Журнал «Здоровье ребенка» 7 (50) 2013
Вернуться к номеру
Генетический полиморфизм Toll-подобного рецептора 4 — предиктор склонности к рецидивирующему течению хронического пиелонефрита у детей
Авторы: Крючко Т.А., Остапенко В.П., Кушнерева Т.В. - ВГУЗУ «Украинская медицинская стоматологическая академия», г. Полтава
Рубрики: Нефрология, Педиатрия/Неонатология
Разделы: Клинические исследования
Версия для печати
Цель исследования: изучить роль полиморфизма Asp299Gly гена Toll-подобного рецептора 4 в реализации склонности к хроническому пиелонефриту, проанализировать его ассоциацию с основными проявлениями заболевания и оценить влияние на синтез интерлейкина-6 в крови больных детей.
Методы. Обследована группа детей с хроническим пиелонефритом в активной стадии в возрасте 1–15 лет (n = 55). Группу контроля составили 95 практически здоровых людей. Результаты. Выявлена достоверно более высокая распространенность полиморфизма гена TLR4 Asp299Gly среди детей с хроническим пиелонефритом (n = 55), определена статистически значимая связь мутантных генотипов Asp299Gly, Gly299Gly с манифестацией заболевания до 3-летнего возраста, частыми эпизодами острой респираторной вирусной инфекции, торпидным мочевым синдромом, нестойкой ремиссией и повышением секреции интерлейкина-6 (р < 0,001). Таким образом, генетически детерминированный полиморфизм Asp299Gly Toll-подобного рецептора 4 является маркером, определяющим высокий риск ранней манифестации хронического воспалительного процесса в интерстиции почек и затяжное рецидивирующее течение заболевания у детей.
Мета дослідження: вивчити роль поліморфізму Asp299Gly гена Toll-подібного рецептора 4 у реалізації схильності до хронічного пієлонефриту, проаналізувати його асоціацію з основними проявами захворювання й оцінити вплив на синтез інтерлейкіну-6 у крові хворих дітей.
Методи. Обстежена група дітей із хронічним пієлонефритом в активній стадії у віці 1–15 років (n = 55). Групу контролю склали 95 практично здорових людей.
Результати. Виявлено вірогідно вищу поширеність поліморфізму гена TLR4 Asp299Gly серед дітей із хронічним пієлонефритом (n = 55), визначено статистично значимий зв’язок мутантних генотипів Asp299Gly, Gly299Gly з маніфестацією захворювання до 3-річного віку, частими епізодами гострої респіраторної вірусної інфекції, торпідним перебігом сечового синдрому, нестійкою ремісією і підвищенням секреції інтерлейкіну-6 (р < 0,001). Таким чином, генетично детермінований поліморфізм Asp299Gly Toll-подібного рецептора 4 є маркером високого ризику ранньої маніфестації хронічного запального процесу в інтерстиції нирок і тривалого рецидивуючого перебігу захворювання в дітей.
Objective of investigation: to study the role of Toll-like receptor 4 Asp299Gly gene polymorphism in the implementation of susceptibility to chronic pyelonephritis, to analyze its association with the major manifestations of the disease and to assess the impact on the synthesis of interleukin-6 in the blood of sick children.
Methods. We examined a group of children aged 1–15 years with chronic pyelonephritis in the active stage (n = 55). Control group consisted of 95 apparently healthy people.
Results. There were revealed significantly higher prevalence of Toll-like receptor 4 Asp299Gly gene polymorphism among children with chronic pyelonephritis (n = 55), identified a statistically significant correlation of mutant genotypes Asp299Gly, Gly299Gly with manifestation of the disease before the age of 3, and frequent episodes of acute respiratory viral infections, torpid urinary syndrome, unstable remission and increased secretion of interleukin-6 (p < 0.001). Thus, genetically determined Toll-like receptor 4 Asp299Gly gene polymorphism is a marker of high risk of early manifestation of chronic inflammation in the kidney interstitium and prolonged recurrent clinical course of the disease in children.
ген, полиморфизм, Toll-подобный рецептор 4, хронический пиелонефрит, дети.
ген, поліморфізм, Toll-подібний рецептор 4, хронічний пієлонефрит, діти.
gene, polymorphism, Toll-like receptor 4, chronic pyelonephritis, children.
Пиелонефрит (ПН) является классическим примером мультифакторной патологии, которая реализуется при взаимодействии многочисленных факторов окружающей среды и наследственной предрасположенности. Реакция иммунной системы при ПН начинается с момента контакта с инфекционным агентомантигеном (при остром воспалении) или с момента повышения количества микробных тел выше «уровня прорыва» (микробное число мочи более 100 000). Возможность распознавания микроорганизмов, с которыми постоянно контактирует организм человека, является ключевым стартовым механизмом, реализующим развертывание адаптационноприспособительных реакций макроорганизма.
Определение важной роли врожденного иммунитета пришло вместе с идентификацией паттернраспознающих рецепторов (ПРР, PRR, pattern recognition receptors), а именно семейства эволюционно консервативных рецепторов, известных в современной научной литературе как семейство Toll (Tollподобные рецепторы, TLR), которые играют решающую роль в ранней защите организма от патогенов. Согласно современным знаниям, Tollподобный рецептор 4 (TLR4) является центральным структурномолекулярным элементом многоуровневой системы образраспознающих рецепторов (ОРР), поскольку отвечает за связывание молекулярных паттернов патогенов и формирование защитного ответа при взаимодействии с липополисахаридомэкстрацеллюлярным компонентом наружной мембраны грамотрицательных бактерий. Активация TLR4 начинается после взаимодействия с комплексом LPS/CD14/MD2. Образующийся комплекс сопровождается конформационными изменениями и запускает интрацеллюлярный каскад реакций; на конечном этапе происходит инициация транскрипции генов, регулирующих синтез провоспалительных цитокинов.
Дефекты в системе Tollподобных рецепторов, такие как полиморфизм генов, кодирующих TLR4, могут определять уровень концентрации воспалительных и противовоспалительных цитокинов и, соответственно, обусловливать степень проявления воспалительного ответа. Подобный механизм может играть решающую роль в формировании хронического воспалительного процесса и выступать фактором риска развития хронического воспаления, в частности хронического пиелонефрита (ХП).
Цель исследования: изучить роль полиморфизма Asp299Gly гена Tollподобного рецептора 4 в реализации склонности к хроническому пиелонефриту, проанализировать его ассоциации с основными проявлениями заболевания и оценить влияние на синтез интерлейкина6 в крови больных детей.
Материалы и методы исследования
Проведено клиниколабораторное обследование 55 детей в возрасте 1–15 лет, больных хроническим пиелонефритом в стадии обострения, которые находились на стационарном лечении в педиатрическом отделении № 2 Полтавской областной детской клинической больницы. Группу контроля составили 95 практически здоровых лиц.
Материалом для исследования была периферическая венозная кровь. Генотипирование полиморфного участка Asp299Gly осуществляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием олигонуклеотидных праймеров. Определение содержания IL6 в сыворотке крови детей с ХП проводилось с помощью иммуноферментного анализа (ИФА).
Результаты
Выявлена достоверно более высокая распространенность полиморфизма гена TLR4 Asp299Gly среди детей с хроническим пиелонефритом. Так, у больных детей гетерозиготный генотип AG почти в 3 раза превышал показатели контрольной группы (11,67 и 3,2 % соответственно, р < 0,05). Изучение распространенности нормальной и мутантной аллели 299Gly гена Tollподобного рецептора 4 в обследуемых группах показало, что мутантный аллель Gly более чем в 4 раза чаще выявлялся у детей с хроническим пиелонефритом (7,5 %) по сравнению с группой контроля (1,58 %) (4,576; ОШ = 1,059; ДИ = 0,9989–1,122, р = 0,049).
В ходе исследования была выявлена статистически значимая связь мутантных генотипов Asp299Gly, Gly299Gly с манифестацией заболевания до 3летнего возраста (15,2, р = 0,0001), частыми эпизодами острой респираторной вирусной инфекции (4,03, р = 0,0001 ), торпидным течением мочевого синдрома (6,19, р = 0,0001), нестойкой ремиссией (8,0, р = 0,0001) и повышенным синтезом интерлейкина6 в крови больных детей (р < 0,001).
Таким образом, генетически детерминированный полиморфизм Asp299Gly Tollподобного рецептора 4 является маркером высокого риска ранней манифестации хронического воспалительного процесса в интерстиции почек с длительным и рецидивирующим течением заболевания у детей.
1. Features treatment of pyelonephritis among children at the present stage // Current Pediatrics. — 2003. — Vol. 2, № 1. — P. 317.
2. Ignatov M.S. Solved and unsolved problems of childhood econephrology / M.S. Ignatov, E.A. Harina, V. Long // Pediatrics. — 1997. — № 6. — P. 5457.
3. Malchenko L.A. The immune system in various forms of microbial and inflammatory diseases of the urinary tract of children / L.A. Malchenko, A.D. Petrushina, S.L. Morgunov // II Congress of Pediatric Nephrology Russia: Proceedings of the Congress. — Moscow, 2000. — P. 34.
4. Dasaeva L.A. The modern concept of the etiology and pathogenesis of urinary stones / L.A. Dasaeva, E.M. Shilov, S.N. Shatokhina // Nephrology and Dialysis. — 2003. — Vol. 5, № 2. — P. 128133.
5. Іzmaylova І.V. Researchment of polymorphisms genes TLR2 ARG753GLN that TLR4 ASP299GLy, THR399ILE in urogenіtal іnfections / І.V. Іzmaylova, O.A. Shlikova, І.P. Kaidashev // Zh. Academy of Medical Sciences of Ukraine. — 2010. — Vol. 16. — P. 7273.
6. Іzmaylova O.V. The role of Toll — polymorphisms like receptor 4 Asp299Gly in the development of bacterial infections that are transmitted by sex pathways / O.V. Іzmaylova, O. Shlikova, N.O. Bobrova, І.P. Kaidashev // Problems of Ecology and Medicine. — 2009. — Vol. 13, № 5–6. — P. 36.
7. Kryuchko T.A. Clinicgenetic aspects of chronic pyelonephritis among children: structure propensity and initial prognosis / T.A. Kryuchko, V.P. Ostapenko, T.V. Kushnereva // Child Health. — 2013. — № 3 (46). — P. 5964.
8. Kryuchko T.O., Ostapenko V.P., Kajdashev І.P. New look at the etiology of chronic pyelonephritis among children with polymorphism of TLR2 gene / T.O. Kryuchko, V.P. Ostapenko, І.P. Kajdashev // Pediatrics East. Europe. — 2013. — № 3 (03). — С. 4251.
9. Ferwerda В. Functional Consequences of Tolllike Receptor 4 Polymorphisms / B. Ferwerda, M.B. McCall, K. Verheijen, B.J. Kullberg // Mol. Med. — 2008. — 14 (5–6). — Р. 346352.
10. GarciaRodriguez С. Tolllike receptor 4dependent pathways as sensors of endogenous «danger» signals. New evidences and potential therapeutic targets / C. GarciaRodriguez // Immunology. — 2007. — Vol. 26, № 4. — Р. 210215.
11. Hollingsworth J.W. TLR4 signaling attenuates ongoing allergic inflammation / J.W. Hollingsworth, G.S. Whitehead, K.L. Lin, H. Nakano, M.D. Gunn, D.A. Schwartz // Immunology. — 2006. — № 176. — Р. 585662.
12. Holloway J.W. Genetics of allergic disease / J.W. Holloway, I.A. Yang, S.T. Holgate // Allergy Clinical Immunology. — 2010. — № 125. — Р. 8194.
13. Kim H.M. Crystal structure of the TLR4MD2 complex with bound endotoxin antagonist Eritoran / H.M. Kim et al. // Cell. — 2007. — 130. — P. 90617.
14. Krishnan J. Tolllike receptor signal transduction / J. Krishnan, K. Selvarajoo, M. Tsuchiya, G. Lee, S. Choi // Experimental Mol. Med. — 2007. — 39. — 42138.
15. Rallabhandi P. Analysis of TLR4 polymorphic variants: new insights into TLR4/MD2/CD14 structure, and signaling / P. Rallabhandi, J. Bell, M.S. Boukhvalova // J. Immunology. — 2006. — Vol. 177. — P. 322332.
16. Schroder N.W. Single nucleotide polymorphisms of Tolllike receptors and susceptibility to infectious disease / N.W. Schroder, R.R. Schumann // Lancet Infect. Dis. — 2005. — Vol. 5. — Р. 156164.