Персонализированные аспекты развития идиопатического коксартроза

10.04.2020

Персонализированные аспекты развития идиопатического коксартроза

Выявление генотипа -166Arg/Arg гена FCGR2A, генотипа -52А/А гена DEFB1, генотипа -20А/А гена DEFB1 и генотипа -589Т/Т гена
IL4 у резидентов позволяет прогнозировать развитие идиопатического коксартроз

ВВЕДЕНИЕ

Коксартроз является наиболее распространенным заболеванием суставов [1, 2] и в 60 % случаев приводит к снижению работоспособности, в 11,5 % – к инвалидности и почти в 80 % – к необходимости проведения первичной артропластики сустава, что свидетельствует о высокой медицинской и социальной значимости данного заболевания, которое не только значительно ухудшает качество жизни больного, но и приводит к большим социально-экономическим затратам [3, 4].

Предвидение возможного развития данного заболевания и при необходимости проведение превентивных профилактических мер является важным аспектом современной медицины [5].

К настоящему времени многими исследователями ведутся поиски маркеров развития остеоартроза [6, 7, 8, 9, 10, 11], однако, к сожалению, «идеального» диагностического показателя до сих пор не выявлено.

Согласно исследованиям последних лет, ведущая роль в развитии заболеваний отводится наследственным факторам.

Генетически обусловленная продукция белков оказывает значимое влияние на развитие целого ряда патологических состояний, в том числе и развитие остеоартрозов [11]. Вследствие вышесказанного, выявление ассоциации той или иной патологии с опреде - ленным генотипом, в конечном итоге, позволит создать базу данных (генетический паспорт) и своевременно осуществлять необходимые профилактические мероприятия, тем самым предотвращать развитие заболеваний и/или осложнений [12].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проводилось согласно этическим принципам, предъявляемым Хельсинкской Декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki (1964, 2011 – поправки) и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ 19.06.2003 г. No 266.

В качестве объекта исследования использованы образцы периферической крови 100 неродственных пациентов в возрасте 61,3 ± 8,5 лет с идиопатическим остеоартрозом тазобедренного сустава III–IV стадии, русской национальности, проживающих на территории Забайкальского края и получивших высокотехнологичную медицинскую помощь (тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава) в травматологическом отделении НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст. Чита-2». Контрольная группа была представлена 100 пациентами без патологии суставов аналогичного возраста (60 ± 8,3 года), национальности и ареала проживания. Критерии исключения – другие виды остеоартрозов (посттравматические, ревматоидные, подагрические и пр.), острые и хронические воспалительные заболевания в стадии обострения, остеопороз.

Для генетических исследований выбирали точковую мутацию TLR2 в позиции 753 (Arg > Gln), мутацию TLR6 в позиции 249 (Ser > Pro), мутацию FCGR2A в позиции 166 (His > Arg), мутацию DEFB1 в позиции 52 (G > A), мутацию DEFB1 в позиции 20 (G > A), му - тацию TGFb1 в позиции 25 (Arg > Pro), мутацию TNFα в позиции 308 (G > А) и мутацию IL4 в позиции 589 (C > T). Амплификацию фрагмента исследуемых генов проводили в термоцикле (модель Ре «Бис» – М111 (ООО «Бис-Н», г. Новосибирск). В работе использовали стандартные наборы праймеров научно-производственной фирмы «Литех»-«SNP» (Москва). Визуализацию про - дуктов амплификации выполняли с помощью электрофореза в 3 % агарозном геле с добавлением бромистого этидия в проходящем ультрафиолетовом свете [12].

Исследования осуществляли при поступлении пациентов в стационар. Полученные данные обработаны с помощью пакета программ «Microsoft Office Exel 2010» и «BIOSTAT». Для описания характера распределения количественных признаков определя - лись средние величины (М), стандартные отклонения (SD). Для анализа групп по качественному бинарному признаку применялся критерий χ 2 . Для сравнения количественных показателей использовали критерий Манна-Уитни. Степень риска развития событий оценивали по величине отношения шансов (odd ratio (OR)) с расчетом для него 95 % доверительного интервала (CI). Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ДИСКУССИЯ

Распределение носительства генотипов исследуемых полиморфизмов представлено в таблице.

Зафиксировано, что не все исследуемые мутантные генотипы имели статистическую значимость различий между группой пациентов с идиопатическими коксартрозами и группой контроля: генотип -166Arg/Arg гена FCGR2A (χ 2 – 99,2, p<0,0001, OR – 255,2); генотип -52А/ А гена DEFB1 (χ 2 – 58,7, p < 0,0001, OR – 11,2); генотип -20А/А гена DEFB1 (χ 2 – 42,2, p < 0,0001, OR – 8,3); генотип -589Т/Т гена IL4 (χ 2 – 49,7, p <0,0001, OR – 25,2) (таблица).

При детальном персонифицированном анализе состава выявленных полиморфизмов в группе с коксартрозами отмечено, что при одновременном носительстве 3 и 4 мутантных гомозигот исследуемых полиморфизмов отмечается более раннее развитие заболевания (до 40 лет) и его быстрое прогрессирование, в то время как у лиц контрольной группы носительство 2 и более мутантных гомозигот изучаемых SNP генов не выявлено.

Обнаружено, что FCGR2A (CD32) входит в группу рецепторов для Fc – конца иммуноглобулинов класса G.

Данный рецептор локализован на моноцитах, гранулоцитах, эозинофилах, макрофагах и В-лимфоцитах и способствует взаимодействию с иммуноглобулинами и, как следствие, приводит к развитию ответной реакции в виде активации макрофагов, сопровождаемой синтезом цитокинов и других биологически активных молекул. Работ по изучению влияния полиморфизма гена FCGR2A(His166Arg) на развитие остеоартрозов нами не выявлено, однако отмечено, что сочетанное носительство генотипа -166Arg/Arg гена FCGR2A с генотипом -159С/С гена СD14 у пациентов с гриппом AH1N1 приводило к молниеносному течению и летальному исходу[13].

В последнее время большое внимание уделяется изучению факторов врожденного иммунитета, в частности противомикробным пептидам, к которым относятся дефенсины. β-дефенсины обладают широким спектром противобактериальной, противовирусной и противогрибковой активности, участвуют в хемотаксисе, в индукции адаптивного иммунитета, в созревании дендритных клеток и пр. β-дефенсин 1 кодируется геном DEFB1, который локализуется на коротком плече хромосомы 8 в локусе 8p22-23 в кластере β-дефенсинов. Полиморфизм гена DEFB1 может быть ассоциирован с выраженностью продукции ß-дефенсина 1 на уровне слизистых оболочек, поэтому данным полиморфизмом можно объяснить различную восприимчивость к заболеваниям инфекционного генеза [14].

Установлено, что полиморфные маркеры DEFB1 (-20G/A, -44C/G, -52G/A) ассоциированы с широким спектром заболеваний(ВИЧ-1-инфекцией, сепсисом, инфекцией, вызванной C. albicans, P. aeruginosa и др.).

Таким образом, можно сделать предположение, что полиморфные маркеры могут быть связаны со сниженными (неполноценными) реакциями врожденного иммунитета за счет дефектов в генах, что приводит к снижению экспрессии дефенсинов и, тем самым, способствует уменьшению защиты на уровне слизистых оболочек и развитию патологии [15].

Показано, что наличие гомозиготного генотипа -589Т/Т гена IL4 сопровождается сниженной продукцией цитокина IL-4, что, в свою

очередь, способствует длительному сохранению повышенного содержания провоспалительных цитокинов, и соответственно, прогрессированию воспаления, что неумолимо приводит к деструктивным процессам в тканях. Прогнозирование идиопатического коксартроза иллюстрируется следующими клиническими наблюдениями.

Клиническое наблюдение No 1.

Пациент И., 58 лет, госпитализирован на плановое оперативное лечение с диагнозом:идиопатический коксартроз справа III-IV ст., слева I-II ст.НФС I-II ст. Коксалгия справа (МКБ-10–М16.1)(рис.1).

Сопутствующая патология: атеросклероз аорты, мозговых артерий, симптоматическая гипертензия. При поступлении пациенту произведено исследование SNP гена FCGR2A(His166Arg), SNP гена DEFB1(G52A), SNP гена DEFB1(G20A) и SNP гена IL4(C589T).

Установлено, что пациент является носителем генотипа -166Arg/Arg гена FCGR2A, генотипа -52G/А гена DEFB1, генотипа -20G/G гена DEFB1 и генотипа -589Т/Т гена IL4, что подтверждает наши доводы о влиянии сочетания исследуемых мутантных гомозигот на развитие коксартроза.

Клиническое наблюдение No 2.

Пациент Д., 38 лет, госпитализирован на плановое оперативное лечение с диагнозом: идиопатический двусторонний коксартроз IV ст., НФС III ст. Коксалгия больше слева (МКБ-10 –М16.1)(рис.2).

В первые сутки пациенту произведено исследование SNP гена FCGR2A(His166Arg), SNP гена DEFB1(G52A), SNP гена DEFB1(G20A) и SNP гена IL4(C589T). Установлено, что пациент является носителем 4 мутантных гомозигот исследуемых генов: генотипа -166Arg/Arg гена FCGR2A, генотипа -52А/А гена DEFB1, генотипа -20А/А гена DEFB1 и генотипа -589Т/Т гена IL4, что может свидетельствовать о влиянии носительства трех и более мутантных гомозигот на более раннее и быстро прогрессирующее течение данного заболевания.

Клиническое наблюдение No 3.

Резидент из группы контроля В., 50 лет, имеющийся диагноз: ЖКБ. Хронический калькулезный холецистит, ремиссия. Атеросклероз аорты, мозговых артерий. Симптоматическая гипертензия. Каких-либо симптомов и синдромов поражения суставов не выявлено (рис. 3).

При исследовании у данного человека SNP гена FCGR2A(His166Arg), SNP гена DEFB1(G52A), SNP гена DEFB1(G20A) и SNP гена IL4(C589T) зафиксировано носительство только 1 мутантной гомозиготы исследуемых генов – генотип -20А/А гена DEFB1. Данный факт свидетельствует о низкой предрасположенности к развитию коксартроза.

Клиническое наблюдение No 4.

Резидент из группы контроля М., 60 лет, имеющийся диа-гноз: ИБС. Прогрессирующая стенокардия напряжения II ф. кл. Н2А. Атеросклероз аорты,мозговых артерий.

Симптоматическая гипертензия. Каких-либо симптомов и синдромов поражения суставов не зарегистрировано (рис. 4).

При исследовании у данного пациента SNP гена FCGR2A(His166Arg), SNP гена DEFB1(G52A), SNP гена DEFB1(G20A) и SNP гена IL4(C589T) носительства мутантных гомозигот изучаемых генов не выявлено.

Таким образом, выявление генотипа -166Arg/Arg гена FCGR2A, генотипа -52А/А гена DEFB1, генотипа -20А/А гена DEFB1 и генотипа -589Т/Т гена IL4 у резидентов позволяет прогнозировать развитие идиопатического коксартроза, что санкционирует возможность проведения превентивных профилактических мероприятий и предотвращения развития данного социально значимого заболевания.

ВЫВОДЫ

1. Определение SNP генов – FCGR2A (His166A), DEFB1 (G52A), DEFB1(G 20A) и IL-4 (C589 T) позволяет предвидеть развитие коксартроза при наличии сочетания носительства как минимум 2 их мутантных гомозигот.

2. При выявлении носительства 3 и более мутантных гомозигот SNP генов – FCGR2A (His166A), DEFB1 (G52A), DEFB1(G 20A) и IL-4 (C589 T) отмечается раннее и быстро прогрессирующее течение идиопатического коксартроза.

ЛИТЕРАТУРА

1.Травматизм, ортопедическая заболеваемость, состояние травматолого-ортопедической помощи населению России в 2015 году : сборник / под ред. С.П. Миронова. М. : Телер, 2016. 145 с.

2.Adatia A., Rainsford K.D., Kean W.F. Osteoarthritis of the knee and hip. Part I: aetiology and pathogenesis as a basis for pharmacotherapy // J. Pharm. Pharmacol. 2012. Vol. 64, N 5. P. 617-625. Doi:10.1111/j.2042-7158.2012.01458.x.

3.Buchanan W.W., Kean W.F. Osteoarthritis I: Epidemiological risk factors and historical considerations // InflammoPharmacology. 2002. Vol. 10, N 1-2. P. -21. Doi:10.1163/156856002320751982.

4.Hunter D.J., McDougall J.J., Keefe F.J. The symptoms of osteoarthritis and the genesis of pain // Med. Clin. North Am. 2009. Vol. 93, N 1. P. 83-100. Doi: 10.1016/j.mcna.2008.08.008.

5.Об утверждении стратегии развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года:распоряжение Правительства РФ No 2580-р от 28.12.2012 // КонсультантПлюс, 2012.

6.Способ прогнозирования предрасположенности к развитию и тяжести течения деформирующего артроза коленного сустава у взрослых:пат. 2249210 Рос. Федерация. No 2003104858/15

7. Способ ультразвуковой диагностики ранних стадий остеоартроза тазобедренного сустава:пат. 2321350 Рос. Федерация. No 2006137731/14 заявл. 25.10.2006 ; опубл. 10.04.2008, Бюл. No 10. 8 с.

Теги: коксартроз
234567 Начало активности (дата): 10.04.2020 21:28:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: идиопатический коксартроз, прогноз, гены, полиморфизм
12354567899

Персонализированные аспекты развития идиопатического коксартроза