ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛИМОРФНЫХ ГЕНОВ АПОПТОЗА У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ

Хайрутдинов В.Р., Пономарев И.А., Жуков А.С., Самцов А.В., Имянитов А.В.

Наша работа посвящена изучению молекулярных основ патогенеза псориаза. Поиск специфических для псориаза генов обусловлен наличием наследственной предрасположенности, присутствием аутоиммунного компонента и отсутствием целостного представления о патогенезе этого заболевания.

Псориаз относится к группе т.н. «пролиферативных заболеваний». Псориатические высыпания демонстрируют нарушение структурного гомеостаза кожи, для которого характерна гиперпролиферация кератиноцитов. Постоянство клеточного состава в организме поддерживается двумя противоположными процессами – пролиферацией и программируемой клеточной гибелью (апоптозом). До середины 1980-х исследования в области патогенеза псориаза концентрировались на регуляции роста и дифференцировки кератиноцитов. Но вполне очевидно, что регуляция клеточной гибели не менее важна для организма, чем пролиферация. Увеличение количества клеток может являться результатом нарушения каждого из этих процессов. Нарушение процессов пролиферации и дифференцировки кератиноцитов при псориазе рассматривается как следствие избыточной продукции цитокинов и факторов роста, развивающейся вследствие неадекватной активации Т-клеточного звена иммунитета.

CD4+ лимфоциты, проникая в эпидермис, посредством цитокинов взаимодействуют с кератиноцитами, стимулируя покоящиеся стволовые клетки к пролиферации. Элиминация активированных Т-лимфоцитов в области псориатических высыпаний на завершающем этапе воспалительного процесса происходит путем программируемой клеточной гибели. Апоптоз играет основную роль в процессе ликвидации псориатических бляшек и восстановлении кожного покрова в процессе лечения. В частности, индукция ПКГ в процессе терапии псориаза достигается системным и местным применением цитостатиков, глюкокортикостероидов, антралина, дитранола, действием ультрафиолетового света. Нарушение апоптоза, возможно, является одним из ключевых звеньев патогенеза псориаза. Дисбаланс программируемой клеточной гибели при псориазе может приводить к увеличению численности Тклеток, повышению продукции цитокинов воспаления и факторов роста, что вызывает гиперпролиферацию кератиноцитов и изменяет течение воспалительного процесса.

Реализация программы гибели клеток осуществляется посредством группы генов, принимающих участие в этом процессе в роли индукторов и блокаторов апоптоза. Говоря о генах, имеющихся у определенной популяции, генетики ввели понятие «полиморфизм». Под этим термином понимают существование нескольких вариантов одного гена, которые образовались в результате мутаций и не были удалены в ходе эволюционного отбора. Отличаясь всего одной аминокислотой, полиморфные белки, несущие роль ферментов, могут иметь различную функциональную активность. Повышенная или сниженная активность этих молекул может коррелировать с клиническим признаком болезни. Эта концепция и была заложена в нашей работе.

Ключевыми генами апоптоза являются р53, представители семейства фактора некроза опухолей и каспаз. Рецепторы семейства фактора некроза опухолей – TNFR1 и DR4 являются сенсорами, расположенными на поверхности клетки, воспринимающими и передающи

внеклеточные сигналы гибели внутрь клетки. p53 индуцирует универсальный каспазный механизм, приводящий клетку к апоптозу, и играет одну из ключевых ролей в реализации

лечебного эффекта излучения ультрафиолетового спектра при псориазе. Клетки, лишенные этого гена, становятся устойчивыми к УФ-индуцированному апоптозу, а инактивация протеина р53 приводит к резистентности клеток к ультрафиолетовой радиации. Каспазы, взаимодействуя друг с другом, запускают каскадный механизм активации ферментов, приводящий к разрушению клетки.

Из выше перечисленных генов мы выбрали 8 локусов, имеющих полиморфизм в кодирующей области.

Закономерно было ожидать наличие ассоциации между полиморфизмом генов апоптоза и предрасположенностью к псориазу, характером течения и тяжестью заболевания, ответом на УФ-терапию.

Целью настоящей работы было изучение распределения полиморфных аллелей генов апоптоза среди больных псориазом и их корреляции с клиническим фенотипом и результатами лечения.

Материал и методы исследования. Группа больных бляшечным псориазом была отобрана из числа пациентов клиники кожных и венерических болезней Военно-медицинской академии. В качестве источника ДНК использовались лейкоциты периферической крови 100 больных псориазом. В качестве контроля были изучены образцы крови 100 доноров, не имеющих псориаза в анамнезе.

Молекулярно-генетическое тестирование было основано на применении методики аллель-специфической ПЦР «в реальном времени».

Результаты. Встречаемость полиморфных вариантов исследуемых генов у больных псориазом была сравнима с таковой у здоровых доноров. Это позволяет исключить их из списка генов-кандидатов, предрасполагающих к развитию псориаза.

Распределение аллелей 10 из 12 полиморфных генов у больных с различными клиническими формами псориаза, тяжестью заболевания и характером не показало достоверных различий.

Интересные данные были получены при распределении генотипов Arg/Pro полиморфизма гена р53 у больных псориазом в зависимости от эффективности применения УФО и сезонность болезни (табл. 1). Пролиновый вариант белка р53 слабее индуцирует апоптоз. При этом у встречаемости пролинового варианта гена р53 с эффективностью УФ-терапии имеется обратная зависимость, а с летней формой псориаза – прямая. Полученные нами данные позволяют предположить, что Arg/Pro полиморфизм гена р53 оказывает модифицирующее влияние на течение псориаза. Под действием ультрафиолетовой радиации у больных псориазом, имеющих аргининовый вариант белка р53, происходит более интенсивная стимуляция апоптоза клеток кожи, в первую очередь, Т-лимфоцитов. Присутствие у пациента пролинового аллеля снижает чувствительность к лечебному действию УФО. Arg/Pro полиморфизм гена р53, вероятно, определяет сезонность псориаза. Гомозиготное состояние по пролиновому варианту гена р53 является причиной обострения псориаза в летний период года и приводит к развитию летней формы заболевания. В этом случае солнечные лучи вместо терапевтического действия, могут вызывать повреждение кожи и провоцировать рецидив болезни. Необходимо отметить, что до настоящего времени не было предложено гипотез, объясняющих существование летней и зимней форм псориаза.

Анализ распределения полиморфных вариантов каспазы-10 Ile479Leu выявил статистически достоверное снижение встречаемости генотипов Leu/Leu у больных псориазом 19/97 (19,6%), в сравнении со здоровыми донорами – 88/252 (34,9%) (р<0,05), (OR=-0,45; 95%

CI: 0,25-0,83).

Статистический анализ результатов выявил, что среди пациентов, имеющих выраженный лечебный эффект от УФО, отмечалась пониженная частота аллеля Pro – 9 из 92 (10%) по сравнению с больными, у которых положительного воздействия УФО не наблюдалось – 21 из 40 (53%) (р<0.01). Встречаемость аллеля Pro при летней форме – 22 из 34 (65%) наблюдалась значительно чаще, чем при зимней форме псориаза – 8 из 92 (9%) (р<0.01). Частота генотипа Pro/Pro у больных с летней формой псориаза была достоверно выше 5 из 17 (29%), чем у больных с зимней формой заболевания 1 из 46 (2%) (р<0.01).

Распределение полиморфных вариантов генов апоптоза у больных псориазом к настоящему моменту не изучено. Нами впервые произведена оценка встречаемости полиморфных аллелей этих генов в популяции Северо-западного региона. Полученные результаты указывают на отсутствие модифицирующего влияния полиморфизмов TNFR1, DR4, Casp5, Casp7, Casp9, Casp9, на течение псориаза, его тяжесть, ответ на УФ-терапию и позволяют исключить их из списка генов-кандидатов, предрасполагающих к развитию этого заболевания.

Полученные нами данные позволяют предположить, что Ile479Leu полиморфизм гена каспаза-10 является генетической детерминантой псориаза, наличие генотипа Leu/Leu снижает риск развития этого заболевания.

Результаты проведенного исследования позволяют персонализировать применение излучения ультрафиолетового спектра в лечении больных псориазом. Больным, имеющим оба аргининовых аллеля, рекомендуется применение УФ-терапии. Пациентам, обладающим и пролиновым, и аргининовым белком р53, при выборе этих процедур следует тщательно взвешивать ожидаемое терапевтическое действие и вероятность развития отдаленных побочных эффектов (в первую очередь, злокачественных новообразований кожи). У лиц, страдающих псориазом и гомозиготных по пролиновому варианту, УФО, вероятно, не окажет терапевтического воздействия, и его назначение может привести к ухудшению состояния больного.

В перспективе планируется изучить распределение у больных псориазом других полиморфных генов апоптоза. Дальнейшее изучение факторов, модулирующих функциональную активность каспазы-10, представляется значимым в исследовании нарушений клеточного гомеостаза иммунной системы и понимании патогенеза псориаза.

Наша работа направлена на то, чтобы привлечь интерес дерматовенерологов к исследованию генетических детерминант дерматозов. На первый взгляд, все эти термины «аллели», «полиморфизм», «кодоны», показатели распределения того или иного варианта гена у больных воспринимаются скучно. Но за подобными работами лежит путь к персонализации медицины, и дерматовенерологии в частности. До сих пор дерматологи подбирают терапию пациенту опытным путем, собирая анамнез и пробуя разные подходы. Почему одни и те же схемы лечения или дозы одного лекарственного препарата дают различный эффект у разных пациентов? Почему ультрафиолет дает замечательный терапевтический эффект у одного больного псориазом и вызывает бурное обострение у другого? За всеми этими отличиями стоит генетическая разнородность популяции людей и, следовательно, различная активность ферментативных систем. На примере нашего исследования мы показали, как, генотипируя один локус, можно персонализировать подход к подбору УФ-терапии больным псориазом. А ведь актуально изучить генетические детерминанты, влияющие на ответ препаратов из группы цитостатиков, глюкокортикостероидов, кальципотриола, biologicals. Медицина обозримого будущего – это наличие у каждого пациента в медицинской карте генетического паспорта, по аналогии с указанием группы крови, которая тоже является результатом комбинации аллелей А, В, О. Генотипирование необходимо выполнить всего один раз, так как генетический аппарат не меняется на протяжении жизни. На основании генетического паспорта будет производиться досимптоматическая идентификация предрасположенности к болезни, превентивное вмешательство, выбор фармакотерапии и индивидуальный подбор дозы на основе генотипа. Преимущество персонализированной медицины заключается в эффективности и специфичности терапии, уменьшении риска вредного действия, экономии времени и средств. В перспективе современные классификации, симптоматические, будут заменены на молекулярные, основанные на геномном анализе, а результаты терапии будут предсказываться на геномном профиле пациента.