МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОГНОЗА ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КИШЕЧНИКА | Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2014. № 4 (51).

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОГНОЗА ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КИШЕЧНИКА

В работе представлены результаты патогенетической, клинико-диагностической и прогностической значимости нуклеотидных полиморфизмов генов, ассоциированных с неспецифическими воспалительными заболеваниями кишечника для оценки прогноза оперативного лечения. Установлено, что наиболее перспективными являются нуклеотидные полиморфизмы генов NOD2 и TNF., выявление которых позволит объективно прогнозировать необходимость и эффективность хирургического вмешательства, в том числе послеоперационных рецидивов при неспецифических воспалительных заболеваниях кишечника.

MOLECULAR GENETIC PROGNOSIS ASSESSMENT OF NON-SPECIFIC INFLAMMATORY BOWEL DISEASES SURGICAL TREATMENT.pdf Введение ЯК и 3-5-кратное - БК в период с 1946 по 1969 г. (табл. 1). Следующий резкий скачок ежегодного Повышение эффективности диагностики, прироста случаев ЯК с 3,9 до 10,0 и БК с 1,2 до профилактики и лечения неспецифических вос-3,5 на 100 тыс. населения выявлен в 1976- палительных заболеваний кишечника (НВЗК), 1986 гг. В дальнейшем темпы ежегодного прироа именно болезни Крона (БК) и язвенного ко-ста случаев ЯК и БК хотя и замедлялись, но тенлита (ЯК), является одной из актуальных задач денция постоянного роста этой патологии сохрагастроэнтерологии [1]. Отсутствие однознач-няется до настоящего времени [2, 3]. Более того, ного представления об этиологии и патогенезе растет заболеваемость и в странах, в которых HBЗK приводит к поздней диагностике этих за-ранее она считалась низкой - Японии, Южной болеваний и, соответственно, к неадекватным Корее, Сингапуре, Индии и странах Латинской и малоэффективным профилактике и лечению Америки. По материалам, представленным на и в конечном итоге быстрому снижению каче-1-м международном совещании по НВЗК (Мадства жизни, тяжелым осложнениям, инвалидиза-рид, 2000), в следующие десятилетия прогнозиции и летальным исходам. Ситуация усугубля-руется «эпидемия» НВЗК в Восточной Европе ется тем, что, несмотря на разработку разноо-(в том числе в России) и Азии [4, 5]. В частнобразных методов диагностики, прогнозирования сти, в Московской области и Северо-Западном и профилактики НВЗК, практически во всех федеральном округе в период 1996-2000 гг. странах усиливается тенденция к увеличению распространенность ЯК соответствовала сапоказателей заболеваемости и распространен-мым низким показателям в южных европейских ности БК и ЯК. В частности, в Норвегии отме-странах (Италия, Испания, Португалия и др.), чено 3-кратное увеличение количества случаев а заболеваемость значительно ниже (табл. 2, 3), Вопросы реконструктивной и пластической хирургии № 4(51) декабрь, 2014 Кузнецова Д.А., Мерзляков М.В., Разумов А.С. показатели БК намного ниже, но соответствуют областная клиническая больница» с 2006 г. созранним европейским данным [6].дан и постоянно пополняется регистр пациентов Результаты проведенного исследования по-с НВЗК. На данный момент он включает более казывают, что в Кузбассе распространенность 600 человек. За период 2006-2011 гг. было прои заболеваемость НВЗК соответствует таковым лечено 498 пациентов с НВЗК (зарегистриропоказателям в Европе (табл. 1, 2). В гастроэнте-ванных в Кемеровской области), из них больных рологическом отделении ГАУЗ «Кемеровская ЯК - 374, БК - 124. За это время отмечено уве Таблица 1 Заболеваемость НВЗК в Норвегии с 1946 по1993 г. (число новых случаев на 100 тыс. населения в год) Область Период ЯК БК ЯК : БК Разные 1946-55 0,7-1,4 - - Разные 1956-63 1,1-2,7 0,1-0,4 10,4 Разные 1964-69 3,1-3,9 0,5-1,2 3,2 Юго-западная Норвегия (Берген) 1976-80 10,0 3,5 35 Западная Норвегия 1983-85 14,8 (12,5-18,4) 4,7-6,6 - Северная Норвегия 1976-80 9,5 - Северная Норвегия 1983-86 12,8(11,6-13,5) 5,4 (3,9-6,7) - Юго-восточная Норвегия (EC - IBD) 1990-92 12,5(11,4-13,9) 5,5 (4,6-8,3) - Юго-восточная Норвегия (EC - IBD) 1990-93 13,6 5,8 - Норвегия, Осло (EC-IBD) 1990-93 15,6 7,9 - Примечание. Указаны средние значения заболеваемости НВЗК и интервалы колебаний в 3-4 округах соответствующей области Норвегии (по данным М. Vain с соавт. (1994) с дополнениями). Таблица 2 Заболеваемость НВЗК в Италии с 1972 по 1993 г. (число новых случаев на 100 тыс. населения в год) Область Период ЯК БК Болонья 1972-73 1,9 3,8 Болонья 1986-88 5,0 2,0 Болонья 1986-89 5,0 27 Флоренция 1978-87 1,5-5,0 0.6-1,9 Флоренция (EC-IBD) 1990-93 8,7 3,3 Палермо 1987-89 - 2,7 Палермо (EC-IBD) 1990-93 11,0 6,6 Северная Италия (EC-IBD) 1990-93 7,6 2,5 Примечание. Указаны средние значения заболеваемости НВЗК. Для Флоренции указан рост показателя за 10 лет (По данным P. Bianchi et al. (1994) с дополнениями.). Таблица 3 Эпидемиологическая характеристика НВЗК в Московской области на 1996 и 2000 гг. (на 100 тыс. населения) Заболевание Год Число больных Распространенность Заболеваемость ЯК : БК М : Ж Город : село НВЗК 1996 1142 22,3 - - - - 2000 1255 - - - - - ЯК 1996 989 19,3 1,2 6,5 : 1 1 : 1,1 3 : 1 2000 1079 20,4 1,7 5,5 : 1 - - БК 1996 153 3,0 0,3 - -- 2000 176 3,7 0,6 - - - № 4(51) декабрь, 2014 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии личение количества больных на 30,1%, причем темпы роста значительно выше в группе пациентов с БК. На момент постановки диагноза 14% (ЯК) и 50% (БК) больных имели хирургические осложнения (перфорацию, острую кишечную непроходимость, массивные кишечные кровотечения), а 19% пациентов с БК диагноз был поставлен при проведении лапароскопии. Установлено более 100 генов, полиморфизм которых связан с развитием НВЗК [7]. Эти гены кодируют белки, участвующие в ряде гомеостатических механизмов: рецепторов врожденного иммунитета (NOD2/CARD15, TLR4, CARD9), дифференцировке Th17-лимфоцитов (IL23R, JAK2, STAT3, CCR6, ICOSLG), поддержании целостности эпителиального барьера (IBD5, DLG5, PTGER4, ITLN1, DMBT1, XBP1), оркестровке вторичного иммунного ответа (HLA-региона, TNFSF15/TL1A, IRF5, PTPN2, PTPN22, NKX23, IL12B, IL18RAP, MST1) и аутофагии [8]. Вместе с тем имеются данные о полиморфизмах генов, которые позволяют прогнозировать необходимость и эффективность хирургического вмешательства, в том числе послеоперационных рецидивов при НВЗК. По мнению большинства зарубежных исследователей, наиболее перспективными из них являются полиморфизмы генов NOD2 и TNF.. Цель исследования - изучить возможности молекулярногенетической оценки необходимости и эффективности хирургического лечения НВЗК. маТериал и меТоды Проведен анализ российских и международных биологических и генетических баз данных (GENATLAS, BioNetBuilder, GenCards, SNPdbe, GeneIndex, The Human Gene Mutation Database и др.), а также отечественных и зарубежных литературных источников. Поиск литературы по выбору наиболее информативных генов и их полиморфизмов, определяющих эффективность и безопасность хирургического лечения НВЗК, осуществляли с помощью англоязычной электронной системы «PubMed» (http://www.pubmed.gov), отбирали публикации преимущественно в журналах «Journal of Applied Physiology», «European Journal of Applied Physiology», «European Journal Human Genetics», «Human Genetics», «Metabolism», «Физиология человека», «Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова», «Gastroenterology », «Annual Reviews», «Annals of Surgery», «Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии». Исключались те статьи, в которых не была показана связь варианта гена с клиническим те чением и эффективностью лечения БК и ЯК или представленные данные противоречили общепринятым, также не учитывались исследования неспецифических для НВЗК генетических маркеров (гены системы детоксикации, индивидуальной чувствительности к пищевым продуктам и др.). Анализ литературы показал, что имеются убедительные данные о десятках маркеров, ассоциированных с особенностями клинического течения и эффективностью лечения БК и ЯК, среди которых для исследования были выбраны нуклеотидные полиморфизмы двух генов - NOD2 и TNF.. реЗУльТаТы и обсУждение NOD2. В 2001 г. Hugot и Ogura с коллегаминезависимо друг от друга доказали существование связи БК и гена NOD2/CARD15 (nucleotidebinding oligomerization domain-containingprotein 2), расположенного на длинном плече16-й хромосомы в пределах локуса IBD1. Получены данные, подтверждающие генетическую детерминированность недостаточности иммунологических антибактериальных механизмов при фибростенозирующей форме БК тонкой кишки. Иммунологические изменения связаны с выключением функции ядерного фактора NF-kp (nuclear transcriptional factor kappa P), обусловленным мутациями гена NOD2. Белок NF-kp принадлежит к семье факторов транскрипции, активируется под влиянием различных бактериальных и вирусных компонентов, цитокинов и медиаторов и является политропным регулятором многих воспалительных и иммунологических реакций [9]. Будучи активированным, перемещается из цитоплазмы клетки в ее ядро, где стимулирует транскрипцию генов и регулирует продукцию различных цитокинов (IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF) и молекул адгезиилейкоцитов (ЕСАМ). Три основных генетических варианта NOD2 (две миссенс мутации - R702W, rs2066844 и G908R, rs2066845, а также мутация со сдвигом рамки считывания 1007fsinsC, rs41450053) приводят к значительному сокращению или потере функции гена NOD2 за счет снижения активации NF-kp в ответ на действие протеогликанов стенкибактерий, что, в свою очередь, приводит к дефекту внутриклеточной бактерицидности и повышению чувствительности к облигатной и условнопатогенной микрофлоре, развитию хронической инфекции внутриклеточными патогенами. Данные мутации сочетаются с высокой чувствительностью к БК в европейской и американской популяциях, в том числе известны случаи, когда такое влияние вообще отсутствует [10-12]. Вопросы реконструктивной и пластической хирургии № 4(51) декабрь, 2014 Кузнецова Д.А., Мерзляков М.В., Разумов А.С. Вместе с тем установлено, что полиморфные массой 25644 Dа. Связывание лиганда с рецепварианты гена NOD2 при БК достоверно ассо-торами TNF вызывает конформационные изциированы с определенными клиническими па-менения в рецепторе, что приводит к активации раметрами болезни, особенностями течения за-гетеродимерного транскрипционного фактора болевания, а также необходимостью и эффектив-и ядерного фактора (NF)-kB. Через транслоканостью оперативного лечения. Также известно, ции в ядре клетки это опосредует транскрипцию что нуклеотидные полиморфизмы гена NOD2 различных белков, участвующих в выживаемости связаны с подвздошной локализацией болезни клеток и пролиферации, а также воспалительную и развитием кишечных стриктур, что, в свою реакцию. Изменения в регуляции TNF., в часточередь, может служить точным прогностиче-ности увеличение выработки, вовлечены в разским фактором для раннего хирургического ле-нообразные аутоиммунные заболевания, в том чения и способствует проведению повторных числе НВЗК [21]. операций [13-19].Наиболее клинически важным полиморфиз В частности, отмечено, что мутация R702W мом гена TNF. при НВЗК является мутация характерна для терминального илеита БК; мута-308 G. По данным S. Cucchiara et al., J. Sycoraция G908R наблюдается при стриктурирующем et al., пациенты, несущие эту мутацию, имеют варианте течения терминального илеита, требу-значительно больший риск развития панколита ющем оперативного лечения; мутация 1007fsins при ЯК, чаще устойчивы к стероидной терапии ассоциирована с молодым возрастом, острым при БК и ЯК, что, в свою очередь, увеличивает началом, локализацией воспалительного процес-риск проведения колэктомии и резекции киса только в подвздошной кишке или в сочетании шечника [22, 23]. с толстой кишкой, развитием стенозов, пенетраций и ранней необходимостью хирургического Заключение лечения. Кроме того, моноциты, выделенные из крови больных БК, несущих вариант 1007fsС, Таким образом, оценка особенностей нупроявляют снижение производства провоспали-клеотидных полиморфизмов генов, ассоциительных цитокинов, TNF-., IL-6 и IL-8, а также рованных с НВЗК, позволяет определить не противовоспалительного цитокина IL-10, что только тяжесть заболевания, локализацию патакже ведет к раннему оперативному вмешатель-тологического процесса, особенности клиничеству и высокой частоте рецидивов [12].ского течения, эффективность терапевтическо TNF-.. Ген TNF (tumor necrosis factor) кар-го лечения, но и необходимость оперативного тирован на хромосоме 6p21.3 и имеет размер вмешательства. Наиболее перспективными для 2762 п.о. Известны более 30 полиморфных ва-объективной оценки прогноза необходимости риантов гена, но только около половины из них и эффективности хирургического лечения, в том влияют на экспрессию TNF. in vitro [20].числе послеоперационных рецидивов НВЗК, Синтезируемый белок TNF-. состоит из являются нуклеотидные полиморфизмы генов 233 аминокислотных остатков с молекулярной NOD2 и TNF..

Ключевые слова

surgery treatment, Crohn’s disease, ulcerative colit, TNF-, NOD2, хирургическое лечение, язвенный колит, Болезнь Крона, NOD2, TNF

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Разумов А. С.ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия Минздрава РФ»
Кузнецова Д.А.ГАУЗ «Кемеровская областная клиническая больница»
Мерзляков Михаил ВалерьевичГАУЗ «Кемеровская областная клиническая больница»тел. 89039414320merzliakow@mail.ru
Всего: 3

Ссылки

Alvarez-Lobos M., Arostegui J. I. , Sans M. et al. // J. Annals of Surgery. 2005; 242(5): 693-700.
Radlmayr M., Torok H.P., Martin K., et al. The c-insertion mutation of the NOD2 gene is associated with fistulizing and fibrostenotic phenotypes in Crohn’s disease // Gastroenterology. 2002; 122: 2091-2092.
Bidwell J., Keen L., Gallagher G. et al. Cytokine gene polymorphism in human disease: on-line databases // Genes and Immunity. - 1999, № 1. - P. 3-19. GeneCard for gene TNF // http://bioinfo.weizmann.ac.il/cards-bin/carddisp?TNF.
Ferguson L.R., Huebner C., Petermann I. et al. Single nucleotide polymorphism in the TNF. gene affects inflammatory bowel diseases risk // World J. Gastroenterol., 2008; 14(29): 4652-4661.
Sykora J., Subrt I., Didek P. et al. Cytokine TNF-. A promoter gene polymorphism at position -308 G.A and pediatric inflammatory bowel disease: implications in ulcerative colitis and Crohn’s disease // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2006; 42: 479-487.
Cucchiara S., Latiano A., Palmieri O. et al. Polymorphisms of TNF-. but not MDR1 influence response to medical therapy in pediatric-onset inflammatory bowel disease // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2007; 44: 171-179.
Hampe J., Grebe J., Nikolaus S., et al. Association of NOD2 (CARD 15) genotype with clinical course of Crohn’s disease: a cohort study // Lancet. 2002. 359: P. 1661-1665.
Lesage S., Zouali H., Cezard J. P., et al. CARD15/NOD2 mutational analysis and genotype-phenotype correlation in 612 patients with inflammatory bowel disease. Am J. Hum. Genet. 2002; 70: 845-857.
Van Heel D. A., Fisher S. A., Kirby A. et al. Inflammatory bowel disease susceptibility loci defined by genome scan meta.analysis of 1952 affected relative pairs // Human Molecular Genetics. 2004. 13(7): 763-770.
Abreu M. T., Taylor K. D., Lin Y. C., et al. Mutations in NOD2 are associated with fibrostenosing disease in patients with Crohn’s disease // Gastroenterology. 2002;123: 679-688.
Ahmad T., Armuzzi A., Bunce M., et al. The molecular classification of the clinical manifestations of Crohn’s disease // Gastroenterology. 2002; 122: 854-866.
Cuthbert A. P., Fisher S. A., Mirza M. M., et al. The contribution of NOD2 gene mutations to the risk and site of disease in inflammatory bowel disease // Gastroenterology. 2002; 122: 867-874.
Inoue N., Tamura K., Kinouchi Y. et al. Lack of common NOD2 variants in Japanese patients with Crohn’s disease // J. Gastroenterology. - 2002. - V. 123. - P. 86-91.
Hampe J., Cuthbert A., Croucher P. J. et al. Association between insertion mutation in NOD2 gene and Crohn's disease in German and British populations // Lancet. 2001. 357: P. 1925-28.
Baeuerle P., Henkle T. Function and activation of NF-kB in immune system // Annual Rev. Immunol. - 1994. - V. 12. - P. 141-179.
Van Limbergen J., Wilson D. C., Satsangi J. The Genetics of Crohn’s Disease // J. Genomics and Human Genetics. 2009; V. 10: 89-116.
Farrokhyar F., Swarbrick E., Grace R. et all. Low mortality in ulcerative colitis and Crohn’s disease in three regional centers in England // Am J. Gastroenterol.;1996: 501-507.
Никулина И.В., Златкина А.Р., Белоусова Е.А., Румянцев В.Г., Юрков М.Ю. Оценка клинико-эпидемиологических показателей воспалительных заболеваний кишечника в Московской области // РЖГГК. - 1997. - № 2. - С. 67-71.
Franke A., McGovern D. P., Barrett J. C. et al. Genome-wide meta-analysis increases to 71 the number of confirmed Crohn’s disease susceptibility loci // J. Nature genetics 2010; 42 (12): 1118-1125.
Ekbom A. The IBD epidemiology // A report from the 1-st International meeting on chronic Inflammatory Bowel Diseases. - Madrid. - 2000. - May, P. 4-5.
Shivanada S., Lennard-Jones J., Logan R. Incidence of inflammatory bowel disease across Europe: is there a difference between North and South? (Results of the European Collaborative Study of the Inflammatory Bowel Disease EC - IBD) // Gut. - 1996. - 39 (5). - P. 690-697.
Халиф И. Л., Лоранская И. Д. Воспалительные заболевания кишечника (неспецифический язвенный колит и болезнь Крона): клиника, диагностика и лечение. М.: Миклош. - 2004. - 88 c.
Munkholm P., Langholz E., Nielsen J. H., et al. Incidence and prevalence of Crohn’s disease in the county of Copenhagen, 1962-87: a sixfold increase in incedence. Scand. J. Gastroenterol. 1992,(27): 609-614.
 МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОГНОЗА ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КИШЕЧНИКА | Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2014. № 4 (51).

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОГНОЗА ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ КИШЕЧНИКА | Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2014. № 4 (51).