Пашкевич Александр Владимирович – аспирант кафедры госпитальной терапии и эндокринологии
672090, г. Чита, ул. Горького, 39а
Alexander V. Pashkevich, postgraduate student at Department of Hospital Therapy
39a, Gorkiy St., 672090, Chita
Чита
Chita
Цель. Изучить частоту встречаемости аллелей и генотипов полиморфизма рецептора лептина (Arg223Gln) у пациентов с сочетанием бронхиальной астмы и сахарным диабетом 2-го типа и определить его ассоциацию с клинико-лабораторными и инструментальными данными.
Материалы и методы. В исследование включались пациенты с бронхиальной астмой и сахарным диабетом 2-го типа, разделенные на 3 группы для проведения сравнительного анализа, в каждой группе по 80 человек. Во всех группах проведены клиническое обследование, тест по контролю над астмой (Asthma Control Test) у пациентов с бронхиальной астмой, лабораторное исследование глюкозы в крови натощак и гликированного гемоглобина, спирометрия, молекулярно-генетический анализ полиморфизма рецептора лептина (Arg223Gln) методом полимеразной цепной реакции. Для анализа данных использовались непараметрические методы статистики.
Результаты. Пациенты с сочетанием сахарного диабета 2-го типа и бронхиальной астмы имеют более высокую частоту встречаемости G-аллели полиморфизма гена рецептора лептина (Arg223Gln) по сравнению с пациентами с изолированными данными заболеваниями. G-аллель полиморфизма LEPR (Arg223Gln) связан с более высокой частотой развития сахарного диабета 2-го типа у больных бронхиальной астмой. Обнаружена ассоциация G-аллели в гене LEPR у пациентов с сочетанием бронхиальной астмы и сахарного диабета 2-го типа с недостижением целевого значения глюкозы в крови натощак, с более низким параметром функции внешнего дыхания ОФВ1 и плохим контролем бронхиальной астмы.
Заключение. Отмечается влияние полиморфизма рецептора лептина на особенности сочетанного течения бронхиальной астмы и сахарного диабета 2-го типа. Анализ полиморфизма рецептора лептина (Arg223Gln) может помочь выявить пациентов с бронхиальной астмой, у которых повышен риск развития сахарного диабета 2-го типа.
Aim. To study to the frequency of alleles and genotypes of the leptin receptor polymorphism (Arg223Gln) in comorbid patients with asthma and type 2 diabetes, as well as determine the association of leptin receptor genotypes with clinical, laboratory, and instrumental data.
Materials and methods. Patients with asthma and type 2 diabetes were divided into three groups for comparative analysis, with 80 people in each group. All groups were subjected to the following procedures: clinical examination, determination of disease control using Asthma Control Test in patients with asthma, laboratory examination (determination of fasting blood glucose, glycated hemoglobin), spirometry, molecular genetic analysis of polymorphism of the leptin receptor (LEPR) Arg223Gln by PCR using kits for determining in the human genome. Nonparametric statistical methods were used to process the data obtained.
Results. Patients with a combination of diabetes type 2 and asthma were found to have a higher incidence of G-allele polymorphism of the leptin gene (Arg223Gln) as compared to those with these diseases in isolation. The G-allele of the LEPR polymorphism (Arg223Gln) is associated with a higher incidence of diabetes type 2 in patients with asthma. The association of the G-allele in the LEPR gene was found in patients with a combination of asthma and diabetes type 2 with a failure to achieve the target value of fasting blood glucose, a lower parameter of respiratory function FEV1 and a lower control of asthma.
Conclusion. The influence of the leptin receptor polymorphism on the combined course of asthma and type 2 diabetes mellitus is noted. An analysis of the leptin receptor polymorphism (Arg223Gln) is useful when identifying asthma patients at a higher risk of developing diabetes type 2.
Бронхиальная астма (БА) часто ассоциируется с легочными и внелегочными сопутствующими заболеваниями, влияющими на клиническое течение и тяжесть БА.
Представляет интерес патофизиологический механизм взаимосвязи БА и сахарного диабета 2-го типа (СД2), где влияние воспалительного процесса и хронической гипергликемии опосредуется экспрессией лептина. Последний является адипокином, напрямую коррелирующим с провоспалительным фенотипом, связанным с ожирением. Известно, что лептин повышает чувствительность к инсулину, ингибирует адипогенез, способствует ангиогенезу и развитию хронического воспаления [
Реализация основных метаболических эффектов лептина зависит от активности специфических рецепторов, а их мутации влияют на течение БА и СД2 [
Цель настоящей работы состояла в изучении частоты встречаемости аллелей и генотипов полиморфизма рецептора лептина (Arg223Gln) у пациентов с сочетанием БА и СД2 и их ассоциации с клинико-лабораторными и инструментальными данными.
Исследование проводилось среди пациентов, госпитализированных в Краевую клиническую больницу г. Читы. Пациенты были разделены на три группы для проведения сравнительного анализа. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО ЧГМА Минздрава России (протокол №117 от 10.11.21 г.)
Критерии включения пациентов в исследование: подписанное добровольное информированное согласие, возраст пациентов от 40 до 60 лет со стажем заболевания более 6 лет, пациенты европеоидной расы, постоянно проживающие на территории Забайкальского края, диагноз БА, установленный пульмонологом согласно глобальной стратегии лечения и профилактики бронхиальной астмы (2023 год) [
Критерии исключения из исследования: отказ пациента от участия в исследовании, обострение БА, применение системных глюкокортикоидов, декомпенсация СД2, индекс массы тела пациента (ИМТ) больше 35 кг/м². В исследовании участвовало 240 пациентов, медиана возраста пациентов составила 51 [ 47; 58] год. Клиническая характеристика пациентов в исследовании представлена в табл. 1.
Таблица 1
Клиническая характеристика пациентов в исследуемых группах
Примечание: n – количество обследованных; p – уровень значимости различий между тремя группами; р1–2 – уровень значимости различий между 1-й и 2-й группами; тест χ².
| Параметр | 1-я группа – сочетание БА + СД2 (n = 80) | 2-я группа – изолированная БА (n = 80) | 3-я группа – изолированный СД2 (n = 80) | p |
| Количество мужчин | 41 (51%) | 38 (48%) | 40 (50%) | 0,037 |
| Количество женщин | 39 (49%) | 42 (52%) | 40 (50%) | 0,034 |
| Возраст, лет | 50 [ 47; 56] | 52 [ 48; 59] | 53 [ 47; 59] | 0,234 |
| ИМТ, кг/м² | 29, 54 [ 25,41; 32,16] | 28,44 [ 24,12; 31,73] | 29,92 [ 26,73; 33,72] | 0,178 |
| Степень тяжести БА | ||||
| Средняя | 31 (39%) | 48 (60%) | - | χ² = 2,67 p1–2 = 0,401 |
| Тяжеляя | 49 (61%) | 32 (40%) | - | χ² = 1,34 p1–2 = 0,562 |
Все пациенты проходили медицинское обследование с оценкой анамнеза заболевания и анализом медицинской документации. Для генетического анализа использовались образцы ДНК, выделенные из периферической венозной крови. Для исследования выбран полиморфизм Arg223Gln гена рецептора к лептину (LEPR). Анализ полиморфизма гена осуществлялся методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Проведено лабораторное исследование включающее определение глюкозы в крови натощак. Определен анализ контроля бронхиальной астмы с помощью теста по контролю над астмой Asthma Control Test (АСТ) [
Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы IBM SPSS Statistics 21.0. Описание выборки проводилось с помощью подсчета медианы и интерквартильного размаха. Для анализа данных применялись непараметрические методы статистики. Для сравнения нескольких независимых выборок с ненормальным распределением использовали дисперсионный анализ Краскела – Уоллиса. Для сравнения относительных характеристик качественных признаков между двумя независимыми группами использовался критерий χ² Пирсона. Отношение шанса события в одной группе к шансу события в другой группе оценивался по величине отношения шансов (OR) с расчетом 95% доверительного интервала (CI95%). Для оценки связи полиморфизма с развитием заболевания использовались общая и мультипликативная модель наследования, основываясь на соответствии распределения аллелей равновесию Харди – Вайнберга.
Согласно полученным данным, геномная информация полиморфизма рецептора лептина (Arg223Gln) распределилась следующим образом: AA-генотип – 62 человека (25%), GA-генотип – 57 человек (23%), GG-генотип – 121 человек (52%), аллель G – 59% (n = 178), аллель A – 41% (n = 119), что соответствует равновесию Харди – Вайнберга (χ² = 2,07, p = 0,0063). Распределение генетической информации по исследуемым группам показано в табл. 2.
Таблица 2
Частота генотипов и аллелей полиморфизма Arg223Gln гена рецептора к лептинув исследуемых группах
Примечание: n – количество обследованных; p – уровень значимости различий между тремя группами; p1,2,3 – уровень значимости различий в 1, 2, 3-й группах тест χ².
| Генотип / Аллель | 1-я группа – БА + СД2 (n = 80) | 2-я группа – БА (n = 80) | 3-я группа – СД2 (n = 80) | χ²; p |
| GG | 78 (64%) | 19 (16%) | 24 (20%) | χ² = 4,12 p = 0,037 |
| GA | 23 (40%) | 13 (23%) | 21 (37%) | |
| AA | 41 (66%) | 12 (19%) | 9 (15%) | |
| G | 101 (57%) | 32 (18%) | 45 (25%) | χ² = 3,16 p = 0,011 |
| A | 64 (53%) | 25 (21%) | 30 (26%) | |
| Соответствие равновесию Харди – Вайнберга | χ² = 1,78 p1 = 0,019 | χ² = 1,09 p2 = 0,32 | χ² = 1,01 p3 = 0,634 |
Выявлено, что в исследуемых группах сравнения имеются статистически значимые различия по распределению аллелей и отдельных генотипов. При сравнении первой коморбидной группы с группами с изолированными заболеваниями было определено увеличение частоты встречаемости G-аллели в первой группе (χ² = 1,78, p = 0,0019). Обнаруженные данные о распределении частот демонстрируют, что G-аллель полиморфизма Arg223Gln увеличивает вероятность сочетания бронхиальной астмы и сахарного диабета 2-го типа в 1,9 раза по сравнению с изолированной БА и изолированным СД2 (OR = 1,89, 95% CI: 0,86–2,11). Исследована частота встречаемости полиморфизма Arg223Gln с функцией внешнего дыхания у пациентов с бронхиальной астмой в 1-й и 2-й группах, а именно параметр ОФВ1, где пациенты были разделены в зависимости от выявленного генотипа (табл. 3).
Таблица 3
Показатели ОФВ1 зависимости от генотипа Arg223Gln гена рецептора к лептину в исследуемых группах (Ме (Q1–Q3))
Примечание: n – количество обследованных; p – уровень значимости различий между 1-й и 2-й группами; Ме – медиана, Q1–Q3 – интерквартильный размах.
| Генотип/Аллель | 1-я группа – БА + СД2 (n = 80) | 2-я группа – БА (n = 80) | p |
| GG | 69 [ 62; 76] | 84 [ 78; 92] | р = 0,019 |
| GA | 77 [ 61; 82] | 79 [ 67; 90] | р = 0,206 |
| AA | 75 [ 65; 83] | 73 [ 68; 81] | р = 0,109 |
| G | 67 [ 62; 78] | 79 [ 73; 92] | р = 0,091 |
| A | 72 [ 66; 82] | 74 [ 69; 83] | р = 0,654 |
Генотип GG чаще встречался у пациентов с более низкими параметрами ОФВ1, что показывает более выраженную бронхообструкцию, обнаруживаемую у данного генотипа у пациентов, у которых было более тяжелое течение БА. G-аллель чаще встречался у пациентов с более низкими параметрами показателя ОФВ1 у пациентов с сочетанием бронхиальной астмы и сахарного диабета 2-го типа. Это также согласуется с тем, что более тяжелое течение бронхиальной астмы отмечалось именно в этой группе.
Проведен анализ встречаемости генотипа Arg223Gln гена рецептора к лептину со значениями показателя углеводного обмена. Пациенты разделены на группы в зависимости от выявленного генотипа (табл. 4).
Таблица 4
Значения показателей глюкозы в венозной крови натощак, ммоль/л в зависимости от генотипа Arg223Gln гена рецептора к лептину в исследуемых группах (Ме (Q1–Q3))
Примечание: n – количество обследованных; p – уровень значимости различий между 1-й и 3-й группами; Ме – медиана, Q1–Q3 – интерквартильный размах.
| Генотип/Аллель | 1-я группа – БА + СД2 (n = 80) | 3-я группа – СД2 (n = 80) | p |
| GG | 10,2 [ 8,3; 14,5] | 7,2 [ 7,0; 8,5] | p = 0,013 |
| GA | 7,8 [ 6,9; 8,2] | 7,3 [ 6,4; 8,4] | p = 0,284 |
| AA | 6,8 [ 6,1; 8,0] | 7,8 [ 6,5; 9,2] | p = 0,301 |
| G | 11,2 [ 6,9; 15,8] | 7,1 [ 6,2; 9,3] | p = 0,0073 |
| A | 7,2 [ 6,9; 8,2] | 8,5 [ 6,4; 9,6] | p = 0,604 |
При исследовании ассоциации генотипов гена LEPR и показателей углеводного обмена найдена ассоциация генотипа GG с более высокими показателями глюкозы в венозной крови натощак (p = 0,013). Проанализирована встречаемость генотипа Arg223Gln гена рецептора к лептину с показателями оценки контроля БА в баллах по тесту АСТ. Для этого пациенты разделены на группы в зависимости от выявленного генотипа (табл. 5).
Таблица 5
Показатели оценки контроля БА в баллах по тесту АСТ в зависимости от генотипа Arg223Gln гена рецептора к лептину в исследуемых группах (Ме (Q1–Q3))
Примечание: n – количество обследованных; p – уровень значимости различий между 1-й и 2-й группами; Ме – медиана, Q1–Q3 – интерквартильный размах.
| Генотип/Аллель | 1-я группа – БА+ СД2 (n = 80) | 2-я группа – БА (n = 80) | p |
| GG | 13 [ 12; 18] | 22 [ 19; 25] | р = 0,088 |
| GA | 18 [ 12; 20] | 20 [ 16; 25] | р = 0,105 |
| AA | 17 [ 18; 19] | 19 [ 15; 22] | р = 0,092 |
| G | 15 [ 12; 18] | 23 [ 18; 25] | р = 0,091 |
| A | 16 [ 13; 19] | 19 [ 14; 24] | р = 0,32 |
При исследовании связи генотипов аллелей гена LEPR определена увеличенная частота встречаемости генотипа GG с более худшим контролем бронхиальной астмы в группе пациентов с сочетанием БА и СД2. У носителей генотипа GG по полиморфизму Arg223Gln гена LEPR среди пациентов с СД2 определялась хуже контролируемая бронхиальная астма, что может обуславливаться как влиянием СД2, так и более тяжелым течением БА в этой группе.
При изучении полиморфизма генотипа LEPR (Arg223Gln) гена рецептора лептина достоверная разница по гетерозиготам не выявлена. Однако отмечается тенденция к увеличению в группе с сочетанием БА и СД2 генотипа GG. Полученные в нашей работе данные показали, что G-аллель полиморфизма Arg223Gln увеличивает вероятность сочетания БА и СД2. Влияние полиморфизма рецептора лептина в этом случае можно объяснить концентрацией растворимого рецептора лептина, который повышен при мультиморбидном течении БА и СД2. Концентрация растворимого рецептора лептина дифференцированно регулируется при нарушениях обмена веществ и, следовательно, может повышать или снижать чувствительность к лептину. Увеличение концентрации растворимого рецептора лептина напрямую ингибирует действие лептина, в то время как уменьшение его количества может привести к снижению мембранной экспрессии лептина [
По данным A. Bruno и соавт. [
Результаты нашего исследования свидетельствуют о влиянии полиморфизма рецептора лептина на сочетанное течение БА и СД2 в клиническом и лабораторном аспекте. У пациентов наблюдались более низкий контроль БА с более тяжелым течением заболевания, несоответствие целевым показателям глюкозы натощак, сниженная функция внешнего дыхания. Вероятно, биологическая активность рецептора лептина различается при наличии тех или иных мутаций его гена. В настоящее время отсутствует достаточное количество информации о полиморфизме Arg223Gln LEPR у пациентов, страдающих БА и СД2. Раскрытие механизмов этих связей может иметь большое значение для прогнозирования, профилактики и лечения этой комбинации заболеваний.
Пациенты, имеющие коморбидное сочетание СД2 и БА, демонстрируют более высокую частоту наличия G-аллели полиморфизма гена рецептора лептина (Arg223Gln) по сравнению с пациентами, у которых имеется только одно из указанных заболеваний. G-аллель полиморфизма LEPR (Arg223Gln) связана с увеличенной частотой развития СД2 у пациентов с БА. Обнаружена ассоциация G-аллели в гене LEPR у пациентов с сочетанием СД2 и БА с недостижением целевого значения глюкозы в крови натощак, с более низким параметром функции внешнего дыхания ОФВ1, а также более плохим контролем БА.
Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Источник финансирования: авторы заявляют о финансировании проведенного исследования из собственных средств.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования – АВП
Сбор и обработка материала – АВП
Статистическая обработка – АВП
Написание текста – АВП, ОВС
Редактирование – АВП, ОВС
The authors declare that there are no conflicts of interest present.