Частота мутаций генов TNF, VEGFа, IL6 при язвенном колите
Автор: Рыбачков В.В., Хохлов А.Л., Сорогин С.А., Березняк Н.В.
Журнал: Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова @vestnik-pirogov-center
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 2 т.17, 2022 года.
Бесплатный доступ
Полиморфные варианты генов изучены у 50 пациентов с язвенным колитом в возрасте от 18 до 79 лет, 28 мужчин (56%) и 22 женщины (44%). Возраст: до 35 лет (38%), от 36 до 50 лет (30%), старше 51 года (32%). По протяженности патологического процесса преобладали больные с тотальным колитом (84%). Больные с левосторонним колитом (14%) или проктитом (2%) встречались реже. У 28 пациентов (56%) наблюдалось хроническое непрерывное течение, у 14 (28%)-хроническое рецидивирующее, у 8 (16%) - острое течение. По степени тяжести атаки: со среднетяжелой (42%), легкая (28%) и тяжелая (32%) атаки наблюдались реже. Среди обследуемых оперативное вмешательство было выполнено у 8 больных (16%), остальные больные (84%) были пролечены консервативно. Диагноз язвенный колит ставился на основании данных клиники, ультразвукового исследования, колоноскопии, визуальной оценки патологического процесса во время операции и гистологического исследования операционного материала. Цель: разработать подходы к оценке течения и повысить эффективность прогнозирования язвенного колита с учетом мутаций генов, регулирующих фактор некроза опухоли (TNFa), фактор роста сосудистого эндотелия (VEGFA) и интерлейкин-6 (IL6). Мутации гена, кодирующего интерлейкин-6 (IL6) по гомозиготному варианту G174G, встречались в 24%, мутации гена, кодирующего фактор роста эндотелия сосудов (VEGFA) по гомозиготному варианту С634С, встречались с частотой 12%. Мутаций в гене, кодирующим фактор некроза опухоли (TNFa) в исследуемой группе выявлено не было. Мутация гена IL6 практически в равной степени встречается среди групп больных, которым была выполнена операция, и пациентов после консервативного лечения, а именно в 25% и 23,8%, соответственно. Однако мутации гена VEGFA достоверно чаще встречались (p = 0,03) среди пациентов с оперативным лечением в анамнезе (37,5%). Генетическое тестирование у пациентов с язвенным колитом позволяет прогнозировать эффективность лечебных мероприятий, вероятность повышенного риска оперативного лечения и может выступать одним из критериев при реализации персонализированного подхода у данного контингента больных.
Язвенный колит, лечение, мутация генов
Короткий адрес: https://sciup.org/140295060
IDR: 140295060 | DOI: 10.25881/20728255_2022_17_2_49
Текст научной статьи Частота мутаций генов TNF, VEGFа, IL6 при язвенном колите
Согласно актуальной отечественной и зарубежной литературе язвенный колит — это воспалительное заболевание кишечника, в развитии которого, как и при болезни Крона, играют роль дефекты врожденного и приобретенного иммунитета, нарушения кишечной микрофлоры, факторы окружающей среды на фоне генетической предрасположенности [1; 2]. Однако вопрос этиологии заболевания до сих пор остается открытым.
В настоящее время считается, что полиморфные гены цитокинов, предопределяющих основу гомеостаза физиологических параметров организма, участвуют в установке адаптивных иммунных реакций на заболевания человека [3–7]. Одним из звеньев патогенеза является гиперэкспрессия провоспалительных цитокинов, в первую очередь, фактора некроза опухоли-альфа (TNFα) и интетерлейкинов, в частности IL6, следствием чего является воспалительная лимфоплазмоцитарная инфильтрация и деструкция слизистой оболочки толстой кишки с характерными макроскопическими изменениями толстой кишки [8; 9].
Менее изучено значение сосудистого эндотелия в развитии язвенного колита [10]. У пациентов с язвенным колитом при иммуногистохимическом исследовании наблюдали наличие повышенной плотности микрососудов ткани толстой кишки, что коррелировало со степенью активности заболевания и экспрессией фактора роста сосудистого эндотелия [11].
Изложенные моменты являлись отправными для изучения влияния мутаций в генах, кодирующих фактор некроза опухоли (TNFα), интрелейкин-6 (IL6) и фактор роста сосудистого эндотелия (VEGFА).
Цель исследования
Разработать подходы к оценке течения язвенного колита с учетом мутаций генов, регулирующих фактор

некроза опухоли (TNFα), фактор роста сосудистого эндотелия (VEGFА) и интерлейкин-6 (IL6).
Материалы и методы
Полиморфные варианты генов TNFα, VEGFА, IL6 изучены у 50 пациентов с язвенным колитом в возрасте от 18 до 79 лет. Вычисления проводились с использованием критерия χ2 (хи-квадрат). Диагноз язвенный колит ставился на основании данных клиники, ультразвукового исследования, колоноскопии, визуальной оценки патологического процесса во время операции и гистологического исследования операционного материала.
В исследуемой группе было 28 мужчин (56%) и 22 женщины (44%). В возрастном аспекте пациенты были разделены на 3 группы: до 35 лет (38%), от 36 до 50 лет (30%), старше 51 года (32%). По протяженности патологического процесса преобладали больные с тотальным колитом (84%). Больные с левосторонним колитом (14%) или проктитом (2%) встречались значительно реже. Что касается характера течения заболевания, у 28 пациентов (56%) наблюдалось хроническое непрерывное течение, у 14 (28%) — хроническое рецидивирующее, у 8 (16%) — острое течение. По степени тяжести атаки по Truelove-Witts (Ивашкин В.Т., 2019) превалировали пациенты с среднетяжелой атакой (42%), легкая (28%) и тяжелая (32%) атаки наблюдались реже.
Исследования проводились в сроки от 1 года до 20 лет с момента выписки из стационара. 32 больным (64%) исследования проведены в течение 5 лет после выписки, 8 (16%) в течение 10 лет, 7 (14%) в течение 15 лет, 3 больным (6%) в сроки более 15 лет после выписки из стационара.
Среди исследуемых оперативное вмешательство было выполнено у 8 больных (16%), остальные больные (84%) были пролечены консервативно. Комплекс лечебных мероприятий включал в себя антибактериальную терапию, применение сульфаниламидных препаратов (сульфасалазин, месалазин по схеме), гормональная терапия (преднизолон) и биологическая терапия (инфликсимаб, адалимумаб, голимумаб) по показаниям. Оперативное пособие сводилось к выполнению кол-проктэктомии с выведением одноствольной илеостомы по Бруку (50%), колэктомии с выведением одноствольной илеостомы по Бруку (25%), субтотальной колэктомии с выведением одноствольной илеостомы по Бруку (12,5%), операции Гартмана (12,5%). Летальных исходов не было.
В качестве контроля проведено аналогичное исследование у 40 условно здоровых людей без выявленной сопутствующей патологии. В возрастном аспекте группу контроля составили лица от 21 до 59 лет. Соотношение мужчин и женщин было равным.
Забор крови проводился после добровольного информированного согласия пациентов. Исследуемым образцом являлась венозная кровь, которую после получения помещали в пробирки с антикоагулянтом ЭДТА.
Биоматериал переносился в пробирку амплификатора для проведения полимеразной цепной реакции. Ампли-фикатор обеспечивает циклический нагрев и охлаждение биоматериала, активизируя процесс расхождения цепей ДНК. При доведении содержимого до нужной температуры добавлялись праймеры, которые прикрепляются к определенным нуклеотидам, выделяя заданный участок генома. После этого вносился энзим ДНК-полимераза для активации процесса репликации и выделения полиморфизмов исследуемого гена.
Результаты
В исследуемой группе мутации гена, кодирующего интерлейкин-6 (IL6) по гомозиготному варианту G174G встречались с частотой 24%, мутации гена, кодирующего фактор роста эндотелия сосудов (VEGFА) по гомозиготному варианту С634C встречались с частотой 12%. Мутаций в гене, кодирующим фактор некроза опухоли (TNFα) в исследуемой группе выявлено не было. Распределение полиморфизмов соответствует закону Харди-Вайберга.
Исходя из данных, представленных в таблице 1, следует, что среди пациентов с язвенным колитом чаще встречались мутации гена IL6 (24%). Мутации гена VEGFA встречались в 2 раза реже (12%). Частота полиморфных вариантов IL-6 (G174G) и VEGFA (C634C) существенно ниже в группе сравнения и составила 5% и 2,5%, соответственно.
Наиболее часто встречалась мутация гена IL6 среди мужчин (28,6%). Частота мутации этого гена среди женщин не превысила 18,9%. Что касается возрастного аспекта гомозиготный вариант IL-6 (G174G) с наибольшей частотой встречался среди пациентов старшей возрастной категории (старше 51 года, 43,8%), реже среди больных до 35 лет (21,1%). Наименьшая частота (6,7%) наблюдалась в группе больных от 36 до 50 лет.
Мутация гена VEGFA так же наблюдалась чаще среди мужчин 14,3%, однако в возрастном аспекте высокая частота изменений фиксирована среди больных старше 51 года (18,8%) и пациентов от 36 до 50 лет (13,3%), в отличии от частоты мутаций среди пациентов молодого возраста (5,3%).
Табл. 1. Частота мутаций в генах IL6 и VEGFА при язвенном колите
Группа больных |
Частота мутаций генов |
|||
IL-6 (G174G) |
VEGFA (C634C) |
|||
Язвенный колит |
Всего (n = 50) |
12 (24%)* |
6 (12%) |
|
Пол (n = 50) |
Мужчины (n = 28) |
8 (28,6%)* |
4 (14,3%) |
|
Женщины (n = 22) |
4 (18,9%) |
2 (9,1%) |
||
Возраст (n = 50) |
До 35 лет (n = 19) |
4 (21,1%) |
1 (5,3%) |
|
От 36 до 50 лет (n = 15) |
1 (6,7%) |
2 (13,3%) |
||
От 51 лет (n = 16) |
7 (43,8%)* |
3 (18,8%) |
||
Группа сравнения (n = 40) |
2 (5%) |
1 (2,5%) |
Примечание : * — достоверность к группе сравнения (p<0,05).
Табл. 2. Частота мутаций в генах IL6 и VEGFА при язвенном колите в зависимости от протяженности процесса
Протяженность процесса |
Частота полиморфных вариантов генов |
||
IL-6 (G174G) |
VEGFA (С634C) |
||
Язвенный колит |
Проктит (n = 1) |
– |
– |
Левосторонний колит (n = 7) |
1 (14,2%) |
2 (28,6%)* |
|
Тотальное поражение (n = 42) |
11 (26,2%)* |
4 (9,5%) |
|
Группа сравнения (n = 40) |
2 (5%) |
1 (2,5%) |
Примечание : * — достоверность к группе сравнения (p<0,05).
Табл. 3. Частота мутаций в генах IL6 и VEGFА при язвенном колите в зависимости от метода лечения и объема оперативного пособия
Метод лечения |
Частота полиморфных вариантов гена |
||
IL-6 (C174G) |
VEGFA (G634C) |
||
Операция |
Оперативное (n = 8) |
2 (25%) |
3 (37,5%)* |
Колэктомия с илеостомией по Бруку (n = 2) |
1 (50%) |
– |
|
Операция Гартмана (n = 1) |
– |
1 (100%)* |
|
Колпроктэктомия с илеосто-мией по Бруку (n = 4) |
1 (25%) |
2 (50%)* |
|
Субтотальная колэктомия с илеостомией по Бруку (n = 1) |
– |
– |
|
Консервативное лечение (n = 42) |
10 (23,8%) |
3 (7,1%) |
Примечание : * — достоверность к группе больных без оперативного лечения в анамнезе (p<0,05).
Согласно полученным данным мутации гена IL6 по гомозиготному варианту G174G встречались с наибольшей частотой среди пациентов с тотальным поражением толстой кишки, и почти в 2 раза реже (14,2%) среди пациентов с левосторонним колитом. Что касается гена VEGFA, наблюдалась противоположная картина. Мутации по гомозиготному варианту С634C встречались чаще при левостороннем колите (28,6%), чем при тотальном поражении толстой кишки (9,5%). У пациента с проктитом мутации генов выявлено не было.
Анализируя таблицу 3, можно сделать вывод о том, что мутация гена IL6 практически в равной степени встречается среди групп больных, которым была выполнена операция и пациентов после консервативного лечения, а именно в 25% и 23,8%, соответственно. Однако мутации гена VEGFA достоверно чаще встречались (p<0,05) среди пациентов с оперативным лечением в анамнезе (37,5%), чем среди больных без оперативного лечения (7,1%). У пациентов с субтотальной колэктомией в анамнезе мутаций исследуемых генов выявлено не было.
Выводы
При язвенном колите частота мутаций гена IL6 достигает 24%. Мутации гена VEGFA встречались в 2 раза реже (12%). Мутаций в гене TNFα выявлено не было. Установлено, что мутации в гене IL6 чаще встречаются среди пациентов мужского пола, старше 51 года. По про- тяженности процесса мутации гена IL6 ассоциированы с левосторонним колитом, а мутации VEGFA с тотальным поражением кишки. Мутация гена VEGFA в определенной степени может свидетельствовать о вероятности повышенного риска оперативного лечения.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов (The authors declare no conflict of interest).
Список литературы Частота мутаций генов TNF, VEGFа, IL6 при язвенном колите
- Валуйских Е.Ю. Влияние генетических и средовых факторов на клинические проявления хронических воспалительных заболеваний кишечника (болезнь Крона и неспецифический язвенный колит): Автореф. дис. … канд. мед. наук. — Новосибирск; 2012.
- Ивашкин В.Т. и др. Проект клинических рекомендаций по диагностике и лечению язвенного колита // Колопроктология. — 2019. — №18(4). — C.7-36.
- Макейкина М.А. и др. Генетические прогностические факторы течения неспецифического язвенного колита // Практическая медицина. — 2012. — №9(65). — С.133-136.
- Насыхова Ю.А. и др. Анализ полиморфизма генов NOD2/ CARD15 и TNFα у пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями желудочно-кишечного тракта // Молекулярная медицина. — 2010. — №3. — С.32–37.
- Рыбачков В.В., Шубин Л.Б., Березняк Н.В. Критерии прогнозирования течения болезни Крона // Актуальные аспекты хирургии. Сборник научно-практических работ. Южно-Уральский государственный медицинский университет. — 2020. — №13. — С.39-42.
- Стёпина Е.А. и др. Диагностическая и прогностическая значимость маркеров эндотелиальной дисфункции у пациентов с язвенным колитом // Казанский медицинский журнал. — 2016. — Т.97. — №2. — С.187-191.
- Хохлов А.Л., Рыбачков В.В., Березняк Н.В. Частота полиморфизма гена CARD15/NOD2 при болезни Крона // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н. И. Пирогова. — 2019. — №1. — С.53-55.
- Шумилов П.В. и др. Полиморфизм генов NOD2/CARD15, OCTN1 и OCTN2 у 5. детей с болезнью Крона и язвенным колитом // Лечение и профилактика. — 2011. — №1. — С.16–21.
- Alkim C, et al. Expression of p53, VEGF, microvessel density, and cyclin-D1 in noncancerous tissue of infl ammatory bowel disease. J. Dig. Dis. 2009; 54: 1979-1984.
- Barkhordari E, et al. Proinflammatory cytokine gene polymorphisms in irritable bowel syndrome. J. Clin. Immunol. 2010; 30: 74-79.
- Stankovic B, et al. Variations in inflammatory genes as molecular markers for prediction of inflammatory bowel disease occurrence. J. Dig. Dis. 2015; 16: 723-733.