Immunogenetic parameters in children with atopic diseases

Full Text

Введение

Атопический дерматит, аллергический ринит и атопическая бронхиальная астма являются частыми заболеваниями в детском возрасте. В патогенезе этих заболеваний главная роль принадлежит эндогенным факторам [1–7]: наследственной предрасположенности, атопии, гиперреактивности кожи (при атопическом дерматите), гиперреактивности слизистой оболочки носа (при аллергическом рините), гиперреактивности бронхов (при бронхиальной астме). Отличие атопических заболеваний от других аллергопатий заключается в том, что развитие первых может быть вызвано только аллергической реакцией немедленного типа, тогда как развитие вторых – аллергическими реакциями любого типа. В основе атопии лежат нарушения иммунитета, приводящие к возникновению дисбаланса между Th₁- и Th₂-клетками в сторону повышения активности последних. Th₂-клетки синтезируют IL-4, IL-10 и IL-13, которые стимулируют продукцию IgE В-клетками, индуцируют активность и пролиферацию эозинофилов, увеличивают экспрессию антигенов главного комплекса гистосовместимости, служат факторами роста тучных клеток. Манифестация атопических заболеваний у предрасположенных детей происходит при воздействии этиологически значимых аллергенов и других экзогенных факторов.

Принимая во внимание схожесть звеньев патогенеза, можно предположить, что у детей с атопическими заболеваниями существует ассоциативная связь с одними и теми же иммуногенетическими параметрами. Однако в ходе собственных исследований выявлены существенные различия в распределении антигенов главного комплекса гистосовместимости при атопических заболеваниях.

Цель исследования – определить особенности распределения антигенов главного комплекса гистосовместимости у больных атопическим дерматитом, у больных атопическим дерматитом с сопутствующим персистирующим аллергическим ринитом, у больных самостоятельным персистирующим аллергическим ринитом и больных атопической бронхиальной астмой.

Материалы и методы исследования

Под наблюдением в КОГБУЗ «Кировская областная детская клиническая больница» (главный врач – д-р мед. наук Н.Г. Муратова) и КОГБУЗ «Детский клинический консультативно-диагностический центр» (главный врач – М.В. Савинова) находилось 137 детей восточнославянской принадлежности в возрасте 5–10 лет с атопическими заболеваниями. У 34 пациентов отмечалось среднетяжёлое течение атопического дерматита (АтД), у 25 пациентов – среднетяжёлое течение АтД с сопутствующим персистирующим аллергическим ринитом (ПАР), у 25 пациентов – среднетяжёлое течение самостоятельного ПАР, у 53 пациентов – среднетяжёлое течение атопической бронхиальной астмы (АтБА). У наблюдаемых больных исследовали иммуногенетические параметры в лаборатории иммуногематологии (руководитель – д-р мед. наук Е.В. Бутина) ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови» ФМБА России.

Серологическое типирование лимфоцитов по HLA (Human Leucocytes Antigens) I класса выполнялось у больных в стандартном микролимфоцитотоксическом тесте [8] с помощью гистотипирующих панелей HLA-A и HLA-B (ЗАО «Гисанс», г. Санкт-Петербург), которые позволяют идентифицировать 19 HLA-антигенов локуса А и 35 HLA-антигенов локуса В. Лимфоциты для постановки микролимфоцитотоксической пробы выделяли из гепаринизированной крови методом градиентного центрифугирования с применением раствора фиколл-верографина. Пробу выполняли в микропланшетах Терасаки.

Молекулярное типирование HLA-генов DRB1 и DQB1 (HLA II класса) у наблюдаемых больных выполняли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с набором сиквенс-специфических праймеров, который включает в себя серию различных участков HLA-генов II класса и называется PCR-mSSR (polymerase-chain reaction sequence primer mixed). Набор реагентов позволяет выявлять 14 аллелей гена DRB1 (DRB1*01, 04, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) и 12 аллелей и групп аллелей гена DQB1 (DQB1*0201, 0301, 0302, 0303, 0304, 0305, 0401-2, 0501-4, 0503, 0601, 0602-8). ДНК выделяли из мононуклеаров крови пациентов путём трёхкратной обработки лизирующим буфером и центрифугированием. Выделенную ДНК амплифицировали в полимеразной цепной реакции.

Расчёт иммуногенетических параметров у наблюдаемых больных осуществляли с помощью формул, принятых в популяционной статистике. Частоту встречаемости конкретных HLA определяли как процентное отношение индивидов, несущих данный HLA, к общему числу обследованных в группе [3], и сопоставляли с характером распределения HLA в здоровой популяции детей, проживающих в Кировской области РФ.

Для установления существенности различий в характере распределения HLA в сравниваемых группах определяли критерий согласия (χ²) с поправкой на непрерывность вариаций по формуле: χ² = [(ad – bc) – 0,5]²/ (a + b) × (c + d) × (a + c) × (b + d), где а – количество пациентов, имеющих данный антиген, аллель или сочетание, b – количество пациентов, у которых данный антиген, аллель или сочетание отсутствует, с – количество здоровых детей, имеющих данный антиген, аллель или сочетание, d – количество здоровых детей, у которых отсутствует данный антиген, аллель или сочетание. С помощью специальных математических формул χ² переводили в уровень значимости различий Стьюдента (р).

Степень ассоциации того или иного иммуногенетического параметра с особенностями иммунологической реактивности у больных оценивали по критерию относительного риска (RR) по формуле: RR = f_n × (1 – f_k) / f_k × (1 – f_n), где f_n – частота встречаемости антигена в исследуемой группе (в десятичных дробях), f_k – частота встречаемости того же антигена в контрольной группе (в десятичных дробях). Показатель относительного риска (RR) обнаруживает, насколько чаще данное заболевание или ответная реакция организма развивается у лиц, имеющих определённый HLA-антиген, по сравнению с теми, у кого его нет. При нулевом значении одного из составляющих величину RR рассчитывали по формуле J. Haldane [6]. Принято считать, что при RR, равном 2,0 и больше, существует положительная ассоциация признака с заболеванием (предрасположенность к развитию болезни), тогда как значения RR меньше 1,0 указывают на резистентность индивида к данной патологии.

Этиологическую фракцию (EF), характеризующую силу положительной HLA-ассоциации [7], рассчитывали при значении величины критерия относительного риска RR больше 2,0 по формуле: $EF =\frac{RR -1}{RR }·F$, где F – частота встречаемости HLA, выраженная в десятичных дробях. Превентивную фракцию (PF), характеризующую силу отрицательной HLA-ассоциации [7], рассчитывали при значении величины критерия относительного риска RR меньше 1,0 по формуле: $PF =\frac{(1-RR)·F}{RP·(1-RR)+F}$, где F – частота встречаемости HLA, выраженная в десятичных дробях. При одинаковых значениях критерия относительного риска RR значение EF будет больше в том случае, когда связанный с развитием болезни HLA-маркер имеет большое распространение. В случае, если критерий относительного риска RR меньше 1,0 (при уменьшенном риске развития заболевания), вместо EF (этиологическая фракция) используют PF (превентивная фракция). Данный показатель характеризует превентивные свойства определённого HLA-маркера на популяционном уровне, а также зависит как от показателя RR, так и от частоты встречаемости данного HLA-маркера в исследуемой группе.

Математическую обработку результатов HLA-типирования у больных выполняли на персональном компьютере с использованием специальной программы, составленной сотрудниками лаборатории иммуногематологии ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови» ФМБА России на основании указанных выше формул. Контрольную группу в этих исследованиях составили 153 практически здоровых ребёнка.

Результаты и их обсуждение

Результаты, полученные при исследовании распределения антигенов главного комплекса гистосовместимости в группах детей с атопическими заболеваниями, представлены в таблице.

 

Антигены HLA-комплекса у детей с атопическими заболеваниями

HLA	Частота выявления, %		χ2	р	RR	EF	PF
	здоровые дети, n = 153	больные
Больные АтД, n = 34
B15 DRB1*13 DQB1*0602-8 DRB1*07 DRB1*11 DQB1*0303	7,8 13,6 37,9 30,1 25,2 23,3	28,1 32,0 70,0 10,0 10,0 7,0	8,9 4,9 8,4 6,0 4,1 5,2	<0,01 <0,05 <0,01 <0,02 <0,05 <0,05	4,6 3,1 3,8 0,3 0,3 0,2	0,22 0,22 0,50 – – –	– – – 0,22 0,17 0,18
Больные АтД с сопутствующим ПАР, n = 25
B12 B13 DQB1*01 B21 DQB1*302	20,3 13,1 31,1 9,1 19,4	52,0 48,0 56,0 4,0 4,0	10,0 15,5 4,4 0,2 2,4	<0,01 <0,01 <0,05 0,64 0,12	3,3 4,2 2,3 0,4 0,2	0,36 0,37 0,31 – –	– – – 0,05 0,13
Больные самостоятельным ПАР, n = 25
A10 DQB1*201 B16 DQB1*11 DQB1*303	7,8 29,1 13,7 25,2 23,3	32,0 64,0 4,0 12,0 4,0	10,3 9,2 1,1 1,3 3,6	<0,01 <0,01 0,30 0,25 0,06	3,7 3,2 0,3 0,5 0,2.	0,23 0,44 – – –	– – 0,09 0,23 0,20
Больные АтБА, n = 53
B18 A9 B35 DRB1*01	6,5 32,5 24,8 31,1	24,5 15,1 9,4 10,1	11,1 5,2 4,8 4,0	<0,01 <0,05 <0,05 0,07	4,6 0,4 0,3 0,5	0,19 – – –	– 0,21 0,17 0,11

 

Из материала, приведенного в таблице, следует, что в группе больных атопическим дерматитом отмечалась высокая частота встречаемости HLA I класса В15 (28,1 против 7,8 % в контроле; χ² = 8,9; p < 0,01; RR = 4,6; EF = 0,22), HLA II класса DRB1*13 (32,0 против 13,6 % в контроле; χ² = 4,9; p < 0,05; RR = 3,1; EF = 0,22) и DQB1*0602-8 (70,0 против 37,9 % в контроле; χ² = 8,4; р < 0,01; RR = 3,8; EF = 0,50). Представительство в тканях указанных антигенов ассоциировалось с повышением относительного риска развития заболевания в 3,1–4,6 раза (RR = 3,1–4,6). В то же время в группе больных АтД было выявлено выраженное снижение частоты встречаемости HLA II класса DRB1*07 (10,0 против 30,1 % в контроле; χ² = 6,0; p < 0,02; RR = 0,3; PF = 0,22), DRB1*11 (10,0 против 25,2 % в контроле; χ² = 4,1; p < 0,05; RR = 0,3; PF = 0,17) и DQB1*0303 (7,0 против 23,3 % в контроле; χ²= 5,2; p < 0,05; RR = 0,2; PF = 0,18), что ассоциировалось с определённой резистентностью к развитию заболевания (RR = 0,17–0,22).

В группе больных АтД с сопутствующим ПАР (см. таблицу) констатировалось выраженное повышение частоты встречаемости HLA I класса В12 (52,0 против 20,3 % в контроле; χ² = 10,0; p < 0,01; RR = 3,3; EF = 0,36) и В13 (48,0 против 13,1 % в контроле; χ² =15,5; p < 0,01; RR = 4,2; EF = 0,37), HLA II класса DQB1*01 (56,0 против 31,1 % в контроле; χ² =4,4; p < 0,05; RR = 2,3; EF = 0,31), что ассоциировалось у носителей указанных признаков с повышением относительного риска развития заболеваний в 2,3–4,2 раза (RR = 2,3–4,2). Вместе с тем в этой группе пациентов обнаруживалось понижение частоты встречаемости HLA I класса В21 (4,0 против 9,1 % в контроле; χ² = 0,2; RR = 0,4; PF = 0,05) и HLA II класса DQB1*302 (4,0 против 19,4 % в контроле; χ² = 2,4; RR = 0,2; PF = 0,13), что ассоциировалось с определённой резистентностью к развитию атопического дерматита с сопутствующим персистирующим аллергическим ринитом (RR = 0,2–0,4).

Исследования показали, что в группе больных самостоятельным ПАР имело место выраженное повышение частоты встречаемости в тканях HLA I класса А10 (32,0 против 7,8 % в контроле; χ² = 10,3; p < 0,01; RR = 3,7; EF = 023) и HLA II класса DQB1*11 (64,0 против 29,1 % в контроле; χ² = 9,2; p < 0,01; RR = 3,2; EF = 0,44), что ассоциировалось с повышением относительного риска развития заболевания в 3,2–3,7 раза (RR = 3,2–3,7). Также у пациентов этой группы отмечалось понижение частоты встречаемости HLA I класса В16 (4,0 против 13,7 % в контроле; χ² = 1,1; RR = 0,3; PF = 0,09), HLA II класса DRB1*11 (12,0 против 25,2 % в контроле; χ² = 1,3; RR = 0,5; PF = 0,23) и DQB1*303 (4,0 против 23,3 % в контроле; χ² = 3,6; RR = 0,2; PF = 0,20), что ассоциировалось с определённой резистентностью к развитию самостоятельного персистирующего аллергического ринита (RR = 0,2–0,5).

В группе больных АтБА (см. таблицу) констатировалось выраженное повышение встречаемости в тканях HLA I класса В18 (24,5 против 6,5 % в контроле; χ² = 11,1; р < 0,01; RR = 4,6; EF = 0,19), что ассоциировалось у носителей этого признака с повышением относительного риска развития заболевания в 4,6 раза (RR = 4,6). В то же время у больных АтБА имело место понижение частоты встречаемости в тканях HLA I класса А9 (15,1 против 32,5 % в контроле; χ² = 5,2; p < 0,05; RR = 0,4; PF = 0,21) и В35 (9,4 против 24,8 % в контроле; χ² = 4,8; p < 0,05; RR = 0,3; PF = 0,17), HLA II класса DRB1*01 (10,1 против 31,1 % в контроле; χ² = 4,0; RR = 0,5; PF = 0,11), что ассоциировалось с резистентностью к развитию заболевания (RR = 0,11–0,21).

Выводы

1. В группе больных атопическим дерматитом, в группе больных атопическим дерматитом с сопутствующим персистирующим аллергическим ринитом, в группе больных самостоятельным персистирующим аллергическим ринитом и в группе больных атопической бронхиальной астмой выявляется ассоциативная связь с разными антигенами главного комплекса гистосовместимости.
2. В качестве иммуногенетического маркера у больных атопическим дерматитом может служить высокая частота встречаемости HLA B15, DRB1*13 и DQB1*0602-8, у больных атопическим дерматитом с сопутствующим персистирующим аллергическим ринитом – HLA B12, B13 и DQB1*01, у больных самостоятельным персистирующим аллергическим ринитом – HLA A10 и DQB1*201, у больных атопической бронхиальной астмой – HLA B Представительство в тканях указанных антигенов HLA-комплекса ассоциируется с увеличением относительного риска возникновения атопических заболеваний в 2,3–4,6 раза.
3. При обнаружении высокой частоты встречаемости соответствующих антигенов HLA-комплекса диагноз атопического дерматита, атопического дерматита с сопутствующим персистирующим аллергическим ринитом, самостоятельного персистирующего аллергического ринита и атопической бронхиальной астмы может быть установлен даже при отсутствии клинических проявлений указанных заболеваний (в период клинической ремиссии).

Финансирование. Исследование проводилось в рамках внутривузовского гранта ФГБОУ ВО Кировский ГМУ Минздрава России № 8-2022-грант.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов равноценен.

About the authors

Ya. Yu. Illek

Kirov State Medical University

Author for correspondence.
Email: yanillek@gmail.com

MD, PhD, Professor, Head of Department of Pediatrics

Russian Federation, Kirov

I. G. Suetina

Kirov State Medical University

Email: yanillek@gmail.com

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Pediatrics

Russian Federation, Kirov

N. V. Khlebnikova

Kirov State Medical University

Email: yanillek@gmail.com

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Pediatrics

Russian Federation, Kirov

E. V. Suslova

Kirov State Medical University

Email: yanillek@gmail.com

Candidate of Medical Sciences, Assistant, Department of Pediatrics

Russian Federation, Kirov

M. V. Savinova

Pediatric Clinical Consultative and Diagnostic Center

Email: yanillek@gmail.com

Chief Physician

Russian Federation, Kirov

E. V. Dudyreva

Pediatric Clinical Consultative and Diagnostic Center

Email: yanillek@gmail.com

Deputy Chief Physician

Russian Federation, Kirov

E. V. Zemtsova

Pediatric Clinical Consultative and Diagnostic Center

Email: yanillek@gmail.com

pediatrician, allergologist-immunologist

Russian Federation, Kirov

References

Supplementary files