Уважаемые пользователи!

Данный сайт содержит информацию для людей с медицинским образованием и специалистов здравоохранения.
Входя на сайт, Вы подтверждаете свое согласие с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.



Dear visitor!
This site contains medical information for healthcare professionals.
You can go further, if you agree with Terms and Conditions and Privacy Policy on this site.

Analiz assotsiatsiy polimorfizma S1159A gena interleykina 12V s sakharnym diabetom 1 tipa v etnicheskikh gruppakh Bashkortostana

Cover Page

Abstract


Цель. Анализ ассоциаций полиморфизма С1159А гена ИЛ12B c развитием СД 1 в трех этнически однородных группах (русские, башкиры, татары), проживающих на территории республики Башкортостан. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 313 пациентов в возрасте от 7 до 71 года (татар ? 127, русских ? 110, башкир ? 66). ДНК выделяли методом фенольно-хлороформной экстракции. У всех пациентов, включенных в исследование, а также у всех лиц группы сравнения был исследован полиморфизм С1159А гена ИЛ12B. Сравнение групп по частотом аллелей и генотипов проводили с использованием точного двустороннего критерия Фишера. Результаты. В этнической группе башкир среди пациентов с поздним началом заболевания по сравнению с другими
пациентами с большей частотой обнаруживается генотип АС (53,6% и 33,3% соответственно, p=0,074). в группе этнических русских аллель С чаще встречается у больных с поздней манифестацией СД 1 (30,5% против 17,1% в подгруппе пациентов с началом диабета в возрасте до 16 лет, p=0,047). Заключение. У этнических русских наблюдается выраженная тенденция к возрастанию частоты генотипа СС и достоверно большая частота аллеля С среди больных с поздней манифестацией СД 1. Необходимы дополнительные исследования для подтверждения ассоциации полиморфизма С1159А гена ИЛ12B с СД 1 с поздней манифестацией у этнических русских.

Сахарный диабет 1 типа (СД 1) – одна из наиболее острых научных и медико-социальных проблем. Существуют различные точки зрения на этиологию и патогенез заболевания. Известно, что СД 1 развивается при воздействии факторов окружающей среды на генетически предрасположенный организм, при этом вклад наследственности в развитие заболевания составляет 60–80% [1]. Заболевание развивается в результате аутоиммунной деструкции b-клеток поджелудочной железы. Критическую роль в инициации их гибели играют цитокины. При СД 1 происходит увеличение выработки интерлейкина 12 (ИЛ-12) активированными макрофагами. Этот процесс провоцирует дифференцировку Т0-хелперов в Т1-хелперы, которые посредством цитокинов активируют макрофаги и цитотоксические Т-лимфоциты, а последние, в свою очередь, способствуют гибели b-клеток и развитию абсолютного дефицита инсулина.
На лабораторных животных была показана роль ИЛ-12 в развитии СД 1. В исследованиях, которые проводили на изолированной поджелудочной железе крыс и мышей, выявлено, что ИЛ-12 подавляет выработку инсулина у здоровых животных [2]. A. Davoodi-Semiromi и соавт. продемонстрировали взаимосвязь между уровнем экспрессии гена ИЛ12 и степенью деструкции инсулинпродуцирующих клеток у NOD-мышей (non-obese diabetic mice – экспериментальная модель аутоиммунного диабета) [3].
ИЛ-12 состоит из двух полипептидных цепей, со­единенных между собой дисульфидными связями: тяжелая цепь р40 (40кДа) и легкая цепь 35р (35кДа). Ген, кодирующий субъединицу р40 (ИЛ12B), локализован на хромосоме 5q31.1–q33.1 и ограничен регионом 30 кб, а ген субъединицы р35 (ИЛ12А) – на хромосоме 3 (3р12–q13.2).
При обследовании семей больных СД 1 показано строгое неравновесие по сцеплению для аллеля А полиморфизма С1159А. Однако выявлена взаимосвязь аллеля С и генотипа AC с поздним началом заболевания [4, 5]. Согласно результатам отдельных работ, аллель А ассоциирован с более высоким уровнем экспрессии мРНК гена ИЛ12 [6, 7, 8]. В частности, уровень экспрессии мРНК клеточной линии с генотипом АА выше, чем линии с генотипом СС [6]. В связи с этим полагают, что полиморфизм С1159А гена ИЛ12B имеет функциональное значение. Однако такая точка зрения не подтверждается результатами другого исследования [9].
Цель настоящего исследования заключалась в анализе ассоциаций полиморфизма С1159А гена ИЛ12B c развитием СД 1 в трех этнически однородных группах (русские, башкиры, татары), проживающих на территории республики Башкортостан.

Объект и методы исследования

В исследовании приняли участие 313 пациентов в возрасте от 7 до 71 года (татар – 127, русских – 110, башкир – 66), в том числе мужчин – 155, женщин – 158. Возраст начала заболевания варьировал от 2 до 61 года. Выборка была сформирована из больных СД 1, находящихся на диспансерном учете в поликлиниках города Уфы и районов республики Башкортостан. В группу сравнения были включены практически здоровые лица, не родственные между собой и не имеющие родственников больных СД.
ДНК выделяли методом фенольно-хлороформной экстракции [10]. У всех пациентов, включенных в исследование, а также у всех лиц группы сравнения был исследован полиморфизм С1159А гена ИЛ12B. Анализ полиморфизма С1159А гена ИЛ12B осуществляли методом полимеразной цепной реакции, последовательности праймеров, условия ПЦР и процедура анализа продуктов амплификации соответствовали приведенным ранее [11]. Статистическую обработку материалов проводили с использованием программ Microsoft Excel 2000, Statistica (v 5.5). Соответствия эмпирического распределения частот генотипов теоретически ожидаемому распределению оценивали по критерию χ2 [12, 13]. Сравнение групп по частотом аллелей и генотипов проводили с использованием точного двустороннего критерия Фишера. Относительный риск заболевания рассчитывали как отношение шансов (OR – odds ratio) [14].

Результаты и их обсуждение

Результаты типирования по полиморфизму С1159А гена ИЛ12B здоровых лиц и больных СД 1 представлены в табл. 1. Статистически значимых различий по распределению частот аллелей и генотипов между группами больными СД 1 и практически здоровых лиц не выявлено.
В предыдущих исследованиях показаны гендерные различия в распределение частот генотипов по полиморфизму DRB1 гена HLA класса II [15]. Согласно результатам нашего исследования, по частотам аллелей и генотипов полиморфизма С1159А гена ИЛ12B выборки мужчин и женщин не различались (данные не приводятся).
С учетом возраста манифестации заболевания выборка больных СД 1 была разделена на 2 группы: группу пациентов, у которых заболевание манифестировало в возрасте до 16 лет, и группу пациентов, заболевших в возрасте старше 16 лет (табл. 2). Как оказалось, в группе этнических русских аллель С чаще встречается у больных с поздней манифестацией СД 1 (30,5% против 17,1% в подгруппе пациентов с началом диабета в возрасте до 16 лет, p=0,047). Более высокая частота генотипа СС в подгруппе пациентов с поздним началом заболевания по сравнению с лицами, заболевшими в возрасте до 16 лет, недостоверна, но имеет характер выраженной тенденции (14,6% и 2,3% со­ответственно, p=0,052).
В этнической группе башкир среди пациентов с поздним началом заболевания по сравнению с другими пациентами с большей частотой обнаруживается генотип АС (53,6% и 33,3% соответственно, p=0,074).
Анализ литературных данных показал, что наблюдается выраженная дифференциация популяций народов мира по полиморфизму С1159А гена ИЛ12B. Распределение частот генотипов полиморфизма С1159А гена ИЛ12B в популяциях русских, башкир и татар Башкортостана схоже с таковым в большинстве европеоидных популяций и отличается от спектра частот генотипов в популяциях негроидов и монголоидов. По изучаемому полиморфному локусу структура популяций русских и башкир, а также башкир и татар одинакова, тогда как татары и русские достоверно различаются между собой (χ2=6,353, p=0,044).
Ген ИЛ12B, кодирующий один из ключевых медиаторов аутоиммунного воспаления, представляет особый интерес при изучении СД 1. В ходе проведения широкомасштабного геномного сканирования в странах Европы, его включили в число генов-кандидатов СД 1 (IDDM18). Установлено, что полиморфизм С1159 гена ИЛ12B влияет на уровень экспрессии субъединицы р40 ИЛ12, уменьшается синтез инсулина и ускоряется развитие СД 1 у экспериментальных животных.
В результате проведения скандинавского геномного скрининга не было найдено связи СД 1 с полиморфизмом С1159 гена ИЛ12B. Установлено, что у норвежцев, северных ирландцев, итальянцев, испанцев, шведов СД 1 не ассоциирован с полиморфным локусом С1159А гена ИЛ12B [9]. Однако в данных исследованиях не учитывался возраст манифестации заболевания. Вместе с тем многими авторами показана генетическая гетерогенность СД 1 в зависимости от возраста дебюта. В настоящем исследовании в этнической группе русских выявлена стойкая тенденция к увеличению частоты генотипа СС и аллеля С в выборке пациентов с поздней манифестацией заболевания по сравнению с заболевшими в возрасте до 16 лет.
В эксперименте была показана роль ИЛ-12 в патогенезе СД 1, в частности продемонстрировано увеличение выработки ИЛ-12 активированными макрофагами. Более высокий уровень экспрессии мРНК гена ИЛ12 ассоциирован с аллелем А, а пониженный – с аллелем С, в чем и заключается функциональное значение полиморфизма С1159А гена ИЛ12B. Можно предположить, что генотип СС и аллель С предрасполагают к менее агрессивному течению диабета, что проявляется в отсроченности манифестации заболевания. Соответственно, при воздействии одних и тех же средовых факторов, СД 1 развивается позднее у носителей генотипа СС и аллеля С.
Биологически активным ИЛ-12 является гетеродимер р70 или р75. При усилении экспрессии гена ИЛ12В, описанном некоторыми авторами, образуется излишек свободной р40 цепи. При этом возможно не только ее сочетание с ИЛ12А, но и самостоятельное функционирование или объединение с подобной субъединицей. Биологические эффекты свободной субъединицы р40 не достаточно изучены. Известно, что гомодимер р40 и в меньшей степени мономер р40 являются антагонистами рецептора ИЛ-12 [20]. Таким образом, в результате конкуренции субъединиц за соединение с рецептором, биологическое действие ИЛ-12 может изменяться.
Наряду с образованием гомодимера р40 и ИЛ-12 (p35p40), изучаемая субъединица входит в состав ИЛ-23 (p19p40), что также влияет на проявление функциональной активности полиморфизма гена, кодирующего субъединицу р40. Таким образом, изменение уровня экспрессии субъединицы р40 может неоднозначно сказываться на изменениях в цитокиновом каскаде организма, и этим отчасти можно объяснить противоречивость данных разных исследователей об ассоциации полиморфизма С1159А гена ИЛ12B с СД 1.
Для понимания сложных взаимодействий между полиморфизмом С1159А гена ИЛ12B, биологическими эффектами ИЛ-12 и генетической предрасположенностью к СД 1 требуется продолжить исследование.
Таким образом, нами охарактеризован полиморфизм С1159А гена ИЛ12B у этнических русских, татар и башкир (республика Башкортостан). Распределение частот генотипов по полиморфизму С1159А гена ИЛ12B в популяциях русских, башкир и татар Башкортостана схоже с таковым в большинстве европеоидных популяций и отличается от спектра частот генотипов в популяциях народов негроидной и монголоидной групп.
У этнических татар и башкир полиморфизм С1159А гена ИЛ12B не ассоциирован с СД 1.
У этнических русских наблюдается выраженная тенденция к возрастанию частоты генотипа СС и достоверно большая частота аллеля С среди больных с поздней манифестацией СД 1. Необходимы дополнительные исследования для подтверждения ассоциации полиморфизма С1159А гена ИЛ12B с СД 1 с поздней манифестацией у этнических русских.

Zh R Balkhiyarova

Институт биохимии и генетики УНЦ РАН;

T V Morugova

Башкирский государственный медицинский университет, Уфа

D Sh Avzaletdinova

Башкирский государственный медицинский университет, Уфа

Olga Evgen'evna Mustafina

Институт биохимии и генетики УНЦ РАН;

  1. Дедов И.И., Кураева Т.Л., Петеркова В.А. и др. // Сахарный диабет у детей и подростков - Москва 2002.
  2. Sternesjo J., Sandler S. Effects of interleukin-12 in vitro on pancreatic islets isolated from normal rodents and from non-obese diabetic mice //J. Endocrinol. - 1998. - Vol. 158. - p. 69-75.
  3. Davoodi-Semiromi A., Yang J., She J. // IL-12p40 Is Associated With Type 1 Diabetes in Caucasian-American Families. // Diabetes - 2002. - Vol. 51. - p. 2334-2336.
  4. Morahan G., Huang D., Ymer S.I. et al. // Linkage disequilibrium of a type 1 diabetes susceptibility locus with a regulatory IL12B allele // Nature genetics - 2001. - Vol. 27. - p. 218-221.
  5. Windsor L., Morhan G., Huang D. et al. // Alleles of the IL12B 3'UTR associate with late onset of Type 1 diabetes // Human Immunol. - 2004. - Vol. 65. - p. 1432-1436
  6. Wen Y., Gu J., Li S., Reddy M., Natarajan R., Nadler J. // Elevated Glucose and Diabetes promote Interleukin 12 Cytokine Gene Expression in Mouse Macrophages // Endocrinology- 2006. - Vol. 2. - p. 2518- 2525.
  7. Wolf S.F. et al. // Cloning of cDNA for natural killer cell stimulatory factor, a heterodimeric cytokine with multiple biologic effects on T and natural killer cells // J. Immunol. - 1991. - Vol. 146. - p. 3074-3081
  8. Gubler U. et al. // Coexpression of two distinct genes is required to generate secreted bioactive cytotoxic lymphocyte maturation factor // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1991. - Vol. 88. - p. 4143-4147.
  9. Bergholdt R., Ghandil P., Johannesen J. // Genetic and functional evaluation of an interleukin-12 polymorphism (IDDM18) in families with type 1 diabetes // J. Med. Genet. - 2004. - Vol. 4.
  10. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. // Molecular cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Habor Laboratory press - 1989. - p.479.
  11. Rigat B., Hubert C., Corvol P., Soubreir F. // PCR detection of the insertion/ deletion polymorphism of the angiotensin converting enzyme gene (DCP1) (depeptidyl-carboxypeptidase 1) // Nucl Acids. Res. - 1992. - Vol. 20. - P. 1433.
  12. Roff P.A., Bentzen P. // The statistical analysis of mitochondrial DNA polymorphisms chi 2 and the problem of small samples // Mol. Biol. Evol. - 1989. - Vol.6. - P.539-545.
  13. Животовский Л.А. // Популяционная биометрия // Москва. Наука 1991., с. 120-137.
  14. Bland J. M., Altman D.G. The odds ratio. // BMJ. 2000 - Vol. 320. - P. 1468.
  15. Авзалетдинова Д.Ш., Моругова Т.В., Аглямова А.Н., Еличева З.М., Хуснутдинова Э.К., Мустафина О.Е. Полиморфизм гена главного комплекса гистосовместимости класса II DRB1 и риск развития сахарного диабета типа 1 в этнических группах Башкортостана // Сахарный диабет. - 2005. - № 1. - С. 2-4.
  16. Nistico L. et al. // IL12B polymorphism and type 1 diabetes in the Italian population: a case-control study // Diabetes - 2002. - Vol. 51(5) - p.1649-1650.
  17. Latsi P., Pantelidis P., Vassikakis D. et al. // Analysis of IL12 p40 subunit gene and IFN- G5644A polymorphisms in Idiopathic pulmonary Fibrosis // Respiratory Research - 2003. - Vol.4.
  18. Ma X, Reich R., Gonzalez O., Pan X. et al. // No evidence for association between the polymorphism in the 3' untranslated region of interleukin- 12B and human susceptibility to tuberculosis // J. Infect Dis. - 2003. - Vol. 188(8). - p.1116-1118.
  19. Litjens N., van der Plas M., Ravensbergen B. Et al.// Psoriasis is not associated with IL-12p70/IL-12p40 production and IL12B promoter polymorphism // J. Of Investigative Dermatology - 2004. - Vol. 122 - p. 923-926.
  20. Robertson M., Ritz J. // Interleukin 12: Basic Biology and Potential Applications in Cancer Treatment // The Oncologist - 1996. - Vol. 1. - p.88 - 97.

Views

Abstract - 841

PDF (Russian) - 469

PlumX


Copyright (c) 2007 Balkhiyarova Z.R., Morugova T.V., Avzaletdinova D.S., Mustafina O.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.