Ассоциация полиморфизма rs 2275913 гена ил-17 а с уровнем ил-17 а при роже у лиц казахской национальности

Цель исследования - изучение полиморфизма rs2275913 гена ИЛ-17А и его связи с содержанием интерлейкина – 17 А (ИЛ-17А) в плазме крови у больных рожей и здоровых лиц казахской популяции.

В исследовании случай-контроль было 97 больным и 379 здоровым лицам казахской национальности проведено генотипирование. У 90 больных рожей и 90 здоровых лиц определялся уровень ИЛ – 17 А.

Таким образом, аллель G и GG генотип полиморфизма rs2275913 гена ИЛ-17А могут быть связаны с предрасположенностью к заболеванию рожей, в то время как, аллель А может быть связана с резистентностью к роже. У больных рожей с AG генотипом выявлена гиперпродукция ИЛ-17 А.

Актуальность. Рожа является распространенным инфекционным заболеванием, приносящим большой социально-экономический ущерб, обусловленный увеличением числа больных с тяжелым и осложненным течением рожи [1], преобладанием в клинической картине заболевания интоксикационного синдрома вплоть до развития инфекционно - токсического шока, а также местновоспалительного процесса [2]. К особенностям современного течения заболевания относят увеличение геморрагических форм [3] споследующей медленной репарацией ткани в очаге воспаления, а также развитие различных гнойных осложнений [2]. В связи с отсутствием официальной регистрации рожи в настоящее время сложно судить об истинном уровне заболеваемости этой инфекцией. Актуальность рожи определяется также выраженной тенденцией к развитию хронического рецидивирующего течения (30%) [4] с формированием неблагоприятных исходов в виде лимфостаза с последующим ограничением или полной потерей трудоспособности больных [1].

Известно, что в прогрессировании многих инфекционных заболеваний существенное значение имеют иммунологические механизмы, в частности цитокины, принимающие участие в таких процессах, как воспаление, регенерация и фиброгенез, типичным представителем которых является интерлейкин-17А.

Интерлейкин-17 А (ИЛ-17А) является представителем семейства Т-хелперов 17 типа (Тh-17) и был описан относительно недавно [5]. Считают, что ИЛ-17 А может оказывать как провоспалительное так и противовоспалительное действия и играет ключевую роль в развитии местного воспалительного процесса [6]. Предполагают, что кожа и слизистые оболочки являются преимущественными зонами миграции Th-17-клеток [6], цитокины которых (в частности, ИЛ-17 А) стимулируют барьерные функции эпителия.

ИЛ-17 А играет важную роль в патогенезе аутоиммунных заболеваний [7] и в иммунной защите организма против бактериальных и грибковых инфекций [8]. Однако, в последнее время уделяется существенное внимание выяснению связи полиморфизма генов этого цитокина с предрасположенностью к ряду заболеваний.

В исследованиях, проведенных среди китайской популяции была выявлена связь аллеля А гена ИЛ-17 rs2275913 с тяжелым течением астмы и с предрасположенностью к астме у детей [9].

Hayashi et al. [10] провели исследования в Японской популяции, по результатам которого был сделан вывод, что полиморфизм rs2275913 ИЛ-17А может повлиять на предрасположенность к развитию неспецефического язвенного колита.

Противоречивые результаты были получены при исследовании полиморфизма rs2275913 гена ИЛ-17А у больных туберкулезом. В испанской популяции были установлены значительные ассоциации этого полиморфизма с предрасположенностью к легочному туберкулезу [11], тогда как среди китайской популяции подобной связи выявить не удалось [12].

Кроме этого, в литературе имеются также данные о наличии популяционных различий по частоте встречаемости полиморфизма генов цитокинов при отдельных нозологических формах, поскольку существуют определенные специфические генетические маркеры для каждой популяции[13]. При ревматоидном артрите полиморфизм гена ИЛ -17 А rs2275913 среди польской популяции был связан с прогрессирующим течением заболевания [14], в то же время данный полиморфизм в китайской популяции рассматривался как фактор, уменьшающий риск развития заболевания [15].

Bazzi M. D. и соавт. [13] у больных бронхиальной астмой в Саудовской Аравии выявили гипопродукцию ИЛ - 17 F у носителей СТ генотипа полиморфизма гена ИЛ-17 F. Исследования, проведенные Костиной Е. М. и соавт. [16] у больных инфекционно- зависимой бронхиальной астмой, показали, что уровень ИЛ- 17 А оказался наиболее высоким у носителей гетерозиготного GA генотипа полиморфизма гена ИЛ-17 А rs2275913. В то время как при хроническом вирусном гепатите В генотип GG полиморфизма rs2275913 был также ассоциирован с повышенной продукцией ИЛ-17 А [17]

На сегодняшний день в литературных источниках отсутствуют сведения по изучению полиморфизма rs2275913 гена ИЛ-17 А и его связи с уровнем ИЛ-17 А у больных рожей в казахской популяции.

Цель нашего исследования - изучение полиморфизма rs2275913 гена ИЛ-17А и его связи с содержанием ИЛ-17А в плазме крови у больных рожей и здоровых лиц в казахской популяции.

Задача исследовния: выяснить связь полиморфизма rs2275913 гена ИЛ-17А с заболеванием рожей и с продукцией ИЛ-17 А.

Методы.

Дизайн исследования - случай-контроль. По полиморфизму гена ИЛ -17 А rs2275913 генотипировано 97 больных рожей и 379 здоровых лиц казахской национальности.

У 90 больных рожей из 97 с проведенным генотипированием, были определены уровни ИЛ - 17 А. Контрольная группа для определения содержания ИЛ - 17 А была сформирована из 379 лиц, из числа которых были отобраны 89 человек.

Набор больных проводился на базе клинической инфекционной больницы г. Семей последовательно из числа поступивших больных рожей за период с сентября 2013 года по август 2014 года. Кроме этого, набор больных осуществлялся из диагностированных случаев рожи в семейно-врачебных амбулаториях (№ 1, 2, 3, 9, 11, 16, 17) и поликлиниках (№4 смешанного типа, консультативнодиагностическая № 3,г. Семей, Казахстан). Контрольная группа была также сформирована из лиц, проходивших профилактические осмотры в вышеуказанных семейноврачебных амбулаториях и поликлиниках, у которых в анамнезе отсутствовал диагноз рожи.

При помощи наборов QIAamp DNA Mini Kit (QIAGEN,Germany), согласно инструкции изготовителя, были выделены ДНК из крови. Генотипирование ДНК проводилось на амплификаторе CFX96™ Real-Time PCR (BioRad). Исследования выполнены на базе Республиканского Государственного предприятия (РГП) «Национальный центр биотехнологий», г. Астана.

Для определения уровня ИЛ-17 А у больных рожей и лиц контрольной группы производился забор крови в объеме 5 мл в пробирки с ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). Далее в плазме определялась концентрация ИЛ-17 А методом иммуноферментного анализа с использованием коммерческих тест-систем «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия) на базе Объединенной учебно-научной лаборатории Государственного медицинского университета г. Семей. Сравнение частот встречаемости качественных признаков в группах проводили с использованием критерия χ² Пирсона, расчитывали отношение шансов (ОШ) и 95% доверительного интервала (ДИ). Соотношение частот генотипов и аллельных вариантов генов проверялось на соответствие закону Харди- Вайенберга. Статистическую обработку данных проводили на калькуляторе для генетических расчетов по программе Ген Эксперт.( http://gen-exp.ru/calculator or.php) .

Для статистической обработки количественных данных (ИЛ17А) применяли непараметрические критерии [18]. С помощью критерия Краскела – Уоллеса [19] определяли межгрупповые различия в уровне цитокина ИЛ-17 А среди трех генотипов (GG, AG, AA) у больных рожей и у лиц контрольной группы по отдельности. Далее три попарные сравнения групп (GG с AG, GG с AA, AG с AA) осуществляли с помощью критерия Манна – Уитни. Была проведена поправка Бонферрони, где уровень значимости был равен 0,017 [20]. Также мы сравнивали уровень ИЛ -17 А в пределах одного генотипа у больных рожей со здоровыми лицами. Сравнения групп (больные и лица контрольной группы с GG генотипом, с AG генотипом и AA генотипом) осуществляли с помощью критерия Манна – Уитни. Различия считались значимыми при р = 0,05. Данные обрабатывали с использованием пакета STATA 13 (Stata Corp. TX, USA).

Протокол исследования был разработан и утвержден на заседании Этического комитета ГМУ г. Семей (протокол №2 от 13.11.2013 года). Все участники исследования были информированы о цели и методах исследования и дали письменное согласие на участие.

Результаты.

Данные по среднему возрасту больных и здоровых лиц приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Средний возраст больных и лиц контрольной группы

В результате генотипирования нами выявлено, что как у больных рожей, так и у лиц контрольной группы встречалась чаще G аллель по сравнению с аллелью А. Однако, по сравнению со здоровыми лицами у больных рожей шансов иметь G аллель было в 1, 43 выше. В то время как, шансов иметь аллель А было меньше в 0,70 раз у

больных по сравнению с лицами контрольной группы. Генотип GG встречался чаще у больных рожей и шансов иметь GG генотип также был выше в 1,61 раз по сравнению со здоровыми лицами. Однако, в отношении шансов иметь AG и AA генотипы статистически значимых различий не выявлено(таблица 2).

Таблица 2 - Связь полиморфизма гена ИЛ-17А rs2275913 с заболеванием рожей

По результатам исследования уровни ИЛ-17 А у больных рожей статистически значимо не отличались между носителями GG и AG генотипов, AG и AA генотипов, а также между носителями GG и AA. Результаты сравнений уровней ИЛ-17 А у здоровых лиц с разными генотипами также не выявили статистически значимых различий (таблица 3).

Примечание: p- достигнутый уровень значимости

Таблица 3 - Связь полиморфизма rs8193036 гена ИЛ – 17 А с его уровнем у больных рожей и у здоровых лиц

Статистически значимые различия по уровню ИЛ-17 А между больными и здоровыми лицами в пределах одного генотипа были выявлены лишь у носителей генотипа AG. У больных рожей с AG генотипом наблюдалась гиперпродукция ИЛ-17 А по сравнению с лицами контрольной группы (таблица 4).

Примечание: p - достигнутый уровень значимости.

Таблица 4 - Сравнение уровней ИЛ-17 А у больных и здоровых лиц в зависимости от генотипов.

Обсуждение.

Таким образом, в результате нашего исследования мы выявили, что аллель G и GG генотип встречались чаще, а аллель А - реже у больных рожей по сравнению с лицами контрольной группы. Уровень ИЛ-17 А у больных рожей с AG генотипом был выше по сравнению с носителями этого же генотипа среди здоровых лиц.

Наши результаты противоречат исследованиям Hayashi et al , по данным которых более тяжелое течение атрофии слизистой желудка наблюдалось у носителей rs2275913 GA и AA генотипов, чем GG гомозиготы среди японской популяции [21]. В дальнейших своих исследованиях авторы показали, что rs2275913 A аллель повышает риск развития дуоденальной язвы. [10]. По результатам нашего исследования у больных рожей встречаются чаще аллель G и GG генотип, которые предположительно могут быть связаны спредрасположенностью к роже. В то время как аллель А может быть связана с резистентностью к заболеванию. Аналогично нашим результатам, с GG генотипом rs 2275913 полиморфизма было связано развитие ревматоидного артрита у норвежцев. [22].

По данным ряда авторов, полиморфизм rs2275913 гена ИЛ- 17 А ассоциирован с повышением риска раковых заболеваний. Из 8 полиморфизмов гена ИЛ-17 А (rs2275913, rs3819025 и rs3748067) и ИЛ-17 F (rs763780, rs7771511, rs12203582, rs9382084 и rs1266828), только rs2275913 был ассоциирован с риском рака груди у женщин в китайской популяции[23]. В исследованиях, проведенных в Иране, полиморфизм rs2275913 гена ИЛ-17-А был связан с риском рака желудка[24].

Как известно, повышение уровня провоспалительных цитокинов при роже является прогностически неблагоприятным фактором[25]. К провоспалительным цитокинам также относится ИЛ-17 А. Однако, ИЛ-17 А может оказывать и противовоспалительные эффекты. В связи с этим, мы не можем сказать, что гиперпродукция ИЛ-17 А у больных рожей, выявленная нами в предыдущем исследовании[26], является прогностически неблагоприятным фактором.

В данном исследовании мы изучали уровни ИЛ-17 А в зависимости от генотипов. Однако, мы не выявили статистически значимых различий по концентрации ИЛ-17 А среди носителей разных генотипов как у больных рожей, так и у здоровых лиц. В то же время наблюдалась гиперпродукция ИЛ-17 А у больных рожей с AG генотипом по сравнению с таковым у здоровых лиц.

На основании полученных результатов можно предположить, что полиморфизм гена ИЛ-17А rs2275913 может быть связан с заболеванием рожей, а также с уровнем ИЛ-17 А.

В результате нашего исследования определены возможные генетические критерии предрасположенности и резистентности заболевания рожи.

Примечание: Me - медиана, Q1, Q3 -верхний и нижний квартили, p - достигнутый уровень значимости.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Черкасов В. Л.. Рожа. - Л.: Издательство Медицина.- 1986.- С.198.
2. Бала М. А., Рычнев В. Е., Третьякова Н. В. Информативность некоторых иммунологических тестов в прогнозировании рецидивов рожи // Врачебное дело. - 1990.- № 6.- С.118-120.
3. Еровиченков А.А., Лиенко А.Б. Особенности современной клиники, диагностики и лечения рожи // Росс. мед. журнал. - 2002.- №
4. - С.40-43.
5. Inghammar M., Rasmussen M., Linder A. Recurrent erysipelas - risk factors and clinical presentation // BMC Infectious Diseases. 2014. Vol.14(1). - P. 1-6.
6. Cho J. et al. IL-17 is essential for host defense against cutaneous Staphylococcus aureus infection in mice / / The Journal of Clinical Investigation. - 2010. - Vol. 120(1). - P. 1762-1773.
7. Белозоров А. П. Т-хелперы-17—новая субпопуляция эффекторных хелперных CD4+ лимфоцитов // Лабораторна діагностика.- 2011.- №1.- С. 57-64.
8. Камышный А. М., Гриневич И.В., Деген А.С., Топол И.А., Буга Т.М. ТН17-клетки и их роль в развитии аутоиммунных заболеваний //Запорожский медицинский журнал. - 2011. - Т. 13. - №. 6.-С.81-87.
9. Nakada T. A. et al. IL17A genetic variation is associated with altered susceptibility to Gram-positive infection and mortality of severe sepsis //Crit Care. - 2011. - Vol. 15 (5). - Р. 1-9.
10. Chen J. et al. The polymorphism of IL-17 G-152A was associated with childhood asthma and bacterial colonization of the hypopharynx in bronchiolitis // Journal of clinical immunology. - 2010. - Vol. 30 (4). - Р. 539-545. 
11. Hayashi R., Tahara T., Shiroeda H., Saito T., Nakamura N., Tsutsumi M., Shibata T., Arisava T.. Influence of IL17A polymorphisms (rs2275913 and rs3748067) on the susceptibility to ulcerative colitis //Clinical and experimental medicine. - 2013. - Vol. 13(4). - P. 239244.
12. Ocejo-Vinyals J, de Mateo E, Hoz M, Arroyo J, Agüero R, Ausín F, Fariñas M. The IL-17 G-152A single nucleotide polymorphism is associated with pulmonary tuberculosis in northern Spain. Cytokine. - 2013. - Vol 64. - Р. 58-61.
13. Rjng P. et al. The IL-17F sequence variant is associated with susceptibility to tuberculosis// Gene. - 2013. - Vol. 1. - Р. 229-232.
14. Bazzi M , Sultan M, Tassan N, Alanazi M , Al-Amri A, Al-Hajjaj M, Al-muhsen S, Alba-Concepcion K , Warsy A. Interleukin 17A and F and Asthma in Saudi Arabia: Gene Polymorphisms and Protein Levels. J Investig Allergol Clin Immunol. - 2011. - Vol. 21(7). - Р. 551-555.
15. Bogunia-Kubik K. et al. IL-17A, IL-17F and IL-23R gene polymorphisms in Polish patients with rheumatoid arthritis //Archivum immunologiae et therapiae experimentalis. - 2015. - Vol. 63 (3). - Р. 215-221.
16. Shen L. et al. Association between interleukin 17A polymorphisms and susceptibility to rheumatoid arthritis in a Chinese population //Gene. - 2015. - Vol. 566 (1). - Р. 18-22.
17. Костина Е. М., Молотилов Б.А., Баранова Н. И., Левашова О. А. Особенности полиморфизма генов цитокинов ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-17 А и ФНО - α у больных с различными клинико-патогенетическими вариантами инфекционно-зависимой бронхиальной астмы // Аллергология и иммунология.- 2013. - Т.14.- №1. - С. 5-9.
18. Li N. et al. IL17A gene polymorphisms, serum IL-17A and IgE levels, and hepatocellular carcinoma risk in patients with chronic hepatitis B virus infection //Molecular carcinogenesis. 2014. - Vol. 53 (6). - Р.447-457.
19. Субботина А. В., Гржибовский А. М. Описательная статистика и проверка нормальности распределения количественных данных //Экология человека. -2014.- №2.- С. 51-57.
20. Унгуряну Т. Н., Гржибовский А. М. Сравнение трех и более независмых групп с использованием непараметрического критерия Краскела - Уоллиса в программе STATA //Экология человека. -2014. - №6.- С. 55-58.
21. Харькова О.А., Гржибовский А.М. Сравнение двух несвязанных выборок с использованием пакета программ STATA: непараметрические критерии//Экология человека.- 2014.- №4.- С. 60-64.
22. Hayashi R. et al. Association of genetic polymorphisms in IL17A and IL17F with gastro-duodenal diseases //J Gastrointestin Liver Dis. -
23. - Vol. 21 (3). - Р. 243-249.
24. Nordang G. B. N. et al. Association analysis of the interleukin 17A gene in Caucasian rheumatoid arthritis patients from Norway and New Zealand //Rheumatology. - 2009. - Р. 1-4.
25. Wang L. et al. Association analysis of IL-17A and IL-17F polymorphisms in Chinese Han women with breast cancer //PloS one. - 2012. - Vol. 7 (3). - Р. 1-7.
26. Rafiei A. et al. Polymorphism in the interleukin-17A promoter contributes to gastric cancer //World J Gastroenterol. -2013. - Vol. 19 (34). - Р. 5693-5699.
27. Жаров М. А., Горницина М. И. Содержание провоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных рожей //Современные наукоемкие технологии. - 2006. - №2. - C. 89-90.
28. Бекенова Н.Б., Гржибовский А.М., Муковозова Л.А. Содержание цитокинов в плазме крови у больных рожей // Наука и здравоохранение. - 2015. - №6.- С. 55-66.