ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ ИНТРОННОЙ ОБЛАСТИ ГЕНА АКВАПОРИНА AQP5 И РАЗВИТИЕ ОТЕКА ЛЕГКИХ ПРИ ЛЕГОЧНОЙ ИНФЕКЦИИ, ОСЛОЖНЕННОЙ СЕПТИЧЕСКИМ ШОКОМ

Цель исследования. Определить значение генетических вариантов сайта однонуклеотидного полиморфизма rs3736309 интрона 3 гена аквапорина5 (AQP5) в течении критических состояний у больных с документированной инфекцией легких.

Материалы и методы. Обследована группа больных реанимационных отделений при развитии критических состояний (n=86, возраст — от 27 до 82 лет, средний возраст — 53,20±14,34 года). В выборке преобладали больные со злокачественными новообразованиями (15%), перитонитом (16%) и панкреонекрозом (37%). У 55% больных развилась нозокомиальная пневмония, острый респираторный дистресссиндром (ОРДС) — у 54% больных, септический шок — у 48% больных и у 33% ОРДС сочетался с септическим шоком. В лаважной жидкости всех больных были выявлены бактерии Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii изолированно или в ассоциации, в т.ч. с Proteus mirabilis. Генотипирование ДНК проводили с использованием тетрапраймерной полимеразной цепной реакции. Статистическую обработку осуществляли при помощи программы GraphPad InStat (GraphPad, USA).

Результаты. Распределение частот генотипов AA, GA и GG AQP5 rs3736309) среди всей выборки подчинялось закону ХардиВайнберга (p=0,923) и соответствовало данным исследований условноздоровых индивидуумов в европеоидной популяции (p>0,05). Показано, что в подгруппе больных с септическим шоком генотипа AQP5 AA (rs3736309), начиная уже с 1го дня обследования, были выявлены более низкие значения ИВСВЛ по сравнению с больными генотипов GG и GA с септическим шоком, несмотря на одинаковые подходы к лечению критического состояния. Различия между генетически разными подгруппами больных с септическим шоком сохранялись на протяжении всего срока обследования (p<0,05, дни 1, 3, 5 и 7). Генетический вариант G+ AQP5 (rs3736309), таким образом, являлся неблагоприятным фактором, способствующим развитию отека легких, устойчивого к лечению (соотношение шансов, OR=6,75; p=0,032). Только в подгруппе больных с септическим шоком генотипа G+ (но не во всей группе больных или в подгруппе больных безсептического шока с тем же генотипом) было отмечен значительно более высокий уровень сурфактантного белка SPD в плазме по сравнению с больными генотипа AQP5 АА аналогичной подгруппы (p<0,05).

Заключение. При септическом шоке наличие гомозиготного варианта аллеля А (АА) сайта полиморфизма гена AQP5 rs3736309 является благоприятным фактором при развитии отека легких. Наличие аллеля G AQP5 rs3736309 является фактором риска большей выраженности отека легких и его устойчивости к лечению.

1. Смелая Т.В., Кузовлев А.Н., Мороз В.В., Голубев А.М., Белопольская О.Б., Сальникова Л.Е. Молекулярногенетические маркеры нозокомиальной пневмониии острого респираторного дистресссиндрома. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 24—38. http://dx.doi.org/10.15360/18139779201532438

2. Cardoso C.P., Oliveira A.J., Botoni F.A., Rezende I.C., AlvesFilho J.C., Cunha F.Q., Estanislau J.A., Magno L.A., RiosSantos F. Interleukin10 rs2227307 and CXCR2 rs1126579 polymorphismsmodulate the predis position to septic shock. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 2015; 110 (4): 453—460. http://dx.doi.org/10.1590/007402760150003. PMID: 26038959

3. Sotos-Prieto M., Peñalvo J.L. Genetic variation of apolipoproteins, diet and other environmental interactions; an updated review. Nutr. Hosp. 2013; 28 (4): 999—1009. http://dx.doi.org/10.3305/nh.2013.28.4.6475. PMID: 23889614

4. PerezMartinez P., GarciaRios A., DelgadoLista J., PerezJimenez F., LopezMiranda J. Nutrigenetics of the postprandial lipoprotein metabolism: evidences from human intervention studies. Curr. Vasc. Pharmacol. 2011; 9 (3): 287—291. http://dx.doi.org/10.2174/157016111795495495. PMID: 21314629

5. Day R.E., Kitchen P., Owen D.S., Bland C., Marshall L., Conner A.C., Bill R.M., Conner M.T. Human aquaporins: regulators of transcellular water flow. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1840 (5): 1492—1506. http://dx.doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.09.033. PMID: 24090884

6. Verkman A.S. More than just water channels: unexpected cellular roles of aquaporins. J. Cell Sci. 2005; 118 (Pt 15): 3225—3232. http://dx.doi.org/10.1242/jcs.02519. PMID: 16079275

7. Mezzasoma L., Cagini L., Antognelli C., Puma F., Pacifico E., Talesa V.N. TNFα regulates natriuretic peptides and aquaporins in human bronchial epithelial cells BEAS2B. Mediators Inflamm. 2013; 2013: 159349. http://dx.doi.org/10.1155/2013/159349. PMID: 24369440

8. Bloch O., Manley G.T. The role of aquaporin4 in cerebral water transport and edema. Neurosurg. Focus. 2007; 22 (5): E3. http://dx.doi.org/10.3171/foc.2007.22.5.4. PMID: 17613234

9. Li J., Xu M., Fan Q., Xie X., Zhang Y., Mu D., Zhao P., Zhang B., Cao F., Wang Y., Jin F., Li Z. Tanshinone IIA ameliorates seawater exposure induced lung injury by inhibiting aquaporins (AQP) 1 and AQP5 expression in lung. Respir. Physiol. Neurobiol. 2011; 176 (1—2): 39—49.

10. http://dx.doi.org/10.1016/j.resp.2011.01.005. PMID: 21244858

11. Ning Y., Ying B., Han S., Wang B., Wang X., Wen F. Polymorphisms of aquaporin5 gene in chronic obstructive pulmonary disease in a Chinese population. Swiss Med. Wkly. 2008; 138 (39—40): 573—578. http://dx.doi.org/10.2008/39/smw12240. PMID: 18853286

12. Adamzik M., Frey U.H., Möhlenkamp S., Scherag A., Waydhas C., Marggraf G., Dammann M., Steinmann J., Siffert W., Peters J. Aquaporin 5 gene promoter 1364A/C polymorphism associated with 30day survival in severe sepsis. Anesthesiology. 2011; 114 (4): 912—917. http://dx.doi.org/10.1097/ALN.0b013e31820ca911. PMID: 21427539

13. Dellinger R.P., Levy M.M., Rhodes A., Annane D., Gerlach H., Opal S.M., Sevransky J.E., Sprung C.L., Douglas I.S., Jaeschke R., Osborn T.M., Nunnally M.E., Townsend S.R., Reinhart K., Kleinpell R.M., Angus D.C., Deutschman C.S., Machado F.R., Rubenfeld G.D., Webb S.A., Beale R.J., Vincent J.L., Moreno R.; Surviving Sepsis Campaign Guidelines Committee including the Pediatric Subgroup. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2012. Crit. Care Med. 2013; 41 (2): 580—637. http://dx.doi.org/10.1007/s0013401227698. PMID: 23353941

14. Мороз В.В., Голубев А.М., Кузовлев А.Н. Отек легких: классификация, механизмы развития, диагностика. Общая реаниматология. 2009; 5 (1): 83—88. http://dx.doi.org/10.15360/181397792009183

15. Tablan O.C., Anderson L.J., Besser R., Bridges C., Hajjeh R.; CDC; Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee. Guidelines for preventing healthcare—associated pneumonia, 2003: recommendations of CDC and the Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee. MMWR Recomm Rep. 2004; 53 (RR3): 1—36. PMID: 15048056

16. Гельфанд Б.Р., Яковлев С.В., Проценко Д.Н., Белоцерковский Б.З. Нозокомиальная пневмония, связанная с искусственной вентиляцией легких: возможна ли стандартизация терапии? Consilium Medicum. 2004; 6 (4): 245—248.

17. Pugin J., Auckenthaler R., Mili N., Janssens J.P., Lew P.D., Suter P.M. Diagnosis of ventilator associated pneumonia by bacteriological analysis of bronchoscopic and non bronchoscopic «blind» bronchoalveolar lavage fiuid. Am. Rev. Respir. Dis. 1991; 143 (5Pt 1): 1121—1129. http://dx.doi.org/10.1164/ajrccm/143.5_Pt_1.1121. PMID: 2024824

18. Чучалин А.Г., Гельфанд Б.Р. (ред.). Нозокомиальная пневмония у взрослых. Российские национальные рекомендации. М.; 2009: 92.

19. Мороз В.В., Голубев А.М., Кузовлев А.Н., Писарев В.М. Новые диагностические кандидатные молекулярные биомаркеры острого респираторного дистресссиндрома. Общая реаниматология. 2014; 10 (4): 6—10. http://dx.doi.org/10.15360/1813977920144610

20. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP

21. Newton C.R., Heptinstall L.E., Summers C., Super M., Schwarz M., Anwar R., Graham A., Smith J.C., Markham A.F. Amplification refractory mutation system for prenatal diagnosis and carrier assessment in cysticfibrosis. Lancet. 1989; 2 (8678—8679): 1481—1483. http://dx.doi.org/10.1016/S01406736(89)929310. PMID: 2574768

22. Hamajima N., Katsuda N., Matsuo K., Saito T., Ito L.S., Ando M., Inoue M., Takezaki T., Tajima K. Smoking habit and interleukin lB C31T polymorphism. J. Epidemiol. 2001; 11 (3): 120—125. PMID: 11434423

23. Сальникова Л.Е., Чумаченко А.Г., Веснина И.Н., Лаптева Н.Ш., Кузнецова Г.И., Абилев С.К., Рубанович А.В. Полиморфизм генов репарации и цитогенетические эффекты облучения. Радиационная биология. Радиоэкология. 2010; 50 (6): 656—662. PMID: 21434392

24. Егорова И.Н., Власенко А.В., Мороз В.В., Яковлев В.Н., Алексеев В.Г. Вентиляторассоциированная пневмония: диагностика, профилактика, лечение (современное состояние вопроса). Общая реаниматология, 2010; 6 (1): 79—88. http://dx.doi.org/10.15360/181397792010179

25. Pretto E.A. (ed.). Oxford textbook of transplant anaesthesia and critical care. USA: Oxford University Press; 450.

26. Agre P., King L.S., Yasui M., Guggino W.B., Ottersen O.P., Fujiyoshi Y., Engel A., Nielsen S. Aquaporin water channels—from atomic structure to clinical medicine. J. Physiol. 2002; 542 (Pt 1): 3—16. http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2002.020818. PMID: 12096044

27. Agre P., Kozono D. Aquaporin water channels: molecular mechanisms for human diseases. FEBS Lett. 2003; 555 (1): 72—78. http://dx.doi.org/10.1016/S00145793(03)010834. PMID: 14630322

28. Shen Y., Wang X., Wang Y., Wang X., Chen Z., Jin M., Bai C. Lipopolysaccharide decreases aquaporin 5, but not aquaporin 3 or aquaporin 4, expression in human primary bronchial epithelial cells. Respirology. 2012; 17 (7): 1144—1149. http://dx.doi.org/10.1111/j. 14401843.2012.02228.x. PMID: 22809117

29. Yang B., Verkman A.S. Analysis of double knockout mice lacking aqua porin1 and urea transporter UTB. Evidence for UTBfacilitated water transport in erythrocytes. J. Biol. Chem. 2002; 277 (39): 36782—36786. http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M206948200. PMID: 12133842

30. Sun Y., Sun L., Liu S., Song J., Cheng J., Liu J. Effect of emodin on Aquaporin 5 expression in rats with sepsisinduced acute lung injury. J. Tradit. Chin. Med. 2015; 35 (6): 679—684. PMID: 26742314

31. Jin Y.,Yu G., Peng P., Zhang Y., Xin X. Downregulated expression of AQP5 on lung in rat DIC model induced by LPS and itseffect on the development of pulmonary edema. Pulm. Pharmacol. Ther. 2013; 26 (6): 661—665. http://dx.doi.org/10.1016/j.pupt.2013.03.013. PMID: 23538169

32. Jiang Y.X., Dai Z.L., Zhang X.P., Zhao W., Huang Q., Gao L.K. Dexmedetomidine alleviates pulmonary edema by upregulating AQP1 and AQP5expression in rats with acute lung injury induced by lipopolysaccharide. J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. 2015; 35 (5): 684—688. http://dx.doi.org/10.1007/s1159601514906. PMID: 26489622

33. Moon C., Rousseau R., Soria J.C., Hoque M.O., Lee J., Jang S.J., Trink B., Sidransky D., Mao L. Aquaporin expression in human lymphocytes and dendritic cells. Am. J. Hematol. 2004; 75 (3): 128—133. http://dx.doi.org/10.1002/ajh.10476. PMID: 14978691

34. Shen Y., Wang Y., Chen Z., Wang D., Wang X., Jin M., Bai C. Role of aqua porin 5 in antigeninduced airway inflammation and mucous hyperproduction in mice. J. Cell Mol. Med. 2011; 15 (6): 1355—1363. http://dx.doi.org/10.1111/j.15824934.2010.01103.x. PMID: 20550619

35. Wang G.F., Dong C.L., Tang G.S., Shen Q., Bai C.X. Membrane water per meability related to antigenpresenting function of dendritic cells. Clin. Exp. Immunol. 2008; 153 (3): 410—419. http://dx.doi.org/10.1111/j.13652249.2008.03702.x. PMID: 18647319

36. Mueller J.C. Linkage disequilibrium for different scales and applications. Brief Bioinform. 2004; 5 (4): 355—364. http://dx.doi.org/10.1093/bib/5.4.355. PMID: 15606972

37. Hansel N.N., Sidhaye V., Rafaels N.M., Gao L., Gao P., Williams R., Connett J.E., Beaty T.H., Mathias R.A., Wise R.A., King L.S., Barnes K.C. Aquaporin 5 polymorphisms and rate of lung function decline in chronic obstructive pulmonary disease. PLoS One. 2010; 5 (12): e14226.

38. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0014226. PMID: 21151978

39. Llopart A., Comeron J.M., Brunet F.G., Lachaise D., Long M. Intron presenceabsence polymorphism in Drosophila driven by positive Darwinian selection. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2002; 99 (12): 8121—8126. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.122570299. PMID: 12060758