3. 2. 3 Гстт

Локус, кодирующий ГСТТ расположен на хромосоме 22q11.2.

Частота встречаемости нулевого генотипа по ГСТТ1 составляет 16 – 64 процента для Азии, 15 – 26 процентов для Африки, 10 – 21 процент для Европы, 10 – 36 процентов для США, 10 – 12 процентов для Южной Америки, 9 – 19 процентов для Австралии. Причем в целом нулевой генотип по ГСТТ1 встречается реже, чем нулевой вариант ГСТМ1.

Различные фенотипы ГСTT1 могут быть охарактеризованы как «конъюгирующий» и «неконъюгирующий». Существует большое количество вариаций частоты делеций ГСTT1 (ГСTT1*0/0) у представителей различных национальностей. Индивидуальные особенности в биотрансформации и метаболизме ксенобиотиков объясняется полиморфизмом генов, кодирующих ферменты, рецепторы или транскрипционные факторы, регулирующие экспрессию ферментов. Также полиморфизм некоторых генов может изменить аффинность лиганда, трансактивационную активность или экспрессию рецепторов и, таким образом, повлиять на гены-мишени. [17]

Гомозиготность по нулевому аллелю ГСTT1 являются факторами риска развития как бронхиальной астмы, так и атопического дерматита у детей.

Далеко не всегда можно выделить зависимость между заболеваемостью и полиморфным геном семейства ГСТ. Результаты исследований могут быть неоднозначными. Так, в двух различных исследованиях была доказана ассоциация нулевого генотипа по ГСТТ1 с риском рака кишечника, хотя различия еще четырех исследований не были статистически значимы. Такое несоответствие может объясняться воздействием дополнительных факторов риска. Так, при разделении на возрастные группы людей, страдающих раком кишечника, было отмечено, что 19 процентов людей молодого и среднего возраста обладали нулевым генотипом по ГСТТ1, тогда как в группе людей пожилого возраста их было только 9 процентов. [14, 21]

Также проводились многочисленные исследования по выявлению корелляции между полиморфизмом ГСТТ1 и другими видами рака. Статистически значимые различия были обнаружены в случаях с астроцитомой, менингиомой, миелоплазией, но не были подтверждены.[19]

Проведённые в 90-х годах исследования как онкологических, так и ряда других заболеваний, показали, что комбинации генотипов часто обусловливают более высокий риск, чем индивидуальный ген, т. е. имеются межгенные взаимодействия. Полученные нами результаты сопоставления отношения шансов также показывают наличие таких взаимодействий и для атопических заболеваний. Так, индивидуальные генотипы ГСTM1*0/0, ГСTT1*0/0 и ГСTP1 Вал105/Вал105 ассоциированы с предрасположенностью к АД. [16] При рассмотрении генотипа больных с некоторыми онкологическими заболеваниями, также можно заметить повышение вероятности их развития при комбинации нескольких делеционных полиморфизмов одновременно. [таблица 1]

3. 2. 4 Сочетанное действие полиморфных форм гст

Не всегда зависимость определяется одним из ГСТ. Часто развитием реакции биотрансформации управляет два и более ФБК. В этом случае крайне сложно оценить вклад каждого отдельного фермента в общую реакцию.

В ходе исследований обнаружена более высокая частота вариантных генов глутатион-S-трансфераз ГСТM1 и ГСТП1 у больных раком желудка, чем у здоровых лиц, что может свидетельствовать о более высоком риске заболевания РЖ для носителей данных генотипов, что может обусловить неодинаковую степень предрасположенности к онкологическим заболеваниям в условиях влияния токсических факторов. Повышение частоты вариантных генотипов и аллелей генов ГСТМ1 и ГСTT1 у больных РЖ с наличием метастазов в лимфоузлах свидетельствует о том, что они могут иметь тератогенный эффект.[ 12]

Анализ результатов взаимодействия изученных полиморфных локусов генов ФБК показал, что вклад полиморфизмов генов в правильность распознавания генотипов больных АД и здоровых детей уменьшается в следующем ряду: делеционный полиморфизм ГСTT1 (5,24%), локус Иле105Вал гена ГСТП1 (2,55%), локус Г590A гена НAT2 (2,25%), локус Ц481T гена НAT2 (1,54%) и наименьший вклад вносит делеционный полиморфизм гена ГСТM1 (0,46%). Для БА прослеживается уменьшение вклада полиморфных генов в следующем ряду: локус Ц481T гена НAT2 (5,10%), делеционный полиморфизм ГСTT1 (3,03%), локус Иле105Вал гена ГСТП1 (1,77%), локус Иле462Вал гена CYP1A1 (1,01%), делеционный полиморфизм гена ГСTM1 (0,81%), локус Г590A гена НAT2 (0,16%). Эти результаты согласуются с результатами сопоставления показателей ассоциации генотипов ФБК с атопическими заболеваниями. Последовательность этих величин находится в соответствии с результатами сопоставления отношений шансов.[15]

Установлено, что курение повышает риск возникновения АД, ассоциированный с ГСТП1(1:1) и снижает риск развития АД, ассоциированного с НAT2*0/0 и ГСTT1*0/0. В условиях курения снижался риск БА, ассоциированный с ГСTT1*0/0.

Результаты исследований показывают, что в ряду контроль – АД – БА увеличивается доля детей с генотипом НAT2*1/1 и, соответственно, растёт ассоциация этих генотипов с заболеваниями. Но значимость генотипов ГСTM1*0/0, ГСTT1*0/0, ГСTP1*1/0, ГСТП1*1/0 и НAT2*1/0 выше у лиц с АД, чем с БА. Генотипы с гомозиготными делециями генов ГСTM1 и ГСTT1 предрасполагают к раннему началу БА. Можно предположить, что ферменты этих генов имеют значение для становления системы биотрансформации в раннем онтогенезе и потому их роль выше в предрасположенности к АД, как первому по срокам возникновения АЗ.[18]

В качестве примера может быть использована корреляция числа нулевых аллелей гена ГСTM1 с выраженностью количественных показателей атопии у больных БА, а в работе увеличение показателей ассоциации генов ГСTM1 и ГСTT1 с атопической БА с увеличением числа нулевых аллелей этих генов. Эти данные указывают на влияние ферментов биотрансформации на функционирование иммунной системы. Каким образом реализуется это влияние, пока неизвестно.

Исследования показали, что полиморфизм генов, связанных с поддержанием уровня иммуноглобулина Е, имеет бoльшее значение для формирования клинических проявлений БА, чем в предрасположенности к ней.

Установлено наличие следующих генных взаимодействий:

• аддитивный эффект в усилении риска бронхиальной астмы и атопического дерматита для сочетания гомозиготных делеций генов ГСТM1 и ГСTT1;

• синергический эффект сочетания гомозиготной делеции гена ГСTT1 и гомозиготы по аллелю дикого типа ГСТП1;

• аддитивный защитный эффект для геторозиготных генотипов по локусам С481Т и G590A гена НAT2.

Эффекты полиморфизма генов ФБК изменяются с возрастом и модифицируются полом и воздействием фактора курения. Поэтому для каждого генетического признака имеется группа максимальной подверженности. При бронхиальной астме для генотипа НAT2 это девочки младше 11 лет, не подвергающиеся воздействию курения в семьях; для генотипа ГСТП1 – девочки младше 11 лет, подвергающиеся воздействию курения в семьях. При атопическом дерматите для делеции гена ГСTT1 – мальчики; для ГСТП1 – девочки, подвергающиеся воздействию фактора курения.[14]

Показано, что гены ФБК играют роль в формировании следующих клинических проявлений атопических заболеваний: делеция гена ГСTM1 предрасполагает к более тяжёлому течению атопического дерматита, гиперэозинофилии, раннему развитию БА, особенно у детей, подвергавшихся курению в семьях. Делеция гена ГСTТ1 – к подростковой форме атопического дерматита и более тяжелому течению как АД, так и БА. Гомозигота по мутантному аллелю НAT2(С481Т)(TT) – к гиперэозинофилии при БА, особенно у не подвергающихся воздействию курения в семьях.

Ингибиторы активности глутатион-S-трансфераз рассматриваются как наиболее перспективные модификаторы лекарственной устойчивости. В связи с этим этакриновая кислота (обычно применявшаяся как диуретик) проходит клинические испытания в качестве препарата, преодолевающего лекарственную устойчивость, связанную с ГСХ. Бутионинсульфоксамин снижает внутриклеточный уровень глутатиона и преодолевает устойчивость клеток к алкилирующим соединениям. Бутионинсульфоксамин применяют в экспериментах в качестве препарата, влияющего на МЛУ. С ГСХ связывают результаты лечения лимфом . Повышение активности ГСТ наблюдается в устойчивых к хлорбутину случаях хронического лимфолейкоза. Экспрессию этих ферментов рассматривали как прогностический признак при ранних формах рака молочной железы.[20]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нами были проанализированы существующие данные о полиморфизме генов, кодирующих белки семейства ГСТ. Данное семейство ферментов катализирует большое число реакций биотрансформации и участвует в детоксикации большинства ксенобиотиков.

В ряде исследований была показана связь между полиморфными вариантами данных ферментов и процессами канцерогенеза. Делеционный полиморфизм, в частности, вызывал повышенный риск развития таких заболеваний, как: рак легкого, рак мочевого пузыря, рак яичников, рак кожи, бронхиальная астма, эндометриоз, атеросклероз. При этом риск развития заболевания выше для гомозиготных организмов.

Между описанными полиморфами возможны ген-генные взаимодействия. При этом может наблюдаться аддитивный или синергический эффект такого взаимодействия.

Вместе с тем, полиморфность генов может оказывать протективное действие на органы и системы, а следовательно снижать риск развития заболеваний даже при воздействии экзогенных факторов. Так было показано, что “нулевой” генотип гена ГСТМ1 является протективным фактором развития ЦП алкогольной и смешанной этиологии.

Таким образом, определение полиморфизма может помочь определить степень риска развития определенного заболевания индивидуально. Учет же полиморфных генов при лечении поможет подобрать оптимальный вид лечения и дозировку препаратов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кулинский, В. И. Обезвреживание ксенобиотиков. Монография; Соросовский образовательный журнал / В. И. Кулинский - М., 1999. – 56 с. 7

2. Encyclopedia of Earth [Электронный ресурс]/ Eds. Cutler J. Cleveland / Ecology Theory: Biotransformation/ Режим доступа: http://www.eoearth.org. – Дата доступа: 05. 04. 2012.

3. Биохимия печени [Электронный ресурс]/Биохимия для студента/ Режим доступа: www.biokhimija.ru. – Дата доступа: 05. 04. 2012.

4. Саприн А.Н. Ферменты метаболизма и детоксикации ксенобиотиков Успехи биологической химии. М.: Наука. 1991, 32,146-172.

5. Райс, Р. Х., Гуляева, Л. Ф. Биологические эффекты токсических соединений/ Курс лекций // Р.Х. Райс – Новосибирск, 2003, 208с.

6. Фирсов, Н. Н. Микробиология: словарь терминов// Н. Н. Фирсов - М: Дрофа, 2006 г.

7. Спицын, В. А., Макаров, С. В., Пай, Г. В., Бычковская, Л. С. Полиморфизм в генах человека, ассоциирующихся с биотрансформацией ксенобиотиков / Вестник ВОГиС , 2006, Том 10, № 1 Москва, Россия.

8. Макарова, С. И. Роль полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в предрасположенности к атопическим заболеваниям гепатотоксичности противотуберкулезной терапии: автореферат диссертации док. биол. наук: 03.02.07/С. И. Макарова; Рос. акад. естествознания – Уфа, 2011.

9. Christ-Hazelhof E. , Nugteren D.H. , Van Dorp D.A. Conversions of Prostaglandin Endoperoxides by Glutathione-S-Transferases and Serum Albumins. // Bioch. Bioph. Acta 1976, v. 450, pp. 450-461. Bioch. Bioph. Acta 1976

10. Cao K., Stack D. E., Ramanathan R., Gross M. L., Rogan E. G., Cavalieri E. L. Synthesis and structure elucidation of estrogen quinones conjugated with cysteine, N-acetylcysteine, and glutathione // Chem. Res. Toxicol. 1998. Vol. 11. P. 908-916.

11. Thier R, Brüning T, Roos PH, et al. Markers of genetic susceptibility in human environmental hygiene and toxicology: the role of selected CYP, NAT and GST genes // Int J Hyg Environ Health. 2003 Jun;206(3): 149-71

12. Мартов, С. И., Севостьянова, Н. В., Дмитриева, А. И. и др. Полиморфизм генов ферментов первой и второй фазы биотрансфор-мации ксенобиотиков у больных раком желудка // Мартов С. И. // Сибирский онкологический журнал, 2010, №4 (40)

13. Fryer AA, Zhao L, Alldersea J, et al. Use of site-directed mutagenesis of allele-specific PCR primers to identify the GSTMJ A, GSTM1 B, GSTM1 A 3 and GSTM1 null polymorphisms at the glutathione S-transferase, GSTM1 locus // Biochem J 1993;295: 313-15.

14. Дедков, А. А., Богомазов, А. Д., Иванов, В. П., и др. Исследование полиморфизма ILE105VAL гена GSTP1 с развитием атопической бронхиальной астмы у детей в Курской области / Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье", 2011, № 1, Курск, РФ.

15. Lin HJ, Han CY, Bernstein DA, et al. Ethnic distribution of the glutathione transferase Mu 1-1 (GSTMI) null genotype in 1473 individuals and application to bladder cancer susceptibility// Carcinogenesis 1994; 15:1077-81.

16. S. C. Cotton, L. Sharp, J. Little, and N. Brockton. Glutathione S-Transferase Polymorphisms and Colorectal Cancer: A HuGE Review //American Journal of Epidemiology Vol. 151, No. 1

17. A.S.Wenzlaffl, M.L.Cote1, C.H.Bock1, et al. GSTM1, GSTT1 and GSTP1 polymorphisms, environmental tobacco smoke exposure and risk of lung cancer among never smokers: a population-based study // Carcinogenesis vol.26 no.2 pp. 395-401, 2005.

18. Martha L. Slattery, Sandra Edwards, Karen Curtin,et al. Associations between Smoking, Passive Smoking, GSTM-1, NAT2, and Rectal Cancer // Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention. Vol. 12, 882–889, September 2003.

19. Elexpuru-Camiruaga J, Buxton N, Kandula V, et al. Susceptibility to astrocytoma and meningioma: influence of allelism at glutathione S-transferase (GSTT1 and GSTM1) and cytochrome P-450 (CYP2D6) loci // Cancer Res 1995; 55:4237-9.

20. R. Mullin. Personalized Medicine // Chemical and engineering news, February 11, 2008 Volume 86, Number 06 pp. 17-27.

21. Корчагина, Р. П., Осипова, Л. П., Вавилова, Н. А., и др. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков GSTM1, GSTT1, Cyp2D6, вероятных маркеров риска онкологических заболеваний, в популяциях коренных этносов и русских северной сибири / Вавиловский журнал генетики и селекции, 2011, Том 15, № 3, Новосибирск, РФ.

22. B. Sprudle, Penelope M Webb et al. Polymorphisms at the glutathione S-transferase GSTM1, GSTT1 and GSTP1 loci: risc of ovarian cancer by histological subtype// Cancirogenesis vol. 22 no. 1 pp. 67 – 72, 2001

23. Mark Welfare, A. Monesola Adeokun, Margaret F. Bassendine, and Ann K. Daly. Polymorphisms in GSTP1, GSTM1, and GSTT1 and Susceptibility to Colorectal Cancer // Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention. Vol. 8, 289–292, April 1999.

24. Karen Curtin1, Wade S. Samowitz2, et al. Somatic alterations, metabolizing genes, and smoking in rectal cancer // Int J Cancer. 2009 Jul 1;125(1):158-64

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТАБЛИЦА 1: Оценка относительного риска развития раковых заболеваний в зависимости от генотипа по ферментам семейства ГСТ

Ген	Заболевание	Количество испытуемых	Относит. Риск (RR)	95% CI	Примечания
ГСТМ	Рак кишечника	196+225 (к)	1,8	1,2 - 2,6	Без дифференцировки по полу, возрасту, национальности
ГСТМ	Рак кишечника	132+200 (к)	0,9	0,6 - 1,4
ГСТМ	Аденокарцинома	103+126 (к)	1,5	0,9 - 2,6
ГСТМ	Рак кишечника	252+577 (к)	1	0,7 - 1,3
ГСТМ	Рак кишечника	219+200 (к)	1	0,7 - 1,4
ГСТМ	Рак кишечника	212 (total)	1	0,7 - 1,5
ГСТМ	Карцинома кишечника	300+183 (к)	0,8	0,5 - 1,1
ГСТМ	Рак яичников	неизвестно	0,8	0,35 - 1,85
ГСТТ	Рак яичников	56+239(к)	1,05	0,68 - 1,61
ГСТМ	Рак яичников	155+162 (к)	1,03	0,73 - 1, 45
ГСТМ	аденоматозный полип	446+488 (к)	0,9	0,7 - 1,1
ГСТТ	Аденокарцинома	125+94 (к)	0,7	0,3 - 1,4
ГСТТ	Рак кишечника	211+509 (к)	1,9	1,3 - 2,7
ГСТТ	Аденокарцинома	103+126 (к)	1,2	0,7 - 2,0
ГСТТ	Рак кишечника	219+200 (к)	3,4	2,1 - 5,4
ГСТТ	Рак кишечника	212+221 (к)	0,8	0,5 - 1,2
ГСТТ	Рак яичников	неизвестно	0,91	0,39 - 2,14
ГСТМ+ГСТТ	Рак яичников	29+264 (к)	1,12	0,62 - 2,05

Ген	Заболевание	Количество испытуемых	RR	95% CI	Примечания
ГСТМ	Рак легких	16+23 (к)	0,52	0,22 - 1,23	Среди некурящих, не подвергавшимся воздействию пассивного курения
ГСТТ	Рак легких	6+12 (к)	0,32	0,1 - 1,03
ГСТП Иле/Вал	Рак легких	21+27 (к)	1,01	0,40 - 2,54
ГСТП Вал/Вал	Рак легких	6+6 (к)	1,57	0,4 - 6,19
ГСТМ+ГСТТ	Рак легких	2+6 (к)	0,16	0,03 - 0,93
ГСТТ+ГСТП	Рак легких	4+8 (к)	0,38	0,08 - 1,73
ГСТМ+ГСТП	Рак легких	7+14 (к)	0,45	0,12 - 1,67
ГСТМ	Рак легких	43+35 (к)	2,32	1,05 - 5,13	Среди некурящих, подвергавшихся пассивному курению более 20 лет
ГСТТ	Рак легких	14+16 (к)	1,16	0,48 - 2,79
ГСТП Иле/Вал	Рак легких	29+35 (к)	1,29	0,56 - 3,00
ГСТП Вал/Вал	Рак легких	8+6 (к)	1,72	0,48 - 6,12
ГСТМ+ГСТТ	Рак легких	7+9 (к)	1,89	0,5 - 7,13
ГСТТ+ГСТП	Рак легких	6+8 (к)	1,73	0,43 - 7,00
ГСТМ+ГСТП	Рак легких	21+25 (к)	4,56	1,21 - 17,21

35