Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 21
1.1 Современные представления об этиологии и патогенезе хронического аденоидита 21
1.2 Роль наследственных факторов в развитии хронического аденоидита и молекулярно-генетические основы заболевания33
1.2.1 Гены-кандидаты в развитии хронического аденоидита 38
1.2.2 Роль некоторых цитокинспецифических генов в развитии воспаления при хроническом аденоидите 43
1.2.2.1 Ген интерлейкина-ір 49
1.2.2.2 Ген интерлейкина-4 55
1.2.2.3 Ген фактора некроза опухолей-а 61
1.3 Роль экзогенных эпидемиологических факторов в развитии хронического аденоидита 68
1.3.1 Состояние атмосферного воздуха как эпидемиологический фактор риска хронического аденоидита 70
1.4 Метаболические механизмы иммунореактивности иммунокомпетентных клеток при хроническом аденоидите у детей 73
1.5 Эволюция методов профилактики и лечения хронического аденоидита у детей 79
Глава 2 Материалы и методы исследования 94
2.1 Программа исследования 94
2.2 Общая характеристика обследованных лиц 98
2.3 Методы исследования 106
2.3.1 Эпидемиологические методы исследования 107
2.3.2 Клинические методы исследования 109
2.3.3 Функциональные, рентгенологические методы исследования110
2.3.4 Генеалогические методы исследования 112
2.3.5 Порядок взятия биологического материала для инвазивных методов исследования у детей с хроническим аденоидитом и его предварительная обработка 113
2.3.5.1 Молекулярно-генетические методы исследования 114
2.3.5.2 Иммунологические методы исследования 117
2.3.6 Методы статистического анализа данных 124
глава 3 Клинико-функциональная характеристика детей с хроническим аденоидитом и генеалогическое исследование в их семьях 130
3.1 Клинико-функциональная характеристика детей с хроническим аденоидитом 130
3.2 Корреляционный анализ клинико-функциональных характеристик у детей с хроническим аденоидитом 164
3.3 Клинико-функциональная характеристика детей с хроническим аденоидитом в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха в районе проживания с рождения 166
Глава 4 Полиморфизм некоторых цитокинспецифических генов у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов-родственников 199
4.1 Полиморфизм 3954С/Т гена интерлейкина-ір у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов- родственников 199
4.2 Полиморфизм 511С/Т гена интерлейкина-ір у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов-родственников 210
4.3 Полиморфизм 589С/Т гена интерлейкина-4 у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов-родственников 214
4.4 Полиморфизм 308G/A гена фактора некроза опухоли-а у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов-родственников 223
4.5 Ассоциация цитокинспецифических полиморфизмов с предрасположенностью к хроническому аденоидиту у детей 227
4.6 Семейное накопление, генеалогический анализ 236
4.7 Влияние экологических факторов окружающей среды на манифестацию генетической предрасположенности к хроническому аденоидиту у детей 253
Глава 5 Характеристика иммунного ответа у детей с хроническим аденоидитом 264
5.1 Анализ изменчивости исследованных иммунологических параметров у детей-пробандов с хроническим аденоидитом и здоровых детей в зависимости от возраста 264
5.2 Корреляционные взаимосвязи исследованных иммунологических параметров у детей-пробандов с хроническим аденоидитом и здоровых детей в зависимости от возраста 282
5.3 Анализ изменчивости исследованных иммунологических параметров у детей-пробандов с хроническим аденоидитом и здоровых детей в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха в районе проживания с рождения 305
5.4 Корреляционные взаимосвязи фенотипического (клинико- лабораторного) полиморфизма хронического аденоидита и полиморфизма цитокинспецифических генов 320
5.5 Генетический и фенотипический баланс состояния провоспалительного и противовоспалительного цитокинового ответа при хроническом аденоидите у детей 331
Глава 6 Многофакторность фенотипических клинико-лабораторных признаков при хроническом аденоидите у детей 338
6.1 Классификационная модель изучаемого субъекта на основе измерения совокупности числа клинико-лабораторных признаков 338
6.2 Многофакторность фенотипических клинико-лабораторных признаков в прогнозировании течения хронического аденоидита у детей 344
6.3 Сопряженность фенотипических клинико-лабораторных проявлений хронического аденоидита с влиянием средовых факторов в реализации манифестации заболевания 350
Глава 7 STRONGНаучное обоснование новых подходов к диагностике, первичной и вторичной профилактике, лечению хронического аденоидита у детей 354
7.1 Научное обоснование новых походов к диагностике STRONG хронического аденоидита у детей 354
7.2 Научное обоснование новых походов к лечению хронического аденоидита у детей 360
7.3 Научное обоснование новых походов к первичной и вторичной
профилактике хронического аденоидита у детей 364
Заключение 373
Выводы 400
Практические рекомендации 403
Список сокращений и условных обозначений 406
Список литературы 409
- Роль наследственных факторов в развитии хронического аденоидита и молекулярно-генетические основы заболевания
- Функциональные, рентгенологические методы исследования
- Корреляционный анализ клинико-функциональных характеристик у детей с хроническим аденоидитом
- Полиморфизм 511С/Т гена интерлейкина-ір у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов-родственников
Введение к работе
Актуальность проблемы. Лидирующие позиции хронического аденоидита (ХА) в структуре оториноларингологической заболеваемости у детей в возрасте до 10 лет обуславливают остроту восприятия проблемы [Богомильский М. Р., Гаращенко Т. И., 2004; Крюков А. И. и соавт., 2008; Brandtzaeg P., 2010]. В крупных урбанизированных промышленных центрах, включая г. Красноярск, вследствие причин социально-экономического, экологического и климато-географического характера сложились неблагоприятные условия для функционирования ЛОР-органов и формирования иммунного ответа у детей [Баранов А. А. и соавт., 2005; Дмитриев Д. А., 2006; McClearn G. E. et al., 1994].
В гетерогенных условиях окружающей среды свидетельством
актуальности является фенотипическая вариативность течения ХА,
обусловленная определенным генотипом у индивида, что позволяет рассматривать ХА как типичное мультифакториальное заболевание (МФЗ) [Пузырёв В. П., Степанов В. А., Фрейдин М. Б., 2005].
В научной литературе убедительно продемонстрированы значимые
межиндивидуальные, популяционные различия в генетическом
детерминировании иммунологической недостаточности вследствие
однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) генов, кодирующих синтез интерлейкина-1 (ИЛ-1), интерлейкина-4 (ИЛ-4) и фактора некроза опухолей- (ФНО-) в отношении спектра хронических воспалительных заболеваний органов дыхания [Симбирцев А. С., 2008; Tanaka K. et al., 2007]. Однако, работы, посвященные исследованию ассоциативной связи нарушений в системе указанных генов с развитием ХА и иммунореактивности при нём на семейном материале, отсутствуют.
Не вызывает сомнения, что на фоне генотипа при воздействии
неблагоприятных факторов окружающей среды вариативные фенотипические
проявления происходят при соответствующем функциональном состоянии
иммунокомпетентной клетки – метаболизме ферментов-оксидоредуктаз
лимфоцита [Савченко А. А., 2000]. Функциональный подход к оценке
иммунологических параметров, интерпретация на постнатальные периоды развития иммунной системы ребёнка согласуются с тенденциями современного уровня развития иммунологии [Полевщиков А. В., 2004; Yaspo, M. L., 2001]. Совокупность указанных фактов констатирует, что при ХА персистирующее воспаление глоточной миндалины протекает в интеграции с системными процессами в организме [Бабияк В. И., 2003; Дроздова М. В., 2008].
Неспецифичность фенотипических клинических проявлений при ХА у детей сводит к единообразию диагностику и лечение заболевания [Цветков Э. А., 2003; Быкова В. П., 2013]. В настоящее время не существует чувствительного клинического и/или лабораторного маркёра, их совокупности с умеренной специфичностью при ХА, которые оптимизировали бы управляемость процессом воспаления посредством профилактики, лечения, ориентированными на индивида, а верификация ХА у детей исключает случаи фиксирования донозологических изменений, предопределяя отсутствие групп риска.
Между тем, существует возможность персонализированного подхода к
диагностике, профилактике и лечению ХА [Лебедев К. А., Понякина И. Д.,
2002; Marseglia G. L., 2011]. Концептуально возможность связана с выявлением
и определением роли предикторов (predictor – прогностический параметр,
англ.) при ХА у детей. В качестве фенотипических иммунологических
предикторов интерес представляют активности ферментов лимфоцитов. В
качестве молекулярно-генетических предикторов – полиморфизмы генов
ИЛ-1, ИЛ-4 и ФНО- с поиском информативных диагностических и
прогностических критериев хронизации воспалительного процесса при
аденоидите, его благоприятного и неблагоприятного течения. Следует
подчеркнуть, что целесообразность изучения полиморфизмов генов ИЛ-1,
ИЛ-4 и ФНО- при ХА у детей Сибири продиктована также этническими
особенностями населения и климато-географическими условиями
(внешнесредовой фактор), определяющими специфическую характеристику региона. Однако в отношении г. Красноярска не было проведено
сравнительных исследований по распространённости ХА в зависимости от состояния атмосферного воздуха [Вахрушев С. Г. и соавт., 2013].
Таким образом, определение предикторов ХА у детей, позволит высокоинформативно исследовать природу предрасположенности индивида к заболеванию, повысить эффективность диагностики на раннем этапе его развития, профилактических мероприятий, обеспечить персонализированную тактику ведения. Суммарно это может быть полезным в перспективе снижения распространённости ХА, разработки системы стратификационного лечения больных детей. Разрешение проблемы в рамках выдвинутой гипотезы о существовании пула генов, обуславливающего патологический фенотип цитокинового ответа при ХА, с определением сферы его компетенции и кооперации с параметрами иммунной статуса в гетерогенных условиях окружающей среды, предполагает решение задач и достижение цели.
Цель исследования – научно обосновать комплекс персонализированных медико-профилактических мероприятий, направленных на снижение риска развития хронического аденоидита у детей на основании изучения предикторной роли полиморфных аллельных вариантов генов цитокинов ИЛ-1, ИЛ-4 и ФНО- и комплекса иммунологических параметров.
Задачи исследования:
1. Изучить фенотипические клинические проявления и особенности течения
ХА у детей в различные возрастные периоды с учётом экологической
характеристики района проживания.
2. Изучить популяционную распространённость полиморфных аллельных
вариантов генов интерлейкина-1, интерлейкина-4, фактора некроза опухолей-
среди европеоидных жителей региона Сибири – у детей с ХА и здоровых детей,
их респондентов-родственников.
3. Провести анализ ассоциаций полиморфных аллельных вариантов генов
интерлейкина-1, интерлейкина-4, фактора некроза опухолей- у детей с ХА с
учётом полового диморфизма, экологической характеристики района
проживания.
-
Установить генетические и фенотипические особенности баланса и дисбаланса цитокинового иммунного ответа у больных детей с ХА и его благоприятного и неблагоприятного течения.
-
Изучить показатели клеточного, гуморального иммунитета, уровни цитокинов и активность ферментов-оксидоредуктаз лимфоцитов периферической крови у детей с ХА в зависимости от возрастных периодов и экологической характеристики района проживания.
-
Оценить диагностическую и прогностическую значимость изученных клинико-иммунологических и молекулярно-генетических параметров при ХА у детей для выявления клинико-лабораторных предикторов.
7. Разработать систему стратификационного прогнозирования
неблагоприятного течения ХА у детей с формированием групп риска для
персонализированной профилактики, лечения и реабилитации.
Научная новизна. Впервые предложен новый способ диагностики неблагоприятного течения ХА у детей в критические возрастные периоды постнатального развития иммунной системы младше и старше 5 лет с учётом благополучной и неблагополучной экологической характеристики района проживания, определяющий профилактику. На основании этого предложена классифицирующая модель фенотипических традиционных и концептуальных клинических проявлений (приоритет на Патент № 2014120458 от 20.05.2014 г.).
Разработан способ диагностики ХА у детей на основании молекулярно-генетических исследований ОНП генов цитокинов ИЛ-1, ИЛ-4 с определением прогностической значимости, обуславливающий персонализированное лечение (Патент РФ № 248899 от 29.11.2011 г.)
Предложена оригинальная научная гипотеза о существовании единого пула действия генов цитокинов с превалирующей частотой гомозиготных генотипов подверженности ХА у детей под триггерным воздействием неблагополучной экологической характеристики района проживания.
Впервые представлена комплексная иммунометаболическая оценка активности ферментов-оксидоредуктаз лимфоцитов периферической крови при
ХА у детей. Установленный низкий уровень аэробного и анаэробного дыхания, снижение субстратного взаимодействия цикла трикарбоновых кислот с реакциями аминокислотного обмена и липидного катаболизма в компартментах иммунокомпетентных клеток периферической крови при ХА у детей, усугубляясь в возрастной группе старше 5 лет, определены как прогностические признаки клинического течения воспалительного процесса (Патент РФ № 2495423 от 14.09.2012 г.)
Разработано теоретически-прикладное представление о
мультифакторности этиопатогенетических механизмов развития нарушений иммунореактивности при ХА у детей.
Разработана систематизация выявленных критериев клинико-
иммунологического и генетического прогноза ХА у детей в виде генетического и фенотипического дисгармоничного баланса, дисбаланса иммунного цитокинового (3 рацпредложения: № 2519, 2520, 2521, от 09.12.2011 г.).
Разработана система стратификационного прогнозирования
неблагоприятного течения ХА у детей с формированием групп риска для ранней диагностики и персонализированного подхода к профилактике.
Практическая значимость работы. На репрезентативной выборке
реализовано молекулярно-генетическое обследование детского
населения г. Красноярска с созданием биобанка образцов.
Апробированный новый способ выявления неблагоприятного течения ХА у детей младше и старше 5 лет с учётом благополучной и неблагополучной экологической характеристики района проживания, позволяет повысить эффективность ранней диагностики, дифференцированно подходить к профилактике. Применение классифицирующей модели фенотипических традиционных и концептуальных клинических проявлений при ХА у детей, обеспечивает контроль эффективности консервативного лечения, что позволяет сократить частоту оперативных вмешательств.
Включение в схему обследования детей с ХА молекулярно-генетического исследования ОНП генов цитокинов ИЛ-1, ИЛ-4, исследования активности
ферментов-оксидоредуктаз лимфоцитов улучшает качество диагностики и контроля вторичной профилактики заболевания.
Применение критериев клинико-иммунологического и генетического прогноза ХА у детей в виде генетического и фенотипического дисгармоничного баланса, дисбаланса иммунного цитокинового ответа позволяет формировать группы риска для ранней диагностики и персонализированного подхода к первичной и вторичной профилактике, что клинически проявляется улучшением течения, снижением частоты обострений, сокращением срока и мероприятий вторичной профилактики.
Усовершенствованные способы диагностики на основе предикторных
молекулярно-генетических различий генотипов изученных цитокинов
оптимизируют диагностику риска развития ХА и его неблагоприятного течения
у сибсов, что позволяет скорректировать первичные медико-профилактические
и лечебные мероприятия для улучшения клинического течения,
функциональных исходов и вторичной профилактики.
Применение системы стратификационного прогнозирования с
внедрёнием персонализированного подхода к оценке риска развития ХА у детей дошкольного возраста в отягощённых семьях по данной патологии по признакам аллельного полиморфизма генов ИЛ-1, ИЛ-4 позволяет улучшить донозологическую диагностику.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Модель, позволяющая классифицировать детей с ХА на основе изучения
совокупности фенотипических клинических проявлений и особенностей
течения в различные возрастные периоды, определяет суммарное
сопротивление воздушному потоку как ведущий клинический предиктор,
зависящий от уровня концентраций ИЛ-1, ФНО- и ИЛ-4 и определяющий
степень гипертрофии глоточной миндалины.
2. Характер фенотипического клинического течения и степень тяжести
мультифакториального заболевания ХА у детей определяется индивидуальным
генетическим профилем с формированием гармоничного или дисгармоничного
баланса, дисбаланса иммунного цитокинового ответа, что позволяет считать молекулярно-генетическими предикторами гомозиготные генотипы С/С и Т/Т гена ИЛ-1 в полиморфном локусе 3954 и гомозиготный генотип Т/Т по мутантному аллелю гена ИЛ-4 в полиморфном локусе 589, уточнять диагноз и прогнозировать осложнения.
3. Активности ферментов лимфоцитов периферической крови глюкозо-6-
фосфатдегидрогеназы, глицерол-3-фосфатдегидрогеназы, прямой и обратной
лактатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы, НАДФН-зависимой
глутаматдегидрогеназы являются диагностическими значимыми показателями
при ХА у детей в спектре иммунологических параметров. Индексирующая роль
при прогрессировании воспалительного процесса обосновывает их роль
иммунологических предикторов и использование в схеме лечения детей с ХА
иммунокорригирующих препаратов.
4. Разработанный метод оценки генетического и фенотипического иммунного
ответа у детей с ХА позволяет научно обосновать новый клинико-
иммунологический и молекулярно-генетический персонализированный подход
к ранней диагностике, профилактике, мониторингу и прогнозированию течения
воспалительного процесса, а также выбрать лечение.
Внедрение результатов исследования в практику. Результаты
исследования внедрены в лечебно-диагностическую практику педиатрических
и поликлинических отделений МБУЗ «Городская детская больница № 8»
(детская поликлиника № 1, № 2, № 3), МБУЗ ГДП № 3 детская поликлиника
№ 2 г. Красноярска, МУЗ «Туринская Центральная районная больница», ЛОР-
отделения ООО «Клиника новых технологий» г. Красноярска, Университетской
клиники ГБОУ ВПО «КрасГМУ», специализированного отделения
оториноларингологии ГБУЗ «Республиканская больница № 1» Республики Тыва, г. Кызыл, Центральной научно-исследовательской лаборатории ГБОУ ВПО «КрасГМУ» Минздрава РФ.
Результаты проведённого исследования используются в программах преподавания оториноларингологии и медицинской генетики у клинических
ординаторов по специальностям «оториноларингология», «лабораторная диагностика», «педиатрия»; у врачей-курсантов общего усовершенствования по специальности «оториноларингология»; в учебном процессе студентов 4 курса специальности «стоматология», «лечебное дело» и 5 курса специальности «педиатрия»; в научно-исследовательской работе кафедры ЛОР-болезней с курсом последипломного образования ГБОУ ВПО «КрасГМУ» Минздрава РФ.
Апробация работы. Основные положения исследования доложены и
обсуждены на юбилейной Межрегиональной научно-практической
конференции оториноларингологов, посвящённой 75-летию ГОУ ВПО
«Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава» и
кафедры оториноларингологии «Оториноларингология I века: от
фундаментальных исследований к новым технологиям диагностики и лечения»
(Новосибирск, 2010 г.), на IV научно-практической конференции с
международным участием «Инновационные технологии в медицине» (Хургада,
Египет, 2010 г.), на VIII съезде оториноларингологов (Санкт-Петербург,
2011 г.), на I конгрессе Российского Общества ринологов (Казань, 2011 г.), на
ежегодной Краевой научно-практической конференции оториноларингологов
(Красноярск, 2010–2011 гг.), на Всероссийской научно-практической
конференции с международным участием «Дни иммунологии в Сибири»,
посвящённой 35-летнему юбилею НИИ МПС СО РАМН и 30-летнему юбилею
НИИ Клинической Иммунологии СО РАМН (Абакан, 2011 г.), на
межкафедральной конференции студенческого научного общества,
посвящённой Международному Дню ДНК-2011 (Красноярск, 2011 г.), на VI-IX межрегиональной научно-практической конференции оториноларингологов Сибири и Дальнего Востока (Благовещенск, 2011–2014 гг.), на научно-практической конференции молодых учёных сибирского и дальневосточного федеральных округов «Передовые технологии диагностики и лечения в оториноларингологии» (Томск, 2011 г.), на I-III Петербургском Форуме оториноларингологов России (Санкт-Петербург, 2012–2014 гг.), на научно-практической конференции оториноларингологов Сибири с международным
участием «Проблемы современной оториноларингологии: научные и
практические аспекты» (Красноярск, 2012 г.), на заседаниях ЛОР-общества
(Красноярск, 2011–2014 гг.), на заседании проблемной комиссии по
специальности «стоматология и оториноларингология» ГБОУ ВПО
«КрасГМУ» Минздрава РФ (Красноярск, 2013–2014 гг.).
Публикации. По материалам диссертации опубликована 61 научная работа в центральной и местной печати, из них 12 – в рецензируемых журналах, входящих в перечень Высшей Аттестационной Комиссии Минобразования и науки Российской Федерации, 1 учебно-методическое пособие, 1 статья в зарубежном издании. Получено 2 патента Российской Федерации на изобретения (№ 248899 от 27.07.2013 г., № 2495423 от 10.10.2013 г.).
Работа поддержана Государственной премией Красноярского края в области профессионального образования от 31.07.2012 г. № 352-орг за высокие результаты в научных разработках, направленных на социально-экономическое развитие края и разработку инновационной медицинской технологии на основе персонализированного подхода к диагностике, лечению, диспансеризации детей с ХА.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 475
страницах. Она состоит из введения, глав: обзора литературы, материалов и
методов исследования, 5 глав результатов собственных исследований,
заключения, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений и
условных обозначений, списка литературы, приложений. Работа
Роль наследственных факторов в развитии хронического аденоидита и молекулярно-генетические основы заболевания
Известно, что у части детей ГМ инволюционирует и проблемы частых её обострений решаются с увеличением возраста ребёнка. В то же время у части детей при той же антигенной нагрузке проблема гипертрофируется, формируя вторичные иммунные нарушения. Попытка выявления инволюции/гипертрофии ГМ при развитии ХА была предпринята А. Г. Волковым и соавт. (2012) и основана на определении наследственной конституции [51]. Показано, что взаимосвязь варианта соматотипа и ГГМ, развития ХА представляет собой вариант формирования иммунитета— в большей степени мукозального, в меньшей степени — общего, что не исключает применения данных в реабилитации ребёнка. К настоящему времени имеются малочисленные и локальные сведения, указывающие, что в развитии воспалительных заболеваний, гетерогенности клинических проявлений и темпов прогрессирования, не исключая ХА, наследственные факторы могут играть значительную роль [262]. Концепция наследственности в формировании вектора хронических ЛОР-заболеваний, обуславливающих совершенно определённый кластер патологических состояний в различных органах и системах, поддержана рядом исследователей [65, 263]. По данным разных авторов 24-36 % вариаций клинического течения определяется наследственными факторами, 11-20 %— общесредовыми, а остальная часть — случайными средовыми факторами [29, 65, 153]. Основное количество публикаций приходится на вторую половину XX века. В них подтверждается высокая значимость отягощенного семейного анамнеза в возникновении ХА. Е. В. Борзов (2003), позднее И. А. Тихомирова (2009) на основании изучения корреляций характеристик раннего анамнеза и семейной предрасположенности продемонстрировали наличие достоверной положительной корреляционной взаимосвязи между анамнестическими факторами (наличие подобного заболевания у родителей, патологические состояние матери во время второго триместра беременности, высокая масса тела при рождении, проявление экссудативного диатеза) и формированием ХА [26, 239]. В литературе встречаются данные о наследственной предрасположенности к тонзиллярной патологии по материнской линии. Отягощенный наследственный анамнез отмечался у 30,5 % детей [54.] Однако не описана конкордантность частоты ХА среди монозиготных и дизиготных близнецов. Полностью отсутствуют данные о накоплении случаев хронических воспалительных заболеваний верхних дыхательных путей в семьях, ХА и конкордантность у кровных родственников.
С точки зрения медицинской генетики, ХА может оправдано рассматриваться как типичное МФЗ, развитие которого определяется сложным взаимодействием множества генов (генетическая предрасположенность к воспалению ГМ) и факторов внешней среды (триггеры) [209, 349]. При МФЗ генетическая предрасположенность основана на детерминировании врождённой и, вторично, приобретённой иммунологической недостаточности [86]. Она диктует его клиническую иммунологическую и воспалительную компоненту, обуславливая хронизацию процесса, в то время как вирусная и/или бактериальная теории объясняют лишь острое начало болезни [29, 176]. Модифицирующие внешнесредовые факторы побуждают к проявлению генетической предрасположенности. Очевидные эффекты взаимодействия между генетической основой и факторами окружающей среды, их сочетанное влияние ведут к развитию хронического воспалительного процесса и изменчивости фенотипа [226]. Другими словами, генно-средовые взаимодействия могут модифицировать фенотипическое проявление генов. Это положение согласуется с эпидемиологическими исследованиями, показывающими значительный вклад факторов внешней среды в развитие ХА [75, 94, 150, 151, 235].
При МФЗ генетическая система полигенов представлена огромным числом аллельных вариантов генов, эффекты которых в отдельности могут быть незначительны. Однако их аддитивный вклад формирует неблагоприятный «генетический фон», который под влиянием дополнительных факторов реализуется в патологический фенотип [192]. Идентификация комплекса локусов генов и их взаимодействие при изучении генетики воспалительных заболеваний имеет решающее значение для популяции населения, которому грозит более высокий риск в различные периоды жизни и/или развития [383].
Представления о генетической предрасположенности к МФЗ скоррелированы как с концепцией подверженности, так и порогового проявления мультифакториального фенотипа [363, 372]. Патологический фенотип проявляется при пересечении некоего «порога» подверженности, описываемого количественными признаками. Порог подразумевает наличие резкого качественного различия: за этим порогом на шкале подверженности располагаются поражённые индивиды [246]. Общепризнано, что ген — это участок дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), состоящий из экзонов, протеинкодирующих участков, и интронов, сегментов, не несущих в себе информации [153].
В последнее время пристальное внимание исследователей сфокусировано на однонуклеотидных полиморфизмах генов (ОНП или SNPs — single nucleotide polymorphisms, англ.), наиболее распространенной форме генетических вариаций (около 90 % из общего числа) [193, 423, 520]. ОНП представляет собой замену в последовательности ДНК, когда один нуклеотид, — А (аденин), Т (тимин), Г (гуанин) или Ц (цитозин) — в геноме (или другой последовательности) расходится между членами вида (или в паре хромосом для индивида). Такой полиморфизм возникает в результате замены или потери отдельных нуклеотидов в полиморфном локусе в первичной последовательности белка.
Терминологическое понятие полиморфизма подразумевает состояние, при котором какой-либо генетический признак существует в организме в нескольких формах, что приводит к сосуществованию более одного морфологического типа в одной популяции [397].
Огромное количество ОНП в геноме человека способно обеспечить высокую плотность картирования [185, 192]. При такой плотности появляется возможность путем систематического скрининга и сравнения больших выборок здоровых и больных индивидов выявить гены, участвующие в проявлении МФЗ, в том числе ХА [28, 423]. Это, в свою очередь, позволяет исследовать молекулярную природу предрасположенности индивида к ХА, определяя его клинический фенотип.
Функциональные, рентгенологические методы исследования
Оптическую эндоскопию полости носа и носоглотки проводили по методике М. Р. Богомильского и Т. И. Гаращенко (1995). Осмотр носоглотки проводился трансназально жёстким эндоскопом (системы Hopkins, производства «Karl Storz») диаметром 1,9 и 2,7 мм с торцевой оптикой с углом зрения 0 и орофарингеально эндоскопом диаметром 4,0 мм с боковой оптикой с углом зрения 70 , 90 . Эндовидеоизображение в формате №EG с помощью видеокамеры выводили на монитор, наблюдая за которым проводили вмешательство. Полученные данные архивировали. Оценивалась величина аденоидных вегетации, их локализация, выраженность воспалительных изменений. Б) Передняя активная риноманометрия Передняя активная риноманометрия (ПАРМ) проводилась на приборе Rhinomanometer 300 {Atmos Medizintechnik GMBH, Germany) с целью объективного определения респираторной функции полости носа. Метод базировался на определении носового сопротивления, основываясь на количественном измерении носового воздушного потока и давления, при этом использовался принцип прохождения воздушного потока только при наличии разницы давлений — из области высокого в область низкого давления с получением ринограмм. Определяли количественные показатели: величина суммарного потока (Fl R+L, см /с), проходящего через полость носа на вдохе и на выдохе, процентное приращение величины потока при изменении давления (Fl Inc, см /сек), величину суммарного сопротивления (Res R+L, в Па/см /с) в точке фиксированного давления 150 Па. В) Акустическая импедансометрия Акустическую импедансометрию проводили на аудиометре-тимпанометре АА-222 (Interacoustics, Дания) с целью оценки функции слуховой трубы. Система импедансных измерений в соответствии с техническими характеристиками предусматривала тимпанометрию с автоматической регулировкой давления воздуха с диапазоном от минус 600 до +300 daPa, минимальной скоростью изменения давления 50 daPa/c и с автоматической индикацией на графическом дисплее. Анализировали объём наружного слухового прохода (Ear (canal) volume — ECV, англ.), пик комплианса (статический адмиттанс или комплианс) (Compliance (Peak F), англ.), давление пика (Tympanometric Peak Pressure (ТРР), англ.), градиент тимпанограммы (Tympanometric gradient (GR), англ.). Г) Цифровая рентгенография околоносовых пазух е затылочно-лобной проекции
Цифровую рентгенографию околоносовых пазух в затылочно-лобной проекции применяли для уточнения диагноза и оценки СОСТОЯНИЯ ОКОЛОНОСОВЫХ пазух с целью исключения/подтверждения диагноза риносинусита согласно рекомендациям, представленным документом «European Position Paper on Rhino sinusitis and Nasal Polyps», 2012 r. [368], крайне редко по показания — у 2 (0,52 %) детей. Показанием считали констатацию объективных симптомов: наличие отделяемого из-под средней носовой раковины, отёк слизистой оболочки/обструкцию среднего носового хода, ведущих к заложенности носа, хроническому кашлю.
Бактериологическому исследованию подвергались дети с ХА и здоровые дети. Для бактериологического исследования проводили взятие биологического материала в утренние часы с поверхности глоточной миндалины трансфарингеально, используя вакуумные пробирки «Cultiplast» (Патент РФ №63204 от 09.01.2007 г.). Материал сразу доставляли в бактериологическую лабораторию. Отсутствие роста микрофлоры не подтверждало наличие условно-патогенной или патогенной флоры.
Во всех клинических случаях проводился генеалогический анализ проводили с применением опроса и построения генеалогической схемы у каждого наблюдаемого ребёнка с ХА для представления реализации предрасположенности к изучаемому заболеванию, а также к хроническим воспалительным заболеваниям верхних дыхательных путей и ЛОР-органов. Медико-патологический фон семьи позволил систематизировать и получить информативные сведения о членах семьи, которым необходимо обследование, типе наследования хронических заболеваний ВДП, в частности ХА, риске неблагоприятного течении для ребёнка-пробанда с ХА, ее потомков. Кроме того, способствовало донозологической диагностике асимптомных или малосимптомных случаев у сибсов в отягощенной семье по развитию и манифестации ХА. В результате генеалогического анализа выстроены прототипы генеалогических древ, сопровождаемое оформлением генетической карты (легендой). Проведение клинико-генеалогического анализа осуществлялось согласно российским и международным стандартам, принятым в медицинской генетике.
Согласно стандартной методике у всех пациентов проводилось взятие периферической крови из пальца с целью исследования морфологического состава крови. В нашем исследовании применялся полностью автоматизированный гематологический анализатор, предназначенный для гематологического анализа крови в условиях клинико-диагностических лабораторий. Прибор может выполнить анализ 55 образцов крови в час 18 параметров из 20 мкл биологического материала, сохраняя в памяти результаты 10000 образцов, включая гистограммы.
Также у обследуемых проводилось одномоментное взятие крови в объёме 8,0 мл с определением 38 параметров. Иммунологическое исследование включало (34 параметра): 1) анализ крови на иммунный статус, с включением клеточного, гуморального, фагоцитарного звеньев (17 параметров); 2) определение в сыворотке крови уровня концентрации ИЛ-ір, ИЛ-4, ФНО-а (3 параметра); 3) биолюминесцентное определение активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов в крови (14 параметров). Исследовали 4 ДНК-маркёра 3-х генов: ИЛ-1р (-511С/Т, +3953С/Т), ИЛ-4 (-589С/Т), ФНО-а (-308G/A) — методом ПНР в реальном времени с последующей амплификацией.
Корреляционный анализ клинико-функциональных характеристик у детей с хроническим аденоидитом
Выделяя в симптомокомплексе ведущих клинических проявлений ХА стойкую ГГМ, проведён корреляционный анализ параметров ПАРМ с сопутствующими клиническими проявлениями заболевания. Среди параметров ПАРМ необходимым, но не достаточным, установлен (Fl R+L)15o, способный характеризовать назофарингеальную обструкцию, поскольку параметр (Res R+L)15o описывал значимую взаимосвязь между данными параметрами как обратную (р 0,001).
Анализ корреляционных взаимосвязей у детей с ХА показал, что количество связей (Fl R+L)15o было реализовано с каждым диагностическим клиническим признаком (р 0,001). Констатирование многообразия взаимосвязей при ХА свидетельствовало, что растущий организм ребёнка находился в неблагоприятных условиях болезни, при этом соподчинение клинических проявлений отражало и позволяло экономнее компенсировать изменённую работу органов, систем, адаптируясь к их дизрегуляции. Дополнительно было обращено внимание на силу корреляционных связей между исследуемыми признаками, которая являлась крайне слабой. Это не противоречило соподчинению работы органов и систем. В то же время позволительно было допустить, что, вероятно, практически оцениваемые оториноларингологом качественные клинические симптомы для объективизации нуждались в количественной оценке. Значимость клинических признаков не вызывала сомнения, тем более при аддитивном влиянии на формирование клинической картины заболевания. В то же время при ХА они носили неспецифический характер, что не всегда способствовало преемственности понимания индивидуальной клинической картины у ребёнка.
Кроме того, при ХА имел обоснованный смысл для логического понимания патогенеза заболевания принимать во внимание малые клинические симптомы, которые могли идентифицироваться с помощью дополнительных методов диагностики, в том числе функциональных (параметры ПАРМ), иммуно-биохимических, молекулярно-генетических и иных обследований .
Величина корреляционной взаимосвязи между (Fl R+L)15o и (Res R+L)15o у детей с ХА при II степени ГГМ возрастала по сравнению с аналогичной величиной при I степени ГГМ. Сопоставимая степень изучаемой корреляционной взаимосвязи при различных степенях ГГМ прямо доказывала безальтернативность параметров ПАРМ при верификации назофарингеальной обструкции у детей с ХА, но только косвенно могла указывать на факт хронического воспалительного процесса в ГМ. Это подчёркивало необходимость уточняющих признаков при диагностике ХА.
В структуре ЛОР-патологии общей заболеваемости у детей до 10-летнего возраста промышленных центров России значимое место принадлежит ХА. Так, сопоставимые результаты исследований получены при обследовании детей дошкольного возраста г. Архангельска— 61,3 %, г. Москвы — 30-65 % [60, 82]. Наибольший прирост случаев ХА встречался в возрасте от 3 до 6 лет и составлял до 33,15-79,16 %о в зависимости от экологического района проживания ребёнка с рождения.
В указанном контексте важным источником сведений для эпидемиологического анализа заболевания могли явиться новые данные об изучаемой группе детей в зависимости от экологии района проживания [243].
Методом сплошной выборки были проанализированы предоставленные Среднесибирским УГМС учётные формы за 2009-2011 гг. контроля атмосферного воздуха, которые сформировали 7 карт эпидемиологического обследования в соответствии с административными районами г. Красноярска. Карты проспективно являлись частью кластерной выборки из 98 индивидуальных карт детей с ХА и здоровых детей, разработанных нами на основе опыта работы, и дополнительно сопоставлялись со «Сведениями о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения» (форма № 12). Общепринято, что нормативно низкий ИЗА-5 — менее 5 усл. ед. Анализ динамики выбросов в атмосферу за 2009-2011 гг. продемонстрировал поддержание значимого количества загрязнителей атмосферного воздуха в течение трёх лет как по административным районам, так и суммарно в г. Красноярске. Так, если уровень загрязнения атмосферного воздуха суммарно в г. Красноярске в 2009 году составил 18,56 усл. ед. и характеризовался как «очень высокий», то в 2010 г. уровень загрязнения атмосферного воздуха суммарно в г. Красноярске составил 21,86 усл. ед. и характеризовался как «экстремально высокий». В 2011 году — 23,75 усл. ед., что соответствовало «экстремально высокому» уровню. Динамика увеличения ИЗ А в течение 3-х лет на 28 % демонстрировала увеличение уровня загрязнения атмосферного воздуха г. Красноярска (таблица 3.16).
Примечания: — статистическая значимость различий показателей при их сравнении в 2009 г. и в 2011 г. при р 0,05; — статистическая значимость различий показателей при их сравнении с низкой количественной характеристикой среднего уровня загрязнения атмосферного воздуха приоритетными веществами р 0,001.
Максимальный показатель ИЗА-5 констатирован в Центральном районе г. Красноярска в течение трёх лет. Стабильный экстремально высокий уровень загрязнения атмосферы в течение трёх лет и темпы роста показателя ИЗА-5 в 1,35 раза в этом районе позволяли отнести Центральный район к неблагополучным по состоянию атмосферы. Следует отметить, что в течение 2009-2011 гг. в г. Красноярске не было районов с документированным низким уровнем загрязнения атмосферы.
Действительно, г. Красноярск является крупнейшим промышленным центром Восточной Сибири с характерной для многих городов тенденцией к сплошной застройке. Характерной чертой города служит соседство промышленных предприятий и жилых районов, и основными источниками загрязнения можно считать как промышленные предприятия или стационарные источники загрязнения, так и автомобильный транспорт или передвижные источники.
Обращало внимание отсутствие данных показателя ИЗА-5 в Октябрьском районе г. Красноярска. Факт объясним невостребованностью установления постов наблюдения в данном районе. С учётом отсутствия в этом районе промышленных предприятий, транспортных развязок, достоверно малое количество выбросов от стационарных источников загрязнения (0,18 % от общего количества выбросов по городу), большой массив лесонасаждений, направление ветра, допустимо считать Октябрьский район благополучным районом по состоянию атмосферы.
Полиморфизм 511С/Т гена интерлейкина-ір у детей-пробандов с хроническим аденоидитом, здоровых детей, их респондентов-родственников
Распределение генотипов гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 в исследованных выборках детей и их родственников (группы О и К) не находилось в равновесии Харди-Вайнберга.
Частоты аллелей и генотипов исследованного полиморфного гена ИЛ-ір в изученной общей детской популяционной выборке, европеоидных жителей Сибирского региона России, этнически — русских, не отличались от других европеоидных популяций по литературным данным (р 0,05). В настоящем исследовании популяционная частота гомозиготного генотипа С/С по «дикому» аллелю гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 составила (45,2 ± 2,5) % (п = 183), частота гетерозиготного генотипа по мутантному аллелю — (44,9 ± 2,5) % (п = 182), а гомозиготного генотипа по мутантному аллелю — (9,9 ± 1,5) % (п = 40), что формировало статистические различия в распределении генотипов между гомо- и гетерозиготами по мутантному аллелю (р 0,05).
Изучение распределения частот аллелей гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 выявило преобладание аллеля «дикого» типа С , как в основной, так и в контрольной группах детей. Однако в отношении распределения аллелей не было установлено статистически значимых различий между больными ХА детьми основной группы и здоровыми детьми контрольной группы (р 0,05). Можно сделать предположение об отсутствии роли мутантного Т аллеля гена ИЛ-ір локуса 511 при развитии ХА.
У детей-пробандов с ХА детей с различными вариантами генотипов гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 наиболее часто выявлялось гомозиготное сочетание по «дикому» аллелю С/С (46,1 ± 2,8) %, что оказалось незначимо выше частот гетерозиготного варианта по мутантному аллелю С/Т (43,5 ± 2,8) %, (р 0,05). При этом количество носителей гетерозиготного генотипа значимо превышало количество гомозиготных носителей сочетания Т/Т (10,4 ± 1,7) % в данной исследуемой группе (р 0,05).
У здоровых детей контрольной группы наиболее часто выявлялось гетерозиготное сочетание по мутантному аллелю С/Т гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 (50,0 ± 5,3) %, что оказалось незначимо выше частот гомозиготного варианта С/С (42,0 ± 5,3) %, (р 0,05) и статистически значимо при сравнении с гомозиготным сочетанием по мутантному аллелю Т/Т (8,0 ± 2,9) % в пределах исследуемой группы (р 0,05). Статистически значимых различий в частотах генотипов и аллелей ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 между группами здоровых детей и детей-пробандов с ХА, не установлено (р 0,05). При расчёте показателя отношения шансов были получены значения, указывающие на отсутствие прогностической значимости как аллеля С гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 (OR = 1,01; 95 % ДИ: 0,93-1,09), так и аллеля Т (OR = 0,99; 95 % ДИ: 0,92-1,07) в отношении риска развития ХА (р 0,05) (таблица 4.9).
При анализе полиморфизмов отмеченного гена в подгруппах контрольной группы, сформированных соответственно из здоровых детей и респондентов-родственников I, II, III степени родства здоровых детей (подгруппы К1 и К2) выявлены статистически значимые различия между выборкой здоровых детей и их родственниками по гетерозиготному генотипу С/Т гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 (р = 0,035).
В то же время, сравнительный анализ распределения частот гомозиготного генотипа по мутантному аллелю Т/Т и гомозиготного генотипа по «дикому» аллелю С/С гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 не выявил статистически значимых различии (X2 = 0,691-2,648; р 0,05). Увеличение частоты гетерозиготных носителей гена ИЛ-ір в полиморфном локусе 511 в группе здоровых детей по сравнению с группой респондентов-родственников, возможно, связано с механизмом сбалансированного генетического груза, создаваемого невыгодностью гомозиготных носителей, при которой приспособленность гетерозиготных носителей выше.
Распределение генотипов гена ИЛ-4 в полиморфном локусе 589 в исследованных выборках детей и их родственников (группы О и К) не находилось в равновесии Харди-Вайнберга.
Частоты аллелей и генотипов исследованного полиморфного гена ИЛ-4 в изученной общей детской популяционной выборке, европеоидных жителей Сибирского региона России, этнически — русских, не отличались от других европеоидных популяций по литературным данным (р 0,05).
Однако в отношении распределения «дикого» аллеля С не было установлено статистически значимых различий между детьми-пробандами с ХА и здоровыми детьми контрольной группы (р 0,05). В то же время, при сравнении основной и контрольной групп детей установленный уровень статистической значимости, равный 0,057, был близок к вероятности подтверждения гипотезы о предикторной роли мутантного аллеля Т при развитии ХА. Так, выше частота мутантного аллеля Т отмечалась в основной группе (р = 0,057).
В ходе проведённого исследования установлено, что в обеих исследуемых группах детей, как в основной, так и в контрольной, чаще встречался гомозиготный генотип по «дикому» аллелю С/С гена ИЛ-4 в полиморфном локусе 589 по сравнению с гетерозиготным генотипом по мутантному аллелю исследуемого полиморфизма (р 0,05). При этом количество носителей гетерозиготного генотипа в данных группах было статистически сопоставимо с количеством гомозиготных носителей варианта Т/Т (р 0,05).
При типировании по генотипу в гене ИЛ-4 полиморфного локуса 589 частота гомозиготного генотипа по «дикому» аллелю С/С была ниже у детей-пробандов с ХА в основной группе (подгруппа Ol), чем у здоровых детей контрольной группы (подгруппа К1) и составила (54,6 ± 2,8) % против (65,9 ± 5,1) % (OR = 0,62; 95 % ДИ: 0,38-1,02, р = 0,057). Напротив, частота гетерозиготного генотипа С/Т была выше в основной группе, чем в контроле, и составила (24,3 ±2,4) % (OR = 1,61; 95 % ДИ: 0,98-2,63; р = 0,057), а гомозиготного генотипа Т/Т -(21,1 ± 2,3) % (OR = 1,70; 95 % ДИ: 0,87-3,30; р = 0,116). Статистически значимых различий в частотах этих генотипов гена ИЛ-4 в полиморфном локусе 589 между основной и контрольной группами не установлено.
Однако у детей-пробандов с ХА основной группы выявлена повышенная частота генотипов С/Т и Т/Т гена ИЛ-4 в полиморфном локусе 589 в сравнении с аналогичным признаком у детей контрольной группы — (45,4 ± 2,8) % и (34,1 ± 5,1) %, соответственно. Можно предполагать, что носители гомозиготного генотипа Т/Т гена ИЛ-4 локуса 589 близки к группе риска по ХА. Повышенный риск развития ХА ассоциировался с наличием мутантного аллеля Т , что подтверждалось OR = 1,59; 95 % ДИ: 1,08-2,34; р = 0,017. Согласно литературным данным, мутантный аллель Т ИЛ-4 ассоциирован с повышенной индуцибельностью белка ИЛ-4 и аллергической иммунопатологией.
![Клинико-патогенетическая характеристика и качество жизни детей, больных бронхиальной астмой, в условиях Забайкалья [Электронный ресурс]](/i/i/4369/180683.png "Клинико-патогенетическая характеристика и качество жизни детей, больных бронхиальной астмой, в условиях Забайкалья [Электронный ресурс] Потапова Наталья Леонидовна")
