БИОХИМИЯ, 2019, том 84, вып. 9, с. 1281 - 1288

УДК 618.396, 616 092.11, 616 079.7

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ЦИТОКИНОВ IL 1B, TNF, IL 1RА и IL 4

ПОВЫШАЕТ РИСК РАЗВИТИЯ ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ РОДОВ*

В.С. Белоусова¹**, О.А. Свитич², Е.В. Тимохина¹**,

А.Н. Стрижаков¹, И.М. Богомазова¹

¹ ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет

им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет), 119991 Москва, Россия;

электронная почта: desdemosha@mail.ru; elena.timokhina@mail.ru

² Научно исследовательский институт вакцин и сывороток

им. И.И. Мечникова, 105064 Москва, Россия

Поступила в редакцию 19.11.2018

После доработки 11.04.2019

Принята к публикации 21.05.2019

Преждевременные роды (ПР) - это не только медицинская, но и социальная проблема. Основополагающая

задача современного акушерства - предупреждение ПР, выявление факторов риска и проведение профи#

лактических мероприятий. Целью данного исследования являлся поиск ассоциации полиморфных марке#

ров в генах цитокинов IL 1В, TNF, IL 1RA и IL 4 с риском развития ПР. Проспективное исследование про#

ведено у 108 беременных женщин с угрозой ПР. Основную группу составили 66 женщин, у которых бере#

менность закончилась ПР, несмотря на проводимую терапию. В группу сравнения вошли 42 женщины, у ко#

торых беременность завершилась своевременными родами. Доминантный аллель Т гена цитокина

IL 1B +3953C→T (rs1143634) в 7,6 раза чаще встречался у женщин с ПР относительно группы сравнения

(36,4 и 4,8%; RR = 1,802; 95% CI = 1,420-2,288; p < 0,05), при этом его гомозиготная форма была выявлена

только у пациенток с ПР, а беременность прерывалась в очень ранние сроки - до 26 недель. Наличие доми#

нантного аллеля 2R гена антагониста рецептора IL#1 (IL 1RА (VNTR)) в 1,5 раза чаще отмечено у женщин

с ПР относительно группы сравнения (63,6 и 42,8%; RR = 1,400; 95% CI = 1,009-1,943; p < 0,05). Получен#

ный результат позволяет достоверно считать, что выявление доминантного аллеля 2R IL 1RА является фак#

тором риска ПР. При этом генотип 2R/2R приводит к очень ранним, а генотип 2R/4R - к ранним ПР. Со#

вокупность трех и/или четырех «провоспалительных» аллелей выявлена только у женщин с очень ранними

ПР. Это подтверждает предположение о том, что их сочетание является крайне неблагоприятным фактором

для пролонгирования беременности. Таким образом, выявление генетических особенностей иммунного

статуса женщины на этапе подготовки к беременности поможет провести своевременную профилактику и

лечение угрозы преждевременного прерывания беременности, что позволит снизить частоту ПР, а также пе#

ринатальную заболеваемость и смертность.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: преждевременные роды, цитокины, интерлейкины IL#1β, IL#1Rа, IL#4, TNF#α, по#

лиморфизм генов цитокинов.

DOI: 10.1134/S0320972519090069

Преждевременные роды (ПР) являются не

100 тысяч. Именно недоношенные новорожден#

только медицинской, но и социальной пробле#

ные составляют и основную долю в структуре

мой. Частота ПР составляет от 6,5% (Германия,

перинатальной смертности - 75% всех случаев

Франция, Италия), 7,8% (Великобритания, Рос#

мертворожденности и смерти в первую неделю

сия) до 12% (США). Ежегодно в мире рождается

жизни [1]. Среди выживших недоношенных

15 млн недоношенных детей, в России - около

младенцев частота тяжелой инвалидности до#

стигает 15,4%, а серьезных нарушений разви#

Принятые сокращения: ПР - преждевременные ро#

тия - 14,8% [2].

ды; CI - доверительный интервал (confidence interval); IL -

интерлейкин; NK - естественные киллеры; TNF#α - фак#

ПР - это преждевременное начало сокраще#

тор некроза опухоли альфа; IL#1Rа - антагонист рецепто#

ний матки, которые приводят к размягчению и

ра IL#1; SNP - однонуклеотидный полиморфизм; RR - последующему раскрытию шейки матки и

относительный риск; VNTR - вариабельные тандемные преждевременному изгнанию плода. Начавшие#

повторы (variable number of tandem repeats).

ся ПР практически невозможно остановить. Ос#

* Первоначально английский вариант рукописи опублико#

новополагающей задачей современного акушер#

ван на сайте «Biochemistry» (Moscow) http://protein.bio.

msu.ru/biokhimiya, в рубрике «Papers in Press», BM18#321,

ства является предупреждение ПР - выявление

05.08.2019.

факторов риска, проведение профилактических

** Адресат для корреспонденции.

мероприятий и своевременной терапии.

1281

1282

БЕЛОУСОВА и др.

Ведущим этиологическим фактором родов,

леров (NK). При нормально протекающей бере#

как преждевременных, так и своевременных,

менности концентрация TNF#α в крови обычно

считается развитие воспаления в маточно#пла#

очень низка, но при развитии инфекционных

центарном комплексе. В наступлении родов

процессов, в частности урогенитальной инфек#

важную роль играет выработка провоспалитель#

ции, уровень TNF#α резко возрастает. По дан#

ных цитокинов, которые выявляются в церви#

ным литературы, для нормального развития бе#

кальной слизи, миометрии, плаценте, около#

ременности необходим низкий уровень TNF#α.

плодных водах, плазме крови беременных жен#

Этот цитокин взаимодействует с рецепторами,

щин и в пуповинной крови [1, 3-5].

экспрессируемыми на поверхности трофоблас#

Однако у некоторых беременных (7-10%)

та, защищая его тем самым от действия клонов

этот воспалительный каскад активируется

цитотоксических лимфоцитов матери. Однако

преждевременно до истечения полного срока

избыточная продукция TNF#α может негативно

беременности. В чем причина? Считается, что в

сказываться на развитии беременности. По дан#

пусковых механизмах при ПР ключевую роль

ным В.М. Сидельниковой (2010), уровень TNF#α

играют секреторные факторы врожденного им#

в крови женщин с угрожающими ПР в III триме#

мунитета (про# и противовоспалительные цито#

стре почти в 9 раз выше, чем у женщин с нор#

кины, противомикробные пептиды и др.), ре#

мально протекающей беременностью [5], а на

цепторы (toll#подобные рецепторы и др.), а так#

ранних сроках беременности высокий уровень

же клетки врожденного иммунитета. Во время

TNF#α подавляет миграцию клеток трофобласта

беременности в организме женщин наблюдает#

и индуцирует апоптоз в плаценте [4].

ся изменение баланса факторов адаптивного

Провоспалительный цитокин IL#1β и антаго#

иммунитета в сторону гуморального звена. Ци#

нист рецептора IL#1 (IL#1Rа) также участвуют в

токины регулируют развитие родовой деятель#

развитии ПР. Известно, что IL#1β - многофунк#

ности, раскрытие шейки матки и разрыв плод#

циональный цитокин с широким спектром

ных оболочек, что обусловлено действием про#

действия, играющий ключевую роль в развитии

воспалительного звена. Инфекционные патоге#

и регуляции врожденного и адаптивного имму#

ны (вирусы, бактерии, грибы, простейшие) ак#

нитета путем взаимодействия с TNF#α в иммун#

тивируют toll#подобные рецепторы, которые яв#

ных реакциях [6]. Установлено, что IL#1β опос#

ляются трансмембранными гликопротеинами и

редует возникновение системного воспалитель#

расположены на поверхности клетки и в ее ци#

ного ответа и имеет схожие биологические эф#

топлазме. Это приводит к генерации активаци#

фекты с TNF#α, вызывая активацию лейкоцитов

онного сигнала, в результате которого происхо#

и эндотелиальных клеток, комплемента, синтез

дит выработка провоспалительных цитокинов,

белков острой фазы воспаления [7]. Цитокин

таких как интерлейкины, фактор некроза опу#

IL#1β действует сразу на несколько типов клеток,

холей α (TNF#α) и др. Провоспалительные ци#

увеличивая продукцию циклооксигеназы#2 и

токины в шейке матки и активируют выработку

простагландина Е2 - наиболее эффективных

матриксных металлопротеиназ, которые отно#

агентов для раскрытия шейки матки. Под

сятся к семействам цинк# и кальций#зависимых

действием провоспалительных цитокинов про#

эндопептидаз, способных расщеплять компо#

исходят изменения и в миометрии. По данным

ненты внеклеточного матрикса соединительной

Hertelendy et al. (2002), IL#1β и TNF#α стимули#

ткани. Под действием металлопротеиназ изме#

руют высвобождение арахидоновой кислоты, ак#

няется структурный состав шейки матки: умень#

тивируют метаболизм фосфолипидов и усилива#

шается количество протеогликанов, укорачива#

ют выработку простагландинов в миометрии [8].

ются и распадаются пучки коллагеновых воло#

Эти воздействия IL#1β на клетки миометрия схо#

кон, что приводит к размягчению шейки матки

жи с действием окситоцина, который совместно

и реализации ПР [3].

с простагландином Е2 увеличивает уровень

Однако не всегда удается выявить инфекци#

кальция в клетках миометрия, что является не#

онный агент, при этом уровень провоспалитель#

обходимым условием для сокращения матки.

ных цитокинов у этих пациенток высокий, что,

IL#1Rа регулирует экспрессию и функцио#

возможно, связано с повышенной выработкой

нальную активность IL#1β, главного медиатора

данных цитокинов по другой причине (напри#

воспаления. Дисбаланс продукции IL#1β и

мер, из#за генетически детерминированной

IL#1Rа приводит к пролонгированию воспали#

склонности к повышенной выработке провоспа#

тельного ответа, что сопровождается поражени#

лительных цитокинов в результате полиморфиз#

ем тканей и органов [9].

ма их генов) [3, 6, 7]. Известно, что TNF#α явля#

Помимо провоспалительных цитокинов,

ется основным провоспалительным цитокином

увеличение продукции которых ассоциировано

макрофагов, нейтрофилов и естественных кил#

с развитием ПР, есть также цитокины, выполня#

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ЦИТОКИНОВ И РИСК ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ РОДОВ

1283

ющие «протективную» функцию. Среди них

Некоторые полиморфизмы генов проявляют,

можно выделить IL#4, который является проти#

напротив, протективное действие в отношении

вовоспалительным цитокином. Повышенное

развития ПР при наличии инфекционного агента.

содержание IL#4 во время беременности обеспе#

Механизм как активации, так и протектив#

чивает иммуносупрессию матери по отношению

ного действия полиморфизмов в отношении

к развивающемуся фетоплацентарному комп#

развития ПР не всегда окончательно ясен. Он

лексу [4, 10-12]. IL#4 может ограничивать син#

может включать активацию синтеза белка, акти#

тез макрофагами провоспалительных цитоки#

вацию промотора, cнижение уровня транскрип#

нов IL#1β, IL#6, IL#8, IL#12 и TNF#α, а также

ции ингибитора какого#либо гена. В настоящее

образование высокоактивных метаболитов кис#

время нет единого мнения о роли полиморфиз#

лорода и азота, активирует макрофаги, индуци#

мов генов цитокинов в предрасположенности к

рует пролиферацию NK#клеток [13]. Таким об#

ПР. Следует отметить, что популяционный ас#

разом, угнетение провоспалительного звена

пект также вносит вклад в распределение алле#

обеспечивает прогрессирование беременности

лей и генотипов полиморфизмов генов цитоки#

до доношенного срока.

нов. С этих позиций проведение исследований

При угрозе ПР цитокиновый профиль изме#

по поиску ассоциаций между полиморфизмами

няется на провоспалительный с минимальным

генов цитокинов и развитием ПР является акту#

содержанием противовоспалительных цитоки#

альной задачей современных исследований.

нов.

Нами предпринята попытка связать поли#

В настоящее время активно ведется поиск

морфизмы генов цитокинов (как отдельных ге#

маркеров развития ПР. Однако в большинстве

нов, так и их сочетаний) в генезе ранних (28-32

исследований изолированное определение

недели) и сверхранних ПР (до 28#й недели) для

уровня цитокинов как биомаркеров ПР имело

прогнозирования и предупреждения этой серь#

невысокую чувствительность и специфичность,

езной акушерской патологии. В связи с вышеиз#

а зачастую полученные сведения носили проти#

ложенным целью данного исследования стал

воречивый характер, следствием чего стал поиск

поиск ассоциации полиморфных маркеров в ге#

комбинации прогностических факторов.

нах цитокинов IL 1B, TNF, IL 1RA и IL 4 с рис#

Благодаря развитию молекулярно#генети#

ком развития ПР.

ческих методов исследования ПР стали рассмат#

риваться как осложнение беременности, обус#

ловленное реализацией генотипа матери. Инте#

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

рес многих ученых направлен на изучение гене#

тически обусловленных особенностей риска ПР.

Характеристика клинических групп. Проспек#

Наибольшее число работ было посвящено изу#

тивное исследование было проведено у 108 бе#

чению генов провоспалительных цитокинов, та#

ременных женщин с угрозой ПР. Критериями

ких как IL 1B, IL 4 и TNF. Наиболее частыми

включения в исследование являлись следующие

изменениями структуры генов, в т.ч. генов цито#

параметры: одноплодная беременность 23-36

кинов, являются однонуклеотидные замены

недель; жалобы на тянущие боли в нижней час#

SNP (single nucleotide polymorphism). Эти гене#

ти живота; укорочение шейки матки при ульт#

тические вариации вносят важный вклад в ин#

развуковом исследовании < 25 мм; информиро#

дивидуальные особенности иммунного ответа

ванное согласие на участие в исследовании.

на инфекционные заболевания, а также влияют

Критериями исключения являлись: наличие

на течение беременности и наступление родов.

кровянистых выделений из половых путей; бе#

Большинство известных SNP генов цитокинов

ременность, наступившая в результате вспомо#

располагаются в регуляторных участках генов,

гательных репродуктивных технологий; тяжелая

напрямую влияют на их транскрипционную ак#

соматическая патология и хронические заболе#

тивность и, как следствие, концентрацию дан#

вания женщины в стадии декомпенсации; хро#

ного цитокина в плазме крови [14]. К настояще#

мосомные аномалии и врожденные пороки раз#

му времени наиболее широко изучена взаимо#

вития плода; инфекция; осложненная беремен#

связь между SNP TNF и ПР. Например, замена

ность (преэклампсия и ее осложнения, плацен#

аденина на гуанин в промоторной области гена

тарная недостаточность).

TNF в позиции -308 (TNF -308) приводит к уве#

Основную группу составили 66 женщин, у

личению продукции данного цитокина, след#

которых беременность закончилась ПР, несмот#

ствием чего является аномальное течение вос#

ря на проводимую терапию, направленную на

палительной реакции. Само по себе наличие

пролонгирование беременности. В группу срав#

данного аллеля, независимо от гомо# или гете#

нения вошли 42 женщины, у которых беремен#

розиготности, повышает риск ПР в 2 раза.

ность завершилась своевременными родами.

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019

1284

БЕЛОУСОВА и др.

Всем беременным, участвующим в исследо#

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

вании, проводили клинико#лабораторное об#

следование: сбор анамнеза, общее клиническое

В данном исследовании была проведена

и специальное акушерское обследования, влага#

оценка распределения частоты аллелей гена ци#

лищное исследование с определением состоя#

токина IL 1B +3953C→T (rs1143634). Так, доми#

ния шейки матки; УЗИ с цервикометрией;

нантный аллель Т был выявлен у 36,4% женщин

оценку функционального состояния плода и ха#

с ПР, а в группе сравнения - только у 4,8% паци#

рактера сократительной активности матки.

енток (p

0,05; RR

= 1,802;

95% CI

В качестве потенциальных предикторов ПР

= 1,420-2,288). Генотип TT обнаружен только у

был изучен полиморфизм четырех генов цито#

женщин с ПР - у 9,1% пациенток (p < 0,01), при

кинов, которые наследуются по аутосомно#до#

этом у всех этих пациенток произошли сверхран#

минантному типу: IL 1B +3953C→T (rs1143634),

ние ПР - на сроке до 26 недель беременности.

TNF G→A (rs1800629), IL 1RA (VNTR) и IL 4

Гетерозиготная форма CT выявлена у 27,3%

(VNTR, интрон 3). Для исследования брали со#

женщин с ПР и только у 4,8% женщин со свое#

скоб со слизистой щеки, после чего выделяли

временными родами (p < 0,01; RR = 1,65; 95% CI =

геномную ДНК с помощью фенол#хлороформ#

= 1,298-2,098). ПР у носительниц гетерозиготы

ной экстракции [15].

СТ происходили на сроках беременности 27-32

Синтез IL#1Ra происходит за счет экспрес#

недели.

сии гена IL 1RА. Полиморфные варианты генов

Генотип СС был выявлен у 63,6% женщин с

IL 1RА (VNTR) и IL 4 (VNTR, интрон 3) опреде#

ПР, произошедшими в 33-36 недель, и у 95,2%

ляли с помощью ПЦР. В результате амплифика#

женщин со своевременными родами (p < 0,01;

ции детектировали фрагменты ДНК различного

RR = 0,555; 95% CI = 0,437-0,704) (табл. 1.).

размера. Анализ продуктов амплификации про#

При исследовании гена TNF G→A

водили в 6%#ном ПААГ, гель окрашивали бро#

(rs1800629), у которого «провоспалительным»

мистым этидием с визуализацией ДНК в УФ#

доминантным аллелем является аллель А, нами

свете и фотографировали с помощью цифровой

не было выявлено гомозиготного генотипа АA.

видеокамеры (221S, «Vatec», Япония) [16, 17].

«Провоспалительный» генотип GA был обнару#

Полиморфные варианты гена IL 1B +3953C→T

жен в основной группе у 18,2% беременных и

(rs1143634) и гена TNF G→A (rs1800629) опреде#

только у 4,8% женщин группы сравнения (p >

ляли с помощью ПЦР с последующей обработ#

> 0,05; RR = 1,492 в основной группе; 95% CI =

кой продукта амплификации эндонуклеазой

= 1,133-1,966). У женщин с наличием «провос#

рестрикции Sfi I («СибЭнзим», Россия) и элект#

палительного» аллеля А ПР произошли на сроке

рофореза полученных фрагментов. Реакцию

26-30 недель. У беременных с генотипом GG

проводили на амплификаторе Mastercycler

ПР произошли после 31#й недели. У 95,2% жен#

(«Eppendorff», Австрия). Анализ продуктов гид#

щин со своевременными родами был выявлен

ролиза осуществляли в 7%#ном ПААГ, гель ок#

гомозиготный нормальный генотип GG (p >

рашивали бромистым этидием с визуализацией

> 0,05; RR = 0,670; 95% CI = 0,509-0,883) (табл. 1).

ДНК в УФ#свете и фотографировали с помощью

Исследование полиморфизма гена антаго#

цифровой видеокамеры (221S, «Vatec», Япония)

ниста рецептора интерлейкина

1 (IL 1RA

[18].

(VNTR)) показало, что «провоспалительный» до#

Статистический анализ проводили с исполь#

минантный аллель 2R в 1,5 раза чаще был выяв#

зованием общепринятых статистических мето#

лен у женщин с ПР, чем в группе сравнения: 63,6

дов в компьютерных статистических програм#

и 42,8% соответственно (p < 0,05; RR = 1,400;

мах BioStat и Excel. Для статистической обра#

95% CI = 1,009-1,943). При этом генотип 2R/2R

ботки результатов по качественным признакам

обнаружен только у женщин с ПР - у 9,1% паци#

(полиморфным маркерам - сравнение частот

енток (p < 0,05; RR = 1,714; 95% CI = 1,445-2,000).

аллелей и генотипов) использовали два непара#

Генотип 2R/24 также чаще выявлялся у беремен#

метрических критерия: критерий χ² и точный

ных в группе ПР, чем в группе сравнения - 54,5 и

критерий Фишера. Основой статистической об#

42,9% соответственно (p > 0,05).

работки данных по полиморфным маркерам

У женщин с гомозиготной формой 2R/2R

был χ² - анализ четырехпольных таблиц распре#

беременность завершилась на сроке до 26 не#

деления аллелей, генотипов и гаплотипов в ос#

дель, при гетерозиготной форме 2R/4R ПР про#

новной группе и группе сравнения. Достовер#

исходили на сроке 26-31 неделя (табл. 1).

ными считали различия при p < 0,05. Помимо

У гена цитокина IL#4 (VNTR, интрон 3) 2R

достоверности различия частот вычисляли от#

является доминантным «противовоспалитель#

носительный риск (RR) и доверительный ин#

ным» аллелем. При молекулярно#генетическом

тервал (CI) [18].

анализе частоты аллелей и генотипов этого гена

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ЦИТОКИНОВ И РИСК ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ РОДОВ

1285

Таблица 1. Распределение полиморфизмов генов цитокинов у женщин с ПР (основная группа) и своевременными родами

(группа сравнения)

Показатель

Основная

Группа сравнения

Критерий Фишера

95% CI

группа

Ген IL 1B +3953C→T (rs1143634)

Аллель Т

24 (36,4%)

2 (4,8%)

0,0001422927

1,802

1,420-2,288

Аллель С

42 (63,6%)

40 (95,2%)

0,0001422927

0,555

0,437-0,704

Генотип ТТ

6 (9,1%)

0 (0,0%)

0,0000454895

1,700

1,445-2,000

Генотип СТ

18 (27,3%)

2 (4,8%)

0,0000454895

1,650

1,298-2,098

Генотип СС

42 (63,6%)

40 (95,2%)

0,0000454895

0,555

0,437-0,704

Ген TNF G→A (rs1800629)

Аллель A

12 (18,2%)

2 (4,8%)

p > 0,05

1,492

1,133-1,966

Аллель G

54 (81,8%)

40 (95,2%)

p > 0,05

0,670

0,509-0,883

Генотип GA

12 (18,2%)

2 (4,8%)

p > 0,05

1,492

1,133-1,966

Генотип GG

54 (81,8%)

40 (95,2%)

p > 0,05

0,670

0,509-0,883

Генотип AA

0 (0,0%)

Ген IL 1RА

Аллель 2R

42 (63,6%)

18 (42,8%)

p < 0,05

1,400

1,009-1,943

Аллель 4R

24 (36,4%)

24 (57,2%)

p < 0,05

0,714

0,515-0,991

Генотип 2R/2R

6 (9,1%)

0 (0,0%)

p < 0,05

1,700

1,445-2,000

Генотип 2R/4R

36 (54,5%)

18 (42,9%)

p > 0,05

1,200

0,885-1,627

Генотип 4R/4R

24 (36,4%)

24 (57,1%)

p < 0,05

0,714

0,515-0,991

Ген IL 4 (VNTR)

Аллель 2R

24 (36,4%)

30 (71,4%)

p < 0,01

0,571

0,411-0,795

Аллель 3R

42 (63,6%)

12 (28,6%)

p < 0,01

1,750

1,257-2,435

Генотип 2R/2R

6 (9,1%)

6 (14,3%)

p < 0,01

0,800

0,445-1,438

Генотип 2R/3R

18 (27,3%)

24 (57,1%)

p < 0,01

0,589

0,403-0,861

Генотип 3R/3R

42 (63,6%)

12 (28,6%)

p < 0,01

1,750

1,257-2,435

выявлено, что аллель 2R в 2 раза реже встречал#

цитокинов не обнаружено достоверных отличий

ся у женщин группы ПР, чем группы сравнения

в частоте и сроках наступления ПР. Однако соче#

(36,4 и 71,4% соответственно; p < 0,01; RR =

тание «провоспалительных» аллелей трех и/или

= 0,571; 95% CI = 0,411-0,795). Генотип 2R/2R в

четырех цитокинов было выявлено только у жен#

1,6 раза реже (9,1 и 14,3%; RR = 0,8; 95% CI =

щин с ПР. Сочетание трех «провоспалительных»

= 0,445-1,438; p < 0,01), а генотип 2R/3R - в 2,1

аллелей было обнаружено у 9,1% женщин (p <

раза реже (27,3 и 57,1%; RR = 0,589; 95% CI =

< 0,05; RR = 1,700; 95% CI = 1,445-2,000), а че#

= 0,403-0,861; p < 0,01) выявлялся у женщин ос#

тырех «провоспалительных» аллелей - у 18,2%

новной группы, чем в группе сравнения.

женщин группы ПР (p < 0,01; RR = 1,778; 95% CI =

Но «провоспалительный» генотип 3R/3R в

= 1,490-2,121). У всех пациенток с наличием трех

2 раза чаще встречался у женщин с ПР, чем у па#

и/или четырех «провоспалительных» генотипов

циенток группы сравнения (63,6 и 28,6%; RR =

ПР были очень ранними (табл. 2).

= 1,750; 95% CI = 1,257-2,435; p < 0,01). У жен#

В нашем исследовании генотип GА гена TNF

щин с генотипом 3R/3R ПР произошли на сроке

G→A (rs1800629) всегда сочетался с наличием

23-30 недель, а с генотипами 2R/3R и 2R/2R -

«провоспалительных» генотипов цитокинов

после 32 недель беременности.

IL 1B +3953C→T (rs1143634), IL 1RA (VNTR) и

На следующем этапе работы нами были про#

IL 4 (VNTR, интрон 3). Результатом этой гене#

анализированы сочетания нескольких «провос#

тической комбинации были очень ранние ПР

палительных» генотипов исследуемых цитокинов

(до 27 недель). Также показано, что генотип ТТ

и исходов беременностей (табл. 2). При выявле#

гена IL 1B +3953C→T (rs1143634) всегда соче#

нии одного или двух аллелей провоспалительных

тался с присутствием «провоспалительных» ге#

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019

1286

БЕЛОУСОВА и др.

Таблица 2. Распределение сочетаний «провоспалительных» генотипов и исходов беременности

Сочетание «провоспалительных» генотипов

Основная

Группа

Срок ПР,

Критерий

95% CI

группа

сравнения

недели

Фишера

Нет «провоспалительных» аллелей цитокинов

12 (18,2%)

18 (42,9%)

30-36

p < 0,01

0,578

0,364-0,918

«Провоспалительный» аллель одного цитокина

21 (31,8%)

18 (42,9%)

30-32

p > 0,05

0,826

0,589-1,157

«Провоспалительные» аллели двух цитокинов

15 (22,7%)

6 (14,2%)

28-34

p > 0,05

1,218

0,882-1,683

«Провоспалительные» аллели трех цитокинов

6 (9,1%)

23-25

p < 0,05

1,700

1,445-2,000

«Провоспалительные» аллели четырех

12 (18,2%)

24-26

p < 0,01

1,778

1,490-2,121

цитокинов

нотипов цитокинов IL 1RA (VNTR) и IL 4

«провоспалительного» аллеля Т можно досто#

(VNTR, интрон 3). Исходом этой генетической

верно рассматривать как фактор риска ПР. При

комбинации были ранние ПР, наступившие при

этом генотип ТТ приводит к очень ранним, а ге#

сроке беременности 23-25 недель.

нотип СТ - к ранним ПР.

Гетерозиготная форма СТ гена IL 1B

У гена TNF обнаружено несколько полимор#

+3953C→T (rs1143634) в 66,7% случаев сочета#

физмов (-237 G>A, -308 G>A, -307 G>A,

лась с «провоспалительными» генотипами TNF

-857 C>T, -863 C>A, -1032 T>C, -238 G>A,

G→A (rs1800629) и IL 1RA (VNTR). Исходами

-851, -323, +691 и -376 G>A), и во многих ис#

этой комбинации были очень ранние ПР. Если

следованиях показана их связь с ПР [1, 21]. Было

гетерозигота СТ гена IL 1B

+3953C→T

выявлено, что генотипы AA гена TNF -308, а

(rs1143634) обнаруживалась одна, без сопутству#

также генотипы GА и AA гена TNF -238 чаще

ющих мутаций, то у этих женщин происходили

обнаруживаются у женщин с ПР [22, 23]. Одна#

ПР на сроке 32-33 недели беременности.

ко такие полиморфизмы гена TNF, как

rs1799964, rs1799724 и rs1800629, не связаны с

ПР [24]. В нашем исследовании «провоспали#

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

тельный» аллель А гена TNF (rs1800629) в 3,8 ра#

за чаще отмечен у женщин с ПР относительно

В настоящее время проводится большое ко#

группы сравнения (18,2 и 4,8%; RR = 1,492;

личество исследований полиморфизма генов

95% CI = 1,133-1,966; p > 0,05), при этом его на#

цитокинов. Роль провоспалительных цитоки#

личие даже в гетерозиготной форме приводило

нов в генезе ПР уже не вызывает сомнений.

к ранним ПР. Однако отсутствие достоверных

Многочисленные исследования показали, что

различий результатов в группах также не позво#

при ПР обнаруживается повышенная концент#

ляет считать выявление «провоспалительного»

рация провоспалительных цитокинов в около#

аллеля А гена TNF G→A (rs1800629) фактором

плодных водах, плаценте, миометрии, пуповин#

риска очень ранних и ранних ПР.

ной крови [20, 21].

В исследовании Bitner и Kalinka (2010) не бы#

Однако не до конца понятна причина повы#

ло выявлено статистически достоверного преоб#

шенной выработки провоспалительных цитоки#

ладания «провоспалительного» аллеля 2R гена

нов. Одна из вероятных причин - полиморфизм

IL 1RA у женщин с ПР [17], однако в большин#

генов цитокинов. При изучении полиморфизма

стве исследований показано, что наличие аллеля

гена IL 1B +3954 Yilmaz et al. (2012) показали,

2R достоверно повышает риск преждевременно#

что среди женщин с ПР преобладал генотип ТТ

го прерывания беременности [25-27]. В нашем

гена IL 1B, а у недоношенных новорожденных

исследовании наличие доминантного «провоспа#

значительно чаще встречались полиморфизмы

лительного» аллеля 2R гена IL 1RA (VNTR) в

TT гена IL 1A и TT гена IL 1B [21]. В нашем ис#

1,5 раза чаще отмечено у женщин с ПР относитель#

следовании доминантный аллель Т гена цитоки#

но группы сравнения (63,6 и 42,8%; RR = 1,400;

на IL 1B +3953C→T (rs1143634) в 7,6 раза чаще

95% CI = 1,009-1,943; p < 0,05). Полученный ре#

встречался у женщин с ПР относительно группы

зультат позволяет достоверно считать, что выяв#

сравнения (36,4 и 4,8%; RR = 1,802; 95% CI =

ление доминантного аллеля 2R является факто#

= 1,420-2,288, p < 0,05), при этом его гомозигот#

ром риска ПР. При этом генотип 2R/2R приводит

ная форма была выявлена только у пациенток с

к очень ранним, а генотип 2R/4R - к ранним ПР.

ПР, а беременность прерывалась в очень ранние

Противовоспалительный цитокин IL#4 вы#

сроки - до 26 недель. Таким образом, наличие

полняет протективную функцию. В экстраваску#

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ЦИТОКИНОВ И РИСК ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ РОДОВ

1287

лярном матриксе он активирует переход макро#

Итак, проведение оценки аллельных вариан#

фагов в активные клетки, тем самым блокируя пе#

тов генов цитокинов у женщин с ПР в анамнезе

реход макрофагов в активную форму, что приво#

имеет важное прогностическое значение для

дит к снижению воспалительной реакции [1]. Од#

последующих беременностей. Выявление гене#

нако по данным литературы наличие генотипа

тических особенностей иммунного статуса жен#

IL 4 -509C/C увеличивает риск ПР [28]. В иссле#

щины на этапе подготовки к беременности по#

довании Zhu et al. (2014) было показано, что по#

может провести своевременную профилактику

лиморфизм гена IL 4 в контрольном локусе ассо#

и лечение угрозы преждевременного прерыва#

циирован с развитием спонтанных ПР [1]. Нали#

ния беременности, что позволит снизить часто#

чие гена IL 4 в гомо# или гетерозиготной форме

ту ПР, а также перинатальную заболеваемость и

2R/2R или 2R/3R позволяет избежать ПР. При ге#

смертность.

нотипе 3R/3R не происходит выработка протек#

тивного цитокина, что приводит к преждевремен#

ному прерыванию беременности. В нашем иссле#

Благодарности. Авторы выражают благодар#

довании генотип 3R/3R достоверно чаще обнару#

ность коллективу ГБУЗ г. Москвы

«ГКБ

живался в группе с ПР, чем в группе сравнения

им. С.С. Юдина» Департамента здравоохранения

(63,6 и 28,6%; RR = 1,750; 95% CI = 1,257-2,435;

города Москвы за содействие и поддержку в про#

p < 0,01). Таким образом, полученные результаты

ведении исследования, а также коллективу лабо#

позволяют говорить о том, что выявление геноти#

ратории генетики Научно#исследовательского

па 3R/3R гена IL 4 (VNTR) является достовер#

института вакцин и сывороток им. И.И. Мечни#

ным фактором риска очень ранних и ранних ПР.

кова за проведение генетических исследований.

Сочетание «провоспалительных» генотипов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об от#

нескольких цитокинов также является факто#

сутствии конфликта интересов.

ром риска ПР, т.к. приводит к повышенной вы#

Соблюдение этических норм. Все процедуры,

работке сразу нескольких цитокинов. В нашем

выполненные в исследовании с участием людей,

исследовании такое сочетание трех и/или четы#

соответствуют этическим стандартам институ#

рех «провоспалительных» генотипов выявлено

ционального и/или национального комитета по

только у женщин с очень ранними ПР, что под#

исследовательской этике и Хельсинкской дек#

тверждает предположение о том, что сочетание

ларации 1964 г. и ее последующим изменениям

нескольких «провоспалительных» генотипов яв#

или сопоставимым нормам этики.

ляется крайне неблагоприятным фактором для

Информированное согласие. От каждой из

пролонгирования беременности, несмотря на

включенных в исследование участниц было полу#

проводимую терапию ПР.

чено информированное добровольное согласие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Zhu, Q., Sun, J., and Chen, Y. (2014) Preterm birth and

7. Имангулова М.М., Бикмаева А.Р., Хуснутдинова Э.К.

single nucleotide polymorphisms in cytokine genes, Transl.

(2005) Полиморфизм кластера гена интерлейкина 1 у

Pediatr.,

120-134, doi:

10.3978/j.issn.2224#4336.

больных туберкулезом легких, Цитокины и воспаление,

2014.03.02.

4, 36-41.

Payne, A.H., Hintz, S.R., Hibbs, A.M., Walsh, M.C.,

8. Hertelendy, F., Molnar, M., and Romero, R.

(2002)

Vohr, B.R., Bann, C.M., and Wilson#Costello, D.E. (2013)

Interferon γ antagonizes interleukin#1β#induced cyclooxyge#

Low#gestational#age neonates with low#grade periventric#

nase#2 expression and prostaglandin E2 production in human

ular#intraventricular hemorrhage, JAMA Pediatr., 167,

myometrial cells, J. Soc. Gynecol. Investig., 9, 215-219.

451-459, doi: 10.1001/jamapediatrics.2013.866.

9. Settin, A., Abdel#Hady, H., El#Baz, R., and Saber, I.

Стрижаков А.Н., Белоусова В.С., Свитич О.А. (2016)

(2007) Gene polymorphisms of TNF#α-308, IL#10-1082, IL#6-174,

Клиническое значение toll#подобных рецепторов в

and IL#1Ra^VNTR related to susceptibility and severity of

патогенезе преждевременных родов, Вопросы гинеко

rheumatic heart disease, Pediatr. Cardiol., 28, 363-371,

логии, акушерства и перинатологии, 15, 35-41, doi:

doi: 10.1007/s00246#006#0002#7.

10.20953/1726#1678#2016#1#35#40.

10. Цыбульская О.В., Жаркин Н.А., Бурова Н.А. (2012)

Амирова Ж.С. (2006) Система цитокинов у беремен#

Современные аспекты профилактики ранней потери

ных с персистирующей и рецидивирующей угрозой

беременности, Лекарственный вестник, 6, 3-7.

прерывания беременности, Вестник новых медицинс

11. Casart, Y., Tarrazzi, K., and Camejo, M. (2007) Serum lev#

ких технологий, 4, 66-67.

els of interleukin#6, interleukin#1β and human chorionic

Сидельникова В.М., Сухих Г.Т. (2010) Невынашивание

gonadotropin in pre#eclamptic and normal pregnancy,

беременности: руководство для практикующего врача,

Gynecol. Endocrinol.,

23,

300-320, doi:

10.1080/

Москва, МИАС.

09513590701327638.

Belfer, I., Buzas, B., Hipp, H., Dean, M., Evans, C.,

12. Salamonsen, L.A., Hannan, N.J., and Dimitriadis, E.

Lorincz, I., Max, M.B., and Goldman, D. (2004) Haplotype

(2007) Cytokines and chemokines during human embryo

structure of inflammatory cytokines genes (IL1B, IL6 and

implantation: roles in implantation and early placentation,

TNF/LTA) in US Caucasians and African Americans, Genes

Semin. Reprod. Med., 25, 437-444, doi: 10.1055/s#2007#

Immun., 6, 505-512, doi: 10.1038/sj.gene.6364118.

991041.

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019

1288

БЕЛОУСОВА и др.

13.

Симбирцев А.С., Громова А.Ю. (2005) Функциональ#

matory cytokine gene polymorphism and preterm birth,

ный полиморфизм генов цитокинов регуляторных

DNA Cell Biol., 31, 92-97, doi: 10.1089/dna.2010.1169.

молекул воспаления, Цитокины и воспаление, 4, 3-10.

22. Moura, E., Mattar, R., de Souza, E., Torloni, M.R.,

14.

Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. (1984) Методы ге

Goncalves#Primo, A., and Daher, S. (2009) Inflammatory

нетической инженерии. Молекулярное клонирование,

cytokine gene polymorphisms and spontaneous preterm

Мир, Москва.

birth, J. Reprod. Immunol., 80, 115-121, doi: 10.1016/

15.

Kamenarska, Z., Dzhebir, G., Hristova, M., Savov, A.,

j.jri.2008.11.007.

Vinkov, A., Kaneva, R., Mitev, V., and Dourmishev, L.

23. Harper, M., Zheng, S.L., Thom, E., Klebanoff, M.A.,

(2014) IL#1RN VNTR polymorphism in adult dermato#

Thorp, J., Sorokin, Y., Varner, M.W., Iams, J.D., Mercer, B.M.,

myositis and systemic lupus erythematosus, Dermatol. Res.

Rouse, D.J., Ramin, S.M., and Anderson, G.D. (2011)

Pract., 5, 101-106, doi: 10.1155/2014/953597.

Cytokine gene polymorphisms and length of gestation,

16.

Makhlouf, M.M., and Abd Elhamid, S.M.

(2014)

Obstet. Gynecol., 117, 125-130, doi: 10.1097/AOG.

Expression of IL4 (VNTR intron 3) and IL10 (-627) genes

0b013e318202b2ef.

polymorphisms in childhood immune thrombocytopenic

24. Jones, N.M., Holzman, C., Friderici, K.H., Jernigan, K.,

purpura, Lab. Med.,

45,

211-219, doi:

10.1309/

Chung, H., Wirth, J., and Fisher, R. (2010) Interplay of

LMB0QC5T1RXTTRZQ.

cytokine polymorphisms and bacterial vaginosis in the eti#

17.

Bitner, A., and Kalinka, J. (2010) IL#1β, IL#6 promoter,

ology of preterm delivery, J. Reprod. Immunol., 87, 82-89,

TNF#α promoter and IL#1RA gene polymorphisms and

doi: 10.1016/j.jri.2010.06.158.

the risk of preterm delivery due to preterm premature rup#

25. Heinzmann, A., Mailaparambil, B., Mingirulli, N., and

ture of membranes in a population of Polish women,

Krueger, M. (2009) Association of interleukin#13/#4 and

J. Arch. Med. Sci., 6, 552-557, doi: 10.5114/aoms.2010.

toll#like receptor 10 with preterm births, Neonatology, 96,

14467.

175-181, doi: 10.1159/000210091.

18.

Стентон Г. (1999) Медико биологическая статистика,

26. Genc, M.R., Gerber, S., Nesin, M., and Witkin, S.S.

Практика, Москва.

(2002) Polymorphism in the interleukin#1 gene complex

19.

Salminen, A., Paananen, R., Vuolteenaho, R., Metsola, J.,

and spontaneous preterm delivery, Am. J. Obstet. Gynecol.,

Ojaniemi, M., Autio#Harmainen, H., and Hallman, M.

187, 157-163.

(2008) Maternal endotoxin#induced preterm birth in

27. Kalish, R.B., Vardhana, S., Gupta, M., Chasen, S.T.,

mice: fetal responses in toll#like receptors, collectins,

Perni, S.C., and Witkin, S.S. (2003) Interleukin#1 receptor

and cytokines, Pediatr. Res., 63, 280-286, doi: 10.1203/

antagonist gene polymorphism and multifetal pregnancy

PDR.0b013e318163a8b2.

outcome, Am. J. Obstet. Gynecol.,

189,

911-914,

20.

Макаров О.В., Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В. (2007)

doi: 10.5114/aoms.2010.14467.

Невынашивание беременности, инфекция, врожденный

28. Murtha, A.P., Nieves, A., Hauser, E.R., Swamy, G.K.,

иммунитет, Гэотар#Медиа, Москва.

Yonish, B.A., Sinclair, T.R., and Heine, R.P.

(2006)

21.

Yilmaz, Y., Verdi, H., Taneri, A., Yazici, A.C.,

Association of maternal IL#1 receptor antagonist intron 2

Ecevit, A.N., Karakas, N.M., Tarcan, A., Haberal, A.,

gene polymorphism and preterm birth, Am. J. Obstet.

Ozbek, N., and Atac, F.B. (2012) Maternal#fetal proinflam#

Gynecol., 195, 1249-1253, doi: 10.1016/j.ajog.2006.09.002.

THE POLYMORPHISM OF THE CYTOKINE GENES IL 1B, TNF, IL 1RA,

AND IL 4 SIGNIFICANTLY INCREASES THE RISK OF PRETERM BIRTH

V. S. Belousova¹*, O. A. Svitich², E. V. Timokhina¹*, A. N. Strizhakov¹, and I. M. Bogomazova¹

¹ Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Ministry of Health of the Russian Federation,

119991 Moscow, Russia; E mail: desdemosha@mail.ru; elena.timokhina@mail.ru

² Mechnikov Research Institute of Vaccines and Serums, 105064 Moscow, Russia

Received November 19, 2018

Revised April 11, 2019

Accepted May 21, 2019

Premature birth is not only a medical, but also a social problem. The global goal of medicine is to prevent preterm

labor, identify risk factors and take preventive measures. The objective of this study was to search for the association

of polymorphic markers in the cytokine genes IL 1B, TNF, IL 1RA, IL 4 with the risk of preterm labor. A prospec#

tive study included 108 pregnant women with the risk of premature labor. The main group consisted of 66 women

whose pregnancy ended by preterm labor despite the prophylactic therapy. The control group included 42 women with

term delivery. The dominant T allele of the cytokine IL#1β gene was 7.6 times more common in women with preterm

labor than in control group (36.4 and 4.8%; RR = 1.802; 95% CI = 1.420#2.288; p < 0.05); at that its homozygous

form was detected only in patients with preterm labor, and the pregnancy was terminated at a very early time - up to

26 weeks. The dominant proinflammatory allele 2R of the IL#1 receptor antagonist gene (IL#1Ra) was 1.5 times more

common in women with preterm labor than in control group (63.6 and 42.8%; RR = 1.400; 95% CI = 1.009#1.943;

p < 0.05). At that the 2R/2R genotype leads to very early preterm labor, and the 2R/4R genotype leads to early preterm

labor. The combination of three and/or four “proinflammatory” alleles was detected only in women with very early

preterm labor, confirming that such combinations is extremely unfavorable factor for prolong pregnancy. Thus, iden#

tification of the genetic polymorphisms of interleukins at the periconceptional stage will be helpful for the prevention

of preterm birth and for the reducing perinatal morbidity and mortality.

Keywords: preterm labor, cytokines, IL#1β, IL#1Ra, IL#4, IL#4, TNF#α interleukins, cytokine gene polymorphism

БИОХИМИЯ том 84 вып. 9 2019