Казанский медицинский журнал, 2006 г., том 87, № 4
261
Генетический полиморфизм, определя-ющий индивидуальные биохимическиеособенности человека, формирует предрас-положенность к той или иной патологии,своеобразие ее клинических проявлений,тяжесть течения и исходы. Обоснованноепредположение о генетической детермина-ции таких наиболее общих стереотипов раз-вития болезней ЦНС, как тип течения истепень прогредиентности, высказываютТ.Т. Сорокина и др. [6]. Авторы считают,что эти различия связаны с биохимически-ми особенностями организма, его генети-ческим полиморфизмом. Известны работы,посвященные исследованию комплексафенотипических и генетических особеннос-тей ребенка и их роли в предрасположен-ности к заболеваниям. В них показано, чтоснижение защитных возможностей орга-низма ребенка и его устойчивости к цело-му ряду вредных экзогенных и эндогенныхфакторов связано, в первую очередь, с на-рушениями функционирования отдельныхгенных комплексов в системе генотипа [2].
О.К. Ботвиньев подчеркивает, что осо-бенности течения практически любого па-тологического процесса в той или иной мереобусловлены генетической конституциейребенка. Выделяются два аспекта: первыйзаключается в вероятности заболеваниядетей с различными генотипическими ха-рактеристиками, второй касается особенно-стей клинических проявлений и течениятого или иного заболевания при воздей-ствии тождественных этиологических фак-торов. Это мнение в полной мере относитсяи к детскому церебральному параличу (ДЦП),так как у разных больных даже при одина-ковых, казалось бы, неблагоприятных фак-торах внутриутробного периода заболева-ние отличается разнообразием клиническихформ, тяжестью и морфологическими на-ходками при нейровизуализации. Указан-ные особенности позволяют предположитьвлияние на заболеваемость ДЦП генетичес-кой детерминанты, определяемой с по-мощью метода генетического маркирова-ния.
УДК 616. 988. 23 + 616. 831 — 009. 11] — 07 : 577. 152. 22
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ N-АЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫУ БОЛЬНЫХ ДЕТСКИМ ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ПАРАЛИЧОМ
Д.Д. Гайнетдинова, В.В. Семенов, М.Ф. Исмагилов, И.А. Пахалина, В.И. Погорельцев
Кафедра неврологии, нейрохирургии с курсом медицинской генетики (зав. — проф. М.Ф. Исмагилов),
кафедра медицинской биологии и генетики (зав. — проф. В.В. Семенов), кафедра факультетской
терапии (зав. — проф. А.С. Галявич) Казанского государственного медицинского университета
В настоящее время существует необхо-димость в стабильной, наследственно обус-ловленной метаболической характеристи-ке ферментативной активности организмабольного ДЦП. Этому требованию отвеча-ет фермент N-ацетилтрансфераза (N-AT),локализованный во многих органах, в томчисле в мозге, и связанный с различнымиметаболическими превращениями [7, 8, 9].
Лица с медленным типом ацетилирова-ния являются гомозиготами (rr) для ауто-сомного рецессивного гена, а быстрые аце-тиляторы — гомозиготами (RR) или гете-розиготами (Rr) для доминантного гена.Фенотипическое выражение гена проявля-ется на первом году жизни и не изменяетсяс возрастом или под влиянием внешнейсреды, проявляя высокую индивидуальнуюстабильность [7, 10, 11].
Мы попытались оценить генетическиобусловленную активность N-ацетилтранс-феразы у больных ДЦП, чтобы идентифи-цировать детей группы высокого риска раз-вития заболевания.
После информированного согласиябыло обследовано 89 больных с различны-ми формами ДЦП от 8 до 18 лет и 20 детейтого же возраста, не имевших в анамнезеуказаний на перенесенную перинатальнуюпатологию и по клинико-анамнестическими лабораторным данным признанных здо-ровыми. Выявление активности N-AT осу-ществлялось с использованием тест-марке-ра процесса ацетилирования изониазида(гидразид изоникотиновой кислоты,ГИНК). Тест-препарат однократно внутрьвводят пациенту в дозе 10 мг/кг, что экви-валентно разовой дозе [1] и трехкратно че-рез каждые 2 часа осуществляют забормочи. Отбирают 0,3 мл мочи от каждой про-бы, добавляют к ним 7,7 мл дистиллирован-ной воды и 2,0 мл раствора ванадата аммо-ния, а затем в полученном растворе спект-рофотометрическим методом (СФ-46) оп-ределяют содержание свободного изониа-зида при фиолетовом светофильтре. По ко-личеству выделенного препарата в процен-
Казанский медицинский журнал, 2006 г., том 87, № 4
262
тах от вводимой дозы оценивают фенотипацетилирования: при экскреции с мочойсвободного изониазида по отношении кпринятой дозе 7% и менее определялсябыстрый тип, более 7,1% — медленный [3, 4].
Статистическую обработку полученныхданных осуществляли с использованиемнепараметрического критерия Манна—Уит-ни и параметрического критерия Стьюден-та с вычислением относительного риска [5].
Распределение детей по фенотипу аце-тилирования свидетельствует о том, чтосреди страдающих ДЦП чаще встречаютсялица с медленным фенотипом (табл.1). ПриДЦП они составили 84,3%, отличаясь отчисла медленных ацетиляторов в группездоровых детей (25,0%; p<0,01). Среди здо-ровых лиц чаще наблюдались дети с быст-рым типом ацетилирования (75,0%; p<0,001).Полученные результаты свидетельствуюто большей встречаемости медленных аце-тиляторов среди больных ДЦП.
Сравнение частоты быстрых и медлен-ных фенотипов среди больных ДЦП и сре-ди здоровых лиц позволяет выявить связьмежду гено-фенотипом человека и его пред-расположенностью к заболеванию. Для ха-рактеристики такой зависимости намивпервые вычислен коэффициент относи-тельного риска (R) ДЦП с использованиеморигинальной формулы:
)1(
)1(
fnfk
fkfnR
−−= ,
где fk — частота признака в группе здо-ровых детей, fn — частота признака в груп-пе больных, R — восприимчивость к забо-леванию. Отсюда находим
R= 2,16)843,01(250,0
)250,01(843,0 =−−
Таблица 1
Распределение больных ДЦП детей по фенотипу ацетилирования
Формы ДЦП
Фенотип ацетилирования
быстрый медленныйВсего
абс. абс. абс.% % %
Спастическая диплегияДвойная гемиплегияГемипаретическая формаГиперкинетическая формаАтонически-астатическая форма
Итого
Здоровые
15,0100,018,87,1
100,015,7*
75,0*
61612
14
15
34—2613—75
5
85,0—
81,292,6
—84,3**
25,0**
401
32142
89
20
100,0100,0100,0100,0100,0100,0
100,0
Примечание. Различие достоверно в сравнении с данными здоровых детей — * р< 0,001; ** р < 0,01.
Рис. 1. Гистограмма распределения группы конт-роля по активности N-ацетилтрансферазы (фракциядозы, %).
и подтверждаем достоверную значимостьриска, так как R> 2,0. Исходя из этого, детис генетически детерминированным медлен-ным ацетиляторным фенотипом, имеющиеуказания на неблагоприятный внутриут-робный и перинатальный анамнез, облада-ют риском развития ДЦП в 16,2 раза боль-ше, чем быстрые ацетиляторы.
Характерные особенности активностиN-AT при ДЦП в сравнении с таковой уздоровых лиц представлены на гистограм-мах (рис.1 и 2). В группе здоровых детей от-четливо прослеживалось распределение по-казателей активности N-AT с максималь-ной модой до 1%. В группе детей с ДЦПмаксимальное значение распределенияприходилось на 7,5% и несколько меньше —на 8—9%, быстрый тип ацетилированиявстречался редко, и кривая медленноготипа имела пологий вид. Распределение ак-тивности N-AT при ДЦП не только под-тверждает снижение удельного веса быст-рых ацетиляторов среди больных, но и под-черкивает преобладание лиц с низкими по-казателями N-AT в этой группе.
Казанский медицинский журнал, 2006 г., том 87, № 4
263
у больных ДЦП мальчиков и девочек сбыстрым типом ацетилирования значи-тельно превышали таковые у здоровых(различия значимы по критерию Манна—Уитни). Обращает на себя внимание тотфакт, что активность N-AT приближаласьк нижнему пороговому уровню медленно-го типа ацетилирования, т.е. к 7,0% (М=5,1у мальчиков и М= 5,6 у девочек), сущест-венно превышая медианы в группе здоро-вых детей (М=0,8 у мальчиков и М= 1,0 удевочек). Приведенные данные позволяютзаключить, что и среди быстрых ацетиля-торов в группе больных ДЦП преобладаютлица с относительно более низкими пока-зателями N-AT по сравнению с таковымиу здоровых.
На рис. 4 представлены показатели N-ATу детей с различными формами ДЦП.Медиана (М) показателя при всех клини-ческих формах значительно превышала та-ковую в группе контроля (различия значи-мы). У больных с правосторонним гемипа-резом активность N-AT оказалась наимень-шей и отличалась от показателей больныхспастической диплегией и гиперкинетичес-кой формой.
Для изучения соотношения тяжестиДЦП в зависимости от индивидуальнойактивности N-AT больные были разделенына три группы: быстрые ацетиляторы (ак-
Рис. 2. Гистограмма распределения больных ДЦП поактивности N-ацетилтрансферазы (фракция дозы, %).
Рис. 3. Распределение лиц с быстрым типом аце-тилирования по полу (представлены медиана, 25 и 75-йперцентили). * Различия активности N-AT у больныхДЦП и в контроле.
Рис. 4. Активность N-AT у детей с различными формами ДЦП. * Различия с контролем значимы (р<0,05).
Из представленных данных видно, чтосреди здоровых лиц активность N-AT до 1%отмечалась в подавляющем числе наблюде-ний (60,0%). При ДЦП лиц с активностьюдо 1% не встречалось вовсе. Со значитель-ным перевесом над быстрыми ацетилято-рами преобладали дети с активностью N-ATдо 7,1% и более (медленные ацетиляторы).
Больные ДЦП с активностью N-AT до7,0% (быстрые ацетиляторы) составляливсего 15,7% (14 чел.). Распределение быст-рых ацетиляторов по активности N-AT и пополу демонстрирует рис. 3. Показатели N-AT
тивность N-AT до 7,0%; n=14), медленные(активность фермента от 7,1 до 12,0%;n=57), сверхмедленные (активность более12,1%; n= 18).
Распределение больных с различнымфенотипом ацетилирования по тяжестиДЦП показано в табл. 2. Наиболее частотяжелые формы заболевания выявлялись убольных с особо низкими показателями N-AT(сверхмедленные ацетиляторы). У 66,7%детей этой группы отмечалась тяжелая сте-пень поражения ЦНС и лишь у одного ре-бенка с гиперкинетической формой — лег-
Ак
тив
но
сть
N-A
T,
%А
кти
вн
ост
ь N
-AT
, %
Казанский медицинский журнал, 2006 г., том 87, № 4
264
кая степень. Дети с медленным фенотипомацетилирования чаще страдали средней(40,0%) и легкой (31,6%) степенью тяжес-ти. У подавляющего числа детей с быстрымN-AT фенотипом (64,3%) была легкая сте-пень заболевания.
Таким образом, характеристика детей поинтенсивности процессов полиморфногоацетилирования выявила индивидуальныеособенности в отношении предрасположен-ности и клинического течения ДЦП. Этопозволило у детей с ДЦП сопоставить фе-нотипические особенности процессов аце-тилирования с клиническими данными ивыделить группы риска. Более высокимриском исхода внутриутробного и перина-тального неблагополучия при ДЦП облада-ют дети с медленным ацетиляторным фе-нотипом. Высокий коэффициент относи-тельного риска (R) отражает достовернуюзначимость медленного типа ацетилирова-ния в патогенезе ДЦП.
ВЫВОДЫ
1. Дети с медленным типом ацетилиро-вания составляют группу риска в отноше-нии детского церебрального паралича, при-чем в этой группе наиболее подверженызаболеванию лица с наиболее низкой N-ATактивностью.
2. Дети с быстрым типом ацетилирова-ния относительно реже и в более легкойклинической форме заболевают ДЦП.
3. Коэффициент относительного рискаразвития ДЦП для лиц с медленным типомацетилирования (активность N-AT — 7,1%и более) составляет 16,2.
ЛИТЕРАТУРА
1. Большая Российская энциклопедия лекар-ственных средств. / Под ред. Шевченко Ю.А. в 2 т. —М., 2001.—Т.2. —С. 246.
2. Ботвиньев О.К. Системный анализ связеймежду фенотипическими признаками и состоянием
здоровья детей: Автореф. дисс. …. докт. мед. наук. —М., 1985.
3. Евгеньев М.И., Гармонов С.Ю., Шитова Н.С.,Погорельцев В.И.//Вестн. Казанского технолог. ун-та. — Казань, 2004. — № 1-2.— С. 74—81.
4. Гармонов С.Ю., Шитова Н.С. и др. // Ниже-город. мед. журн. — 2005. — № 3.—С. 29—37.
5. Гланц С. Медико-биологическая статистика. /Пер. с англ. — М., 1998.
6. Сорокина Т.Т., Евстигнеев Р.А. // Журн. пси-хиатр. и невропатол. —1990. — №9. —С. 125—126.
7. Рудинский К.А. Роль N-ацетилтрансферазы вразвитии воспаления дыхательных путей и програм-мировании эффективности лечения больных бронхи-альной астмой: Автореф. дисс. … канд. мед. наук. —СПб, 2001.
8. Butcher N.J., Arulpragasam A., Minchin R.F. //J. Biol. Chem. — 2004. — May 21.—Vol. 279 (21).—P. 22131—22137.
9. Furet Y., Bechtel Y., Le Guellec C. et al. //Therapie. — 2002.— Sep-Oct.—Vol. 57 (5).— P. 427—431.
10. Rey E., Gendrel D., Treluyer J.M. et al. //Fundam. Clin. Pharmacol. — 2001. —Oct. —Vol.15. —P. 355—359.
11. Seifart H.I., Parkin D.P., Botha F.J. et al. //Pharmacoepidemiol Drug Saf.—2001. — Mar-Apr. —Vol.10. — P. 127—134.
Поступила 09.03.06.
GENETIC POLYMORPHISM OF N-ACETYL-TRANSFERASE IN PATIENTS WITH CHILD
CEREBRAL PALSY
D.D. Gainetdinova, V.V. Semenov, M.F. Ismagilov,I.A. Pakhalina, V.I. Pogorelcev
S u m m a r y
Activity of N-acetyltransferase was studied in 89
children with child cerebral palsy (CCP). Patients with
CCP were predominantly low acetylisers. Children with
a fast acetylisation process had relatively low incidence
and milder type of CCP. A risky group for CCP includes
those children who have the activity of N-acetyl-
transferase of 7.1% and higher and with unfavourable time
course during intra-uterine and perinatal periods. An
index to calculate the relative risk to have CCP for
patients with low type of acetylation was introduced.
Таблица 2
Распределение больных по тяжести ДЦП с различным фенотипом ацетилирования
Фенотипацетилирования
Степень тяжести ДЦП
средняя тяжелаяВсего
абс. абс. абс.% % %
БыстрыйМедленныйСверхмедленный
28,640,327,8
4235
11612
7,128,1*66,7*
145718
100,0100,0100,0
* р< 0,05.
легкая
абс. %
64,331,65,5
9181