Введение к работе
Актуальность темы. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) - распространенное среди взрослого трудоспособного населения заболевание бронхолегочной системы, приводящее к инвалидности, снижающее качество и продолжительность жизни (Чучалин А.Г., 2000) и занимающее 4-е место в списке нозологических форм, определяющих летальные исходы (Murray J.L., Lopes A.D., 1996). В литературе накоплено уже достаточно данных, чтобы говорить о влиянии генетических, физиологических, социальных, экологических, культурных и других особенностей личности на течение заболевания (Овчаренко СИ., 2009). Смертность от ХОБЛ растет быстрее смертности от других причин, за исключением СПИДа (Сеитова Г.Н. и др., 2002). Важным шагом в стратегии профилактики и терапии любой болезни, в том числе и ХОБЛ, является определение факторов риска заболевания. Многочисленные исследования показали, что курение табака, профессиональная вредность (пыль, химикаты), частые инфекции респираторного тракта, а также социально-экономический статус пациента являются важными экзогенными факторами в развитии ХОБЛ (Malaiyandi et al.,2005; Schoedel K.A. et al., 2004). Однако в современной пульмонологии ХОБЛ рассматривается как многофакторное заболевание (МФЗ), в манифестации которого наряду с внешнесредовыми факторами существенную роль играет генетическая компонента (Чучалин А.Г., 2000; Barnes P.J., 2003). Проблема поиска генетических маркеров чувствительности-толерантности к генотоксическим эффектам среды обитания человека стоит особенно остро в связи с тем фактом, что механизм самозащиты организма состоит из множества метаболических путей и ферментативных систем, имеющих сложные механизмы регуляции и саморегуляции. Большое значение в исследовании таких взаимосвязей имеет изучение полиморфных вариантов генов, продукты которых обеспечивают различные звенья одной и той же или близко сопряженных метаболических цепей, т.е. входящих в одну генную сеть. Такой системный подход позволяет более адекватно оценить роль соответствующего полиморфного аллеля в формировании функционального статуса организма (Hirvonen А., 2009). В этой связи наиболее подходящими генетическими маркерами для экогенетических исследований МФЗ являются полиморфные варианты генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков (ФБК), экспрессия которых, в отличие от других классов генов, непосредственно
регулируется влияниями средовых факторов химической природы (Сап-рин А.Н., 1999; Янбаева Д.Г., 2005). В настоящее время накоплено значительное число данных о вовлеченности различных полиморфных генов в формирование предрасположенности к мультифакториальной патологии (Risch N.J., 2000; Hirschhorn J.N. et al., 2002). Однако, несмотря на достигнутые успехи мирового научного сообщества в области изучения генома человека и в разработке высокоразрешающих методов анализа ДНК, по-прежнему известно относительно небольшое число генов, которые в совокупности только частично объясняют некоторые звенья патогенеза МФЗ (Кулинский В.И., 1999; Сеито-ваГ.Н.,2002).
Вышеизложенное определило проведение настоящего исследования.
Цель исследования: молекулярно-генетическое исследование вовлеченности полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков группы цитохромов CYP1A1 (1462V, Т6235С), CYP1B1 (V432L); группы эпоксидгидролаз ЕРНХ1 (Y113H, H139R) и группы глютаминтрансфераз GSTP1 (I105V), GSTM1 (+/0) и GSTT1 (+/0) в патогенез профессионального бронхита и хронической обструктивной болезни легких.
Задачи исследования
Провести комплексную оценку распространенности полиморфизмов генов системы биотрансформации ксенобиотиков среди здоровых жителей Курской области и страдающих профессиональным бронхитом и ХОБЛ.
Провести анализ ассоциаций полиморфизмов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с предрасположенностью к развитию заболевания и установить степень риска возникновения профессионального бронхита и ХОБЛ с учетом полового диморфизма.
Через взаимодействия между генами системы биотрансформации ксенобиотиков оценить предрасположенность к развитию профессионального бронхита и ХОБЛ у больных с различными сочетаниями генотипов.
Изучить особенности социально-биологических и клинических характеристик больных, характер взаимодействия генотип-среда и его роль в возникновении предрасположенности к развитию клинико-патогенетических вариантов хронической патологии легких.
Разработать статистические модели прогнозирования риска
возникновения профессионального бронхита и ХОБЛ с учетом полового
диморфизма.
Научная новизна. Впервые среди жителей Курской области Центрально-
Черноземного региона Российской Федерации, страдающих профессиональным
бронхитом и хронической обструктивной болезнью легких, произведен
молекулярно-генетический анализ полиморфизмов генов ферментов
биотрансформации ксенобиотиков с предрасположенностью к развитию
заболевания. Впервые как в общей популяции, так и отдельно среди мужчин и
женщин - жителей Курской области с различными клинико-патогенетическими
вариантами хронической патологии легких выявлены различия в ассоциациях
исследуемых генов с риском развития заболевания. Установлены
специфические взаимодействия генотип-среда, определяющие
предрасположенность к возникновению профессионального бронхита и ХОБЛ.
Научно-практическая значимость. На основании полученных данных показана целесообразность тестирования полиморфизмов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков CYP1A1 (1462V, Т6235С), CYP1B1 (V432L), ЕРНХ1 (Y113H, H139R), GSTP1 (I105V), GSTM1 (+/0) и GSTT1 (+/0) для определения степени риска возникновения профессионального бронхита и ХОБЛ. Разработаны статистические модели вероятностного прогнозирования риска развития заболевания. Полученные модели позволяют врачам прогнозировать риск развития заболевания на доклиническом уровне, определять тяжесть и характер течения, подбирать наиболее подходящую тактику ведения и профилактики у таких пациентов, используя индивидуальный подход. Результаты настоящего исследования могут быть использованы при изучении курсов клинической и медицинской генетики студентами медицинских вузов, интернами и ординаторами.
Положения, выносимые на защиту
Выявлены существенные различия в распределении частот аллелей и полиморфных вариантов изучаемых генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков между патогенетическими вариантами хронической патологии легких с учетом полового диморфизма.
Установлены ассоциации генотипа 139НН гена ЕРНХ1, делеционного генотипа гена GSTT1 с развитием профессионального бронхита у мужчин и делеционным генотипом гена GSTT1 у женщин.
Особенности течения заболевания среди мужчин группы профессионального бронхита ассоциировались с генами ферментов 1-й фазы биотрансформации, а среди мужчин группы ХОБЛ - с полиморфизмами генов 1-й и 2-й фаз биотрансформации ксенобиотиков. Среди женщин обеих групп - с полиморфизмами генов 1-й и 2-й фаз биотрансформации ксенобиотиков.
Наибольшее влияние на риск развития заболевания среди обеих групп оказывали парные сочетания генотипов генов ФБК 1-й и 2-й фаз биотрансформации ксенобиотиков.
Повышает риск развития профессионального бронхита у курящих мужчин полиморфизм del/del гена GSTT1, у мужчин, бросивших курить, - генотип 432VL гена CYP1B1.
Повышает риск развития профессионального бронхита среди мужчин носителей генотипа 432VL гена CYP1B1 действие инертной и смешанной пыли (у носителей генотипа 139HR гена ЕРНХ1 и генотипа 105ГУгенаС57Рі).
Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования были представлены на Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы социально-правовых, медико-биологических и технико-экономических сфер жизни общества» (Курск, 2008 г.); 75-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность», посвященная 75-летию КГМУ (апрель 2010 г., г. Курск); VI съезде Российского общества медицинских генетиков (Ростов-на-Дону, 2010 г.); 76-й Всероссийской научной сессии сотрудников Курского государственного медицинского университета и Центрально-Черноземного научного Центра РАМН и отделения РАЕН (февраль 2011 г., г. Курск); 2-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (май, 2011 г., г. Курск).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, определенных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационное исследование изложено на 143 страницах машинописного текста, состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов
собственного исследования и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 36 таблицами, включает 3 приложения. Список литературы включает 233 источника литературы, 101 из которых отечественный и 132 иностранные.
