Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы. современный взгляд на проблему туберкулеза 19
1.1. Эпидемиологические сведения о туберкулезе в мире, России и Тыве 19
1.2. Генетические основы подверженности человека туберкулезу 48
1.2.2. Ассоциация генетических маркеров с подверженностью и резистентностью к туберкулезу 54
1.2.3. Результаты анализа сцепления и полногеномный скрининг 80
1.2.4. Геном М. tuberculosis и особенности клинических проявленияй туберкулеза у человека 83
ГЛАВА II. Материалы и методы 90
2.1. Характеристика обследованных групп населения 90
2.1.1. Характеристика обследованных выборок коренных жителей
Республики Тыва 90
2.1.2. Характеристика обследованных русских жителей г.Томска 94
2.2. Клинико-лабораторные методы исследования больных туберкулезом
2.3. Молекулярно-генетические методы анализа полиморфизма генов ..98
2.4. Способы сбора информации, статистической обработки результатов исследования 101
2.5. Генетико-статистические методы 103
ГЛАВА III. Анализ эпидемической ситуации по туберкулезу в республике тыва в период проведения клинико-генетических исследований среди больных из коренного населения (2002-2005 г.г.) 107
ГЛАВА IV. Клинико-социальные аспекты туберкулеза легких у коренного населения республики тыва 125
4.1. Клинико-эпидемиологическая характеристика больных туберкулезом легких 125
4.2. Сопутствующая патология 132
4.3. Вредные привычки 137
4.4. Клинические формы туберкулеза легких 137
4.5. Гематологические и биохимические показатели 143
4.6. Клиническая картина туберкулеза легких 152
4.7. Микробиологическая диагностика туберкулеза легких 167
4.8. Рентгенологическая характеристика поражений легких 172
4.9. Влияние характера туберкулезного контакта у детей Республики
Тыва на эффективность терапии туберкулеза 183
ГЛАВА V. Полиморфизм генов подверженности туберкулезу в популяциях тувинцев 188
5.1. Частоты аллелей и генотипов генов подверженности туберкулезу. 189
у тувинцев 189
5.2. Генетическая подразделенность тувинских популяций и гаплотипическая структура по генам подверженности туберкулезу у тувинцев 201
ГЛАВА VI. Оценка связи полиморфизма генов кандидатов подверженности туберкулезу с заболеванием у тувинцев и русских 209
6.1. Исследование «случай-контроль» 210
6.2. Исследование семейного материала 230
ГЛАВА VII. Результаты изучения связи полиморфизмов генов с патогенетически значимыми для туберкулеза признаками 237
7.1. Анализ ассоциаций изученных полиморфизмов генов с патогенетически значимыми для туберкулеза количественными признаками 238
7.2. Анализ ассоциаций изученных полиморфизмов генов с патогенетически значимыми для туберкулеза качественными признаками 246
Заключение 258
Выводы 278
Практические рекомендации 282
Список литературы 283
Приложение 325
- Ассоциация генетических маркеров с подверженностью и резистентностью к туберкулезу
- Молекулярно-генетические методы анализа полиморфизма генов
- Сопутствующая патология
- Генетическая подразделенность тувинских популяций и гаплотипическая структура по генам подверженности туберкулезу у тувинцев
Введение к работе
Актуальность темы В начале XXI века для многих стран туберкулез (ТБ) стал одной из актуальных медико-социальных проблем На долю этого заболевания приходится более 30% всех мировых инфекций, прогнозировалось увеличение числа заболевших в мире с 10 миллионов в 2000 году до 12 миллионов в 2005 году [Dye С et al, 1999]
В условиях происходящей реверсии вирулентности возбудителя ТБ также резко изменились течение самой туберкулезной инфекции и структура клинических форм Увеличились число деструктивных форм с массивным бактериовыделением и нередко прогрессирующим течением, что во многом обусловлено особенностями возбудителя, ростом первичной лекарственной устойчивости, нарастанием полирезистентности микобактерий туберкулеза (МТБ) [Стрелис А К , 1998, Мишин В Ю и соавт , 2002, Фирсова В А и соавт , 2002, Нечаев В И и соавт , 2004]
До определенного момента Россия не принадлежала к странам, где заболеваемость ТБ велика В последнее десятилетие XX века в нашей стране произошло резкое ухудшение социально-экономической ситуации В периоде 1991 по 2001 г заболеваемость ТБ увеличилась более чем в два раза, хотя и не достигла размеров эпидемии [Шилова М В , 2002, Перельман М Н , 2002, 2003] В начале третьего тысячелетия в Российской Федерации, при улучшении социально-экономической ситуации, отмечается прекращение дальнейшего роста официальных показателей заболеваемости и смертности от ТБ в масштабах страны Тем не менее, хотя в ряде регионов отмечаются стабилизация и тенденция к снижению отдельных показателей, эпидемическая ситуация по ТБ в целом по России остается сложной [Ерохин В В , 1998, 2001, Бели-ловский Е М и соавт , 2003, Онищенко Г Г , 2003, Перельман М И , 2003]
Основные эпидемические показатели в Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах всегда превышали среднероссийские до 1,5 раз [Кононен-ко В Г , 2002, Погожева Л М и соавт , 2002, Шилова М В , 2003, Краснов В А и соавт , 2004, 2005] Особенно высоки показатели заболеваемости в республиках Тыва, Бурятия, Еврейской автономной области, Кемеровской области [Онищенко Г Г , 2003, Краснов В А , 2003] Это позволяет утверждать, что ТБ является одной из важнейших медико-социальных проблем здравоохранения России и особенное значение приобретает для здравоохранения сибирских регионов, в частности для Республики Тыва
В Республике Тыва заболеваемость ТБ возрастала вплоть до 2003 г и в настоящее время стабилизировалась на высоком уровне С 2005 года отмечается тенденция к снижению распространенности ТБ в Тыве, однако эпидемические показатели заболевания в республике продолжают превышать среднероссийские в 2,5—3,5 раза [Матракшин А Г и соавт , 2002, 2004, Погожева Л М , 2005] О неблагополучной эпидемической ситуации по заболеваемости ТБ в Республике свидетельствует и выявление у больных ТБ легких смешанных штаммов микобактерий туберкулеза, которые наблюдаются при суперинфицировании Так, доля штаммов МТБ, принадлежащих к W-семейству, составляет 60,6%, что значительно выше среднего по России показателя (около 40%), и является почти такой же, как у больных из пенитенциарных учреждений [Матракшин А Г и соавт , 2002]
Многовековой клинический опыт изучения ТБ обогащается современными достижениями патологической анатомии, микробиологии, иммунологии, генетики, молекулярной биологии [Богодельникова И В и соавт , 2000] Не вызывает сомнения важность изучения эпидемических и клинических аспектов ТБ, в частности изучения особенностей клинического течения заболевания в современных условиях [Дорошенкова А Е и соавт , 1999, Жамборов X X , 1999, Саин Д О и соавт ,
1999, Валиев Р Ш , 2000] Большое значение приобретает выявление клинических
синдромов в начальный период заболевания с целью прогнозирования возможных
его осложнений и назначения адекватной терапии Таким образом, изучение ос
новных показателей, характеризующих эпидемическую ситуацию и клинико-со-
циальную характеристику ТБ у населения республики Тыва, позволит в перспек
тиве улучшить систему организации профилактики и эпидемического надзора за
туберкулезной инфекцией
Как и большинство широко распространенных инфекционных болезней, ТБ относится к мультифакториальным заболеваниям (МФЗ) [Bellamy R , 1998, 1999,
2000, Пузырев В П , 2003] В его распространении и развитии значительную роль
играют социальные факторы (бедность, перенаселенность, миграция), неблаго
приятные факторы внешней среды, свойства возбудителя (патогенность, резистен
тность к антибиотикам) и генетически детерминированная способность организма
хозяина давать адекватный иммунный ответ на специфический патоген [Хоменко
А Г , 1990, 1994, 1996, 1997, Шилова М В , 1993, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, Шай-
хаев Г О , 1999, Визель А А и соавт , 1996, 1999, Апт А С , 2001, Галюкова Н И ,
Еремеев В В и соавт , 2002, Сапожникова Н В , 2003, Краснов В А и соавт ,
Онищенко Г Г , 2003, Перельман М И, 2002, 2003, 2004, Tocque К et al , 1999, Barnes D S , 2000, Lienhardt С , 2001]
Согласно современным представлениями в генетике человека, подверженность индивидов распространенным заболеваниям определяется сочетанием «нормальных», широко распространенных в популяциях вариантов генов, отдельные эффекты которых в отношении патологии могут быть невелики. В процессе этногенеза частоты аллелей генов приобретает специфику у разных народов, и это лежит в основе дифференциальной подверженности МФЗ в популяциях Изучение популяций мира убедительно показывает, что такие параметры, как частота МФЗ, соотношение долей разных болезней, характер семейного накопления, клинический полиморфизм неодинаковы у разных народов То есть, структура наследственной подверженности МФЗ в популяциях неодинакова из-за кластеризации разных аллелей генов, предрасполагающих заболеванию Это представляется важным с точки зрения проведения возможных параллелей между особенностями распространения в популяциях аллелей генов-кандидатов широко распространенных заболеваний и закономерностями распространения в популяциях муль-тифакториальной патологии, в частности ТБ [Фрейлин М Б , Пузырев В П , 2003, Mountain J L , Risch N , 2004]
Известно, что для туберкулезной инфекции характерен выраженный клинический полиморфизм Основой этой вариабельности клинического течения болезни являются не только внешние средовые причины, но и генетические факторы [Frodsham A J , Hill А V S , 2004, Van der Vosse E et al, 2004, Ottenhoff T H M
et al, 2005] Благодаря врожденной резистентности, ТБ заболевает лишь 10% инфицированных микобактериями, в то время как по данным Всемирной организации здравоохранения, инфицированным является каждый третий житель планеты [Хоменко А Г , 1990, Апт А С и соавт , 2001] В связи с этим представляет большой интерес не только изучение связи генетических факторов с ТБ, но и их влияния на клиническое разнообразие заболевания (клинический полиморфизм)
Исследования генетических основ подверженности ТБ — одна из наиболее активно разрабатываемых в настоящее время научных проблем Пожалуй, среди других инфекционных болезней ТБ в этом отношении исследован особенно тщательно На сегодняшний день в разных популяциях мира показаны ассоциации заболевания более чем с 20 генами и проведено восемь исследований по анализу сцепления, в том числе четыре полногеномных скрининга, показавших десяток хромосомных регионов, несущих гены подверженности к ми-кобактерийным болезням [Bellamy R et al , 2000, Greenwood CM et al , 2000, Siddiqui MR et al, 2001, Cervino ACL et al , 2002, Mira M T et al, 2003, Jamie-son S E et al , 2004, Miller EN et al, 2004, Frodsham A J , Hill A V S , 2004, Ot-tenhoffT H M et al , 2005] Выдвинута гипотеза о трех уровнях подверженности ТБ [Abel L , Casanova J -L , 2000] 1 — моногенные формы, связанные с редкими мутациями генов IL12B, IL1RB1, IFNG, STAT1, 2 — майоргенная (олигогенная) подверженность, обусловленная сегрегацией в родословных и популяциях, ранее не сталкивавшихся с микобактериальной инфекцией, одного или нескольких генов с относительно «сильным эффектом» в отношении ТБ, 3 — полигенная подверженность, свойственная большинству МФЗ, обусловленная накоплением у индивидов неблагоприятных сочетаний «нормальных» генных вариантов со слабым или умеренным в отношении ТБ эффектом Учитывая крайне высокие уровни заболеваемости ТБ у тувинцев, а также высокий уровень территориальной и генетической изолированности [Итоги Всесоюзн переписи насел 1970 года, 1974, Бойко В И и соавт , 1983, Балакина Г Ф , Анайбан 3 В , 1995, Кучер А Н и соавт , 2003], можно предположить, что для коренного населения Тывы характерна майоргенная модель подверженности заболеванию Эта гипотеза нуждается в проверке, поскольку является принципиально важной с точки зрения понимания причин столь неблагоприятной эпидемической обстановки по ТБ в Республике Тыва В целом представляет большой интерес изучение генетических основ подверженности ТБ у коренного населения Республики Тыва, выявление генов-кандидатов подверженности заболеванию, определение ассоциации между этими генами и клиническими проявлениями ТБ
Представляется актуальным получение данных, позволяющих дать комплексную оценку заболеваемости ТБ легких в свете современной эпидемической ситуации, структуры клинических особенностей заболевания Речь идет об исследовании, направленном на выяснение природы явлений, лежащих в основе высокой заболеваемости ТБ легких, что в дальнейшем может способствовать определению групп риска и своевременной профилактике заболевания и его осложнений Формирование этих групп требует методологически правильного подхода, основанного на четком знании факторов, в том числе и генетических, определяющих повышенный риск заболевания
Цель исследования заключалась в сравнительном изучении эпидемической ситуации по туберкулезу легких, клинико-социальных параметров и структуры наследственной компоненты подверженности заболеванию у представителей тувинского и славянского населения
Задачи исследования
Изучить эпидемическую ситуацию по туберкулезу легких у коренного населения Республики Тыва с учетом возраста, фактора курения, профессиональной вредности Исследовать связь между эпидемическими признаками, социальными факторами и формированием ведущих клинических синдромов и различных нозологических форм туберкулеза
Изучить распространенность аллелей и генотипов по маркерам генов-кандидатов подверженности туберкулезу (ген макрофагального белка, ассоциированного с естественной резистентностью, NRAMP1, ген рецептора витамина D, VDR, ген домена р40 интерлейкина-12, IL12B, ген интерлейкина-ір, IL1B, ген антагониста рецептора к интерлейкину-1, IL1RN) у русских (г Томск) и коренных жителей Республики Тыва
Провести межпопуляционное сравнение частот аллелей генов-кандидатов подверженности туберкулезу
Изучить неравновесие по сцеплению и гаметическое неравновесие между парами изученных полиморфизмов у русских и тувинцев
Определить связь полиморфных вариантов генов NRAMP1, VDR, IL12B, IL1B, IL1RNс туберкулезом и его отдельными клиническими формами
Изучить ассоциации полиморфных вариантов исследуемых генов с качественными и количественными признаками у больных, характеризующими особенности клинического течения заболевания
Научная новизна
Впервые проведен комплексный анализ эпидемической ситуации по туберкулезу легких для коренного населения Республики Тыва Показано, что кли-нико-социальная характеристика туберкулеза легких у тувинцев соответствует современной социальной характеристике больного туберкулезом легких, а также патоморфозу заболевания с преобладанием в структуре впервые выявленного туберкулеза легких инфильтративной формы
Впервые у тувинцев и славян проведено исследование и получены данные о частотах аллелей генов-кандидатов подверженности туберкулезу NRAMP1, VDR, 1Ы2В, 1L1B, IL1RN Установлена специфика тувинских популяций, заключающаяся в повышенной, по сравнению с другими народами мира, частоте потенциально патологических вариантов исследованных генов Установлены значительные отличия в структуре гаметического неравновесия между парами исследованных полиморфизмов у тувинцев и русских, свидетельствующие об относительно недавнем действии туберкулеза как селективного фактора у тувинцев Охарактеризована структура связей полиморфизмов исследованных генов с клиническими и патогенетическими количественными признаками туберкулеза у тувинцев и русских
Получены новые знания об особенностях структуры генофонда коренного населения Республики Тыва по генам NRAMP1, VDR, IL12B, IL1B и IL1RN
Впервые изучено влияние полиморфных вариантов комплекса генов-кандидатов подверженности туберкулезу на развитие различных клинических форм заболевания Впервые оценена роль генов NRAMP1, VDR, IL12B, IL1B и IL1RN в изменчивости комплекса качественных и количественных, патогенетически значимых при туберкулезе признаков Установлена связь изученных полиморфизмов генов NRAMP1, VDR и ILlRNc клиническими проявлениями туберкулеза
Практическая значимость
На основании впервые проведенных комплексных исследований дана полная характеристика эпидемической ситуации по туберкулезу и клинико-социальная характеристика туберкулеза легких у коренного населения в Республике Тыва Полученные результаты позволяют формировать методически правильный подход в определении группы риска в активном выявлении и профилактике туберкулеза легких Кроме того, показано, что наличие семейного туберкулезного контакта обусловливает тяжесть клинической картины Данные о роли полиморфизма генов NRAMP1, VDR, IL12B, ILlBwILIRN в развитии туберкулеза и особенностей его течения могут быть учтены при формировании панелей маркеров для генетического тестирования подверженности заболеванию
Основные положения, выносимые на защиту
Медико-социальный портрет среднестатистического больного туберкулезом в Республике Тыва характеризует человека молодого, работоспособного возраста, с дефицитом массы тела, длительно курящего (в среднем более десяти лет), злоупотребляющего алкоголем, с наличием хронического бронхита, гастрита, безработного или работающего на неквалифицированных работах, проживающего в сельской местности, с элементами социальной дезадаптации или бывшего в местах лишения свободы Клиническая картина основных форм туберкулеза легких среди коренного населения Республики Тыва соответствует современным представлениям о пато-морфозе заболевания На признаки, которые формируют клинический факторный синдром, влияют существенные эпидемиологические аспекты, такие как длительность заболевания, способ выявления и наличие сопутствующей патологии Семейный характер туберкулезного контакта относится к факторам, обусловливающим развитие более выраженной клинической картины бронхолегочного поражения
Для генофонда тувинцев, по сравнению с другими популяциями мира, характерно накопление аллелей, предрасполагающих к туберкулезу (VDR*b, NRAMP 1*21 AC, NRAMP1* 1465-85G, IL12B*\ 188С) и связанных с усиленной манифестацией острофазного ответа при этом заболевании (/L7*3953A1, IL1RN*AI), что может быть связано с повышенной частотой заболевания в Республике Тыва
Меньшее, по сравнению со славянским населением Сибири, число межло-кусных ассоциаций по генам подверженности туберкулезу у тувинцев свидетельствует о том, что действие естественного отбора по этим генам у тувинцев выражено относительно слабо, возможно, в силу сравнительно недавней истории экспозиции Mycobacterium tuberculosis на территории Республики Тыва
Структура наследственной компоненты подверженности туберкулезу у тувинцев и славянского населения Сибири различается исследованные аллели генов NRAMP1, VDR, IL12B, IL1B и IL1RN у тувинцев в большей степени влияют
на формирование эндофенотипов туберкулеза (характер острофазовых реакций, степень повреждения и деструкции легочной ткани), чем на конечный фенотип, то есть — заболевание в целом, в то время как у русских полиморфизм этих генов является фактором риска туберкулеза, наряду с их вкладом в формирование особенностей клинической картины заболевания
5 Для тувинцев более вероятна майоргенная модель подверженности туберкулезу в отличие от славян Западной Сибири, для которых характерна полигенная модель, в реализацию которой существенный вклад вносят гены NRAMP1, VDR, IL12B,IL1BkIL1RN
Апробация диссертации
Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на межлабораторных научных семинарах ГУ НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН (Томск, 2002, 2004, 2006), VI научной конференции «Генетика человека и патология» (Томск, 2002), Юбилейной научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии во фтизиатрии» (Томск, 2002), научно-практической конференции «Актуальные проблемы сохранения здоровья населения Республики Тыва» (Кызыл, 2003), II межрегиональной научно-практической конференции «Клинические аспекты использования молекулярно-биологической диагностики в медицине» (Новосибирск, 2003), 13 Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Санкт-Петербург, 2003), VII научной конференции «Генетика человека и патология» (Томск, 2004), Международной конференции «Развитие международного сотрудничества в области изучения инфекционных заболеваний» (Новосибирская обл , 2004), 13 Международном конгрессе Европейских регионов против туберкулеза и болезней легких (Москва, 2004), Юбилейной конференции, посвященной 80-летию томской областной противотуберкулезной службы «Проблемы туберкулеза и современные пути их решения» (Томск, 2004), Российской научно-практической конференции «Генодиагностика инфекционных болезней» (Новосибирск, 2005), Всероссийской конференции «Фундаментальные науки — медицине» (Новосибирск, 2005), II Международной конференции «Молекулярная медицина и биобезопасность» (Москва, 2005), V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005), Всероссийской конференции «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006), X Всероссийском научном форуме «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2006), Ежегодном конгрессе Европейского респираторного общества (Мюнхен, 2006)
Публикации По материалам исследования опубликовано 33 научных работы
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 329 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, приложения Работа иллюстрирована 36 рисунками и 71 таблицей Библиографический указатель включает 404 источника, из них 243 — отечественных, 161 — иностранные
Диссертационная работа выполнена по плану НИР ГУ НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН (номер госрегистрации 1027000876066)
Вклад автора Основные результаты получены автором самостоятельно Изучение полиморфизма генов-кандидатов подверженности туберкулезу проводилось на базе ГУ НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН при участии канд мед наук Рудко А А , канд мед наук Колоколовой О В
Ассоциация генетических маркеров с подверженностью и резистентностью к туберкулезу
Инфекционные болезни представляют одну из главных проблем здоровья во всем мире. В 2001 году в мире было зарегистрировано 14,5 миллионов смертей от инфекций [Angela J. et al., 2004]. На протяжении длительного исторического периода инфекционные заболевания являлись главным фактором естественного отбора у человека [Bellamy R. et al., 1998], при этом ТБ был основным эпидемическим фактором, особенно среди европеоидного населения [Сергиев В.П. и др., 2000]. ТБ, как и большинство широко распространенных инфекционных болезней, относится к мультифакториальным заболеваниям (МФЗ) [Гинтер Е.К. , 2003; Пузырев В.П., 2003; Bellamy R., 1998]. В его распространении и развитии значительную роль играют социальные факторы, неблагоприятные факторы внешней среды, свойства возбудителя и генетически детерминированная способность организма хозяина давать адекватный иммунный ответ на специфический патоген [Чуканова В.П., 1986; Хоменко А.Г., 1990, 1994, 1996, 1997; Шилова М.В., 1993, 2001, 2002, 2003, 2004; Визель А.А. и др., 1996, 1999; Шайхаев Г.О., 1999; Шевченко Ю.Л., 2000; Апт А.С., 2001; Галюкова Н.И., 2002; Еремеев В.В. и др., 2002; Сапожникова Н.В., 2003; Краснов В.А. и др., 2002, 2003, 2004; Онищенко Г.Г., 2003; Перельман М.И, 2002, 2003, 2004; Tocque К. et al., 1999; Barnes D.S., 2000; Lienhardt С., 2001].
С середины 80-х годов XX века отмечается рост заболеваемости туберкулезом во всем мире, в том числе в таких развитых странах, как Дания, Италия, Нидерланды, Норвегия, Швейцария, США [Хоменко А.Г., 1991, 1994, 1997]. Увеличение заболеваемости туберкулезом отмечается и в странах Центральной и Восточной Европы [Швебель В., 2000; Stefanova D et al., 2004]. Так, в Румынии ТБ стал одной из актуальнейших проблем здравоохранения страны. В столице Румынии Бухаресте заболеваемость туберкулезом к 2001 г. значительно повысилась, и хотя в 2003 г. наблюдалась тенденция к снижению показателя до 133 на 100000 населения, в целом с 1985 г. наблюдается увеличение уровня заболеваемости ТБ от 4,2% (1985 г.) до 11,2% в год (2002 г.) [Didilescu С. et al., 2004].
В Англии и Уэльсе с 1980 года наблюдается увеличение заболеваемости ТБ легких у ВИЧ-инфицированных [Antoni B.D. et al., 2004]. В столице Нидерландов Амстердаме за период с 1998-2002 гг. выявлена высокая заболеваемость ТБ среди групп высокого риска - у нелегальных иммигрантов колеблется в пределах 300-600 случаев на 100 000 населения [Keizen S.T. et al., 2004]. В США туберкулез встречается в виде вспышек с низким уровнем заболеваемости (9,1 на 100 000 населения) и в связи с различными сопутствующими состояниями [Miles Т.Р. et al., 1998]. В Канаде заболеваемость туберкулезом низкая, она составляет 7 случаев на 100 000 населения, однако эта величина неравномерно распространена среди населения Канады [Dye С. et al., 1999]. Приблизительно 60% всех случаев ТБ приходится на иммигрантов из стран с высокой распространенностью заболевания, а 15% больных - представители аборигенной канадской популяции, где ежегодно регистрируются до 70 новых случаев ТБ на 100 000 населения [Greenwood С.М.Т. et al., 2000]. В 1993 г. уровень новых лабораторно-подтвержденных случаев туберкулеза в субсахарной Африке колебался в пределах 68-166 на 100 000 населения и ежегодный риск инфекции составляет 1,5-2,5% [Murray С. et al., 1993].
В Беларуси в 2002 году показатель заболеваемости составил 45,1 среди гражданского населения и 51,8 на 100000 всего населения Беларуси. Наибольшие уровни заболеваемости сохраняются в регионах, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС [Борщевский В.В. и др,, 2003]. В Грузии, несмотря на относительную стабилизацию за последние пять лет показателей, характеризующие уровень распространения инфекции, ситуация по туберкулезу остается напряженной среди насильственно перемещенных лиц [Ку- преишвили Л.Г. и др., 2003]. По данным исследований [Rakisheva A. et al., 2004] в Казахстане высокая заболеваемость туберкулезом установлена среди лиц злоупотребляющих алкоголем - в 96,7% случаев, курением - 95,2%; среди семей с низким доходом - 81,3%, а также в многодетных семьях - 61%.
Остается напряженной за прошедшее последнее десятилетие ситуация по ТБ и в странах центрально-азиатского региона: в 2-3 раза увеличилась заболеваемость и смертность. Так в 2002 году заболеваемость и смертность (на 100000 населения) соответственно составили в Киргизстане 126,4 и 13,9; Казахстане 165,1 и 24,2; Узбекистане 85,1 и 12,5; Таджикистане 64,1 и 9,7 и Туркменистане 74,2 и 11,4 [Trusov A.A. et al., 2004].
Прогноз экспертов ВОЗ, высказанный в 1960 году, о возможности полного искоренения туберкулеза в ближайшем будущем, к сожалению, не оправдался. С начала 90-х годов XX века по всему миру эпидемическая ситуация по туберкулезу начала неуклонно ухудшаться, что связано с происходящей реверсией вирулентности возбудителя болезни. По этой причине в 1993 году ВОЗ провозгласила лозунг «Туберкулез - глобальная опасность», предостерегая мировое сообщество о грозящей беде и призывая его увеличить усилия на борьбу с этим заболеванием. «Туберкулез не просто вернулся на нашу планету - он даже превзошел свою ужасающую сущность» - заявил недавно генеральный директор ВОЗ доктор Хираша Накошима.
Проблемами эпидемиологии ТБ занимаются многие зарубежные и отечественные исследователи [Шилова М.В. 2001, 2002, 2003; Перельман М.И., 2002, 2003, 2004; Краснов В.А. и др., 2002, 2003; Онищенко Г.Г., 2003; Урсов И.Г., 2003; Stead W.W.; 1997; Murray С. J. et al„ 1998; Dye C. et al., 1999; Fanning A., 1999].
Вопросы профилактики инфекционных заболеваний в Российской Федерации являются составной частью государственной политики. До определенного момента Россия не принадлежала к тем странам, где заболеваемость ТБ была велика. Так, в 1991 году этот показатель составлял 34 на 100000 населения [Шилова М.В., 2001]. Однако, начиная с 1991 года, эпидемическая ситуация по ТБ в России стала резко ухудшаться [Стрелис А.К., 1999, 2000; Репик В.И. и др., 2000; Жебуртович Н.В., 2002; Исаков С.А. и др., 2002; Бу- тыльченко О.В., 2002.; Корнилов А.А. и др., 2002; Погожева Л.М. и др., 2002; Мишин В.Ю. и др., 2002, 2003; Краснов В.А. и др., 2003; Султанов Л.В. и др., 2003]. Заболеваемость ТБ за последнее десятилетие XX века по всем формам возросла в 2 раза, достигнув в 1999 г. 85,2 на 100000 населения и поразив 125000 человек [Шилова М.В., 2002]. Однако этот показатель не достиг порогового уровня эпидемии [Перельман М.И., 2002, 2003].
Молекулярно-генетические методы анализа полиморфизма генов
Выявлена специфичность тканевой экспрессии гена Nrampl. Наибольшие количества мРНК Nrampl у мыши выявлены в миелоидных клетках костного мозга, моноцитах/макрофагах и тканевых фагоцитах, а экспрессия наиболее сильна в селезенке и печени, регулируя резистентность к таким патогенам как М bovis, М. lepraemurium, М. avium, S. typhimurium и L. donovanv. все патогены, не паразитирующие в легочной ткани [Canonne-Hergaux F. et al., 1998; Buschman E. et al., 2001]. У человека наиболее сильная экспрессия NRAMP1 отмечается в легких, по сравнению с селезенкой и печенью. К тому же, наибольший уровень экспрессии NRAMP1 у человека был найден в гра- нулоцитах: он был выше, чем в фиксированных тканевых Мф мышей [Buschman E. et al., 2001]. Причина различной тканевой экспрессии гена Nrampl мышей в сравнении с человеческим неизвестна, но возможно, что сильная экспрессия человеческого NRAMP1 в легких и гранулоцитах фактически обусловлена эволюционным давлением инфекции М. tuberculosis, паразитирующей у человека главным образом именно в этом органе [Buschman Е. et al., 2001].
Известно, что экспрессия Nrampl значительно увеличивается под действием как бактериальных липополисахаридов, так и под действием интерферона гамма (IFN-y) [Canonne-Hergaux F. et al., 1998; Brown D.H. et al., 1999]. Более того, существует мнение, что IFN-y осуществляет своё действие через Nrampl, так как известно, что в гене Nrampl содержаться элементы ин- терферонового каскада (стимулируемые IFN-y-элементы), а также IFN-y - активирующие последовательности [Еремеев и др., 2002].
Обнаружены ассоциации гена NRAMP1 с лепрой и реакцией Матсуда, а также с такими аутоиммунными заболеваниями как ревматоидный артрит, диабет, болезнь Крона и др. [North R.J. et al., 1999; Blackwell J.M. et al., 1999; Buschman E. et al., 2001]. Поиск ассоциаций полиморфизмов этого гена с ТБ велся в различных популяциях, но полученные результаты весьма противоречивы. В ходе исследования, проведенного в большой родословной индейцев Канады с многочисленными случаями поражения ТБ, было выявлено, что NRAMP1 в данной выборке проявляет эффект главного гена в предрасположенности к заболеванию [Greenwood С.М.Т. et al., 2000]. Ассоциации с заболеванием найдены в Гамбии для полиморфных вариантов 5 (СА), 469+14G/C (Int4), D543N и З -UTR [Bellamy R. et al., 1998; Hill A.V.S., 1999]; для D543N и S -UTR полиморфизма (GT)n - в Японии [Shirakawa Т. et al., 2000], для 3 - UTR - в Корее [Ryu S. et al., 2000] и для Int4 - в Гвинее-Конакри [Cervino A.C.L. et al., 2000, 2002]. Недавно проведен поиск связи этого гена с ТБ в России (Башкортостан). При сравнении частот генотипов в группах больных инфильтративным ТБ легких и здоровых индивидов жителей Башкортостана найдена ассоциация полиморфизма 3 UTR с подверженностью к ТБ (у2 =21,34, OR=6,83) [Имангулова М.М. и др., 2004].
Однако поиск связи полиморфизмов NRAMP1 с ТБ, выполненный в Бразилии на семьях с множественными случаями заболевания [North R.J. et al., 1999], а также другие исследования не выявили связи этого гена с туберкулезом [Buschman Е. et al., 2001; Baghdadi J. et al., 2003]. В исследовании, проведенном в Дании, не найдено различий в частотах генотипов между больными ТБ и контролем, однако частота альтернативного аллеля Int4 была выше при микроскопически-подтвержденном ТБ, по сравнению с микроско- пически-негативным заболеванием [Soborg С. et al., 2002 ,2003].
Такая гетерогенность выявления ассоциаций с заболеванием в различных исследованиях и степени проявления ассоциаций может быть объяснена влиянием окружающих генетических систем - «генетическим фоном», на котором действует ген NRAMP1. В одних популяциях этот фон способствует сильному проявлению антибактериального эффекта гена NRAMP1, в других этот эффект может нивелироваться. С другой точки зрения ассоциации гена NRAMP1 с ТБ, возможно, обусловлены не его полиморфизмом, а полиморфизмом близко расположенных и тесно сцепленных с ним генов. На расстоянии около 200 kb с двух сторон от гена NRAMP1 расположены 10 локусов. Четыре из них открыты совсем недавно и их функция пока не ясна (LOCI51306, KIAA1184, LOCI51304 и К1АА1594). Два гена расположены ближе к теломере - NL1-IF, VIL1, и три - к центромере - ААМР, ARPC2, IL8RA [Yip S.P. et al., 2003]. Чуть дальше расположен ген IL8RB.
Из всех этих генов только IL8RA и IL8RB имеют отношение к иммунитету, кодируя два рецептора к интерлейкину-8. Кроме того, обнаружено сильное неравновесие по сцеплению маркеров IL8RB с 5 маркерами гена NRAMP1. Таким образом, при наличии ассоциации с ТБ маркеров 5 -конца гена NRAMP1, по мнению авторов, необходимо проверять и ассоциации с полиморфными вариантами гена IL8RB [Yip S.P. et al., 2003].
Проведено исследование полиморфизма гена NLI-IF, расположенного на расстоянии около 4 kb от гена NRAMP1, у больных ТБ четырех этнических групп (европейцы, азиаты, афроамериканцы и латиноамериканцы). Методом случай-контроль ассоциаций с туберкулезом выявлено не было [Xin М. et al., 2002].
В целом, ген NRAMP1 является одним из главных генов-кандидатов предрасположенности к ТБ. Причем у человека он, предположительно, играет роль в развитии клинической формы туберкулеза, в противоположность мышиному гену Nrampl, определяющему чувствительность к бактериям на ранних стадиях инфекционного процесса [Buschman Е. et al., 2001].
Сопутствующая патология
Особо следует описать группу с патологией эндокринной системы. Вопреки распространенному мнению, что подавляющая доля в структуре этих заболеваний приходится на ожирение, среди осмотренных пациентов оно не встречалось, хотя относительное количество больных ТБ, имевшее сопутствующее заболевание из этой группы, было довольно высоким - 17,4 %, причем подавляющее большинство из них были женщины с тиреотоксическим зобом различной степени. В шести случаях отмечен сахарный диабет. Прочие заболевания (патология сердечно-сосудистой, психоневрологической и опорно-двигательной систем и другие) - у 23,6% пациентов, включая LUES в 2,8% случаев.
Отдельно оценивалось количество больных с хроническими неспецифическими заболеваниями легких, они составили 24,9% случаев всех обследованных. При оценке характера неспецифической патологии органов дыхания учитывались только выраженные поражения бронхолегочного аппарата (различные формы хронического бронхита, бронхоэктазии), так как в остальных случаях трудно было исключить параспецифические изменения (неспецифический эндобронхит и др.).
Доля хронического алкоголизма составили 7,1%. Необходимо отметить, что в эту группу включались те случаи, когда диагноз хронического алкоголизма был установлен врачом-наркологом. Больные, злоупотребляющие алкоголем и страдающие бытовым пьянством, учитывались как люди, имеющие вредные привычки. Среди обследованных больных были также лица, имевшие сочетанную сопутствующую патологию.
Большая часть детей больных ТБ, не имела сопутствующей патологии, их число составило 88 из 137 (64,2%) человек, сопутствующая заболевания встречались у 49 человек (35,8%). Среди сопутствующей патологии преобладали анемия средней степени тяжести - у 22,5% больных (рис. 9
На долю гепатита у детей приходилось 18,5% от общего количества встречавшейся сопутствующей патологии; рахит выявлен в 14,3% случаев. При оценке характера неспецифической патологии органов дыхания отмечен острый бронхит у 10,2% наблюдаемых детей. В остальных случаях были диагностированы прочие заболевания (патология психоневрологической, опорно-двигательной систем и другие, включая LUES в 4,1% случаев). Среди наблюдаемых детей незначительное число имели не одну, а сочетанную сопутствующую патологию.
По данным опроса матерей и других родственников, 54 (39,4%) ребенка считались часто болеющими. Чаще прочих они переносили простудные заболевания (ОРЗ, ОРВИ), которые нередко заканчивались бронхитом (в 46,9% случаев часто болеющих детей) и пневмонией (в 13% случаев). Поведенный анализ данных о течении беременности, родов, перинатальном периоде обследованных детей продемонстрировал отсутствие предпосылок к развитию грубой патологии врожденного характера.
Матери всех больных ТБ детей были детородного возраста, их средний возраст на момент рождения обследуемого ребенка составил 26,0±5,8 лет, а отцов - 27,8±6,8 лет. Соматическое заболевание - гипертоническая болезнь в стадии ремиссии - имела только одна беременная женщина. Дети рождались в основном от второй или третьей беременности. У наблюдаемых матерей оказалось по одному случаю первой и восьмой беременности, которые завершились родами.
У преобладающего большинства матерей (101 женщина) больных детей беременность протекала без особенностей, и почти у 1/4 части из них (26,2%) - с осложнениями (рис. 10). У 14 (38,8% из числа беременностей с осложнениями) женщин была диагностирована анемия беременных с проведением терапии препаратами железа. У 10 (27,7%) беременных развивался гестоз. Угрозу прерывания беременности имела одна (2,7%) беременная женщина. Инфекционные заболевания (у большинства - ОРЗ, грипп, бронхит, и только у одной беременной - леченый туберкулез) наблюдались у 10 (27,7%) беременных женщин.
Все новорожденные дети при рождении имели нормальное физическое развитие со средними антропометрическими показателями. У детей средняя масса тела составила 3179,64 ±451,1 грамм и варьировала от минимальной 2020 г. до максимальной 4700 г. Средняя длина тела при рождении составила 51,1 ± 2,7 см и колебалась от наименьшего значения - 45 см., до наибольшего - 62 см. В дальнейшем нервно-психическое развитие данных детей до одного года жизни отмечалось в пределах возрастных нормативных значений: дети стали сидеть в среднем с 6,0 ±1,1 месяцев с варьированием в интервале от 4 до 12 месяцев, начали стоять в среднем с 9,1 ±2,1 месяцев с колебаниями от 6 до 24 месяцев. Дети начали говорить в среднем в возрасте 1,8 ± 0,4 года в пределах интервала от 9 месяцев до 3 лет.
Таким образом, анализ анамнестических данных не выявил особенностей внутриутробного развития наблюдаемых детей. Преобладающее большинство матерей данных детей были детородного возраста, не имели сома- тических заболеваний, и беременность у них протекала без особенностей. В заключении из представленного анализа данных по матерям наблюдаемых детей четко прослеживается общая закономерность: имеющаяся наименьшая частота неблагоприятных факторов привела к рождению детей с нормальным физическим развитием, что в дальнейшем, вероятно, обусловило нервно- психическое развитие до 1 года в пределах возрастных норм. 46,6% наблюдавшихся больных являлись курильщиками с достаточно длительным стажем - более десяти лет (рф=0,022), 31,0% пациентов курили в течение долгого времени, однако не дольше 10 лет. Только небольшое количество опрошенных пациентов (20,4%) не курили.
Более половины опрошенных мужчин и женщин (62,4% больных) оценили свое употребление алкоголя как умеренное, в количестве, не превышающем допустимые общественные нормы. Однако по данным материалов историй болезней и свидетельствам персонала специализированных отделений, часть пациентов (5,2%) злоупотребляла алкоголем, что в 11 случаях повлекло прекращение лечения из-за нарушения режима. Наркотики среди опрошенных больных не употреблял никто.
Генетическая подразделенность тувинских популяций и гаплотипическая структура по генам подверженности туберкулезу у тувинцев
Известно, что для населения Республики Тыва характерна территориальная дифференциация по антропометрическим признакам, лингвистической и фамильной структуре и в меньшей степени по молекулярногенетическим маркерам [Кучер А.Н. и др., 2003]. В связи с этим контрольная выборка тувинцев была поделена на три группы в зависимости от мест рождения индивидов: западная группа (Барун-Хемчинский, Бай-Тайгинский, Дзун-Хемчинский и Сут-Хольский районы, п=94); центральная группа (Каа- Хемский, Кызыльский, Пий-Хемский, Тандынский, Улуг-Хемский и Чеди- Хольский районы, п=125) и южная группа (Монгун-Тайгинский, Овьюрский, Тес-Хемский и Эрзинский районы, п=39). Представители восточных районов Тывы, в связи с малочисленностью (п=2), в расчетах не использованы.
При расчете соответствия распределения генотипов ожидаемому при РХВ в этих группах, отклонение выявлено для вариантов 274С/Т гена ЫКАМР1 (%2=4,238; р 0,05) и В/Ь гена ТО/? (%2=5,828; р 0,05) в группе западных тувинцев за счет недостатка и избытка гетерозигот соответственно; и для полиморфизма D543N - у центральных тувинцев (%2=4,940; р 0,05) за счет недостатка гетерозигот (табл. 50). Уровни наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности составили соответственно у западных тувинцев по варианту 274С/Т - 0,152 и 0,194, по варианту В/Ь - 0,402 и 0,321, а у центральных по полиморфизму Б543К - 0,183 и 0,228.
Сравнение частот аллелей и генотипов полиморфизма УЭТЛ гена 1ЫЯЫ в различных территориальных группах не проведено в связи с большим количеством аллелей и низкой частотой альтернативных вариантов.
В целом, при оценке соответствия наблюдаемого распределения генотипов ожидаемому при РХВ в различных группах тувинцев по местам рождения найдены следующие особенности: во-первых, обнаружено отклонения от РХВ в различных группах тувинцев по местам рождения; во-вторых, отклонения наблюдаются по разным маркерам; в-третьих, в одних случаях отклонения обусловлены повышением количества гетерозигот, в других - снижением. Такие колебания частот генотипов в разных группах тувинцев, видимо, связаны с относительной изоляцией жителей разных районов, а также действием факторов популяционной динамики, точно определить которые в данном исследовании не представляется возможным, хотя наиболее вероятными являются дрейф генов и инбридинг.
При сравнении частот аллелей и генотипов изученных полиморфизмов в трех группах районов Республика Тыва статистически значимые различия показаны лишь для варианта 1188А/С гена 1Ы2В у западных тувинцев, при сравнении с центральными (х2=6,405; р=0,043), и южными тувинцами (%2=6,040; р=0,047). Различие обусловлено более высокой частотой аллели 1188А у западных тувинцев (0,704), при этом она была близка к таковой у европейцев. Это соответствует данным о том, что для населения запада Тывы характерна некоторая обособленность, обусловленная большей долей европеоидной компоненты в их генофонде, что подтверждено и антропометрическими данными [Кучер А.Н. и др., 2003].
У здоровых жителей г. Томска распределение генотипов по всем изученным полиморфным вариантам гена NRAMP1 (469+14G/C, D543N, 1465- 85G/A, 274С/Т), VDR (B/b, F/f), а также генов интерлейкинов (полиморфизм 1188А/С гена IL12B, полиморфизм +3953А1/А2 гена IL1B) соответствовало ожидаемому при РХВ, причем для большинства полиморфизмов наблюдаемая гетерозиготность превышала ожидаемую (табл. 51). Лишь для частот генотипов полиморфизма VNTR гена IL1RN показано отклонение от ожидаемых при РХВ (%2=16,75; р=0,010). При этом наблюдаемое количество гомозигот А2А2 превышало ожидаемое в 2,5 раза, а уровень гетерозиготности был меньше ожидаемого (D = -0,280).
Сравнительный анализ тувинской и славянской групп показал статистически значимые отличия между ними как по частотам аллелей, так и по частотам генотипов практически для всех исследованных маркеров, кроме варианта 274С/Т гена NRAMP1 (табл. 52). Максимальные отличия между сравниваемыми этническими группами выявлены для полиморфизма В/b гена VDR, VNTR полиморфизма гена IL1RN и 1188А/С гена IL12B. У русских по сравнению с тувинцами аллели b гена VDR и А1 гена IL1RN встречались реже, а аллель 1188А гена IL12B - чаще. Кроме того, у русских чаще, чем у тувинцев наблюдали аллель 543D и реже аллель 469+14G гена NRAMP1. Индивиды, гомозиготные и гетерозиготные по аллелю f гена VDR, чаще встречались среди славян. Распределение генотипов полиморфизма I465-85G/A гена NRAMP1 и +3953А1/А2 гена IL1B в исследованных популяционных группах не отличалось, хотя частоты аллелей этих полиморфизмов были не равны.
Кроме сравнения частот аллелей и генотипов исследуемых вариантов генов-кандидатов подверженности ТБ у тувинцев с русскими, аналогичный анализ проведен для тувинцев в сравнении с другими популяциями мира по данным литературы.
Из исследуемых генов наиболее изученным в мире являются ЫЛАМР! и 1Ы2В, менее - гены КО/?, 1ЫВ и ШЯЫ. Частоты аллелей изученных полиморфизмов у тувинцев имели статистически значимые различия по всем маркерам в сравнении с другими популяциями мира.
Частоты аллелей 469+140, 1465-850 и 274С у тувинцев оказались статистически значимо выше, а аллеля 543Б - ниже, чем в сравниваемых популяциях (рис. 30, табл. 52). Частота аллеля Р (полиморфизм Р/1) гена РОЛ у тувинцев оказалась ниже по сравнению с индийцами Хинду и Гуджарати, проживающими в Лондоне, однако это различие оказалось статистически не значимым (%2=2,611 р=0,106). Частота аллеля Ь гена УОЯ (полиморфизм В/Ь) у тувинцев выше по сравнению с гамбийцами, индийцами Лондона и Калькутты (соответственно Х2=39,449, Х2=30,593 И Х2=29,738; ВО всех случаях р=0,0001). Если у индийцев и гамбийцев частота аллеля Ь была примерно на одном уровне - 0,6-0,65, то у тувинцев она составила 0,825 (рис. 31).
![Заболевания органов мочевой системы у детей экологически неблагополучного района крупного промышленного центра (эпидемиология, клинико-этиологическая характеристика, особенности течения и реабилитация) [Электронный ресурс]](/i/i/4315/187699.png "Заболевания органов мочевой системы у детей экологически неблагополучного района крупного промышленного центра (эпидемиология, клинико-этиологическая характеристика, особенности течения и реабилитация) [Электронный ресурс] Архипова Марина Михайловна")
