Роль системы матриксных металлопротеиназ в патогенезе профессиональных заболеваний органов дыхания 14. 02. 04. медицина труда
|
|
Скачать 316.69 Kb.
|
|
На правах рукописи ФОМИНА ВАЛЕРИЯ СЕРГЕЕВНА РОЛЬ СИСТЕМЫ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ В ПАТОГЕНЕЗЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ 14.02.04.– медицина труда Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2010 Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук научно-исследовательском институте медицины труда РАМН. Научный руководитель: Доктор биологических наук, профессор Л.П. Кузьмина Официальные оппоненты:
Ведущая организация - МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского. Защита состоится « ____ » _____________ 2010 года. на заседании Диссертационного совета Д.001.012.01. при НИИ медицины труда РАМН по адресу: 105275 Москва, проспект Буденного, 31 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института медицины труда РАМН Автореферат разослан « ____ » _____________ 2010 г. Учёный секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор Н.Б. Рубцова ^ Комплексное и комбинированное воздействие вредных факторов производственной среды, приводит к возникновению и развитию бронхолегочной патологии различного генеза. Болезни органов дыхания от воздействия промышленных аэрозолей занимают ведущее место в структуре профессиональной заболеваемости трудоспособного населения в России. Они характеризуются высокой распространённостью и неуклонным ростом. [Измеров Н.Ф., 2009; Монаенкова А.М., 2002; Милишникова В.В., 2004 и др.] В настоящее время не теряют своей актуальности исследования по изучению механизмов повреждения легочной ткани, изысканию возможностей для ранней диагностики и представлению новых подходов к лечению данной патологии. В патогенезе бронхолегочной патологии выделяют три ведущие составляющие: хроническое воспаление, дисбаланс в системе «протеолиз – антипротеолиз» и оксидативный стресс. При анализе данных последних лет обращает на себя внимание важность оценки баланса в системе протеолиз-антипротеолиз при заболеваниях воспалительной природы. Проведены многочисленные исследования системы «протеолиз-антипротеолиз» с определением содержания сериновых и цистеиновых протеиназ и их ингибиторов у больных профессиональной патологией бронхолегочной системы. [Л.П. Кузьмина 2003, 2005, 2008, О.В.Чиненная, 2003, О.И. Румянцева, 2005] Данные исследования свидетельствуют о том, что характер развития патологии, клинические проявления и течение заболеваний бронхолегочной системы у работающих определяются не только составом промышленных аэрозолей и длительностью воздействия вредных производственных факторов, но и индивидуальными особенностями организма. В литературе освещены вопросы участия системы матриксных металлопротеиназ в развитии доброкачественных, злокачественных и хронических заболеваниях легких, таких как ХОБЛ, бронхиальная астма, туберкулез, рак легкого. [М.В. Веселовская 2007; Doornaet et al.2003; Amara et al. 2007; Bechtold et al. 1985; Hirano et al. 2003]. Однако, роль матриксных металлопротеиназ в патогенезе профессиональной бронхо-легочной патологии остается не изученной. Данные по частоте встречаемости полиморфных вариантов гена матриксной металлопротеиназы-1(ММП-1), являются неоднозначными и противоречивыми. Система «протеолиз-антипротеолиз» регулируется несколькими генами, их соотношение может предопределять наследственную предрасположенность к тем или иным заболеваниям. Так, в случае наследственных нарушений правильности синтеза одного из звеньев системы возникает дисбаланс ферментов и их ингибиторов. Протеолитические ферменты вызывают деградацию всех компонентов внеклеточного матрикса паренхимы легких, включая эластин, коллаген, фибронектин, ламинин, протеогликаны. При этом происходит разрушение эластического каркаса тканей и нарушение нормальной архитектоники легких. Тонкие эластические волокна межальвеолярных перегородок разрушаются быстрее, чем их пучки в стенках - формируется эмфизема легких. Возникает обструктивный синдром, в основе которого лежит нарушение равновесия эластического натяжения между легочной паренхимой и бронхами. Все вышеизложенное определяет актуальность изучения системы протеолиз-антипротеолиз на уровне системы матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов, сериновых протеиназ - нейтрофильной эластазы (НЭ) и α1-ингибитора протеиназ (α1 ИП) с использованием молекулярно-генетических и биохимических методов исследования у больных профессиональными заболеваниями органов дыхания для выявления маркеров индивидуальной предрасположенности к развитию профессиональных заболеваний бронхо-легочной системы и оценки выраженности воспалительно-деструктивных изменений в легочной ткани Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетных тем ГУ НИИ медицины труда РАМН: № 0602 «Разработка дифференцированных систем комплексной профилактики профессиональной и производственно-обусловленной патологии и реабилитации работников современных производств с учетом ведущих факторов риска нарушения здоровья» и № 0904 «Производственные факторы, как триггеры в развитии наиболее распространенных форм общесоматической патологии и роль медицины труда в системе их профилактики» ^ изучение роли системы матриксразрушающих металлопротеиназ и их ингибиторов в патогенезе профессиональных заболеваний бронхолегочной системы для расширения представления о патогенетических механизмах формирования профессиональных заболеваний легких с целью разработки биохимических критериев оценки риска развития бронхолегочной патологии и для оценки выраженности воспалительных и деструктивных процессов. Для достижения цели предстояло решить следующие задачи:
^ состоит в изучении системы протеолиз-антипротеолиз на уровне системы матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов с использованием молекулярно-генетических и биохимических методов. В результате проведенных исследований получены новые данные, расширяющие представления о патогенетических механизмах развития профессиональной бронхолегочной патологии. Впервые показано, что наиболее выраженные изменения в системе матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов были выявлены в группах больных профессиональным бронхитом и пневмокониозами (силикоз и гиперчувствительный пневмонит). Впервые разработана тест-система для определения генетического полиморфизма гена матриксной металлопротеиназы-1, на основании знания о характере полиморфизмов инсерций/делеций гуанина (1607delG) в промоторном участке гена. Разработан новый способ детекции для выявления дефицитных SZ аллелей гена α1- ингибитора протеиназ (FLASH-детекция), который позволяет сократить время проведения и стоимость анализа, а также делает более безопасным проведение анализа для персонала. Изучена зависимость особенностей клинического течения профессиональных заболеваний органов дыхания (выраженность дыхательной недостаточности, наличие пневмосклероза и эмфиземы легких, наличие сочетанной патологии) от наличия полиморфных вариантов генов металлопротеиназы-1 (гетерозиготный вариант G1-инсерция гуанина, гомозиготный вариант G2-делеция гуанина и α1- ингибитора протеиназ (PiMM, PiMZ, PiMS). Проведена оценка диагностической информативности биохимических и молекулярно-генетических методов исследования. Показано, что биохимические методы позволяют изучать механизмы формирования воспалительно-деструктивных изменений в легочной ткани, оценить степень выраженности этих изменений. Применение генетических методов анализа (пиросиквенирование и аллельспецифичная ПЦР-реакция) для выявления полиморфных вариантов генов металлопротеиназы-1 и α1-ингибитора протеиназ дает возможность проводить скрининговые исследования для оценки риска развития профессиональных заболеваний бронхолегочной системы. ^ Разработана тест-система для определения инсерций (G1) и делеций (G2) гена матриксной металлопротеиназы-1. Разработан комплекс биохимических и молекулярно-генетических показателей протеиназно-ингибиторной системы, включающий определение (инсерции/делеции гуанина гена металлопротеиназы-1), про-фермента матриксной металлопротеиназы-1, нейтрофильной эластазы, α1- ингибитора протеиназ (определение гипосекреторных S и Z вариантов), тканевого ингибитора металлопротеиназ-1 для оценки риска развития и прогноза заболевания. Основными формами внедрения являются:
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ: проведена на заседании специалистов клинического отдела профессиональных и производственно обусловленных заболеваний НИИ Медицины труда РАМН (16.06.2010). Материалы диссертации были доложены и обсуждены: На XVII Национальном конгрессе по болезням органов дыхания. Казань 2007г., на VIII Всероссийском Конгрессе «Профессия и здоровье» Москва 2009 г. В рамках конгресса проводился конкурс молодых ученых, по результатам которого данная работа была удостоена диплома (II место), на симпозиуме «Применение комплексных программ для санаторно-курортного лечения и реабилитации больных профессиональными заболеваниями и пострадавших от производственных травм и несчастных случаев», проведенного в рамках Всероссийского Форума «Развитие санаторно-курортной помощи, восстановительной медицины и медицинской реабилитации» (Москва, 2010 г.) Всего по теме диссертации опубликовано 7 работ. ^ . Работа изложена на ___ страницах машинописного текста, состоит из введения, глав, обсуждения, выводов, списка литературы, содержащего ____ отечественных и ____ иностранных источников. Иллюстрации представлены таблицами и рисунками. ^ 1. В патогенетических механизмах развития бронхолегочной патологии важную роль играет нарушение баланса матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов, в основе которого лежит изменение их соотношения, а также наличие полиморфных гипо- или гиперсекреторных мутаций генов ферментов и ингибиторов. 2. Сочетание неблагоприятных гетеро- и гомозиготных аллелей генов металлопротеиназы -1 и α1- ингибитора протеиназ характеризуется тяжелым течением и наличием сочетанной бронхолегочной и кожной патологии. 3. Для оценки риска развития, тяжести клинического течения и прогноза профессиональной бронхолегочной патологии целесообразно определение биохимических и молекулярно-генетических показателей системы «протеолиз-антипротеолиз» на уровне ферментов - металлопротеиназы -1, нейтрофильной эластазы и ингибиторов - α1-ингибитора протеиназ, тканевого ингибитора металлопротеиназ-1. ^ Для решения поставленных в работе задач в условиях клиники НИИ Медицины труда РАМН было обследовано 100 человек, имеющих профессиональные заболевания бронхолегочной системы (пневмокониозы - силикоз и гиперчувствительный пневмонит; профессиональный бронхит; бронхиальная астма) и 30 работников производств асбестоцементных изделий (АЦК), не имеющих установленной профессиональной патологии. Результаты биохимических исследований сопоставлялись с группой 40 практически здоровых лиц, не имевших профессионального контакта с производственными факторами, а также хронических и острых заболеваний бронхолегочной системы (по результатам обследований в клинике НИИ Медицины труда РАМН). Общее клиническое обследование больных проводилось в терапевтическом отделении клиники института. Особое внимание уделялось диагностике болезней органов дыхания. Всем проводилось рентгенологическое исследование органов грудной клетки (рентгенография в прямой и боковой проекциях, увеличенные рентгенограммы, томограммы), исследование функции внешнего дыхания (ЖЕЛ, ОФВ1, ОФВ1/ЖЕЛ), анализ периферической крови. Для решения поставленных в работе задач у обследованных лиц и лиц контрольной группы был проведен анализ биохимических и молекулярно-генетических показателей системы протеолиз-антипротеолиз на уровне матриксной металлопротеиназы-1, нейтрофильной эластазы, α1-ингибитора протеиназ, тканевого ингибитора металлопротеиназ-1. В качестве материала для исследований использовалась кровь, взятая из локтевой вены. Содержание в сыворотке крови матриксных металлопротеиназ, нейтрофильной эластазы, ингибитора металлопротеиназ определяли методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем фирмы «RsD Systems» (США) с оценкой результатов на вертикальном фотометре «Multiscan» с последующей обработкой результатов компьютерной программой «Genesis». Уровень α1-ингибитора протеиназ определяли спектрофотометрическим методом на автоматическом биохимическом анализаторе «Кonelab 30i» с использованием тест-систем фирмы «Termo electron corporation». Молекулярно-генетическими методами проводили генотипирование матриксной металлопротеиназы-1 и α1-ингибитора протеиназ методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с выявлением гипо- и гиперсекреторных аллелей генов фермента и ингибитора. Для выявления наследственно обусловленного дефицита α1-ингибитора протеиназ определяли гипосекреторные его варианты Z или S методом аллельспецифичной полимеразной цепной реакции. Для определения полиморфных вариантов гена α1-ингибитора протеиназ был разработан метод флюоресцентной детекции результатов ПЦР. Подобраны флюоресцентные зонды, используемые при детекции продукта ПЦР в модификации FLASH по конечной точке на детекторе флуоресценции «Джин» (Метод разработан совместно с сотрудником лаборатории ПЦР-диагностики Московской станции переливания крови, филиала центра крови ФМБА России, д.б.н. А.А. Еловым). Для определения полиморфизма гена матриксной металлопротеиназы-1 был применен метод пиросеквенирования, разработанный совместно с лабораторией постгеномных технологий НИИ МТ РАМН (зав. лабораторией постгеномных технологий, академик РАМН В.В. Покровский). Ген ММП-1 расположен в 11-й паре хромосом. Был определен характер полиморфизма инсерций/делеций гуанина (1607delG) в промоторном участке гена ММР-1 (с использованием базы данных NCBI). Наличие инсерции/делеции влияет на уровень транскрипции гена, обуславливая повышенный синтез профермента и как следствие – повышение активности матриксной металлопротеиназы-1, избыток которой способствует деструкции компонентов соединительной ткани. При этом гомозиготный вариант с делецией гуанина 2G имеет более высокую транскрипционную активность, чем промотор с гетерозиготным аллельным вариантом гена, имеющий инсерцию гуанина 1G в промоторной области. При этом отсутствие инсерций/делеций гуанина определяет нормальный уровень синтеза и активности фермента. Используемый в основе метода принцип пиросеквенирующего синтеза обеспечивает надежность и точность полученных результатов, высокую пропускную способность, максимальную автоматизированность процесса, быстроту проведения анализа [Chen D.C. et al., 2003; Royo J.L. et al., 2009]. Пиросеквенирование является новым поколением методик секвенирования, нашедшее свое применение, как в фундаментальных исследованиях, так и в диагностических целях [Voelkerding K.V. et al, 2009]. Разработана тест-система на выявление полиморфных гиперсекреторных вариантов гена ММП-1, которая позволит определять индивидуальный риск развития заболеваний бронхолегочной системы при воздействии производственных факторов. (Заявка на патент № 2010134590 от 19.08.2010«Способ прогнозирования риска развития профессиональной бронхолегочной патологии»). Для пиросеквенирования используются приборы и станция для пробоподготовки фирмы «Qiagen», Германия. Для пиросеквинирования использовались пиросеквенаторы «PyroMark Q96 MD» и «PyroMark Q24». Статистическая обработка результатов проводилась с использованием компьютерной программы "Биостат". Был применен анализ качественных и количественных признаков с применением параметрических (однофакторный дисперсионный анализ, критерий Стьюдента) и непараметрических (анализ множественных попарных сравнений с применением критерия χ2, точного критерия Фишера) критериев статистической обработки. ^ Характеристика обследованного контингента больных и условий их труда. Условия труда оценивались с учетом научных разработок сотрудников гигиенических подразделений института, а также по данным характеристик условий труда, представленных территориальными ЦСЭН с мест работы заболевших. Основная масса обследованных больных (63% мужчины и 37% женщин) представлена лицами средних и старших возрастных групп Средний возраст лиц группы больных пневмокониозами составил 55,0 ± 2,58 лет, в группе больных хроническим профессиональным бронхитом – 59,0 ± 1,83, в группе лиц с диагнозом профессиональной бронхиальной астмы – 54,4 ± 1,59 лет. Средний возраст обследуемых лиц работающих на асбестцементном комбинате составил 29,1 + 4,3 года. Большая часть больных были заняты в строительстве, производстве строительных материалов - 59,2% человек. Эти рабочие имели контакт с промышленными аэрозолями сложного состава, включающего в себя вещества фиброгенного, раздражающего и сенсибилизирующего действия. Наряду с этим их труд был связан с воздействием неблагоприятных микроклиматических условий. Профессии 13,8% лиц были связаны с обработкой металла. 8,5% обследованных были медицинскими работниками и работниками фармацевтической промышленности и имели контакт с медикаментами, формальдегидом, хлорамином. 3% лиц работали в приборостроительной промышленности и имели контакт с кислотами, соединениями хлора, растворителями, смолами. 3,8% человек работали в сельскохозяйственной промышленности и контактировали с удобрениями, ядохимикатами и животными. 8,5% лиц работали в швейном производстве и имели контакт с текстильными аллергенами, клеями, кожей, мехом животных. 3,8% лиц работали в пищевом производстве, контактируя с мучной пылью. Развитие профессионального заболевания бронхолегочной системы от воздействия фиброгенной пыли в большинстве случаев наблюдалось у лиц со стажем работы во вредных условиях от 10 и более лет (55,7%). Все обследованные лица в зависимости от формы профессионального заболевания бронхолегочной системы были разделены на 4 группы. Первую группу составили 25 лиц с диагнозом пневмокониозы, среди них было выделено 11 человек с диагнозом гиперчувствительный пневмонит и 14 человек с диагнозом – силикоз. У 4 больных силикозом заболевание было осложнено туберкулезом, преимущественно очаговой локализации в стадии уплотнения. У 3 обследованных пневмокониотический процесс сочетался с клиническими проявлениями бронхита. При неосложненном силикозе и силикозе, осложненном хроническим бронхитом, рентгенологические изменения кониотического фиброза характеризовались преимущественно мелкоузелковым и узелковыми проявлениями типа p,q,r. Присоединение туберкулеза способствовало прогрессированию пневмофиброза до образования узловых форм (А,В,С) Среди 11 больных гиперчувствительным пневмонитом у 45% лиц заболевание характеризовалось средне-тяжелым течением, у остальных – отличалось тяжелым течением с быстрым развитием выраженной дыхательной недостаточности. У одного больного наблюдалась сочетанная кожная патология (экзема). У 72% больных группы пневмокониозами выявлена эмфизема легких, у 1-го пациента – бронхоэктазии. У 52% человек отмечались признаки дыхательной недостаточности 1-2 и 2 степени выраженности. У 10% лиц диагностировалось хроническое легочное сердце в стадии субкомпенсации. Вторую группу составили 30 больных с профессиональным бронхитом. Из них 17 человек страдали хроническим обструктивным бронхитом, а 13 - необструктивным. Рентгенологически у 87% лиц этой группы наблюдалась эмфизема легких. Дыхательная недостаточность в этой группе была наиболее выражена. Так у более чем половины больных диагностировалась дыхательная недостаточность 2, 3 степени. У 10% лиц диагностировалось легочное сердце в стадии субкомпенсации. Третью группу составили 45 пациентов с профессиональной бронхиальной астмой, из них у 44% больных была диагностирована средняя тяжесть заболевания, у 11% – тяжелое течение. Аллергическую форму имели 22% человек, аллергическую и неаллергическую - 33% (с сенсибилизацией к органическим веществам, хрому, никелю и формальдегиду). У 87% больных данной группы была выявлена эмфизема легких. По результатам рентгенографии у 27% лиц были обнаружены признаки пневмосклероза. У 16% больных была выявлена дыхательная недостаточность 1-2, 2 степени, у 36% - 2-3, 3 – степени. У 13% лиц больных диагностировалось хроническое легочное сердце в стадии субкомпенсации. Четвертая группа была представлена 30 пациентами, работниками асбестцементного комбината (АЦК), не имеющими профессиональных заболеваний бронхолегочной системы. Указанная группа была разбита на 2 подгруппы по наличию или отсутствию бронхолегочной патологии непрофессионального генеза. Все рабочие по результатам проведенных периодических медицинских осмотров были признаны годными к работе. Группу работников АЦК не имеющих бронхолегочной патологии вошли 17 человек. У 13 человек были выявлены заболевания бронхолегочной системы в виде хронического обструктивного бронхита у 38% лиц и хронического необструктивного бронхита у 24% лиц, с развитием эмфиземы легких и пнемосклероза по данным рентгенологического обследования. ^ Анализ изученных биохимических показателей системы «протеолиз-антипротеолиз» выявил наиболее выраженные изменения в группах больных профессиональным бронхитом и пневмокониозом (силикоз и гиперчувствительный пневмонит): достоверно высокие уровни нейтрофильной эластазы и тканевого ингибитора металлопротеиназ-1, α1-ингибитора протеиназ и низкий уровень профермента про-ММП-1, являющегося предшественником матриксной металлопротеиназы-1. В группе больных профессиональным хроническим бронхитом, силикозом и гиперчувствительным пневмонитом уровни нейтрофильной эластазы составили соответственно 3,18 нг/мл, 3,23 нг/мл и 3,51 нг/мл (в контрольной группе – 1,99 нг/мл) (таб.1, таб.2). Обращает на себя внимание достоверное понижение уровня про-ММП-1 в группах больных профессиональным бронхитом и гиперчувствительным пневмонитом - 1,53 и 0,23 соответственно (контроль 3,45 нг/мл). Основным ферментом, повреждающим эластические структуры бронхолегочной системы, является нейтрофильная эластаза, которая способна вызывать деградацию не только эластина, но и нативного коллагена, протеогликанов дыхательных путей, что делает ее участником процесса склерозирования. Весьма важным представляется значение нейтрофильной эластазы, как регулятора воспаления, при чем в разных ситуациях она может выступать как провоспалительный, так и противовоспалительный агент. Известна стимулирующая активность нейтрофильной эластазы на продукцию бронхиального секрета и способность подавлять цилиарную активность эпителия, усугубляя тем самым течение заболевания, что объясняет высокие значения этого показателя у больных силикозом, профессиональным бронхитом, гиперчувствительнм пневмонитом. Нейтрофильная эластаза является мощным активатором матриксных металлопротеиназ, воздействие которых способствует развитию склеротических процессов и фиброзу легочной ткани. Таким образом, высокий уровень нейтрофильной эластазы и пониженный уровень про-ММП-1 и у больных профессиональным бронхитом, силикозом и гиперчувствительным пневмонитом свидетельствует о высокой активности ограниченного протеолиза – активации профермента про-ММП-1 нейтрофильной эластазой, запускающих протеолитические процессы с последующей деструкцией компонентов соединительной ткани и развитием фиброза. ^
Примечание. Достоверность различий с контрольной группой. ** p <0,001;* р<0,05 ^
Примечание. Достоверность различий с контрольной группой. ** р <0,001; * р <0,05 При анализе средних уровней матриксных металлопротеиназ 2 и 8 в обследованных группах не было выявлено статистически значимых отличий от контрольных значений (таб.1, рис.1). При индивидуальном анализе уровня матриксной металлопротеиназы-8 было показано увеличение этого показателя в 1,5 раза и более в сравнении с референтными значениями у 11% лиц группы с профессиональным хроническим бронхитом и у 66% больных пневмокониозами. По данным литературы матриксная металлопротеиназа-8 является одной из наиболее активных коллагеназ, способных инициировать разложение коллагена I типа, что может свидетельствовать о развитии фиброзных поражений легких под действием неблагоприятных производственных факторов. Обращает на себя внимание достоверное понижение уровня про-ММП-1 - 0,92 нг/мл (контроль 3,45 нг/мл) и повышение уровня тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 230 нг/мл (контроль 123 нг/мл) в группе больных профессиональной бронхиальной астмой на фоне нормальных уровней нейтрофильной эластазы, α1-ингибитора протеиназ, матриксных металлопротеиназ-2,8 (таб.1, таб.2, рис.1). Современное определение бронхиальной астмы трактует астму как хронический воспалительный процесс нижних дыхательных путей. При наличии острого или хронического воспалительного процесса развивается комплекс защитных биохимических реакций, в которых участвуют многочисленные ферментные белки, выполняющие различные функции – транспортные, антиоксидантные, ингибиторные. Повышение уровня тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 у больных бронхиальной астмой является показателем воспалительных процессов. Однако, снижение про-ММП-1 и наличие значительного процента лиц (18%) с гиперсекреторными мутациями гена матриксной металлопротеиназы-1(инсерции и делеции) (рис.4) является показателем неблагоприятного прогноза заболевания. Особого внимания заслуживают исследования в системе «протеолиз-антипротеолиз» у работающих на асбестцементном комбинате. У лиц данной группы были выявлены достоверно высокие уровни тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ при нормальных уровнях протеолитических ферментов. При индивидуальном анализе было выявлено, что 35% лиц данной группы имели уровни нейтрофильной эластазы выше референтных значений и 40% лиц – имели снижение уровня про-ММП-1. Полученные данные свидетельствуют о прогностической значимости изученных показателей для оценки индивидуального риска развития заболеваний бронхолегочной системы при воздействии вредных производственных факторов (таб.1, таб.2, рис.1). .  ^ Активность матриксных металлопротеиназ в тканях зависит от уровня экспрессии их генов и от наличия активаторов, переводящих неактивный про-фермент в активную форму, и их ингибиторов. Баланс в системе «протеазы – ингибиторы» генетически детерминирован, к нарушению равновесия может приводить наследственно обусловленный недостаток синтеза ингибиторов протеиназ или избыточный синтез протеолитических ферментов, обладающих деструктивным действием. За развитие недостаточности a1-ИП отвечает ген, расположенный в 14-й паре хромосом. Выделяют 3 полиморфных варианта гена: M, Z и S. Нормальной секрецией отличается гомозиготный PiMM вариант. Гетеро- или гомозиготные по Z и S (PiMZ, PiZZ, PiMS, PiSS) варианты являются гипосекреторными и определяют высокий риск развития фиброзных изменений в легких и предрасположенность к развитию бронхо-легочной патологии. Результаты проведенного генотипирования α1 ИП методом аллельспецифичной ПЦР представлены на рис.2. Мутации гена α1 ИП были выявлены у 7 человек, с диагнозами: профессиональная бронхиальная астма, гиперчувствительный пневмонит, профессиональный бронхит. У 2-х больных были выявлены полиморфные PiMS генотипы, у 5-ти лиц были выявлены PiMZ генотипы. Полученные результаты подтверждают проведенные ранее исследования по выявлению гипосекреторных вариантов генов α1-ингибитора протеиназ и их роль в патогенезе профессиональной бронхолегочной патологии  ^ За избыточный синтез ММП-1 отвечает ген, расположенный в 11-й паре хромосом. При определении генотипов ММП-1 были обнаружены гетерозиготный генотип с инсерциями гуанина G1 у 47% обследованных лиц, и гомозиготный генотип с делециями гуанина G2 у - 15% (рис. 3). Полученные данные свидетельствуют о наследственно детерминированном повышении секреции протеолитического фермента матриксной металлопротеиназы-1, обладающей деструктивным действием.  ^ Результаты изучения распределения мутаций (инсерций G1 и делеций G2) по различным нозологическим формам представлены на рис.5. Наибольшее количество гетеро- и гомозиготных вариантов гена ММП-1 встречалось в группах профессионального хронического бронхита и силикоза соответственно.  ^ При сопоставлении тяжести клинического течения заболевания и наличия мутаций была выявлена достоверная связь между этими показателями. Так при наличии гетеро- и гомозиготных вариантов частота развития эмфиземы легких и пневмосклероза существенно превышает наличие этих клинических признаков у лиц при отсутствии мутаций (таб.3). ^
Примечание. Достоверность различий с группой лиц с отсутствием делеций/инсерций. **р<0,001; * р<0,05 Так, эмфизема у носителей гетерозиготного генотипа гена матриксной металлопротеиназы-1 G1 встречалась у 71% лиц(χ2 - 17,23 при р <0,0001), у носителей гомозиготного генотипа гена матриксной металлопротеиназы-1 G2 – у 84% лиц (χ2 -14,77 при р <0,0001), при отсутствии инсерций/делеций эмфизема встречалась в 28% случаев. Признаки пневмосклероза у носителей гетерозиготного генотипа гена матриксной металлопротеиназы-1 G1 встречались у 58% лиц ( χ2 - 12,8 при р <0,0001), у лиц имеющих гомозиготный вариант генотипа гена матриксной металлопротеиназы-1 G2 частота встречаемости составила 42% (χ2 - 4,6 при р <0,032), тогда как при отсутствии инсерций/делеций признаки пневмосклероза наблюдались у 16% лиц. Также представляло интерес проанализировать сочетание полиморфных аллельных вариантов генов матриксной металлопротеиназы-1 и α1- ингибитора протеиназ, один из которых связан с гиперсекрецией матриксной металлопротеиназы-1, обладающей деструктивным действием, а другой с гипосекрецией α1- ингибитора протеиназ и снижением ингибиторного потенциала у отдельных лиц. У 5 человек было выявлено сочетание 2 мутаций. Анализ зависимости тяжести клинического течения от наличия сочетания неблагоприятных аллельных вариантов гена матриксной металлопротеиназы1 и α1- ингибитора протеиназ представлен в таблице 4. Проведенный анализ выявил, что наличие совпадения гипо- и гиперсекреторных аллелей генов матриксной металлопротеиназы-1 и α1- ингибитора протеиназ характеризуется более тяжелым течением (дыхательная недостаточность - 2, 2-3 степени, наличие эмфиземы легких и сочетанной бронхолегочной и кожной патологии. Таким образом, проведенные исследования по изучению состояния системы «протеолиз-антипротеолиз» на уровне матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов расширяют представления о роли ограниченного и неограниченного протеолиза и свидетельствуют о патогенетической значимости данной системы в развитии профессиональной бронхолегочной патологии. Проведенные исследования биохимических и молекулярно-генетических показателей системы «протеолиз-антипротеолиз» выявили изменения соотношения между содержанием протеолитических ферментов и их ингибиторов во всех изученных группах с различной степенью выраженности, что свидетельствует об особенностях патогенетических механизмов развития представленных нозологических форм бронхолегочной патологии. Таблица 4 Сочетание полиморфных гипо- и гиперсекреторных аллелей генов α1-ИП и ММП-1 у больных профессиональной бронхолегочной патологией.
Анализ полученных результатов позволил выявить комплекс биохимических и молекулярно-генетических показателей протеиназно-ингибиторной системы для оценки индивидуального риска развития и прогноза профессиональных заболеваний бронхолегочной системы. ВЫВОДЫ
^
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям