и, следовательно, на результаты фенотипирования.

Так, малоизученным остается характер генетической детерминации показателей кинетики ацетилирующихся лекарств. Практически не исследовано влияние пола и возраста на норму реакции основных параметров полиморфного ацетилирования. Между тем, изучение онтогенетического становления систем биотрансформации ксенобиотиков и, в частности, системы полиморфного ацетилирования лекарств способствовало бы решению ключевой задачи возрастной фармакологии - индивидуализации лекарственных доз. Еще предстоит оценить влияние патологии на ацетиляторный фенотип, создав тем самым предпосылки для понимания изучаемого признака в более широком контексте биохимической индивидуальности [47]. Информация об онтогенетическом становлении признака и его проявлении в условиях патологии позволит понять механизмы, лежащие в основе регуляции процесса ацетилирования.

Анализ полиморфных признаков - ключ к изучению генетических процессов в популяции [1,201. В этой связи критического осмысления требуют обширные материалы по геногеографии полиморфного ацетилирования. В частности, не затронут принципиальный вопрос об отношении между наблюдаемой фенотшшческой изменчивостью и гено-типической структурой популяции.

Целью настоящей работы было исследование генетического контроля основных параметров процесса полиморфного ацетилирования у человека, а также изучение полиморфной фенотшшческой изменчивости на разных стадиях постнатального онтогенеза в условиях нормы и нарушения физиологического гомеостаза.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи.

Провести сравнительный анализ генетической детерминации показателей кинетики двух ацетилирующихся субстратов - сульфадимезина и сульфалена.

Исследовать влияние пола и возраста на скорость ацетили-рования "модельного" препарата сульфадимезина и на фармакокинетические показатели сульфаниламидного препарата сверхдлительного действия сульфалена. Определить частоты ацетиляторных фенотипов в различных возрастных группах московской популяции.

Исследовать влияние патологии на проявление ацетилятор-ного фенотипа и связанных с ним фармакокинетических показателей.

Для решения этих задач в работе использованы популяционный, близнецовый и генеалогический методы с применением современного математического аппарата генетики количественных признаков.

На основе семейных корреляций впервые проведен генетический анализ параметра А, отражающего степень ацетилирования сульфадимезина в организме и являющегося количественным выражением ацетиляторного фенотипа. Результаты анализа отвечают закономерностям моногенного диаллельного наследования при доминировании "быстрого" аллеля над "медленным". Компонентное разложение общей фенотипической дисперсии признака "А" показало, что межиндивидуальные различия по его величине практически полностью обусловлены влиянием генетических факторов при незначительном влиянии случайных средовых. Эти результаты подтверждают адекватность использования данного признака задаче ацетиляторного фено-типирования.

Впервые проведен детальный фармакогенетический анализ распространенного антибактериального препарата сульфалена. Получе- ны данные о полиморфной природе ацетилирования сульфалена, вместе с тем показано, что ацетиляторный фенотип нельзя рассматривать как надежный предиктор скорости элиминации этого препарата из организма человека.

В отличие от признака "А" сульфадимезина параметры кинетики сульфалена более подвержены влиянию случайных средовых факторов. Однако, и для них характерен высокий вклад генетических факторов в общие фенотипические дисперсии.

Результаты статистического анализа литературных данных позволили углубить представления о характере межрасовой и географической вариабельности частот ацетиляторных фенотипов и соответствующих аллелей.

В ходе работы воспроизведена и модифицирована удобная для популяционных и биомедицинских исследований унифицированная методика ацетиляторного фенотипирования. Предложено проводить разделение на фенотипические классы с помощью дискриминантного анализа.

Определены частоты ацетиляторных фенотипов в различных возрастных группах московской популяции. Показано, что в популяционных исследованиях следует учитывать возрастной состав выборки и состояние здоровья обследуемых лиц.

В работе впервые установлено влияние возраста и пола на распределение ацетиляторных фенотипов, а также на величину параметра А сульфадимезина. Показано, что с возрастом изменяется величина времени полувыведения ( Ь₀ ) сульфалена и сам характер распределения параметра t_os в популяции. Таким образом, возраст и пол следует рассматривать как факторы, опосредованно влияющие на систему полиморфного ацетилирования ксенобиотиков у человека.

При исследовании процесса полиморфного ацетилирования в условиях патологии (ревматические заболевания, псориаз, сахарный диабет, пневмония) выявлена возможность изменения регистрируемых параметров полиморфного ацетилирования и смещения в соотношении частот ацетиляторных фенотипов. Установленные корреляции ряда показателей физиологического гомеостаза с параметрами полиморфного ацетилирования позволяют расширить представление о факторах, способных модифицировать этот процесс.

Проведенные исследования системы полиморфного ацетилирования в постнатальном онтогенезе в условиях нормы и нарушения фи-зиологического гомеостаза имеют принципиальное значение для разработки приемов рациональной терапии соответствующими фармакологическими агентами.

Результаты представлены в 13 опубликованных научных работах; долояены на ХІУ международном генетическом конгрессе (Москва, 1978), II Всесоюзном симпозиуме "Антропогенетика, антропология и спорт"(Винница, 1980), 4 Всесоюзном съезде ВОГиС им. Н.И.Вавилова (Кишинев, 1982), Всесоюзной конференции по фармакокине-тике (Тбилиси, 1982), I Всесоюзном съезде медицинских генетиков (Киев, 1984), семинарах лаборатории фармакогенетики НИИ по БИХС (1980-1984), заседании секции по безопасности пршленения лекарств Ученого совета НИИ по БИХС (1984).

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ I. СИСТЕМА. ПОЛИМОРФНОГО Л/-АЦЕТИЛИРОВАБИЯ У ЧЕЛОВЕКА.

У человека и животных происходит ацетилирование соединений, содержащих аминные, гидроксильные и сульфгидрильные группы. Этот процесс заключается в конъюгации эндогенного субстрата или ксенобиотика с ацетилом [36,195]. Примеры ацетилирования гидроксильной группы (биотрансформация холина в ацетилхолин) и сульфгидрильной (образование ацетил-КоА из КоА) сравнительно редки среди эндогенных субстратов и пока неизвестны для ксенобиотиков. Напротив ацетилирование аминогруппы - М-ацетилирование - очень распространено. Различают 5 классов соединений, несущих аминогрушш: арилами-ны, алифатические амины, о(-амины, гидразины и сульфонамиды \20l]. Однако лекарства и другие чужеродные соединения, подвергающиеся адетшшрованию³⁵' в организме, являются либо ариламинами (Аґ-Л/Нр), либо гидразинами (R-A//7^-/V/7^ ). Ацетилирование стали широко изучать у интактных животных и человека после введения в медицинскую практиісу в конце тридцатых годов сульфаниламидных препаратов. К 1945 году ELfpnunn установил, что реакция ацетилирования в живой природе происходит с участием особого кофермента (КоА), причем ацетил-КоА является универсальным донором ацетила и, как выяснилось позднее, обладает наряду с КоА важнейшими биохимическими функциями [31,34].

В пятидесятые годы был обнаружен феномен полиморфного ацетилирования изониазида, отражающий межиндивидуальные различия в метаболизме этого препарата. Установление определяющей роли генети-

В дальнейшем под термином "ацетилирование" подразумевается метаболическая реакция /V-ацетилирования. - II - ческих факторов, лежащих в основе таких различий, способствовало становлению фармакогенетики - направления, изучающего межфеноти-пическую изменчивость в реакциях на лекарственные препараты и ее причины [3,21,156,158]. І.І. Генетический контроль полиморфного ацетилирования изониазида

История открытия полиморфного ацетилирования ксенобиотиков у человека связана с внедрением в клиническую практику туберкулоста-тического препарата изониазида (гидразида изоникотиновой кислоты - ГИНК). Еще в начале клинического применения препарата была выявлена зависимость побочных реакций от особенностей метаболизма изониазида [118].

Исследование фармакокинетики ГИНК показало, что лекарство при пероральном введении быстро и полностью всасывается, создавая высокую начальную концентрацию в крови. В течение последующих 24 часов большая часть изониазида появляется в моче либо в неизмененном виде, либо биотрансформированная в метаболиты [60,91].

Изучение продуктов экскреции препарата позволило установить, что: I) можно учесть всю принятую дозу ГИНК; 2) препарат обнаруживается в моче в свободном неизмененном виде, в форме ацетилизо-ниазида, изоникотиновой кислоты и небольших количеств других метаболитов; 3) имеется обратная зависимость между долей свободного и ацетилированного ГИНК, причем содержание ацетилизониазида варьирует от 14 до 70% от принятой дозы; 4) характер экскреции у данного индивида остается постоянным на всем протяжении многомесячного лечения [lI9j.

Особенно интригующим было обнаружение широкой межиндивидуальной вариабельности в метаболизме ГИНК [б6,118]. Различия в содер- жании свободного препарата, обусловленные скоростью его ацетилиро-вания в организме, имели принципиальный характер: гистограммы распределения индивидов по концентрации изониазида в моче после стандартной дозы были бимодальны и позволяли разделить выборку на два класса - быстрых и медленных инактиваторов [98}. (Ацетилирование приводит к инактивации препарата). Именно в этом и заключался феномен полиморфного ацетилирования изониазида.

Суть явления была вскрыта в серии генетических исследований. /L. вотске и B.LLsBoa. , обследовав 10 пар близнецов и 25 неродственных индивидов, установили, что у монозиготных близнецов внутрипарные различия по концентрации изониазида в моче значительно меньше, чем у дизиготных, а у последних они меньше, чем у случайно подобранных пар неродственных индивидов [65]. Были получены данные о разных соотношениях быстрых и медленных инактиваторов (ацетиляторов) изониазида в популяциях европейцев и японцев [193]. Эти факты подтверждали предположение, что в основе полиморфного метаболизма изониазида лежат генетические факторы.

Первое семейное исследование показало, что медленное ацетили-рование изониазида можно рассматривать как рецессивный признак, контролируемый одним аутосомным диаллельным локусом [136]. Эта гипотеза была подтверждена более обширным анализом родословных 53 семей, у 267 членов которых был установлен тип инактивации изониазида - ацетиляторный фенотип. Причем авторы [98] выявили "эффект дозы" гена: у достоверных гетерозигот концентрация свободного изониазида в плазме крови была выше, чем у остальных быстрых ацетиляторов. Впоследствии использование более точного микробиологического метода определения концентрации изониазида дало возможность прямо определять генотип индивида, поскольку гетерозигота образо- - ІЗ - вывали отдельную моду, а сама гистограмма распределения приобретала тримодальный характер [80,182,183].

Таким образом, определяющая роль генетических факторов в характере метаболизма изониазида твердо установлена: полиморфное ацетилирование ГИНК является признаком, контролируемым аутосомной моногенной диаллельной системой, в которой "быстрый" аллель неполностью доминирует над "медленным".

Следует отметить, что между быстрыми и медленными инактива-торами отсутствуют различия по скорости всасывания изониазида, распределения в органах и тканях, в почечном гломерулярном клиренсе и канальцевой реабсорбции препарата [125,196]. Эти факты также подтверждают, что генетические различия между фенотипами обусловлены скоростью ацетилирования, которая, в свою очередь, зависит от активности Л^-ацетилтрансферазы, катализирующей процесс биотрансформации (см. раздел 1.2). Иными словами, полиморфное ацетилирование ГИНК является отражением полиморфизма по А/-ацетилтранс-феразе (/VA7⁷).

Локус, детерминирующий активность ШТ, по-существу выступает как главный ген, контролирующий полиморфный признак на фоне действия других генов, аллели которых также вносят свой вклад в межфенотипическую вариабельность ацетилирования ( пгиъог- q&/vls СотІгюіьоьа (МхЛлЛаХіогь) [94].

Собственно, после цитированных выше работ, выявивших характер генетической детерминации полиморфного ацетилирования изониазида, дальнейшие генетические исследования этого признака у человека касались только геногеографического аспекта.

1.2. Два типа ацетилирования и свойства А/-ацетилтрасфераз

Изониазид оказался далеко не единственным полиморфно ацетили- рующимся лекарством (см. рис. I.I).

Было обнаружено полиморфное ацетилирование сульфадимезина [93], причем полиморфизм по Mm был продемонстрирован № "ьшь на биопсийный образцах печени при их инкубации с ацетил-КоА и сульфадимезином [юо]. Помимо сульфадимезина по меньшей мере еще два сульфшшламидных препарата ацетилируются полиморфно: сульфадиш-дин [I77J и оульФасалазин. который превращается в организме в сульфапиридин [76,178]. По-видимому, сульфаметоксишгоидазин также подвергается полиморфному ацетилированию. Хотя по концентрациям препарата в плазме крови не обнаружено различий между двумя аце-тиляторными фенотипами, процентное содержание ацетилсульфаметок-сипиридазина в моче у быстрых ацетиляторов достоверно выше, чем у медленных U99]. Относительно анализируемой в нашей работе природы ацетилирования сульфалена, препарата, имеющего очень сходную с сульфаметоксипиридазином структуру, существует мало данных.Предположение о связи терапевтического эффекта сульфалена с ацетиля-торным фенотипом [106] не было подтверждено при сопоставлении фар-макокинетических параметров сульфалена в группах быстрых и медленных ацетиляторов [132] .

1 дапсона (диаминодифенилсульфона) - одного из основных ан-тилепрозных препаратов, ацетилируются обе аминогруппы. В распределении пациентов, типированных по этому препарату, между группами быстрых и медленных ацетиляторов наблюдается промежуточная группа, возникновение которой, как полагают, обусловлено деацети-лированием ацетилдапсона [167].

Показано полиморфное ацетилирование противоопухолевого препарата аминоглютетимида [75]. Были получены данные о полиморфном ацетилировании антидепрессанта фенелзина [96] и основных метаболитов психотропных препаратов нитразепама [133], клоназепама [152] COMHNH_a

Изониазид _V рмц₂

Гидралазин C0NMCM_zCH₂N(c^H₅)_a

Прокаинамид

СООН _—>Ф SONt4 SO_aNW- _{6r 6"}

^4,

Сульфадимезин

Фенелзин

Сульфасалазин Сульфзлиридин \

Дапсон _J.

Нитразепам

Аминохметаболит нитразепама

Рис. І Л.

Структурные формулы некоторых лекарств, которые либо непосредственно, либо через осноеной метаболит подвергаются полиморфному ацетилированию. (Стрелками указаны аминогруппы, подвергающиеся ацетилированию). ^и кофеина [ill]. Аналогичные сведения получены для ряда препаратов широко используемых при сердечно-сосудистой патологии. Среди них эффективные гипотензивные средства гидралазин l00] и эшгоа-лазин [I49J, j5 -адреноблокатор ацебуталол [82], антиаритмическое средство ггоокаинамид f105].

В отличие от изониазида и других вышеупомянутых препаратов ацетиляторный полиморфизм не проявляется при исследовании метабо-лизма некоторых ацетилирующихся лекарств. Так, например, параами-носалициловая кислота, пара-аминобензойная кислота и стрептоцид в организме человека и экспериментальных животных ацетилируются мо-номорфно, причем эти данные подтверждены при изучении Ьгь ьіГґ-о [94,193]. Два типа субстратов - мономорфно и полиморфно ацетилирующихся - свидетельствуют по мнению ряда авторов о существовании у человека по меньшей мере двух ферментов, катализирующих их аце-тилирование: полиморфной и мономорфной /V-ацетилтрансфераз [115, 192]. "Выбор" ацетилирующего фермента, по-видимому, обусловлен стерическими эффектами субстрата [ЗЇ].

Остановимся на свойствах /V-ацетилтрансфераз. NAT - полное название: ацетил-КоА зависимая ариламин-Л^/'-ацетилтрансфераза (КФ 2.3.1.5) - локализована в цитозоле и до сих пор не выделена в чистом виде. NAT обладает высокой специфичностью по коферменту и низкой по субстрату [195] и по этой причине ацетилирует довольно разнообразные по структуре ариламины и гидразины.

Изучение распределения в тканях человека и животных ацетили-рующей активности демонстрирует ее значительную вариабельность, как иццивидуальную межтканевую, так и межиндивидуальную [.115], Основная активность фермента обнаруживается в печени, однако данные о ее локализации в печеночных клетках противоречивы. Сообщается о связи этой активности либо с клетками ретикулоэндотелия [іІОДбі], либо с гепатоцитами [155,184]. Отмечается способность эпителиальной ткани желудочно-кишечного тракта адетилировать сульфадимезин [ііб] и изониазид [124].

Сравнительное изучение способности ряда тканей адетилировать полиморфный субстрат сульфадимезин и мономорфный субстрат пара-аминобензойную кислоту (ПАЖ) показывает, что между быстрыми и медленными ацетиляторами не наблюдается различий в ацетилировании ПАЕК в печени [193]. Считается, что по крайней мере две различные A/AT присутствуют в различных тканях и к тому же в разных пропорциях. По-видимому, полиморфная A/AT локализована главным образом в печени и слизистой кишечника, и для нее характерна широкая межиндивидуальная вариабельность, отражающая ацетиляторный полиморфизм. Мономорфной NAT свойственны широкое распространение в тканях тела и относительно низкая межиндивидуальная вариабельность [192,195].

В последние годы в лаборатории W.Weber на основе современных методов ферментного анализа получены данные, позволяющие по-новому подойти к биохимическим основам ацетиляторного полиморфизма. Изучение целого ряда характеристик А/-ацетилтрансфераз печени у быстрых и медленных ацетиляторов - кроликов показывает, что каталитическая специфичность мономорфной и полиморфной активности сосуществует в одной и той же молекуле NAT [ііб Д97І. Авторы констатируют, что полиморфные субстраты представляют собой большие по размеру молекулы, чем мономорфные. Полиморфная NAT может принимать субстраты очень разной структуры. Известно, что из двух субстратов, одинаково хорошо связывающихся с ферментом, только меньший по размеру подвергается превращению. Эти примеры согласуются с теорией "индуцированного соответствия" Ъ-Kosh Ыпа , объясняющей специфичность действия фермента [34,137]. W.Weber и сотр. предположили наличие у NhTгибкого активного центра, катализирующего ацетилирование субстратов различной структуры. Каталитические группы этого фермента, такие как ацетильная группа, полученная от ацетил-КоА, вводятся в соответствующее положение, индуцируемое связанным субстратом. ПАЕК, как показано на рис. 1.2, легко ацетилируется как "быстрой", так и "медленной" А/А Т. Напротив, ацетилирование сульфадимезина и других полиморфных субстратов происходит с различными скоростями.

Предложенная гипотеза имеет важное генетическое следствие: NkTразличных тканей можно рассматривать как продукцию одного первичного гена. Иными словами, каталитическая единица этих ферментов определяется одним и тем же генетическим локусом. Если же первичный локус кодирует A/AT, специфичную по ацетилированию ПАЕК, то данные о фактически сходной способности быстрых и медленных ацетиляторов метаболизировать этот субстрат получают простое объяснение. Причина каталитических различий /V-ацетилтрансфераз (например NAT печени и крови) одного и того же индивида может заключаться в тканеспецифической посттрансляционной модификации, которой подвергается продукт гена [78]. Подобный механизм, как было показано, удовлетворительно объясняет множественные формы деами-назы в различных тканях человека [78,197].

Изучение кинетических характеристик /VAT' печени показывает, что ацетилирование происходит по механизму пинг-понга - двухступенчатому процессу, включающему образование и распад ацетил-как промежуточного продукта [193]. Последовательность реакций при ацетилировании изониазида или ариламина можно представить в двух уравнениях:

Л/АТ + ацетил-КоА ^=^ Ацетил-Л/АТ + КоА "Быстрая" АІАТ "Мэдленная" NAT і

Ацетилирование мономорфного субстрата (парааминобензойной кислоты) "Быстрая" WAT "Медленная" NAT

Ацетилирование полиморфного субстрата (сульфадимезина)

Рис. 1.2.

Схема ацетилирования мономорфного и полиморфного субстратов "быстрой" и "медленной" N-ацетилтрансферазой печени (по Weber et «г/., 1978). ацетил-А/АТ + изониазид -—* ацетилизониазид + N/W (или ариламин) (или ацетилариламин)

Важно отметить, что среди субстратов /VAТ, кроме перечисленных выше лекарственных препаратов, находятся эндогенные соединения - гистамин, серотонин и триптамин, а также чужеродные ариламины (анилин, р-фенитидин, аминофлюорен, бензидин, <^и ^З-нафтиламин, метилен-бис-о-хлоранилин), многие из которых способны образовывать в оргаїшзме человека и животных канцерогенные метаболиты. Для большинства из перечисленных ксенобиотиков характерно полиморфное аце-тилирование [195].

Становится очевидным, что полиморфное ацетилирование у человека нельзя рассматривать только как механизм детоксикации [36]. Напротив, в ходе этой реакции биотрансформации может происходить образование более токсичных метаболитов, чем исходные ксенобиотики. Причем усиление токсичности может наблюдаться и у лекарств (гепатотоксичность и нейротоксичность ацетилпроизводных изониази-да [I53,I54J). Данные об активации нелекарственных ксенобиотиков, приводящей к образованию канцерогенов, выводят проблему полиморфного ацетилирования за рамки фармакогенетики и заставляют рассматривать ее в более широком экогенетическом аспекте [3,157,198]. Исследования в этой области, активно развивающиеся на экспериментальных моделях [107,147,186] несомненно будут способствовать углублению представлений о биохимических основах ацетиляторного полиморфизма.

2. ПРОБЛЕМЫ ФЕНОГЕНЕТИКИ ПОЛИМОРФНОГО АЦЕГИЛИРОВАНИЯ:

Исследования системы полиморфного ацетилирования в основном развиваются по следующим направлениям: I) анализ межрасовой и ге- ографической вариабельности частот аллелей; 2) изучение кинетических и молекулярных характеристик "быстрых" и "медленных" Л/-ацетилтрансфераз; 3) поиск полиморфно ацетилирующихся лекарственных и нелекарственных субстратов; 4) установление закономерностей в заболеваемости и лечебной эффективности препаратов у быст-ных и медленных ацетиляторов. В I разделе обзора мы рассмотрели второе и третье из указанных направлений. Работы, связанные с I и 4 направлениями, в первую очередь базируются на методах ацетиляторного фенотипирования, надежность которых в значительной мере определяет результаты исследования. В этой связи логично начать с краткого обзора методов ацетиляторного фенотипирования у человека.

2.1. Методы ацетиляторного фенотипирования у человека

Наличие целой группы полиморфно ацетилирующихся в организме человека лекарственных препаратов и нескольких способов обнаружения каждого из них определяют широкий выбор методов ацетиляторного фенотипирования. Наиболее распространенным тест-субстратом является изониазид (ГИНК), что обусловлено историческими причинами (ІИНК - первый из открытых полиморфных субстратов), а также тем вниманием, которое уделяется ацетиляторному фенотипу при лечении туберкз^леза этим препаратом [88]. Изониазид, как известно, обладает сложным типом биотрансформации, в ходе которой помимо ацетили-рования он подвергается гидролизу и окислению [154,196]. Это обстоятельство, наряду с невысокой специфичностью методов определения изониазида, может сказываться на результатах ацетиляторного фенотипирования [142]. Первая методика, удовлетворительно дискриминирующая фенотипы, была основана на определении концентрации свободного изониазида в образцах крови, полученных через 6 часов после приема стандартной дозы препарата (40 мг/кг метаболически активной массы) [99]. Наиболее адекватной процедурой ацетиляторно-го фенотипирования является определение времени полувыведения препарата ( Lq g) [l45]. Однако такой подход затрудняет сбор материала и значительно увеличивает объем анализа. В качестве альтернативы можно использовать метод определения в моче отношения ацетил-изониазид/изониазид [89]. Также достаточно корректной методикой является разделение фенотипов по величине константы скорости выведения [179].

Наиболее удобными и безопасными являются методы определения ацетиляторного фенотипа по сульфадимезину [95,103]. Особенно удобны эти методы при получении данных о частотах быстрых и медленных ацетиляторов в различных популяциях. Высокая производительность при обработке образцов достигается применением полуавтоматических и автоматических анализаторов [130,200]. Показана возможность выявления гетерозигот по величине Lq g сульфадимезина [72]. Хотя этот метод обладает наибольшей разрешающей способностью, он непре-меним в популяционных исследованиях поскольку предполагает взятие 8 почасовых образцов крови у каждого индивида.

Самым популярным является метод *&.Evd-HS [95], уже имеющий ряд модификаций [117,168,194]. Следует обратить внимание, что характер модификаций связан с изменениями в дозе сульфадимезина и времени получения образцов крови и/или мочи. При этом для каждой модификации, естественно, характерны свои критерии разделения быстрых и медленных ацетиляторов.

Метод Ъ.Evans [95] предлагается в качестве унифицированного международного метода определения ацетиляторного фенотипа [159]. Метод настолько прост и надежен, что уже применяется как учебный тест на практикуме по биохимической генетике человека [62]. Именно этот метод используется в нашей работе (см. раздел 3.3).

2.2. Полиморфизм по локусу^Дс в различных популяциях

Соотношение быстрых и медленных ацетиляторов, а также частоты соответствующих аллелей в настоящее время определены во многих популяциях (см. табл. 2.1).

Частота медленного ацетиляторного фенотипа варьирует от 0-5$ у эскимосов Канады (популяции № I и 2) до~82$ у египтян (популяция J^ 56) и 83$ у эфиопов Амхара (популяция & 49). Достоверные различия в распределении частот ацетиляторных фенотипов наблюдаются и внутри некоторых этнических групп. Так, например, среди эскимосов северной Аляски достоверно выше доля медленных ацетиляторов, чем среди эскимосов Канады (%. =20,66; Р< 0,001) (популяции lb 5 и 2 соответственно), что, возможно, является следствием изоли-рованности этих популяций. Аналогичные различия ( ){,. =6,61; р^ 0,025) выявлены для эфиопских племен Амхара (наибольшая в мире частота аллеля Ас ) и Тигре (популяции № 49 и 50). Два исследования, проведенные в Таиланде, также демонстрируют противоречивые результаты (X/ =18,21; р<0,001): если в одной работе [182] на контингенте туберкулезных больных и добровольцев (популяция Jfc 18) показано сходное с другими монголоидными популяциями распределение фенотипов, то в другой [176] - выявлено преобладание медленных ацетиляторов среди 100 заключенных тюрьмы в Питсанулоке (популяция JS 19). Сравнение сельской и городской популяций (J& 71 и 72) датчан показывает достоверное различие между ними (X, =4,02; р<.0,05). Авторы работы [41]_ганализируя подверженность быстрых и медленных ацетиляторов раку мочевого пузыря, не обратили внимания на это различие.

В то же время, изменение средовых факторов может не сказываться на характере распределения внутри одной этнической группы:

Таблица 2.1. Ацетиляторный полиморфизм в различных популяциях (Использованы данные обзоров: [86,88,129,142,148,159,193,196], а также работы: [12,23,38,67,73,101,109,114,123,126,127,131, 141,163,166,170,181])

Популяция

Тест-препарат

Кон- Величина Доля Частота тин- _ттг<_ОГ)ТШ медлен- "медлен- гент в¹¹⁰⁰?*¹¹ ных ного" ал- ацети- леля ляторов (Ac^s )

Обозначения: ГИНК - гидразид изоникотиновой кислоты (изониазид); еда - сульфадимезин; СПД - сульфапиридазин; П - пациенты; Д - добровольцы; к- использованы методики, выявляющие гетерозигот (три-модальное распределение). распределение ацетиляторных фенотипов в популяции японцев США. (J6 9) соответствует таковому для японцев, проживающих на родине (№ 8). Данные по трем шведским популяциям (Ш 65, 66 и 67), по-видимому, демонстрируют влияние тест-препарата на результаты феноти-пирования. Достоверные различия обнаруживаются между популяциями шведов, типированных по ГИНК и дапсону (Х^ =4,61; р<0,05), по ГИНК и сульфапиридину (X, =6,61; Р< 0,0025).

Данные по нескольким дальневосточным популяциям (Bh 8-18) свидетельствуют о связи между географической широтой и частотой медленных ацетиляторов: частота "медленного" аллеля уменьшается с юга на север [182]. Однако для европейских популяций подобный градиент частот не наблюдается. Для монголовдных популяций вообще характерны низкие частоты "медленного" аллеля Ас . На этом основании утверждается, что по частотам ацетиляторных фенотипов все по- пуляции можно разделить на 2 группы: монголоидные (с преобладанием быстрых ацетиляторов) и немонголоидные (с примерно равным соотношением фенотипов) [88]. Однако, такой подход представляется несколько упрощенным, так как скрадывает присущее данному признаку геногеографическое разнообразие. Собранные нами литературные данные позволяют опереться в анализе частот ацетиляторных фенотипов на более подробную классификацию человеческих рас [25,39]. Результаты соответствующей группировки информации, содержащейся в табл. 2.1 представлены в табл. 2.2. Создается впечатление, что ацетиляторный полиморфизм отражает расовые и географические особенности несколько глубже, чем принято считать.

Прежде всего отметим значительную вариабельность частот внутри каждой из трех больших рас (монголоидной, европеоидной и негро-австршюидной), отражающую, по-видимому, сложную типологическую структуру последних. Так, доля медленных ацетиляторов среди монголоидов Азии достоверно выше, чем у эскимосов (X.J! =11,59; Р < ^0,001), но ниже, чем у лопаноидов (/^=16,97; Р< 0,001) и представителей америко-индейской расы (X, =28,95^-=^0,001). Интересно, что последние не отличаются по рассматриваемому признаку от латиноамериканцев.

Внутри негроавстралоидной расы резко выделяются бушмены и эфиопы, что также хорошо согласуется с выделением их в отдельные типы по другим антропологическим признакам [39]. Частота медленных ацетиляторов среди негров США не отличается достоверно от белых СМ и Канады. Этот факт в свое время привел к утверждению об отсутствии различий по данному признаку между европеоидной и негроидной расами [5,88]. Однако анализ проведенных в последние годы исследований ацетиляторного полиморфизма в негритянских популяциях Африки свидетельствует о достоверно меньшей частоте медленных - зо -

Таблица 2.2.

Распределение ацетиляторных фенотипов по расам, антропологическим типам и этническим группам

Расы, этнические Количество Частота "медленного" группы, антропо- индивидов фенотипа и размах ее логические типы значений адетиляторов среди негров (при сравнении с белыми США и Канады: %f =9,99; р< 0,01). - ЗІ -

Среди популяций большой европеоидной расы отметим достоверные различия между североевропейским и центральноевропейским типа-ми ( %_L =34,52; р <. 0,001), между центральноевропейским и средиземноморским типами ( Xу =30,97; О< 0,001). Североамериканские белые демонстрируют распределение ацетиляторов сходное с центральноевропейским типом. Нет различий и между североевропейским типом и индийской расой. Наиболее низкая среди европеоидных популяций частота медленных ацетиляторов в Центральной Азии и среди представителей центральноевропейского типа, по-видимому, объясняется смешением с монголоидными популяциями. Однако, число изученных популяций этих регионов крайне недостаточно. Пробел могли бы восполнить отечественные исследования. Однако, до настоящего времени ге-ногеография полиморфного ацетилирования в СССР представлена единичными работшли, причем некоторые из них не отвечают современным методическим требованиям.

В заключение отметим, что, в целом, данные по ацетиляторному полиморфизму следует оценивать с осторожностью. С одной стороны, во многих странах и регионах проживают вместе разные этнические группы. Поэтому трудно ожидать, что частоты быстрых и медленных ацетиляторов, определенные для популяции в целом, будут соответствовать таковым внутри каждой этнической группы. С другой стороны, ряд популяций характеризуется довольно значительным смешением рас. Кроме того, имеющиеся данные зачастую нерепрезентативны. Малый объем выборки (/V^cIOO) может приводить к смещенным оценкам, особенно при сходных частотах быстрых и медленных ацетиляторов. Поэтому результаты, полученные на таких выборках, следует рассматривать как ориентировочные из-за большой ширины доверительного интервала. Нельзя также исключить возможность зависимости результатов фенотипирования от особенностей использованных методик (разли- чия по тест-препарату, его дозе, методу определения). Еще более существенным обстоятельством является включение многими исследователями здоровых добровольцев и пациентов в единую совокупность обследуемых. Корректность такого подхода вызывает сомнения, если учитывать накапливающиеся данные (см. разделы 2.3 и 2.4) о возможном влиянии физиологических факторов и патологии на ацетиляторный фенотип.

Между тем, при унифицированном методическом подходе геногеог-рафический аспект ацетиляторного полиморфизма может быть изучен более обстоятельно уже в настоящее время.

2.3. Влияние возраста и пола на систему полиморфного ацетилирования

Возраст и пол можно рассматривать как интегральные физиологические факторы, влияющие на все этапы взаимодействия "организм-ксенобиотик" [42,18. По-видимому, влиянию этих факторов наиболее подвержены процессы биотрансформации, распределения, почечного и печеночного клиренса чужеродных соединений в организме ^135].

Для ряда систем биотрансформации у человека наблюдаются половые различия, в основе которых, как правило, лежат различия в распределении лекарств (у женщин относительно больше"инертной" жировой ткани) и различия в гормональном статусе⁵⁵ [19,36,42,189] .

Считается, что пол не оказывает влияния на СПА. человека [129, 196]. Однако H.Ofs є/і' и с7*М0Пе/7с/ при изучении ацетиляторного полиморфизма в норвежских популяциях обнаружили различия между ^х Роль стероидных гормонов представляется особенно важной на ранних стадиях постнатального онтогенеза. В последние годы получены интересные данные о гормональном импринтинге типа биотрансформации ксенобиотиков, касающиеся Р-450 - зависимых ферментных систем [202J. взрослыми мужчинами и женщинами [163]. Среди быстрых ацетиляторов время полувыведения сульфадимезина у женщин было достоверно меньше (Р *<0,01), чем у мужчин (135+11 мин и 159+11 глин соответственно). Аналогичная тенденция наблюдалась в группе медленных ацетиляторов (372+25 мин и 400+24 мин; Р =0,08). Если не считать нашего сообщения f29], это единственное указание на существование половых различий по параметрам СПА у человека.

Заметим, что половой диморфизм по скорости ацетилирования сульфадимезина обнаружен у крыс [18,204] , причем сообщается о влиянии половых гормонов на регуляцию процессов ацетилирования [І7І.

Метаболические перестройки, происходящие в организме, приурочены к определенным стадиям онтогенеза. Определяя метаболическую ситуацию в целом, возраст моуієт оказывать влияние на процессы биотрансформации ксенобиотиков. Так, например, у человека с возрастом значительно изменяется активность микросомальных оксидаз смешанного действия и других подверженных индукции ферментных систем [36,190]. Напротив, активность реакций конъюгации может не изменяться [112,134].

Систему полиморфного ацетилирования лекарств у человека до последнего времени практически не рассматривали в возрастном аспекте. Такое положение сложилось отчасти из-за того, что в основополагающей работе Ъ. Evdn$ и сотр. [98} было показано отсутствие возрастной изменчивости в распределении частот быстрых и медленных инактиваторов изониазида⁵⁵. К тому же, другие авторы, исследуя фар-макокинетику изониазида в малых выборках лиц старческого возраста, пришли к выводу, что в старости (до 95-100 лет) активность /Y-аце-тилтрансферазы печени сохраняется в неизменном виде [58,102]. ^s Недавно результаты этой работы были подвергнуты ревизии [121] (см. Обсуждение).

Тем не менее, данные экспериментальной фармакогенетики свидетельствуют, что у некоторых животных СНА. имеет "онтогенетическую историю" ^18,186,195,204] . Так, у кроликов в возрасте 6, 14 и 20 дней активность МАТ составляла соответственно 3-5$, 20$ и 16% относительно уровня у взрослых животных [74]. Предположение авторов этой работы о существовании "фетальних" форм /У-ацетилтрансферазы пока экспериментально не проверено. Однако, у разных видов животных онтогенетическое становление одной и той же системы биотранс-формапжи может происходить по-разному, что по-существу исключает возможность прямой экстраполяции данных экспериментальной фармакогенетики на человека.

Генетический контроль полиморфного ацетилирования изониазида

История открытия полиморфного ацетилирования ксенобиотиков у человека связана с внедрением в клиническую практику туберкулоста-тического препарата изониазида (гидразида изоникотиновой кислоты - ГИНК). Еще в начале клинического применения препарата была выявлена зависимость побочных реакций от особенностей метаболизма изониазида [118].

Исследование фармакокинетики ГИНК показало, что лекарство при пероральном введении быстро и полностью всасывается, создавая высокую начальную концентрацию в крови. В течение последующих 24 часов большая часть изониазида появляется в моче либо в неизмененном виде, либо биотрансформированная в метаболиты [60,91].

Изучение продуктов экскреции препарата позволило установить, что: I) можно учесть всю принятую дозу ГИНК; 2) препарат обнаруживается в моче в свободном неизмененном виде, в форме ацетилизо-ниазида, изоникотиновой кислоты и небольших количеств других метаболитов; 3) имеется обратная зависимость между долей свободного и ацетилированного ГИНК, причем содержание ацетилизониазида варьирует от 14 до 70% от принятой дозы; 4) характер экскреции у данного индивида остается постоянным на всем протяжении многомесячного лечения [lI9j.

Особенно интригующим было обнаружение широкой межиндивидуальной вариабельности в метаболизме ГИНК [б6,118]. Различия в содер - 12 жании свободного препарата, обусловленные скоростью его ацетилиро-вания в организме, имели принципиальный характер: гистограммы распределения индивидов по концентрации изониазида в моче после стандартной дозы были бимодальны и позволяли разделить выборку на два класса - быстрых и медленных инактиваторов [98}. (Ацетилирование приводит к инактивации препарата). Именно в этом и заключался феномен полиморфного ацетилирования изониазида.

Суть явления была вскрыта в серии генетических исследований. /L. вотске и B.LLsBoa. , обследовав 10 пар близнецов и 25 неродственных индивидов, установили, что у монозиготных близнецов внутрипарные различия по концентрации изониазида в моче значительно меньше, чем у дизиготных, а у последних они меньше, чем у случайно подобранных пар неродственных индивидов [65]. Были получены данные о разных соотношениях быстрых и медленных инактиваторов (ацетиляторов) изониазида в популяциях европейцев и японцев [193]. Эти факты подтверждали предположение, что в основе полиморфного метаболизма изониазида лежат генетические факторы.

Первое семейное исследование показало, что медленное ацетили-рование изониазида можно рассматривать как рецессивный признак, контролируемый одним аутосомным диаллельным локусом [136]. Эта гипотеза была подтверждена более обширным анализом родословных 53 семей, у 267 членов которых был установлен тип инактивации изониазида - ацетиляторный фенотип. Причем авторы [98] выявили "эффект дозы" гена: у достоверных гетерозигот концентрация свободного изониазида в плазме крови была выше, чем у остальных быстрых ацетиляторов. Впоследствии использование более точного микробиологического метода определения концентрации изониазида дало возможность прямо определять генотип индивида, поскольку гетерозигота образо - ІЗ вывали отдельную моду, а сама гистограмма распределения приобретала тримодальный характер [80,182,183].

Методы ацетиляторного фенотипирования у человека

Наличие целой группы полиморфно ацетилирующихся в организме человека лекарственных препаратов и нескольких способов обнаружения каждого из них определяют широкий выбор методов ацетиляторного фенотипирования. Наиболее распространенным тест субстратом является изониазид (ГИНК), что обусловлено историческими причинами (ІИНК - первый из открытых полиморфных субстратов), а также тем вниманием, которое уделяется ацетиляторному фенотипу при лечении туберкз леза этим препаратом [88]. Изониазид, как известно, обладает сложным типом биотрансформации, в ходе которой помимо ацетили-рования он подвергается гидролизу и окислению [154,196]. Это обстоятельство, наряду с невысокой специфичностью методов определения изониазида, может сказываться на результатах ацетиляторного фенотипирования [142]. Первая методика, удовлетворительно дискриминирующая фенотипы, была основана на определении концентрации свободного изониазида в образцах крови, полученных через 6 часов после приема стандартной дозы препарата (40 мг/кг метаболически активной массы) [99]. Наиболее адекватной процедурой ацетиляторно-го фенотипирования является определение времени полувыведения препарата ( LQ g) [l45]. Однако такой подход затрудняет сбор материала и значительно увеличивает объем анализа. В качестве альтернативы можно использовать метод определения в моче отношения ацетил-изониазид/изониазид [89]. Также достаточно корректной методикой является разделение фенотипов по величине константы скорости выведения [179].

Наиболее удобными и безопасными являются методы определения ацетиляторного фенотипа по сульфадимезину [95,103]. Особенно удобны эти методы при получении данных о частотах быстрых и медленных ацетиляторов в различных популяциях. Высокая производительность при обработке образцов достигается применением полуавтоматических и автоматических анализаторов [130,200]. Показана возможность выявления гетерозигот по величине LQ g сульфадимезина [72]. Хотя этот метод обладает наибольшей разрешающей способностью, он непре-меним в популяционных исследованиях поскольку предполагает взятие 8 почасовых образцов крови у каждого индивида.

Самым популярным является метод &.Evd-HS [95], уже имеющий ряд модификаций [117,168,194]. Следует обратить внимание, что характер модификаций связан с изменениями в дозе сульфадимезина и времени получения образцов крови и/или мочи. При этом для каждой модификации, естественно, характерны свои критерии разделения быстрых и медленных ацетиляторов.

Процедура ацетиляторного фенотипирования

Ацетиляторный фенотип (АФ) характеризует способность индивида ацетилировать ряд субстратов полиморфной ацетил-КоА зависимой ариламин-Д/-ацетилтрансферазы печени (КФ 2.3.1.5).

При использовании сульфадимезина АФ определяется по величине А - процентному отношению концентрации ацетилированного сульфадимезина к величине суммарной концентрации неизмененного (свободного) препарата и метаболита (ацетильного производного) в моче и/или в крови. Гистограмма значений величины А у индивидов популяции имеет бимодальное распределение, что позволяет при соответствующей точке разделения отнести типируемых лиц к одному из двух альтернативных фенотипов - быстрым или медленным ацети-ляторам [95,103,123,168]. Высокая надежность определения ацети - 46 -ляторного фенотипа достигается одновременным определением величины Айв плазме крови и в моче индивида (полный метод T).EvdtiS [95] ).

Этот метод апробирован и модифицирован в нашей работе. Суть модификации заключается в следующем: I) изменены дозы сульфадимезина с учетом возраста и массы тела обследуемых; 2) образцы крови и мочи собираются на бумажные фильтры; 3) внесены коррективы в технику анализа.

Техника сбора материала. За 2 дня до проведения обследования отменяют все препараты (прием сульфаниламидных препаратов длительного и сверхдлительного действия должен быть отменен за неделю до начала исследования). Обследуемый принимает утром натощак стандартную дозу сульфадимезина (см. 3.2), через 1-1,5 часа легко завтракает. Через 5 часов после приема препарата следует опорожнить мочевой пузырь и выпить стакан воды; через 6 часов после приема препарата отбираются пробы мочи (3-5 мл) и крови из пальца ( 0,5 мл). Пробы мочи и лаковой крови в пробирках хранят при L от 0 до -ЮС. Использование бумажных фильтров является удобной модификацией при массовых обследованиях. В этом случае образцы цельной крови и мочи (по 0,2 мл) наносят на бумажные фильтры (2 или 3 дубликата на пробу) и высушивают при комнатной температуре. Собранный таким образом материал может храниться при комнатной температуре до 3 месяцев.

Распределение ацетиляторных фенотипов в семьях

Полиморфное ацетилирование относится к числу сравнительно немногочисленных фармакогенетических признаков, наследуемых по простому менделевскому типу [5,189]. По-существу, моногенной диаллельной системой детерминирована активность N-ацетилтранс-феразы печени. Хотя локус А/АТ (или локус лС) контролирует полиморфное ацетилирование, в межфенотипическую вариабельность регистрируемых параметров СПА очевидно вносят свой вклад и эффекты других локусов [94]. Целевая установка в генетическом анализе параметров СПА, по-видимому, заключается в более содержательном описании природы их изменчивости, что достигается при компонентном разложении фенотипической дисперсии признаков на основе корреляции между родственниками. В какой-то мере параметры СПА определяются особенностями фармакокинетической судьбы конкретного "полиморфного" субстрата. Последнее обстоятельство придает самостоятельную ценность анализу генетической детерминации параметров кинетики определенного препарата. В нашей работе проведено сравнительное исследование генетического контроля параметров кинетики двух ацетилирующихся в организме человека фар-макопрепаратов - сульфадимезина и сульфалена.

Ранее не проводили анализ расщепления в семьях ацетиляторных фенотипов, установленных на основании величины А сульфадимезина. Такой анализ представляет определенный интерес, если учитывать фармакокинетические различия между изониазидом и сульфадимезином.

Ацетиляторные фенотипы были установлены на основании величины Ам у 106 человек из 32 семей. Возраст детей в указанных семьях был от 16 до 23 лет, возраст родителей - от 37 до 55 лет. Поскольку в этом возрастном диапазоне величины Ам практически не изменяются, отнесение индивидов к фенотипическим классагл проводили на основании найденных для среднего возраста (отдельно для мужчин и женщин) точек разграничения (раздел 5.I.I).

Ацетиляторный полиморфизм в различных возрастных группах московской популяции

Как уже отмечалось в обзоре литературы (раздел 2,3), влияние пола и возраста на основные элементы системы полиморфного ацетнлирования у человека практически не изучено. Между тем, понимание роли этих физиологических факторов важно не только для решения задач возрастной фармакотерапии. Подобная информация способствует выяснению динамики отношений между генотипом и фенотипом, позволяя тем самым понять механизмы, лежащие в основе регуляции полиморфного ацетилирования.

Состояние СПА в постнатальном онтогенезе оценивали по аце-тиляторному фенотипу как альтернативному (распределение частот быстрых и медленных ацетиляторов) и количественному (величина А) признаку. Для ацетиляторного фенотипирования был использован классический "полиморфный" субстрат - сульфадимезин. В онтогенетическом аспекте также исследовали кинетику сульфалена - ценного сульфаниламидного препарата сверхдлительного действия, применяющегося как в педиатрии, так и в гериатрии. Относительно сульфалена предстояло выяснить влияние АФ на основной показатель кинетики - время полувыведения препарата ( tos. ).