Доктор ахборотномаси № 2 (99)—2021
129
DOI: 10.38095/2181-466X-2021992-129-133 УДК 616.611-002
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОЛИМОРФНЫХ ГЕНОВ МАТРИКСНЫХ
МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ И ИХ ТКАНЕВЫХ ИНГИБИТОРОВ В РАЗВИТИИ
ХРОНИЧЕСКОГО ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТА У ДЕТЕЙ
Н. С. Базарова, Ш. Х. Зиядуллаев, Б. А. Юлдашев
Самаркандский государственный медицинский институт, Самарканд, Узбекистан
Ключевые слова:
хронический гломерулонефрит, матриксная металлопротеиназа, тканевый ингибитор.
Таянч сўзлар:
сурункали гломерулонефрит, матриксли металлопротеиназа, тўқимавий ингибитор.
Key words:
chronic glomerulonephritis, matrix metalloproteinase, tissue inhibitor.
СУРУНКАЛИ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТ БИЛАН ОҒРИГАН БОЛАЛАРДА МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ
ПОЛИМОРФ ГЕНЛАРИ, ҲАМДА УНИНГ ТЎҚИМАВИЙ ИНГИБИТОРЛАРИНИНГ
ПАТОГЕНЕТИК АҲАМИЯТИ
Н. С. Базарова, Ш. Х. Зиядуллаев, Б. А. Юлдашев
Самарқанд давлат тиббиѐт институти, Самарқанд, Ўзбекистон
PATHOGENETIC SIGNIFICANCE OF POLYMORFHIC GENES
OF MATRIX METALLOPROTEINASES AND THEIR TISSUE INHIBITORS IN THE DEVELOPMENT
OF CHRONIC GLOMERULONEPHRITIS IN CHILDREN
N. S. Bazarova, Sh. Kh. Ziyadullaev, B. A. Yuldashev
Samarkand state medical institute, Samarkand, Uzbekistan
Заболеваемость хроническим гломерулонефритом за последние 10 лет неуклонно про-
грессирует и составляет 36,76% всех заболеваний почек
Болезни органов мочевой системы, по данным ВОЗ, в настоящее время занимают 2-е
место среди основных форм почечной патологии, свойственных детскому возрасту. В
структуре заболеваний почек у детей, госпитализированных в нефрологическое отделение,
гломерулонефрит занимает второе место [1]. Актуальность проблемы хронического гломе-
рулонефрита объясняется не распространѐнностью болезни, а течением болезни и развити-
ем почечной недостаточности [2]. Хронический гломерулонефрит - одно из тяжелых забо-
леваний почек у детей, которое отличается частым развитием осложнений и прогрессирова-
нием течения болезни.
Хронический гломерулонефрит вначале это иммунно-воспалительное заболевание по-
чек с поражением клубочков, канальцев и межуточной ткани, но в дальнейшем достаточно
быстро включаются неиммунные факторы прогрессирования, которые приводят к систем-
ному поражению органов, в том числе и сердечно-сосудистой системы.[3] Внеклеточный
матрикс присутствует во всех тканях организма, поэтому сбои в его функционировании ве-
дут к развитию болезней соединительной ткани, преждевременному старению и гибели кле-
ток. Самый очевидный стимул для изучения ВКМ — необходимость лечения заболеваний,
связанных с нарушениями структуры соединительной ткани. Таких болезней много, они
могут протекать тяжело и значительно ухудшать качество жизни пациентов. Объединяющи-
ми патогенетическими механизмами хронического гломерулонефрита можно считать акти-
вацию системной воспалительной реакции с образованием избытка продуктов окислитель-
ного стресса и дисбаланса в системе «протеолиз-антипротеолиз», что может усиливать про-
цессы тканевого ремоделирования [4,5].
Матриксные металлопротеиназы (ММР) считаются ключевыми эффекторами тканево-
го ремоделирования в силу целого ряда причин. Это белки, экспрессия которых присутству-
ет во всех тканях на различных этапах онтогенеза и тонко регулируется, и активируется в
условиях интенсивной тканевой перестройки. Они секретируются как на поверхности кле-
ток, так и в межклеточное пространство и функционируют в физиологических и патологи-
ческих условиях. Как полифункциональные белки ММР участвуют в механизмах ангиоге-
неза и апоптоза. ММР могут самостоятельно воздействовать на основные компоненты со-
Н. С. Базарова, Ш. Х. Зиядуллаев,...
Доктор ахборотномаси № 2 (99)—2021
130
единительно-тканного матрикса, а также влиять на межклеточные взаимодействия, на раз-
личные пути передачи сигнала в клетке, а также способствовать продукции некоторых био-
логически активных молекул. Активность ММР в тканях зависит от уровня экспрессии их
генов и от наличия активаторов и специфических тканевых ингибиторов – TIMPs. TIMPs
продуцируются одновременно и совместно с ММР. Одной из главных причин развития па-
тология является нарушение баланса между синтезом и деградацией компонентов внекле-
точного матрикса, который, в свою очередь, зависит от равновесия между активностью
ММР и TIMPs. При патологических условиях происходит изменение экспрессии, продук-
ции и активности ММР, которые регулируются транскрипционной активностью соответ-
ствующих генов, что может привести к усилению воспалительной реакции и разрушению
тканей [6,7].
Актуальность изучения роли матриксных металлопротеиназ (ММП) и их тканевых ин-
гибиторов (ТИМП) в патологии органов мочевой системы определяется ее значительной
распространенностью, склонностью к рецидивирующему течению заболеваний почек у де-
тей. Известно, что ММП-1 обладает противоспалительным действием, а ММР-2 и ММП-9
препятствуют воспалению. ТИМП-1 и ТИМП-2 ограничивают расщепление коллагена.
Нарушение равновесия между ММП и ТИМП сопровождается накоплением внеклеточного
матрикса, увеличивает риск развития осложнений хронического гломерулонефрита. Уча-
стие ММП в патогенезе заболеваний делает их привлекательной мишенью для лекарствен-
ных препаратов.[7,8,9] Ученые из Манчестерского университета (Великобритания) выявили
35 генов, которые связаны с хроническими заболеваниями почек. Команда считает, что от-
крытие позволит сделать долгожданный шаг вперед в изучении генетически обусловленных
заболеваний, которые без лечения приводят к потере органов, сообщается на сайте универ-
ситета. Исследователи применили метод секвенирования РНК последнего поколения, кото-
рый помог проанализировать генетические особенности почек в одной из самых больших
выборок. Команда уверена, что идентифицированные гены станут привлекательными объ-
ектами для разработки новых методов ранней диагностики и лечения. Многие заболевания
почек в настоящее время имеют морфологическую, иммунологическую и клиническую
классификацию, которая зачастую не объясняет основные патофизиологические механиз-
мы. Несмотря на свои сильные стороны, морфологическая оценка ограничена в интерпрета-
ции поражений почек с неспецифическими этиологическими ассоциациями. Эти ограниче-
ния ставят под угрозу возможность установить точный диагноз и назначить эффективное
лечение.
В современной медицины сформировались фундаментальные научные установки,
необходимость активного развития методов молекулярной диагностики заболеваний почек,
которые не только дополняют традиционные методы, но и дают понимание с точки зрения
молекулярной патофизиологии. Активное развитие методов молекулярной диагностики за-
болеваний почек открывает большой раздел медицины, который можно назвать
«молекулярной нефропатологией». Дальнейшее изучение заболеваний почек с позиции мо-
лекулярной биологии позволит заново взглянуть на патогенез многих заболеваний и решить
ряд проблем с позиций персонализированной терапии, которая учитывает генетические осо-
бенности пациента.
Развитие методов молекулярной диагностики все больше открывает перспективы пер-
сонализированного подхода к изучению патологии на различных уровнях взаимодействия,
эти достижения дают качественную оценку ДНК, РНК, белкам и их метаболитам, что позво-
ляет определять новые биомаркеры [10,11,12]. Таким образом, необходимость молекуляр-
ной диагностики постепенно переходит в повседневную клиническую практику обследова-
ния нефрологических больных. В многочисленных исследованиях последних лет детально
изучены механизмы развития и прогрессирования хронического гломерулонефрита. Боль-
шинство заболеваний обусловлено генетически, но прогресс в разработке новых тестов идѐт
очень медленным до настоящего времени. Современная стратегия борьбы за увеличение
Обзор литературы
Доктор ахборотномаси № 2 (99)—2021
131
продолжительности жизни направлена на поиск значимых и воспроизводимых биологиче-
ских маркеров, позволяющих осуществлять раннюю и точную диагностику риска и прогно-
за развития осложнений.
Тем не менее число работ, посвященных изучению молекулярной биологии при пато-
генезе хронического гломерулонефрита у больных детей, все еще невелико, а их результаты
противоречивы.
Результаты экспериментальных и клинических исследований, полученные настоящий
момент, подтверждает роль системы ММП/ТИМП в патогенезе заболеваний. В почки иден-
тифицировано шесть представителей ММП-1,2,3,9,13,14. Тканевые ингибиторы регулирует
ММП и находится в соотношение 1:1. ТИМП-2 является универсальным ингибитором [13].
Для генов ММП-9, как и для многих других генов, характерен полиморфизм. Поли-
морфные генетические локусы могут не вызывать никаких изменений в фенотипе, а могут
иметь функциональный эффект, оказывая влияние на уровень экспрессии гена и количество
белкового продукта. По данным многочисленных исследований, однонуклеотидные замены
участках гена значительным образом влияют на изменение структуры белка, приводящей к
нарушению кодируемого белка, что может сопуствовать к развитию заболевания. [14]. Ес-
ли мутация встречается с частотой более 1,5-3% и не приводит к явным фенотипическим
проявлениям болезни, ее рассматривают как полиморфизм. Генетический полиморфизм в
геноме человека в 95% случаев связан с однонуклеотидными заменами - SNP (от англ. sin-
gle nucleotide polymorphism - полиморфизм одного нуклеотида) [13]. На сегодняшний день
известно более 10 млн. однонуклеотидных замен.
ММП-1 имеет следующие полиморфные варианты:
rs5854, rs4707474, rs470221, rs11799750, rs484915.
ММП-2 rs2285053, rs243865
ММП-9 имеет следующие полиморфные варианты:
Rs2274755, rs2664538, rs2236416, rs2274756, rs13925
Мутации в семействе белков нефрина – NEPH1, NEPH2, NEPH3 – приводят к разви-
тию врожденного нефротического синдрома, сопровождающегося резистентностью к стеро-
идной терапии. Также немаловажную роль в развитии нефротического синдрома играет ин-
тегральный мембранный белок подоцин, который входит в состав щелевидной мембраны,
замыкая нефрин в подоцитах. Этот белок кодируется геном NPHS2, расположенным в хро-
мосоме 1, в регионе 1q25–q31. При гистологическом исследовании биоптатов почек у паци-
ентов с нефротическим синдромом, вызванным мутацией гена подоцина, как правило, отме-
чался фокальный сегментарный гломерулосклероз [12]
Нефрин первый геном подоцитов (NPHS1), обнаруженным у пациентов с врожденным
нефротическим синдромом, был что явилось революционным открытием в понимании па-
тогенеза болезни почек [12].
Подоцин — член семейства стоматиновых белков, кодируется геном NPHS2, располо-
женным на 1q25-q31-хромосоме Мутации NPHS2 впервые были описаны у детей с семей-
ным стероидрезистентным идиопатическим нефротическим синдромом. [13].
CD2-ассоциированный белок (СD2AР) представляет собой молекулу, первоначально
идентифицированную как лиганд для Т-клеточного адгезивного белка, который экспресси-
руется во всех тканях, кроме мозга. Играет ключевую роль в почках, где он необходим для
функционирования щелевой диафрагмы для обеспечения фильтрационных функций. (13)
Определено полиморфизм генов IL-4 в промотерной области (С-590Т) и IL-13 в 4-м
экзоне (G4257A), NPHS1 в 3-м экзоне (G349A), NPHS2 в 5-м экзоне (G755A) у больных с
нефротическим синдромом. Изучены полиморфный маркер 4G/5G гена РАL-1 у детей с
хроническим гломерулонефритом и сделано вывод, что аллел 4G влияет на развитие проли-
феративных нефритов и прогрессирование заболевания. [15]
Многочисленные молекулярно-генетические исследования посвящены изучению по-
лиморфизма генах, принимающих участие в процессах, связанных с развитием хронизации
Н. С. Базарова, Ш. Х. Зиядуллаев,...
Доктор ахборотномаси № 2 (99)—2021
132
заболеваний. Наиболее изучены слудуюшие полиморфные гены ММП, который патогене-
тический играет рол, а патогенезе данных заболеваний:
MMP1 полиморфный локус -rs1799750, Хронический панкреатит, эндометриоз, пери-
апикальная гранулема, глаукома, идиопатический легочный фиброз, острая лимфобластная
лейкемия, рак легких, карцинома почек, рак желудка, рак мочевого пузыря.
MMP-2 полиморфный локус-rs2285053, Снижение риска плоскоклеточного рака пище-
вода, снижение риска рака молочной железы, снижение риска рака носоглотки.
MMP-9 полиморфный локус-rs3918242 Фиброз почки, центрилобулярная эмфизема,
инфаркт миокарда, изолированная систолическая гипертензия, ишемический инсульт, хро-
ническая обструкция легких, ишемическая болезнь сердца, диабет диабет 2-го типа, диабе-
тическая стопа, детская артериальная гипертензия [13].
На современном этапе активно изучается полиморфизм генов-кандидатов как один из
потенциальных факторов риска развития патологического процесс. Таким образом, изуче-
ние ассоциации генетических полиморфизмов в патогенезе данной патологии представляет-
ся наиболее актуальным. Принимая во внимание доказанное участие системы матриксных
металлопротеиназ в развитии ХГ, мы сочли важным в своей работе изучить полиморфные
варианты генов ММП-9 и их тканевых ингибиторов ТИМП-2.
При острых воспалительных процессах заболевании почек, ТИМП-1 является ингиби-
тором ММП-9, он связывается с активным каталитическим центром фермента и блокирует
его активность и соотношение между ними изменяется. При хронизации процесса в процесс
включается ТИМП-2, потому что оно является универсальным ингибитором.
ТИМП-2 – препятствуют расщеплению белков экстраклеточного матрикса. Наруше-
ние равновесия между активностью ММП и их ингибиторов приводит к накоплению вне-
клеточного матрикса и облитерации клубочков, способствует развитию фиброза и склероза
сосудов почек. Эти нарушения могут влиять на процессы фильтрации и реабсорбции. (17).
Поэтому нами было изученно и количество Цистатина С- который является золотым марке-
ром в диагностики заболевании почек. Нам было интересно как ведѐт себя Цистатин С, из-
вестно, что количество Цистатина С в крови увиличивается до появление клинических
симптомов. Чем тяжелее ренальная патология, тем хуже Цистатин С фильтруется в почках,
тем выше его уровень в крови. Связь ММП и ТИМП с Цистатином С разъясняет утяжеле-
ния процесса. Определении Цистатина С- скорости клубочковой фильтрации проводиться в
Лаборатории SWISS-LAB в Ташкенте в аппарате «ЦИСТОМЕР».
Чтобы оценить роль ММП и ТИМП, участвующих в процессах воспаления и приводя-
щих к нарушению функции почек при хроническом гломерулонефрите нами проводиться
исследование полиморфных генов ММП-9 и ТИМП-2 у детей хроническим гломерулоне-
фритом в возрасте от 7 до 15 лет, находившихся на лечении в нефрологическом отделении
ОДММЦ, города Самарканда.
Генетические исследования генов ММП-9 и их тканевых ингибиторов ТИМП-2 будут
проведены в лаборатории иммунорегуляции Института иммунологии и геномики человека
АН РУз. В ДНК лейкоцитов крови больных и практически здоровых будет определяться
полиморфизм генов. Выделенные ДНК будет проводиться стандартным нуклеосорбным ме-
тодом с использованием наборов фирмы Diatom™ DNAPrep 200 (―Лаборатория ИзоГен‖,
Москва, Россия). Типирование образцов ДНК будет проводиться с использованием специ-
фического олигонуклеотидного праймера с участками гена.ПЦР анализ с использованием
набора реагентов для ПЦР амплификации ДНК GenePak™ PCRCore (ООО―Лаборатория
ИзоГен‖).
Целью данной работы является определение корреляционной взаимосвязи между по-
казателями полиморфных генов ММП-9 и ТИМП-2.
Полученные данные могут быть использованы для ранней диагностики склеротиче-
ского процесса в оценки прогноза и исхода заболевания, контроля за проводимой терапией
у детей хроническим гломерулонефритом.
Обзор литературы
Доктор ахборотномаси № 2 (99)—2021
133
Определение патогенетического значения полиморфных генов ММП-9 и ТИМП-2 в
развитии хронического гломерулонефрита у детей является базой для дальнейшего изуче-
ние генов ММП и ТИМП.
Использованная литература:
1. Баранов В.С., Баранова Е.В., Иващенко Т.Е., Асеев М.В. Геном человека и гены «предрасположенности»:
введение в предиктивную медицину. СПб.: Интермедика; 2000.
2. Бондарь И.А., Климонтов В.В. Матриксные металлопротеиназы и их ингибиторы в развитии фиброза по-
чек при сахарном диабете // Проблемы эндокринологии. 2012. (1). C. 39–44. 8
3. Григоркевич О.С., Мокров Г.В., Косова Л.Ю. Матриксные металлопротеиназы и их ингибиторы // Фарма-
кокинетика и фармакодинамика. – 2019. – № 2. – С. 3–16. DOI: 10.24411/2587-7836-2019.
4. Ли О., Бобкова И.Н., Козловская Л.В. Концентрация в моче матриксных металлопротеиназ и их ингибито-
ров как показатель, характеризующий течение хронического гломерулонефрита // Клиническая нефроло-
гия. 2009. (1). C. 50–54.
5. Мельник А.А. Фокално-сигментарный гломерулосклероз, генетический анализ и целевая терапия. 2018.7
(1);35-49
6. Морозов С.Л., Длин В.В., Сухоруков В.С., Воронкова А.С. Молекулярная нефропатология: новые возмож-
ности в диагностике заболеваний почек. Рос вестн перинатол и педиатр 2017; 62:(3): 32-36.
7. Э.К.Петросян, Т.В.Белинская, Л.И.Ильинко, А.Н.Цугин, В.В. Носиков. Полиморфный маркер 4G/5G Г PAI
-1 гена у детей с хроническим гломерулонефритом у детей.ISSN 1561-6274. Нефрология. 2006. Том 10. №4.
8. Рахманова Л.К., Даминов Б.Т., Каримова У.Н. Методическое пособия. Хронический гломерулонефрит у
детей. 2017
9. Рогова Л.Н., Шестернина Н.В., Замечник Т.В., Фастова И.А. Матриксные металлопротеиназы, их роль
в физиологических и патологических процессах (обзор). Вестник новых медицинских технологий. 2011;8
(2):86–9. [Rogova LN, 6. Shesternina NV, Zamechnik TV, Fastova IA. Matrix metalloproteinases, their role in
physiological and pathological processes (Review). Bulletin of New Medical Technologies. 2011;8(2):86–9 (In
Russ).]
10. Спицына Е.М., Трошкина И.М.Морфологические изменения сердечно-сосудистой системы у больных с
хроническим гломерулонефритом. Современные проблемы науки и образования. 2006. № 2.;
11. Суханова Г.А.,Терентьева А.А., Кувшинов Н.Н.Роль матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингиби-
торов в развитии осложнений при заболеваниях почек у детей. Бюллетень сибирской медицины 2015;14
(3):35–9.
12. О.В. Тирикова, И.А. Филатова; под ред. Н. М. Козловой / Гломерулонефриты: учебное пособие ФГБОУ
ВО ИГМУ Минздрава России, Кафедра факультетской терапии. – Иркутск: ИГМУ, 2017. – 44с.
13. Шадрина А.С. Плиева Я.З. Кушлинский Д.Н.3 Морозов А.А. Филипенко М.Л. Чанг В.Л.Кушлинский Н.Е.
Классификация, регуляция активности, генетический полиморфизм матриксных металлопротеиназ в норме
и при патологии. Альманах клинической медицины. 2017 Июнь; 45 (4): 266–279
14. Benjamin A., Michael M. Molecular nephropathology: ready for prime time? Am J Physiol Renal Physiol 2015;
309: F185-F188, DOI: 10.1152/ajprenal.00153.2015.
15. Levin M, Udi Y, Solomonov I, Sagi I. Next Generation Matrix Metalloproteinase Inhibitors – Novel Strategies
Bring New Prospects. Biochim Biophys Acta. 2017. pii: S0167-4889(17)301611. doi: 1016/j.bbamcr.2017.06.009.
16. Nagase H., Woessner J.F., Jr. Matrix metalloproteinases // J. Biol Chem. 1999. Jul. 30. 274(31). P. 21491–21494.
17. Sabbatini AR, Barbaro NR, Faria AP, Ritter AMV, Modolo R, Correa NB et al. Matrix metalloproteinase-2–735C/
T polymorphism is associated with resistant hypertension in a specialized outpatient clinic in Brazil. Gene. 2017;
620:23–29. doi:10.1016/ j. gene.2017.04.004
Н. С. Базарова, Ш. Х. Зиядуллаев,...
