Генетический полиморфизм Toll-подобных рецепторов у больных ветряной оспой: наблюдательное когортное исследование

Введение. Толл-подобные рецепторы (TLR) являются основными в системе врожденного иммунитета, так как именно они первые распознают чужеродный агент и инициируют защитный механизм организма человека. В настоящее время вопрос о роли Толл-подобных рецепторов в прогнозировании инфекционной заболеваемости требует дальнейшего изучения.

Цель исследования — изучить генетический полиморфизм TLR3(Phe412Leu), TLR9(A2848G) и TLR9(T1237C) среди здоровых лиц и больных ветряной оспой. Методы. Проведено наблюдательное когортное исследование, в котором участвовал 201 военнослужащий по призыву европеоидной расы в возрасте от 18 до 24 лет, добровольно согласный на участие, являющийся уроженцем и проходивший службу в Забайкальском крае. Основная группа представлена 105 молодыми мужчинами, которые проходили лечение в военном госпитале с диагнозом «ветряная оспа» в 2019 году. Контрольная группа состоит из 96 здоровых военнослужащих по призыву. Научная работа проводилась на базе федерального государственного бюджетного учреждения высшего образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации и включала в себя физикальный осмотр, антропометрию, определение SNP генов методом полимеразной цепной реакции. Амплификацию фрагментов генов TLR3 и TLR9 проводили в термоциклере, модель «Бис»-М111. Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью пакета программ IBM SPSS Statistics Version 25.0 «International Business Machines Corporation, IicenseNo. Z125-3301-14» (США).

Результаты. Произведен скрининг 354 человек, из них 87 не соответствовали критериям включения, 19 отказались от участия в исследовании. 134 молодых человека исключены в процессе, из них у 47 выявились обострение хронических заболеваний, 21 был не европеоидной расы, 64— не уроженцы Забайкальского края, двое не соответствуют возрастным критериям. Всего в исследование включен 201 военнослужащий по призыву. Созданы исследовательские группы: больные ветряной оспой (n = 105) и здоровые (контроль n = 96). В группе больных ветряной оспой в 1,8 раза реже выявлялась аллель -412Leu с частотой 0,138, тогда как у здоровых она составила 0,250 (χ2 = 8,11; р = 0,004). В основной группе превалировала аллель -412Phe с частотой 0,862, тогда как в группе контроля ее встречаемость оказалась 0,750 (χ2 = 8,11; р = 0,004). У пациентов превалировал генотип Phe412Phe (75,2%), реже регистрировался генотип Leu412Leu — 2,9% (χ2 = 7,09; р = 0,03). В группе здоровых резидентов распределение генотипов следующее: Phe412Phe — 60,4%, Phe412Leu — 30,2%, Leu412Leu — 9,4% (χ2 = 7,09; р = 0,03). Шанс развития ветряной оспы повышается у носителей аллели -412Phe (OR = 2,08 [95% доверительный интервал (ДИ): 1,25–3,47]) и генотипа Phe412Phe (OR = 2,08 [95% ДИ: 1,14–3,80]). Вероятность развития заболевания для лиц, имеющих мажорную аллель A генотипа TLR9(А2848G), составляет 0,29 [95% ДИ: 0,19–0,43], для резидентов, несущих мутантную аллель G генотипа TLR9(А2848G), 3,50 [95% ДИ: 2,32–5,29]. Распространенность TLR9(Т1237С) в основной группе достоверно не отличалась от таковой среди обследованных лиц группы контроля (p > 0,05). Вероятность развития заболевания для лиц, имеющих мажорную аллель A, составляет 0,29 [95% ДИ: 0,19–0,43], для резидентов, несущих мутантную аллель G, — 3,50 [95% ДИ: 2,32–5,29]. При анализе SNP TLR9(A2848G) установлено, что у больных превалировала аллель G с частотой 0,614, а аллель A — с частотой 0,386, что в 1,9 раза реже, чем в контрольной группе (χ2 = 36,67; р < 0,001). У пациентов гомозиготы AA встречались в 9,5%, гетерозиготы AG обнаружены в 58,1% случаев, в остальных — гомозиготные варианты GG (χ2 = 40,11; р < 0,001). В контрольной группе выявлялись все возможные генотипы с преобладанием гетерозиготного генотипа AG — 47,9%. При оценке относительного риска ассоциаций сочетания генетических вариантов, связанных с развитием ветряной оспы, установлено, что полиморфизм генов TLR9(A2848G) AG/GG увеличивает риск развития заболевания, обусловленного вирусом ветряной оспы, в исследуемой категории в 3,4 раза, а полиморфизм TLR3(Phe412Leu) Phe/Phe — в 1,42 раза. Осуществлен ROC-анализ, площадь под ROC-кривой составила 0,77 (95% ДИ: 0,70–0,83); p < 0,001; специфичность — 0,62; чувствительность — 0,8. Разработанная модель — относительно хороший идентификатор, в качестве дискриминатора обладает удовлетворительными свойствами.

Заключение. По результатам нашего исследования можно предположить, что аллель -412Phe и гомозиготный вариант Phe412Phe гена TLR3 (Phe412Leu), а также аллель G и гомозиготный вариант GG гена TLR9 (A2848G) предрасполагают к развитию ветряной оспы. В то же время носительство аллели -412Leu гена TLR3 (Phe412Leu), аллели A и гомозиготного варианта AA гена TLR9 (A2848G) снижают вероятность развития ветряной оспы.

1. Kurt-Jones E.A., Orzalli M.H., Knipe D.M. Innate Immune Mechanisms and Herpes Simplex Virus Infection and Disease. Adv. Anat. Embryol. Cell.Biol. 2017; 223: 49–75. DOI: 10.1007/978-3-319-53168-7_3

2. Свитич О.А., Лавров В.Ф., Кукина П.И., Скандарян А.А., Ганковская Л.В., Зверев В.В. Перспективы использования агонистов рецепторов врожденного иммунитета и дефектных вирусных интерферирующих частиц в качестве адъювантов нового поколения. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2018; 17(1): 76–86. DOI: 10.31631/2073-3046-2018-17-1-76-86

3. Киселева Т.С., Гумилевская О.П., Матохина У.Б., Вахания К.П. Персистенция вируса папилломы человека в шейке матки и аллельный полиморфизм генов толл-подобных хрецепторов, интерферона лямбда. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2017; 3(63): 56–59. DOI: 10.19163/1994-9480-2017-3(63)-56-59

4. Савченко Т.Н., Озолиня Л.А., Агаева М.И., Шморгунова М.Ю., Головко Е.Д. Значение толл-подобных рецепторов в прогнозировании активации латентной герпес-вирусной инфекции во время беременности. Медицинский Совет. 2021; 4: 185–189. DOI: 10.21518/2079-701X-2021-4-185-189

5. Лебедева О.П., Кирко Р. Экспрессия толл-подобных рецепторов в женском репродуктивном тракте и ее гормональная регуляция (обзор). Научные результаты биомедицинских исследований. 2018; 4(3): 3–17. DOI: 10.18413/2313-8955-2018-4-3-0-1

6. Суспицын Е.Н., Скрипченко Е.Ю., Имянитов Е.Н., Скрипченко Н.В. Генетика предрасположенности к инфекционным заболеваниям. Журнал инфектологии. 2017; 9(1): 40–49. DOI: 10.22625/2072-6732-2017-9-1-40-46

7. Барбараш О.Л., Головкин А.С., Понасенко А.В., Кутихин А.Г., Жидкова И.И., Хуторная М.В., Салахов Р.Р., Барбараш Л.С. Роль полиморфизма генов Toll-подобных рецепторов в развитии осложнений атеросклероза. Российский кардиологический журнал. 2015; 12: 72–79. DOI: 10.15829/1560-4071-2015-12-72-79

8. Смирнова С.В., Сальникова Л.Е. Риск развития пневмонии и полиморфизм генов TLR2 и TLR4: мета-анализ. Общая реаниматология. 2015; 11(6): 6–18. DOI: /10.15360/1813-9779-2015-6-6-18

9. Мудров В.А. Алгоритмы статистического анализа качественных признаков в биометрических исследованиях с помощью пакета программ SPSS. Забайкальский медицинский вестник. 2020; 1: 151–163. DOI: 10.52485/19986173-2020-1-151

10. Мудров В.А. Алгоритмы регрессивного анализа в биомедицинских исследованиях с помощью пакета программ SPSS. Забайкальский медицинский вестник. 2020; 2: 177–190. DOI: 10.52485/19986173-2020-2-177

11. Мудров В.А. Алгоритмы применения ROCанализа в биомедицинских исследованиях с помощью пакета программ SPSS. Забайкальский медицинский вестник. 2021; 1: 148–153. DOI: 10.52485/19986173-2021-1-14811

12. Xie X., Shi X., Liu M. The Roles of TLR Gene Polymorphisms in Atherosclerosis: A Systematic Review and Meta-Analysis of 35,317 Subjects. Scand. J. Immunol. 2017; 86(1): 50–58. DOI: 10.1111/sji.12560

13. Кутихин А.Г., Понасенко А.В., Хуторная М.В., Южалин А.Е., Жидкова И.И., Салахов Р.Р., Го ловкин А.С., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С. Ассоциация полиморфизмов гена TLR и TREM1 с тяжестью атеросклероза в российской популяции. Meta-Gene. 2016; 9; 76–89. DOI: 10.1016/j.mgene.2016.04.001

14. Kuliczkowska-Płaksej J., Jończyk M., Jawiarczyk-Przybyłowska A., Stachowska B., Zembska A., Grzegrzółka J., Bolanowski M. The frequency of TLR2 (rs3804099, rs3804100, and rs5743708) and TLR4 (rs4986790 and rs4986791) polymorphisms in women with polycystic ovary syndrome — preliminary study. Gynecol. Endocrinol. 2021;37(11):1027–1034. DOI: 10.1080/09513590.2021.1952975

15. Dębińska A., Danielewicz H., Drabik-Chamerska A., Kalita D., Boznański A. Genetic polymorphisms in pattern recognition receptors are associated with allergic diseases through gene-gene interactions. Adv. Clin. Exp. Med. 2019; 28(8): 1087–1094. DOI: 10.17219/acem/104538

16. Wujcicka W.I., Wilczyński J.S., Nowakowska D.E. Association of SNPs from IL1A, IL1B, and IL6 Genes with Human Cytomegalovirus Infection Among Pregnant Women. Viral. Immunol. 2017; 30(4): 288–297. DOI: 10.1089/vim.2016.0129

17. Aktaş T., Celik S.K., Genc G.C., Arpaci D., Can M., Dursun A. Higher Levels of Serum TLR2 and TLR4 in Patients with Hashimoto’s Thyroiditis. Endocr. Metab. Immune. Disord. Drug. Targets. 2020; 20(1): 118–126. DOI: 10.2174/1871530319666190329114621

18. Zhang Y., Wang H.C., Feng C., Yan M. Analysis of the Association of Polymorphisms rs5743708 in TLR2 and rs4986790 in TLR4 with Atopic Dermatitis Risk. Immunol. Invest. 2019; 48(2): 169–180. DOI: 10.1080/08820139.2018.1508228

19. Рамазанова Ф.У., РадзинскийВ.Е., Хамошина М.Б., Азова М.М., Исмаилова А. Роль полиморфных локусов VDR rs10735810, MTHFR rs1801131, MTHFR rs1801133, MTR rs1805087, MTRR rs1801394, VEGFA rs3025039 в патогенезе неразвивающейся беременности: проспективное когортное исследование. Кубанский научный медицинский вестник. 2022; 29(3): 46–61. DOI: 10.25207/1608-6228-2022-29-3-46-61

20. Богодухова Е.С., Байке Е.Е. Полиморфизм генов Toll-подобных рецепторов как возможный фактор развития туберкулеза. Туберкулез и болезни легких. 2018; 96(9): 11–16. DOI: 10.21292/2075-1230-2018-96-9-11-16

21. Емельянов А.С., Чупрова Г.А., Емельянова А.Н., Витковский Ю.А. Генетический полиморфизм Tollподобного рецептора-3 у больных гриппом А(H3N2) и гриппом В. Забайкальский медицинский вестник. 2021; 1: 17–21. DOI: 10.52485/19986173-2021-1-17

22. Siebert J.N., Hamann L., Verolet C.M., Gameiro C., Grillet S., Siegrist C.A., Posfay-Barbe K.M. Toll-Interleukin 1 Receptor Domain-Containing Adaptor Protein 180L Single-Nucleotide Polymorphism Is Associated With Susceptibility to Recurrent Pneumococcal Lower Respiratory Tract Infections in Children. Front.Immunol. 2018; 9: 1780. DOI: 10.3389/fimmu.2018.01780

23. Skerrett S.J., Braff M.H., Liggitt H.D., Rubens C.E. Toll-like receptor 2 has a prominent but nonessential role in innate immunity to Staphylococcus aureus pneumonia. Physiol. Rep. 2017; 5(21): e13491. DOI: 10.14814/phy2.13491

24. Карнаушкина М.А., Гурьев А.С., Миронов К.О., Дунаева Е.А., Корчагин В.И., Бобкова О.Ю., Васильева И.С., Кассина Д.В., Литвинова М.М. Ассоциации полиморфизмов генов Толл-подобных рецепторов и активности нетоза как прогностические критерии тяжести течения пневмонии. Современные технологии в медицине. 2021; 13(3). 47–54. DOI: 10.17691/stm2021.13.3.06

25. Aref S., AbdElmaksoud A.S.M., AbdElaziz S., Mabed M., Ayed M. Clinical Implication of Toll-Like Receptors (TLR2 and TLR4) in Acute Myeloid Leukemia Patients. Asian. Pac. J .Cancer Prev. 2020; 21(11): 3177– 3183. DOI: 10.31557/APJCP.2020.21.11.3177

26. Jabłońska A., Jabłonowska E., Studzińska M., Kamerys J., Paradowska E. The TLR9 2848C/T Polymorphism Is Associated with the CMV DNAemia among HIV/CMV Co-Infected Patients. Cells. 2021; 10(9): 2360. DOI: 10.3390/cells10092360

27. Mhandire D.Z., Mhandire K., Magadze M., Wonkam A., Kengne A.P., Dandara C. Genetic variation in toll like receptors 2, 7, 9 and interleukin-6 is associated with cytomegalovirus infection in late pregnancy. BMC Med. Genet. 2020; 21(1): 113. DOI: 10.1186/s12881-020-01044-8

28. Jabłońska A., Studzińska M., Szenborn L., Wiśniewska-Ligier M., Karlikowska-Skwarnik M., Gęsicki T., Paradowska E. TLR4 896A/G and TLR9 1174G/A polymorphisms are associated with the risk of infectious mononucleosis. Sci. Rep. 2020; 10(1): 13154. DOI: 10.1038/s41598-020-70129-4