Генетик и бронхиальная астма

Бронхиальная астма — болезнь наследственная. Это утверждение настолько общеупотребительно, что, казалось бы, и не нуждается в доказательствах. Однако пока, даже несмотря на расшифровку генома человека, в области генетики бронхиальной астмы вопросов всё еще больше, чем ответов, и утверждать, какую роль наследственность играет в развитии бронхиальной астмы, очень сложно. Но все же, есть интересные факты, которые говорят о генетической теории заболевания бронхиальной астмой, постараемся в них разобраться.

Термин наследственная астма означает что заболевание способно передаваться от родителей к детям, а раз это так, то причины болезни должны храниться в генах человека. При этом не надо путать наследственные болезни с врожденными (с которыми ребенок рождается — они могут быть как генетическими, так и связанными с действием на плод внешних факторов), а также с семейными (не все случаи повторяющихся в семье болезней являются генетически обусловленными).

Определившись, что такое наследственные болезни, давайте вспомним начала генетики. Итак, вся генетическая информация о конкретном человеке записана в его геноме и хранится в ядре каждой клетки организма (кроме эритроцитов, которые ядра лишены за ненадобностью).

Носителем информации служат молекулы ДНК, состоящие из двух параллельных цепочек нуклеотидов и закрученные в спираль. Каждая хромосома (их у человека 23 пары, итого — 46) представляет собой отдельную молекулу ДНК, «намотанную» на особые белки, причем если эту молекулу «растянуть», то ее длина может достигать 5 сантиметров.

В одной хромосоме содержится от 50 до 250 миллионов нуклеотидов — «букв» генетического кода, а из этих «букв» складываются «слова» — гены. Прочитав один ген, клетка получает «техническое задание» на синтез определенного белка. Всего же у человека около 28 тысяч генов, при этом нужная информация (собственно гены) занимает лишь 1,5% от всего объема генома, а весь остальной набор из 3 миллиардов «букв» — так называемая «мусорная» ДНК (во всяком случае, функция этих участков неизвестна).

Стойкие изменения в составе генома называют мутациями. Нарушая синтез белка, который кодирует пораженный ген, мутации могут приводить к изменению ее функции, смерти клетки или опухолевому перерождению. Если же мутация произошла в половой клетке (или получена от родителей), она может передаться детям, приводя к развитию генетических заболеваний.

Передача потомкам моногенных заболеваний, когда мутацией затронут один конкретный ген, подчиняется известным законам Менделя — доминантному или рецессивному типу наследования. Что это значит?

Каждый ген у человека представлен двумя копиями (аллелями), одна из которых получена от отца, а другая — от матери. Доминантный аллель будет «работать», то есть считываться для синтеза его продукта, независимо от его пары, а рецессивный аллель — только в паре с рецессивным. Пример доминантного признака — карий цвет глаз, а рецессивного — голубой.

Большинство наследственных заболеваний являются рецессивными и возникают, когда у ребенка встречаются два рецессивных дефектных гена, полученных от родителей. При этом сами родители, будучи носителями дефектного гена, данным заболеванием не страдают, так как у них функционирует другой (доминантный) аллель. Рецессивно наследуется, например, муковисцидоз — серьезное заболевание, одним из проявлений которого служит тяжелое поражение легких.

Существуют также наследственные заболевания, сцепленные с полом. Характерный представитель этой группы — гемофилия, проявляющаяся избыточной кровоточивостью. Гемофилией болеют почти исключительно мужчины, но передается болезнь по женской линии, поскольку дефектный рецессивный ген находится на женской Х-хромосоме (у мужчин пару ей составляет Y-хромосома, где этого гена нет, и поэтому у них рецессивный ген всегда проявляется).

Наследственность, конечно же, не ограничивается перечисленными закономерностями и содержит множество других интереснейших феноменов: кодоминирование генов, неполная пенетрантность, взаимодействия генов и т.д. Однако в этой статье мы не сможем очертить их круг — пора от затянувшегося вступления переходить к генетике собственно бронхиальной астмы.

Астма и наследственность конечно же имеют взаимосвязь, но скажем сразу, что «гена бронхиальной астмы» не существует, а значит, и законы наследования Менделя к астме неприменимы. Бронхиальная астма относится к тем заболеваниям, при которых наследственность играет важную, но не единственную роль. Ведь можно заболеть астмой без всякой отягощенной наследственности, а можно, наоборот, остаться здоровым, даже если вся родня — астматики.

Если попытаться представить в виде уравнения риск заболеть бронхиальной астмой, то неизвестных в нем окажется намного больше двух. Скорее можно говорить о взаимодействии двух больших групп факторов — внешних (прежде всего аллергенов) и внутренних — генетических. Учитывая, что внутри этих групп закономерности тоже плохо поддаются анализу, можно представить себе всю сложность задачи. Строго говоря, такое уравнение применительно к конкретному человеку вовсе нельзя решить, а можно лишь приблизительно оценить риск, опираясь на результаты эпидемиологических исследований.

Роль генетических факторов в развитии бронхиальной астмы можно измерить с помощью такого показателя, как относительный семейный риск; он показывает, во сколько раз чаще, чем в среднем, это заболевание обнаруживается у ближайших родственников больного (детей, братьев и сестер).

Бронхиальная астма выявляется у 20-25% ближайших родственников астматика, поэтому при средней распространенности болезни в популяции 4-5% относительный семейный риск примерно равен 5. Много ли это? Для ряда других болезней с наследственной предрасположенностью относительный семейный риск выше: для шизофрении — 8, для сахарного диабета 1-го типа — 15, а для уже упоминавшегося моногенного заболевания муковисцидоза — 500.

Вдумчивые читатели могут возразить: накопление случаев астмы в одной семье может быть связано с влиянием одинакового внешнего окружения: спектра аллергенов, привычек питания и т.д. Это действительно так, но исследования с близнецами (в том числе выросшими порознь) убедительно доказывают значимость генетических факторов: у однояйцевых близнецов процент совпадений по астме высок (65-80%) и примерно в два раза выше, чем у разнояйцевых. В целом же научные данные позволяют считать, что наследственность определяет риск развития бронхиальной астмы на 50–60%.

Итак, мы знаем, что отягощенная наследственность повышает риск развития астмы примерно в 5 раз и что один виновный ген выявить не удается. С какими же генетическими аномалиями связана «эпидемия» астмы в развитых странах?

Исследователям в этой области приходится сталкиваться с большими трудностями, и зачастую данные одной работы не находят подтверждения в последующих. Во многом это обусловлено межэтническими различиями, а также тем, что в разные возрастные периоды астма имеет неодинаковый генетический портрет.

Кроме того, как ни парадоксально, до сих пор не стандартизованы сами критерии диагностики бронхиальной астмы, согласно которым происходит отбор пациентов в генетические исследования. Мы знаем, какими клиническими признаками описывается заболевание — это повышение уровня иммуноглобулина Е (аллергических антител) в сыворотке, положительные кожные аллергопробы, обструкция и повышенная реактивность бронхов, хрипы и приступы удушья, наконец, собственно диагноз бронхиальной астмы, установленный врачом по совокупности симптомов. Однако относительная значимость каждого из этих признаков не вполне определена, а отбор по диагнозу астмы, установленному врачом, оказывается наименее достоверным.

Перефразируя эпиграф, можно сказать, что трудно найти у астматиков несколько одинаковых «опечаток» в наборе из 3 миллиардов букв генетического кода. Особенно если у части испытуемых астмы вообще нет.

И всё же ученым удалось достичь некоторых успехов в выявлении генов, если не виновных, то подозреваемых в причастности к развитию астмы. Наиболее доказанной и важной выглядит роль нескольких генов, располагающихся на длинном плече пятой хромосомы (локусы 31-33). Эти гены кодируют те рецепторы и сигнальные молекулы (интерлейкины), с помощью которых Т-лимфоциты (особая их подгруппа, называемая хелперами 2-го типа) организуют каскад аллергического воспаления при астме.

Одну из главных ролей играют гены интерлейкина-4 и рецептора к нему, так как данный интерлейкин дает сигнал к выработке иммуноглобулинов Е и заставляет Т-лимфоциты специализироваться в хелперы 2-го типа. Точечные мутации в данных генах (или в участках, регулирующих их считывание) приводят к усилению этих сигналов и способствуют развитию аллергических заболеваний и бронхиальной астмы.

Интерлейкин-13 также кодируется геном пятой хромосомы и тоже регулирует синтез иммуноглобулинов Е. Наряду с этим мутации данного гена могут способствовать бронхиальной гиперреактивности.

На 11-й хромосоме локализован ген рецептора к иммуноглобулину Е, от мутаций которого зависит сила ответа тучных клеток на контакт с аллергеном. С этого звена начинается каскад воспаления, приводящий к приступу астмы или симптомам других аллергических болезней.

Этот список можно было бы продолжать, но нам нужно еще несколько слов сказать о роли наследственных факторов в определении тяжести астмы и в ответе на лечение.

На всё той же пятой хромосоме расположен ген, определяющий свойства Р2-адренорецепторов. Именно через эти рецепторы действуют на бронхи сальбутамол и родственные ему бронхорасширяющие лекарства (Р2-агонисты). Нарушения в структуре этого гена определяют склонность организма снижать чувствительность бронхов к повторному применению Р2-агонистов: гладкомышечные клетки бронхов перестают обновлять эти рецепторы или «убирают» их с наружной мембраны внутрь. Это не только уменьшает ответ на повторные ингаляции Р2-агонистов, но и увеличивает риск нежелательных эффектов. Не исключено, что замены одной «буквы» в этом гене могут быть связаны с более тяжелым течением бронхиальной астмы.

Генетические факторы, вероятно, лежат в основе изредка наблюдаемых случаев нечувствительности пациентов к глюкокортикостероидам — основным лечебным препаратам при бронхиальной астме. Механизм этого нарушения заключается в неправильной склейке фрагментов рецептора к глюкокортикостероидам. Сниженный ответ на антагонисты лейкотриенов (сингуляр или аколат) у некоторых астматиков также может быть обусловлен генетически.

И наконец, ответим на один из самых волнующих вопросов: если при бронхиальной астме генетически предопределено так много характеристик болезни, то как передается тяжесть астмы? Обязательно ли ребенок унаследует тяжелое течение заболевания от своих родителей? К счастью, здесь достоверных связей не обнаружено: тяжесть астмы у ребенка не зависит от тяжести заболевания у его родителей, а также от того, болеет ли астмой только один или оба родителя.

Так что давайте относиться к генетике без фатализма: то, что «написано на роду» относительно аллергических заболеваний, часто возможно предотвратить или сгладить. Мы пока не умеем изменять наши гены (может быть, это и к лучшему), но повлиять на аллергены и другие факторы внешней среды нам вполне по силам.

источник

Передается ли астма по наследству? Этот вопрос интересует родителей, страдающих от этого заболевания на протяжении многих лет. Опасность возникновения бронхиальной астмы у малыша заставляет серьезно задуматься некоторые семейные пары.

Для ответа на этот вопрос следует знать причины развития астмы, пути передачи и профилактические меры для предупреждения астматических заболеваний.

Многочисленные исследования ученых выявили, что бронхиальная астма является наследственным заболеванием, однако ее огромное отличие от других форм заключается тем, что соблюдая определенные правила, возможно, ее предупреждение. Поэтому будущим родителям необходимо выяснить анамнез заболевания со стороны матери и отца, а также определить возможную аллергическую предрасположенность, так как очень часто аллергия провоцирует развитие бронхиальной астмы.

Причинами развития заболевания являются несколько совокупных факторов, то есть бронхиальная астма, по сути, мультифакторное заболевание.С каждым годом обнаруживаются множество новых причин возникновения бронхиальной астмы, однако наиболее вероятными факторами развития являются:

• как правило, заболевание может быть вызвано аллергенами (грибок, пыльца цветущих растений, насекомые и т.д.);

• острые и хронические инфекции;
• профессиональная деятельность, связанная с вредными веществами;
• никотиновая зависимость;
• неблагоприятная экология;
• неправильное питание.

• избыточная масса тела;
• длительное заболевание бронхитом;
• отягощенная наследственность;
• пол больного (наиболее тяжело протекает заболевание, когда оно передается по женской линии).

Однако не следует поддаваться панике при наследственной предрасположенности пациента. Для этого необходимо более подробно узнать о том, что такое генетическая предрасположенность.

В этом случае генетика обусловлена особенностями строения и повышенной чувствительности бронхов, а также реакцией иммунной и эндокринной системы на воздействие раздражителя. В нормальном состоянии человек обладает гладкой дыхательной мускулатурой, которая сокращается при раздражении, отвечая защитной реакцией в виде кашля. Он способствует избавлению от слизи из бронхов.

Существует определенное количество пациентов, которые обладают повышенной чувствительностью мускулатуры, выражаясь удушливым кашлем даже на незначительное раздражение (запах табака, духи и т.д.). Кроме того, могут передаваться по наследству иммунные реакции, провоцирующие аллергические приступы. Сочетание всех этих факторов, в свою очередь, приводит к развитию бронхиальной астмы.

Важно учитывать, что огромное значение имеет питание грудного ребенка. Малыши, которые находятся на искусственном вскармливании, намного чаще болеют бронхиальной астмой, чем дети, получающие грудное молоко. Взрослые пациенты тоже должны придерживаться диеты, предусматривающей повышенное содержание свежих фруктов и овощей, в которых присутствует большое количество клетчатки, способствующей хорошей работе пищеварительного тракта.

На ранней стадии заболевания достаточно выяснения причины развития бронхиальной астмы и максимально оградить пациента от возможных провокаторов симптоматики (нормализовать питание, сменить обстановку и т.д.). Однако при нарастании удушья необходимо срочное обращение за медицинской помощью.

• В последнее время медикаментозная терапия чаще всего использует ингаляционные методы лечения, когда лекарственное средство при помощи ингаляции проникает в легкие. Кроме того, достаточно распространено назначение противовоспалительных препаратов (Тайлед, Интал и т.д.) в ингаляционной форме;

• эти лекарственные средства называются ингаляционными адреномиметиками и направлены на нейтрализацию острого астматического приступа, сопровождающегося удушьем. Чаще всего такая методика используется при лечении детей, оказывая на них минимальное отрицательное воздействие;
• хорошую эффективность показали небулайзеры при использовании для лечения пациентов любого возраста. Эти аппараты предназначены для превращения лекарственной жидкости в пар при нагревании, который вдыхает пациент для снятия астматического приступа;
• лекарственные средства для небулайзеров абсолютно безопасны и, в отличие от остальных препаратов для лечения бронхиальной астмы, не оказывают побочного эффекта.

Одновременно с ингаляционными способами лечения активно используется иглотерапия, баротерапия и соляные комнаты.

Профилактические мероприятия по предотвращению наследственного возникновения бронхиальной астмы у детей, начинаются еще во время беременности будущей матери. Женщина должна придерживаться строгой диеты, избегая продуктов высокой аллергенности.

1. Необходимо избавиться от вредных привычек и, особенно от курения в любой форме (пассивного и активного), так как даже вдыхание никотинового дыма может отрицательно сказаться на внутриутробном состоянии малыша. Доказано, что курение во время беременности в 90% случаев способно спровоцировать аллергическую симптоматику у новорожденного ребенка, что напрямую ведет к бронхиальной астме.

1. Основной профилактической мерой от наследственной передачи заболевания ребенку является грудное вскармливание, особенно в первых 12 месяцев. В этот период времени происходит формирование иммунной системы ребенка и материнское молоко выполняет защитную функцию в организме малыша. Кроме того, необходимо своевременное проведение влажной уборки и проветриваний в помещении, где большую часть времени находится ребенок.
2. В том случае, когда родители страдают бронхиальной астмой, важно защитить ребенка, убрав из комнаты все предметы, на которых может оседать пыль (ковры, мягкую мебель и т.д.). Кроме того, следует избегать возможных контактов с домашними животными, чтобы не спровоцировать аллергическую реакцию. Если есть опасение, что может возникнуть бронхиальная астма рекомендуется закалять ребенка по мере взросления.
3. Благотворно влияет морской и лесной воздух, поэтому рекомендуется больше времени проводить на свежем воздухе и заниматься водными процедурами. Это позволит предотвратить возможного наследственного развития заболевания и связанных с этим тяжелых осложнений.

Несмотря на то, что бронхиальная астма представляет серьезную угрозу для современного общества, ученые утверждают, что это заболевание не способно передаваться наследственным путем. Передаваться может только предрасположенность к нему. При выполнении всех необходимых мероприятий существует возможность минимального риска астматических заболеваний.

СТАТЬЯ НАХОДИТСЯ В РУБРИКЕ — заболевания, астма.

ПОДЕЛИТЕСЬ ОПЫТОМ, ОСТАВЬТЕ СВОЙ КОММЕНТАРИЙ К СТАТЬЕ — “ Наследственный фактор передачи бронхиальной астмы ”

Мой муж в детсве болел бронхиальной астмой, еле вылечили. Скажите, какова вероятность, что наши дети могут тоже заболеть ей? Передается ли она, так сказать, по наследству?

Здравствуйте, как вы заметили, в самой статье говорится что астма НЕ ПЕРЕДАЕТСЯ по наследству, однако учитывая то что один из родителей болеет астмой (или болел ранее), то по наследству может передаться только ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ к данному заболеванию. Это значит что риск заболеть при неблагоприятных обстоятельствах значительно возрастает у такого ребенка, по сравнению с тем у кого никто из родителей не болел этим заболеванием. При соблюдении всех профилактических мероприятий и ведении здорового образа жизни, есть больше шансов того что ребенок не заболеет вообще. Говорить о вероятности в процентном соотношении было бы неправильно, так как каждый организм индивидуален, к тому же на эту вероятность влияет очень много факторов, всех их учесть просто невозможно.

Copyright © 2015-2019 Аллергия. Материалы данного сайта являются интеллектуальной собственностью владельца интернет площадки. Копирование информации с данного ресурса, разрешено только при указании полной активной ссылки на источник. Перед применением материалов сайта, обязательна консультация с врачем.

источник

Роль генов интерлейкинов и их рецепторов в формировании предрасположенности к бронхиальной астме и атопии

Иммунный ответ при БА и/или атопии начинается с взаимодействия аллергена с дендритными клетками слизистой дыхательных путей. Взаимодействие посредством молекул класса II главного комплекса гистосовместимости CD1a+ дендроцитов с рецепторами Т-клеток стимулирует дифференциацию T_h0-лимфоцитов в T_h2-клетки, способные к секреции интерлейкина 10 (Ил-10) и цитокинов, чьи гены расположены на хромосоме 5q: Ил-3, -4, -5, -9, -13, GM-CSF, а функция тесно связана с гуморальным ответом. При действии антигенов микобактерий и некоторых вирусов CD4+ клетки превращаются в T_h1-клетки, секретирующие Ил-2, интерферон-g (Ифн-g ) и лимфотоксин-? (фактор некроза опухолей-?). Поляризация в сторону T_h2-ответа активируется Ил-4 и ингибируется Ифн-g и -a . T_h1-ответ требует высвобождение Ил-12 макрофагами и дендритными клетками и супрессируется Ил-10 (цит. по: Holgate, 1997).

T_h2-клетки высвобождают провоспалительные цитокины, главным образом Ил-4 и -13, которые, взаимодействуя со своими рецепторами на В-клетках, активируют транскрипцию генного локуса тяжелой цепи типа e иммуноглобулинов и вместе с сигналом, передаваемым молекулой CD40 В-клеток, индуцируют переключение изотипов с m на e (Stavnezer J., 1996).

IgE, высвобождаемый активированными В-клетками, связывается с высоко-аффинным (Fce R1) и низко-аффинным (Fce R2; CD23) рецепторами мастоцитов. Когда аллерген взаимодействует с IgE на мастоцитах, Fce R1 инициирует серию внутриклеточных событий, приводящих к высвобождению медиаторов воспаления и хемокинов: гистамина, простагландинов, лейкотриенов, фактора активации тромбоцитов, дегранулированных протеаз, эотаксина и др. (Galli S. J., 1993). Кроме того, эти медиаторы синтезируются эозинофилами, активированными Ил-3, -5, GM-CSF и др. (Gleich, Kita, 1997; Holgate, 1997). Действуя в совокупности, все эти факторы приводят к микроизменениям сосудов стенок воздухоносных путей, сокращениям гладкой мускулатуры бронхов, гиперсекреции слизи. Кроме того, цито- и хемокины, по крайней мере, частично ответственны за миграцию и активацию клеток воспаления и, таким образом, вносят вклад в сохранение патологического процесса (Ricci M. et al., 1997).

Приведенная схема развития воспаления при БА далеко не исчерпывающая. Однако она вполне приемлема с точки зрения поиска генетической основы БА, поскольку содержит все ключевые звенья патогенетического каскада заболевания. Учитывая значительное число агентов, участвующих в развитии воспаления, а также влияние негенетических факторов (наличие в среде аллергенов, возраст, климатические особенности и т.д.) на развитие БА, правомерна будет гипотеза о мультифакториальной природе заболевания. Это обстоятельство сильно осложняет генетический анализ БА. К настоящему моменту идентифицировано более 20 генов-кандидатов БА и атопии (Пузырев В. П. и др., 1998; табл.). Список этот отнюдь не полон и постоянно расширяется.

Гены-кандидаты бронхиальной астмы и атопии

(Пузырев и др., 1998; с дополнениями и изменениями)

При генетических исследованиях тесты, упомянутые в таблице, помогают однозначно отнести пациента к разряду астматиков. Поиск «генов астмы» ведется на основании имеющейся биологической информации об этом заболевании. При таком методе генетический анализ направлен на определение статистической зависимости между астмой и наличием определенного гена или специфических хромосом. Результаты исследований позволяют связать с аллергией такие гены, как IL-4, IL-5, рецептор иммуноглобулина Е и бета-адренергический рецептор. Если имеется статистически существенная связь между наличием астмы и наличием известного маркера на специфической хромосоме, то можно предположить, что ген астмы находится в этой хромосоме, в области данной повторяющейся последовательности оснований. В сущности, такой генетический анализ — это процесс определения «города, района, улицы и точного адреса». К настоящему времени ученым удалось обнаружить несколько «городов» (хромосом) и «районов» (последовательностей генов).

На сегодняшний день основное внимание привлекают хромосомы 5 и 11. В хромосоме 5 сосредоточены гены IL-4, IL-5, IL-3 и IL-13, которые имеют отношение к аллергии. Исследования показывают, что эта область генов отвечает за сверхчувствительность бронхов к гистамину. Кроме того, хромосома 5 (а именно, область генов IL-4 и IL-13) отвечает за концентрацию иммуноглобулина Е в сыворотке крови. А в хромосоме 11 был обнаружен важный ген атопии (рецептор иммуноглобулина Е).

К сожалению, у представителей разных рас результаты генетических исследований астмы оказались разными, что затрудняет однозначное выявление гена астмы.

Геномный подход позволяет идентифицировать гены, которые до сих пор не вызывали подозрений. Используя целый геном, специалисты ищут специфические сигнальные зоны, внутри которых ведется дальнейший поиск генов. Так, у афро-американцев многообещающими оказались некоторые зоны хромосом 5 и 17. В других исследованиях была обнаружена связь между отдельными клиническими параметрами астмы и атопии и хромосомами 2, 21, 11, 19, 7 и 16. Не исключено, что искомый ген находится в одной из них.

Если будет обнаружен «ген астмы», то для окончательного выяснения этиологии астмы нужно будет исследовать все формы этого гена. Основной вопрос заключается в том, определяют ли структурные различия само наличие болезни, ее форму или степень тяжести.

Астма уже давно считается генетическим заболеванием, возможно, полигенного происхождения. Современные генетические исследования полностью подтверждают эти взгляды, и, вполне вероятно, скоро специалистам удастся окончательно установить генетические истоки астмы.

Перевод с английского Натальи Байч

источник

Говоря о генетической детерминированности воспаления при бронхиальной астме, невозможно обойти вниманием сведения о мутации, затрагивающей ген, который кодирует адренергический рецептор (замена: глицин вместо аргинина в позиции 16). Данная мутация, как оказалось, лежит в основе тяжелой стероидозависимой астмы. Механизмы связи рассматриваемого генного дефекта с развитием глюкокор-тикоидной недостаточности (или кортизолрезистентности) в настоящее время неизвестны, однако роль указанных нарушений в формировании воспалительного процесса не вызывает сомнения.

Молекулярно-генетические исследования, безусловно, углубляют наши представления о механизмах отдельных этапов развития воспаления. Уже на сегодняшний день имеющиеся на этот счет сведения подчеркивают выраженную гетерогенность базисных основ формирования воспалительного процесса, в том числе при атопических заболеваниях. Не случайно большинство авторов подчеркивает невозможность связать патогенез воспалительных изменений — даже при конкретной нозологической форме -с каким-то одним генным дефектом. Это, в определенной мере, подтверждает, на наш взгляд, обоснованность выдвигаемого отечественной школой клиницистов-пульмонологов принципа индивидуализации (дифференцированности) подходов к лечению, в частности, воспалительной патологии бронхов и легких.

Резюмируя изложенное, хочется выразить надежду на то, что углубленное изучение молекулярно-генетических механизмов патогенеза воспалительных процессов предоставит возможность — пусть и не в очень близкой перспективе — разработки методов коррекции биологических дефектов, лежащих в их основе.

Исследования этиологии воспалительных процессов на уровне установления генных дефектов пока только начинаются. Более доступным, особенно для клиницистов, представляется изучение маркеров предрасположения — физиологических признаков, частота встречаемости которых при той или иной патологии выше, чем в общей популяции.

Первоначально исследования в этой области касались конституциональных особенностей. Атопические болезни, в частности бронхиальная астма, рассматривались как аномалии конституции. Более достоверными маркерами, отражающими некоторые элементы патогенеза, являются иммунологические и биохимические системы: сюда относят эритроцитарные и лейкоцитарные аллоантигены, антигены белков плазмы, различные изоферменты.

Результаты работ по изучению ассоциаций между группами крови и аллергическими заболеваниями неоднозначны. В ряде работ (Ксенофонтов Ю.П. 1980; Серова Л.Д., 1980) отмечено преобладание среди больных бронхиальной астмой лиц с группой крови 0(1), что объясняется способностью лиц этой группы крови к развитию сильного и сверхсильного иммунного ответа. Другие авторы, напротив, выявляли преобладание антигенов А (II) и В (Ш) и снижение числа лиц, принадлежащих к группе О (I) — [Filsoufi I., 1975]. Определенные особенности выявлены в отношении других антигенных эритроцитарных систем. Имеются указания на ассоциации эритроцитарных антигенов с отдельными иммунологическими параметрами у здоровых лиц [Гургенидзе Г.В., 1988].

При изучении белков крови и изоферментов найдено приеобладание фенотипа 2-1 гаптоглобина [Ксенофонтов Ю.П., 1980] и фенотипов А и АВ кислой фосфатазы эритроцитов (Brachtel R., 1979).

Определенный интерес представляют данные по изучению распределения «секретеров» и «несекреторов» среди больных: показано преобладание «несекреторов» среди больных бронхиальной астмой [Deuberough М, 1968], что объясняют их неспособностью, в отличие от «секретеров», нейтрализовать антигены, содержащиеся в пыльце, пыли. Кроме того, полагают, что секреция АВН-антигенов предохраняет эпителий дыхательных путей от повреждения (Cohen В. et al., 1980). Существует мнение (Menkes Н., 1980), что неспособность секретировать антигены АВН является одним из важнейших факторов, предрасполагающих к воспалительной патологии бронхов и легких.

Однако наиболее перспективным представляется изучение связи заболеваний с антигенами системы HLA. Антигены этой системы представляют собой сравнительно легко определяемые генетические маркеры, а полиморфизм системы отражает все многообразие возможных комбинаций, встречающихся в человеческой популяции.

Главный комплекс гистосовместимости (система HLA) располагается на коротком плече 6-й хромосомы и в функциональном отношении представляет собой центральный генетический аппарат для функционирования иммунной системы человека и осуществления некоторых обменных процессов как в норме, так и при различных патологических состояниях. Чаще всего связь HLA и заболеваний проявляется в форме ассоциаций. Частичное объяснение имеющихся связей дает сама структура короткого плеча 6-й хромосомы, где находятся, помимо локусов HLA А, В, С, D, локусы 2-го и 4-го компонентов комплемента, В-фактора пропердина, возможно, Ir-Ds-генов. Гены HLA, ассоциированные с заболеваниями, можно рассматривать как гены восприимчивости к заболеваниям, либо как маркеры локусов, сцепленных с истинными генами, определяющими предрасположенность к заболеваниям.

источник

Сизякина Людмила Петровна — директор НИИ клинической иммунологии, д.м.н„ профессор, заслуженный врач РФ, лауреат премии главы Администрации (губернатора) Ростовской области «Лучший ученый года»

Амелина Светлана Сергеевна — профессор кафедры по курсу генетики и лабораторной генетики, доктор медицинских наук. Врач генетик высшей квалификационной категории

Карпов Владимир Владимирович, Кандидат медицинских наук, Заведующий кафедрой детских болезней №3

Андриященко Ирина Ивановна, Врач-педиатр высшей квалификационной категории

Забродина Александра Андреевна, Врач-педиатр, аллерголог-иммунолог, МБУЗ «Детская городская больница №2» города Ростова-на-Дону

Дегтерева Елена Валентиновна — ассистент кафедры по курсу генетики и лабораторной генетики, врач-генетик первой категории

Редактор страницы: Крючкова Оксана Александровна

Роль наследственности при бронхиальной астме в настоящее время общеизвестна. Следует отметить, что при атопической форме бронхиальной астмы наследственная отягощенность аллергическими заболеваниями выявляется у значительно большего числа больных, чем при инфекционно-аллергической астме.

Важно подчеркнуть также результат проведенных нами клинико-генетических исследований, чем в большей степени определяется наследственная отягощенность аллергическими заболеваниями, тем бронхиальная астма у детей развивается чаще, начинается раньше и протекает тяжелее.

Считают, что эмпирический риск заболевания ребенка, рождающегося вслед за больным, равен 14%, при заболевании одного из родителей — 31%, при заболевании обоих родителей — 70%. Эти данные согласуются с сообщениями R. Нарруе (1976), Gropp (1976), Molina (1976).

Результаты исследований, проведенных в последние годы О. Г. Родцевич (1984), подтверждают наличие корреляции между генетическим полиморфизмом бронхиальной астмы у детей и степенью семейной отягощенности аллергией. При этом делается заключение о том, что в основе клинических различий бронхиальной астмы у детей лежит неодинаковое количественное выражение наследственной предрасположенности.

Следует отметить, что в литературе встречаются сообщения о наследовании определенной формы аллергии, строгой ее специфичности. Данные проведенных нами исследований не подтверждают этих положений. У детей и их родителей далеко не всегда совпадают клинические формы аллергии, а при наличии у тех и других бронхиальной астмы приступы вызываются различными внешними факторами.

Мы, как и другие авторы, считаем, что наследуется не бронхиальная астма, как таковая, а только аллергическое предрасположение, на почве которого могут развиваться разнообразные фенотипические проявления аллергии.

С этих позиций бесспорно большой интерес представляет исследование механизмов наследственной передачи этой предрасположенности.

Особенно важным для понимания механизмов аллергической предрасположенности и условий реализации немедленной гиперчувствительности явилось изучение генетических особенностей биосинтеза IgE и факторов, стимулирующих продукцию антител этого класса (С. И. Ялкут).

Исследования этой проблемы представляют большой интерес, если учесть, что, как показали исследования, проведенные в нашей клинике, уровень общего IgE у больных бронхиальной астмой находится в прямой зависимости от степени наследственной отягощенности аллергическими заболеваниями.

Вариации уровня IgE в большой мере генетически обусловлены. Исследовав уровень IgE у монозиготных и дизиготных двоен, М. Bazaral и соавт. показали очень близкий и почти не отличающийся уровень его у монозиготных двоен и значительно отличающийся у дизиготных.

Наблюдения, проведенные некоторыми авторами, показали, что продукция высокого уровня IgE у гомозиготных больных с атопией наблюдается ко всем аллергенам, а не только к некоторым из них.

Предпринятая попытка определить модель наследования уровня сывороточного IgE привела некоторых авторов к заключению, что генетическое влияние осуществляется присутствием двух доминантных генов, контролирующий низкий уровень IgE, отсутствие при этом одного из этих генов приводит к высокому уровню IgE. Другие исследователи установили, что тенденция к гиперпродукции IgE передается как аутосомно-рецессивный признак: у рецессивных гомозиготных индивидов отмечается высокий уровень IgE в сыворотке крови и клинические проявления аллергии с раннего детства; гетерозиготные индивиды либо здоровы, либо у них симптомы аллергии появляются позднее.

Предполагают также, что, кроме основного регулирующего локуса для IgE, существуют и другие аллели, детерминирующие очень высокий и очень низкий уровень IgE.

Другим механизмом генетического регулирования является наличие антигенспедифических Ir-генов (определяющих силу иммунного ответа на конкретный антиген), ассоциированных, как было сказано выше, с главным локусом системы гистосовместимости Н1А у людей (и соответственно Н-2 системой у мышей).

При постановке теста у людей с помощью амбро- зийного аллергена обнаружили, что лица с определенными гаплотипами системы HLA чувствительны к сенсибилизации, в то время как с другими гаплотипами — устойчивы.

Полагают, что выявляемые гаплотипы у страдающих аллергией являются маркерами гиперреактивности, своеобразными генетическими факторами риска. За последние годы у детей из группы риска по формированию астматического бронхита установлена ассоциация с антигеном В27 системы HLA. У детей с бронхиальной астмой отмечено наличие HLA антигенов А1, АЗ, А9, В7 в сочетании с высоким уровнем IgE в крови. М. Blumenthal и соавт. (1983) считают еще более информативными в плане корреляции с аллергическими заболеваниями антигены класса HLA-D, Dr. Эти авторы обнаружили, что антиген HLA-Dr2 является маркером гиперчувствительности к амброзийному аллергену (Ra5). Считают, что отдельные антигены специфически распознаются продуктами доминантных генов иммунного ответа (1г), расположенными в геноме в непосредственной близости от основного комплекса гистосовместимости. Теория антигенспецифического Ir-гена предполагает особый класс молекул, отличных от иммуноглобулинов и могущих специфически взаимодействовать с антигеном. Их функция, как полагают, заключается во взаимодействии с соответствующими клеточными рецепторами Т-клеток, В-клеток и макрофагов, а также

в контроле дифференцировки иммунокомпетентных клеток для иммунного ответа [цит. по Turner, 1981]. Одним из аспектов иммунологических исследований в настоящее время является поиск генетически детерминированных признаков, которые могут быть сцепленными с группой 1г-генов.

Успешное решение этой задачи позволило бы выделить из общей популяции группы риска с предрасположением к развитию аллергических реакций.

Marsh и соавт. (1980) считают вероятно ответственными за проявление аллергических заболеваний целый ряд генетических систем. Существует ген, обусловливающий развитие у больного того или другого атопического заболевания, однако практически отсутствует информация о местоположении этого гена в хромосомном наборе или о механизмах действия его продуктов. Другая генетическая система контролирует общий уровень IgE и не связана с системой HLA. Кроме того, обнаруживается влияние, связанное с гаплотипом HLA, представляющим, возможно, группу генов, контролирующих специфические IgE/ и IgG-иммунные ответы на воздействие аллергенов.

Все сказанное выше, безусловно, свидетельствует об очень сложной природе атопической наследственности, о большой роли генетических влияний в развитии аллергических заболеваний. Однако особенно важное значение, как уже было сказано, придается тем из них, которые обусловливают тенденцию к гиперпродукции IgE при контакте с аллергенами.

В этом плане существенно выявление и конкретных факторов, стимулирующих эту гиперпродукцию.

Некоторые авторы [Marsh et ah, 1980] считают вероятной причиной стойкой продукции реагинов срыв «детерминирующих» механизмов, ограничивающих в норме уровень IgE. Одним из важных факторов, по- видимому, является устанавливаемый у больных атопической бронхиальной астмой, экземой, дерматитом дефицит Т-супрессоров.

Подавление супрессорного контроля Т-системы над синтезом реагинов приводит, как известно, к развитию повышенного ответа на аллерген. В последние годы дискутируется вопрос и о причинно-следственной связи недостаточности IgA (врожденной или транзиторной)

с бронхиальной астмой. По данным D. Chmielevska и соавт. (1978), частота дефицита IgA у больных с аллергическими заболеваниями в 3 раза выше, чем у детей с другими заболеваниями, и в 10 раз выше, чем в общей популяции детей. П. И. Петкова-Переновска (1981) в исследованиях, проведенных в нашем институте, показала, что для детей, страдающих бронхиальной астмой, характерно низкое содержание в бронхиальном содержимом секреторного IgA и IgA-содержащих клеток. Следует отметить, что группа детей с бронхиальной астмой, у которых отмечается недостаточное количество IgA в сывоортке крови и слюне, отличается частотой HLA фенотипа А1 и В8 и наличием выраженных нарушений иммуногенеза. Последние связывают с нарушением функции Т-клеток.

Таким образом, генетически детерминированный дефект лимфоцитов, возможно, связан так же с определенными HLA-фенотипами, как и селективная недостаточность IgA.

F. В. Mitchel и соавт. (1976) полагают, что в связи с дефицитом IgA организм лишается возможности противодействовать аллергенам различного происхождения и элиминировать их. В ответ на поступление аллергенов в организме образуется в повышенных количествах IgE.

Существенное влияние на продукцию IgE оказывает и нарушение функции макрофагов, обычно «подготавливающих» аллерген к контакту с Т- и В-лимфоцитами. При недостаточности функции макрофагов не происходит достаточной элиминации аллергена из организма и таким образом стимулируется IgE-продуцирующая система.

Согласно теории, выдвинутой A. Szentivanyi (1968), при бронхиальной астме имеет место врожденная или приобретенная блокада |32-адренергических рецепторов (аденилциклазы) клеток бронхолегочного аппарата. Блокада (32-адренергических рецепторов приводит к снижению уровня цАМФ, к нарушению внутриклеточного метаболизма, высвобождению медиаторов, повышению чувствительности гладкомышечного аппарата к различным аллергенам и гиперпродукции реагинов. Последняя происходит в связи со снижением ограничительного контроля цАМФ (на уровне Т-лимфоцитов) пролиферации иммунокомпетентных клеток в ответ на аллергенный стимул [Жихарев С. С., 1977].

Недостаточная чувствительность рг-рецепторов у страдающих бронхиальной астмой может сопровождаться повышением чувствительности а-рецепторов, которые связаны функционально с АТФ-азной системой мембран. Было показано повышение активности ферментов АТФ-азной системы мембран цитоплазматических мембран лейкоцитов у детей, страдающих бронхиальной астмой. Это позволяет полагать, что развитие астмы в большей мере является следствием дисбаланса ферментных систем клеточных мембран, чем результатом В-адренергической блокады.

Более того, в настоящее время дисфункция адренергической системы (адренорецепция) в клетках у больных атопической бронхиальной астмой связывается с изменением физико-химического состояния цитоплазматических мембран этих клеток, в частности с изменением на уровне липидных структур. Имеются данные о снижении у страдающих бронхиальной астмой активности многих ферментов, инактивирующих в норме биологически активные вещества, играющие важную патогенетическую роль при аллергических реакциях немедленного типа. Остается, однако, неясным, является ли это снижение уровня или активности ферментов (гистаминаза, холинэстераза, кининаза и др.) наследственно обусловленным или вторичным.

При бронхиальной астме определяются также нарушения обмена простагландинов, преобладание PgF2- бронхоконстрикторов.

Некоторые авторы считают важным критерием наследственной предрасположенности к аллергии нарушение способности сыворотки крови связывать гистамин. Бронхиальная астма у детей встречается и при генетически детерминированной В6 недостаточности (при синдроме Кнаппа — Комровера).

Есть все основания полагать, что в проявление разнообразия аллергических процессов вообще вовлечены многочисленные гены.

Обобщая представления о генетических основах атопии и бронхиальной астмы. М. Тернер—Уорвик (1982) подчеркивает, что генетические основы аллергических клинических нарушений могут зависеть от ряда совершенно различных унаследованных факторов, в том числе от способности организма вырабатывать реагино- вые антитела, от факторов, регулирующих их продукцию, от измененной реактивности органов-мишеней, например, измененного р-симпатомиметического баланса, от изменения проницаемости слизистой оболочки бронхов, от неспособности продуцировать местный специфический IgA, а также от способности вырабатывать блокирующие антитела.

Кроме первого из этих факторов, о котором уже шла речь ранее, в настоящее время придается особенно большое значение измененной реактивности органов- мишеней, в частности гиперчувствительности рецепторного аппарата бронхов. Этот фактор, как и все другие, находится в тесном взаимодействии с первым, но по- видимому, может иметь и самостоятельное значение. В результате исследований, проведенных В. К. Кучинская (1974), установлено резкое угнетение р-адренергической рецепторной чувствительности бронхов у страдающих бронхиальной астмой. У ближайших родственников таких больных было обнаружено снижение чувствительности p-адренергических рецепторов по сравнению с контрольной группой лиц, не состоящих в родственных связях с больными, страдающими аллергией.

С. С. Жихарев и соавт. (1976) выявили снижение р- адренергической рецепторной чувствительности бронхов у половины обследованных детей из семей, где один из родителей страдал бронхиальной астмой. При этом у детей клинические симптомы заболевания еще не наблюдались.

У страдающих бронхиальной астмой отмечается увеличение выраженности адренергического дисбаланса по мере нарастания степени тяжести заболевания. Все эти данные свидетельствуют о том, что сниженная р-адренергическая рецепторная чувствительность действительно может быть одним из генетически обусловленных факторов, участвующих в генезе заболевания.

Таким образом, существует большое число возможных прямых и непрямых регулирующих факторов, причем любой из них или даже все они могут быть генетически обусловленный.

Важно отметить, однако, что предрасположенность к аллергии, какими бы наследственными факторами она ни была обусловлена, реализуется в аллергический процесс и, в частности, в реакцию немедленной гипер

чувствительности только при определенных воздействиях внешней среды.

Влияние определенных условий внешней среды способствует пенетрантности мутантного гена. При отсутствии выявляющих моментов, даже при наличии наследственного предрасположения, заболевание может не проявиться, носители указанных наследственных свойств могут в течение всей жизни оставаться фенотипически здоровыми. Этим, по-видимому, можно объяснить наблюдавшееся нами в нескольких семьях развитие бронхиальной астмы у родителей через несколько лет после появления ее у детей.

Подтверждением важной роли факторов внешней среды в развитии бронхиальной астмы могут быть, например, и следующие наблюдения. Среди однояйцовых близнецов с проявлениями аллергии наблюдалась, как уже было сказано, конкордантность по уровню IgE, однако она не отмечалась по спектру аллергенов, обусловивших сенсибилизацию, и по шоковой территории патологического процесса.

Удельный вес значимости факторов среды в генезе заболевания можно в известной мере вычислить даже количественно.

Бронхиальная астма-роль наследственности

Математические методы расчетов соотношения значимости наследственных и внешнесредовых факторов при анализе родословных у страдающих бронхиальной астмой позволили установить у них коэффициент наследуемости аллергии, равный 78,7%, а коэффиицент наследуемости бронхиальной астмы у родственников первой степени родства (у детей, страдающих бронхиальной астмой) —72,0±8,6%.

Большинство исследователей считают, что имеется множество патогенетических механизмов бронхиальной астмы и они находятся в тесном взаимодействии.

Из всего изложенного выше следует, что бронхиальная астма относится к числу болезней с наследственным предрасположением.

Существование многочисленных клинических вариантов заболевания — от едва заметных отклонений от нормы до выраженных тяжелых форм (как это имеет место и при бронхиальной астме) — отражает различную степень количественного накопления полигенных

факторов предрасположения, взаимодействующих с разными по силе действия влияниями внешней среды —- социальными, стрессовыми и другими.

Новые данные о патогенетических механизмах атопической бронхиальной астмы, в частности механизмах гиперпродукции реагинов, и факторах, стимулирующих и контролирующих этот процесс, позволяют с современных позиций подходить к разработке профилактики и терапии этого заболевания.

Рекомендуется индуцирование супрессирующих механизмов, а именно антигенспецифических Т-супрессоров с применением химически модифицированного аллергена и других воздействий и неспецифических Т-супрессоров.

В нескольких лабораториях были выделены растворимые факторы, избирательно угнетающие или стимулирующие иммунный ответ на воздействие антигенов. Высказано предположение, что в перспективе эти факторы можно будет применять для регулирования иммунного ответа, связанного с продукцией IgE.

Уже в настоящее время проводятся интенсивные поиски лекарственных и биологических средств воздействия на клеточные и гуморальные иммунологические реакции [Strescmann, 1980]. В частности, предлагается, например, использовать простагландины в качестве модуляторов аллергических реакций.

Созданы предпосылки для разработки схем специфической гипосенсибнлизации модифицированными аллергенами или их конъюгатами, а также для терапевтического использования Fc-фрагмента IgE для защиты клеток-мишеней от фиксации реагинов на их поверхности.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что в развитии бронхиальной астмы у детей наследственные факторы играют важную роль и в значительной мере определяют клинику этого заболевания. Изучение механизмов действия генетических факторов при бронхиальной астме требует дальнейших углубленных клинических, генетических и иммунологических исследований. Полученные новые данные о генетических особенностях бронхиальной астмы у детей открывают перспективу для дальнейшего совершенствования профилактики и терапии этого заболевания.

источник