Изучение полиморфизма гена цитохрома Р-450 CYP2C19 в популяции татар, проживающих на территории Республики Татарстан


Проведено изучение распространенности генотипов по полиморфизмам гена CYP2C19 (участвующего в метаболизме ингибиторов протонной помпы) в популяции татар, проживающих на территории Республики Татарстан. Показано, что из 130 испытуемых 56 человек (43,1%) являются носителями CYP2C19*1/*1 генотипа (быстрые метаболайзеры); в 62 случаях (47,7%) — носителями гетерозиготных генотипов CYP2C19*1/*2 или CYP2C19*1/*3 (промежуточные метаболайзеры). В подгруппу слабых метаболайзеров вошли 12 человек (9,2%) с генотипами CYP2C19*2/*2, CYP2C19*3/*3 и CYP2C19*2/*3. Таким образом, 43,1% татар при лечении кислотозависимых заболеваний могут потребоваться более высокие дозы ИПП.

The study of cytochrome P-450 CYP2C19 gene polymorphisms in population of Tatars living in Republic of Tatarstan

The study of genotypes distribution according to gene CYP2C19 polymorphisms (taking part in proton pump inhibitors metabolism) in Tatar population of Republic Tatarstan was performed. It was shown that 56 people out of 130 (43,1%) were CYP2C19*1/*1 genotype carriers (rapid metabolizers); 62 (47,7%) — had CYP2C19*1/*2 or CYP2C19*1/*3 genotype (intermediate metabolizers), 12 people were slow metabolizers (9,2%) with CYP2C19*2/*2, CYP2C19*3/*3 and CYP2C19*2/*3 genotypes. So 43,1% of Tatars could need higher PPI in case of treatment of acid-related diseases.

В настоящее время при лечении язвенной, гастроэзофагеальной рефлюксной болезней и других кислотозависимых заболеваний широко используются ингибиторы протонной помпы (ИПП), которые обладают самым мощным эффектом среди всех антисекреторных средств. Эти препараты подавляют базальную и стимулированную секрецию соляной кислоты клетками слизистой оболочки желудка за счет блокирования Н+/К+-АТФазы, т.н. протонной помпы.

Соляную кислоту вырабатывают париетальные клетки фундального отдела желудка. Транспортный фермент Н+/К+-АТФаза (протонная помпа), которая встроена в мембрану секреторного канальца, осуществляет итоговый процесс кислотообразования. Благодаря протонной помпе происходит транспорт протона (Н+) из цитозоля париетальной клетки в просвет секреторного канальца в обмен на ион К+. Этот процесс происходит с затратой энергии АТФ. Ионы Сl- диффундируют из париетальной клетки через специфические хлорные каналы в просвет секреторного канальца, где взаимодействуют с протоном, в результате чего образуется соляная кислота [1].

Базальную секрецию соляной кислоты обеспечивают незначительное количество протонных помп, которые находятся в мембране секреторных канальцев в межпищеварительный период. При этом большая часть молекул Н+/К+-АТФазы неактивна и находится в тубуловезикулах цитоплазмы париетальной клетки.


После приема пищи происходит стимуляция кислотопродукции: значительная часть тубуловезикул встраивается в канальцевую мембрану, в результате количество активных протонных помп возрастает, таким образом обеспечивается стимулированная секреция соляной кислоты.

Все современные ИПП (омепразол, лансопразол, пантопразол, рабепразол, эзомепразол) являются замещенными производными бензимидазола, которые различаются радикалами в пиридиновом и бензимидазольном кольцах. Все ИПП являются пролекарствами, требующими превращения в активную форму.

ИПП всасываются в щелочной среде тонкой кишки, с кровотоком проходят через печень и накапливаются в секреторных канальцах париетальных клеток — в зонах с низким значением рH. В секреторных канальцах происходит превращение неактивной молекулы ИПП в химически активную форму (сульфенамид), который образует ковалентную связь с SH-группами цистеинов Н+/К+-АТФазы и таким образом необратимо блокирует ее работу. Восстановление кислотной продукции происходит после полного обновления протонных помп в мембране секреторных канальцев. Таким образом, все препараты ИПП имеют одинаковый механизм действия, однако обладают разными фармакокинетическими свойствами [1].

Как было ранее отмечено, избирательное накопление и быстрая активация всех представителей ИПП происходит только в кислой среде. Скорость накопления ИПП в канальцах париетальных клеток определяется показателем константы ионизации или диссоциации (рКа) для азота в структуре пиридина. У разных представителей ИПП она различна: для омепразола, эзомепразола и лансопразола — 4, для рабепразола — 4,9, для пантопразола составляет 3,0 [1]. Различия между ИПП по величине рКа приводят к их различной аккумуляции в просвете секреторных канальцев париетальных клетках и разной степени активации.


Еще одной отличительной особенностью различных ИПП является их метаболизм. Метаболизм лекарственных препаратов происходит в печени при содействии ферментной системы цитохрома Р-450 [2]. Известно около 250 различных видов цитохрома Р-450, из них примерно 50 — в организме человека и только шесть — CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4 — ответственны за метаболизм лекарственных препаратов.

На активность системы цитохромов Р-450 оказывает влияние множество факторов — курение, алкоголь, возраст, наследственность, питание, наличие сопутствующих заболеваний [3]. Эти обстоятельства отвечают за формирование индивидуальных особенностей работы ферментов Р-450 и определяют эффекты лекарственного взаимодействия у конкретного пациента.

Практически все ИПП метаболизируется посредством CYP3A4 и CYP2C19, но в различных пропорциях. CYP2C19 доминирует в метаболизме омепразола, в значительно меньшей степени метаболизм идет по CYP3A4-зависимому пути. Метаболизм эзомепразола опосредован CYP2C19 на 70% и на 30% — CYP3A4; эти особенности метаболизма эзомепразола (левовращающей формы омепразола) связаны с феноменом стереоселективности: левовращающие изомеры ИПП метаболизируются CYP2C19 в несколько раз медленнее правовращающих. Пантопразол и лансопразол примерно в равной степени метаболизируются CYP2C19 и CYP3A4. Что касается рабепразола, то его метаболизм осуществляется преимущественно неэнзиматическим путем [3].

Таким образом, многие представители ИПП подвергаются интенсивному метаболизму в печени преимущественно под влиянием изофермента CYP2C19 (кодируется геном CYP2C19). Установлено, что генетический полиморфизм CYP2C19 [например, rs4244285 A/G (*1/*2) и rs4986893 A/G (*1/*3)] может влиять на эффективность и результат лечения больных, принимающих ИПП.

В соответствии с генотипом по ряду функционально значимых полиморфизмов гена CYP2C19, индивиды могут подразделяться на быстрых метаболайзеров (БМ), промежуточных метаболайзеров (ПМ) и слабых метаболайзеров (СМ) [4]. Пациенты, относящиеся к группе БМ, осуществляют быстрый метаболизм ИПП и, следовательно, высокая концентрация препарата в крови поддерживается меньший промежуток времени, чем в группах ПМ, и в особенности СМ [5]. Поэтому таким больным при лечении кислотозависимых заболеваний рекомендуют назначать более высокие дозы ИПП [4].

Частота, с которой в популяции встречаются субъекты с врожденным генетическим полиморфизмом CYP2C19, имеет межэтнические различия.

Цель работы — исследование распространенности генотипов по двум полиморфизмам гена CYP2C19 в популяции татар Республики Татарстан.

Материалы и методы исследования. Проведено обследование 130 татар, проживающих в различных районах РТ. Для изучения полиморфизмов rs4244285 A/G (*1/*2) и rs4986893 A/G (*1/*3) гена CYP2C19 использовали образцы геномной ДНК, которые выделяли из цельной крови пациентов. Полиморфизмы гена CYP2C19 определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием двухпраймерной системы (для CYP2C19*2 — прямой праймер: 5’-CAACCAGAGCTTGGCATATTG-3’, обратный праймер: 5’-CACAAATACGCAAGCAGTCAC-3’; для CYP2C19*3 — прямой праймер: 5’-CACCCTGTGATCCCACTTTC-3, обратный праймер: 5’-ACTTCAGGGCTTGGTCAATA-3’(«ЛИТЕХ», Москва)). Рестрикцию ампликонов проводили с использованием ферментов Sma I и Bam HI, соответственно («Сибэнзим», Новосибирск). Анализ длин рестрикционных продуктов проводился электрофоретическим разделением в 8% ПААГ с последующей окраской бромистым этидием и визуализацией в проходящем ультрафиолетовом свете.

 

Результаты и обсуждение

Частота аллелей CYP2C19*2 и CYP2C19*3 в популяции татар составила 11,9 и 21,2% соответственно. Изучаемая группа пациентов, согласно результатам генотипирования в комбинации с диким (*1) или мутантными (*2, *3) аллелями, была разделена на 3 подгруппы: подгруппа гомозиготных быстрых метаболайзеров (БМ), т.е., носители двух аллелей дикого типа (обозначаются как CYP2C19*1/*1); подгруппа гетерозиготных промежуточных метаболайзеров (ПМ), несущих один мутантный аллель (возможные варианты: CYP2C19*1/*2, CYP2C19*1/*3); подгруппа медленных или слабых метаболайзеров (СМ) — носители двух мутантных аллелей (возможные варианты: CYP2C19*2/*3, CYP2C19*2/*2, CYP2C19*3/*3).

Обнаружено, что из 130 испытуемых 56 человек (43,1%) являются носителями CYP2C19*1/*1 генотипа, т.е. относятся к БМ; в 62 случаях (47,7%) — носителями гетерозиготных генотипов CYP2C19*1/*2 или CYP2C19*1/*3 (относятся к группе ПМ). В подгруппу СМ вошли 12 человек (9,2%) с генотипами CYP2C19*2/*2, CYP2C19*3/*3 и CYP2C19*2/*3 (таблица).

 

Таблица.

Распределение частот генотипов по системам CYP2C19*1/*2 и CYP2C19*1/*3 в популяции татар РТ (n=130)

Подгруппа

n (%)

Генотипы (%)

БМ56 (43,1%)CYP2C19*1/*1 (43,1%)
ПМ62 (47,7%)CYP2C19*1/*2 (15,4%), CYP2C19*1/*3 (32,3%)
СМ12 (9,2%)CYP2C19*2/*2 (0,8%), CYP2C19*3/*3 (6,9%), CYP2C19*2/*3 (1,5%)

 

Данные литературы демонстрируют существенные межэтнические различия в частоте встречаемости генетического полиморфизма CYP2C19. В исследование Е.Л. Никонова были включены жители Хабаровского края — как пришлое население (европеоиды), так и коренное население (монголоиды) — корейцы, нанайцы. Частота выявления медленных метаболайзеров среди пришлого населения составила 3,3%, среди нанайцев — 16,25%, корейцев — 19,5%, тогда как быстрые метаболайзеры ингибиторов протонной помпы среди представителей европеоидной расы встречались в 4 и более раз чаще, чем среди представителей монголоидной расы [6].

В другом исследовании пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью, включившем 56 жителей Московской области, 91,1% пациентов имели нормальный гомозиготный генотип, а носителями аллеля CYP2C19*2 были всего 7,1% обследованных [7]. Важным является то, что особенности полиморфизма оказывают существенное влияние на эффективность эрадикационной терапии. Так, у коренного населения (монголоидов) эффективность эрадикации составила 66,7% в группе пациентов с генотипом «дикого типа» и 94,4% в группе пациентов с генотипами, включающими в себя два функционально дефектных аллеля [8]. В исследовании Ozdil B. и соавт. эффективность эрадикации достигала 80% в группе слабых метаболайзеров, тогда как среди быстрых метаболайзеров составляла всего 70% [9].

Таким образом, анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о высокой распространенности лиц с фенотипом БМ среди татар, проживающих на территории Республики Татарстан, что необходимо учитывать при назначении ингибиторов протонной помпы.

 

Выводы

1. Частота аллелей CYP2C19*2 и CYP2C19*3 в популяции татар, населяющих территорию Республики Татарстан, составила 11,9 и 21,2%, соответственно.

2. В популяции татар доминирует фенотипическая группа, которая относится к быстрым метаболайзерам (43,1%) ингибиторов протонной помпы, что необходимо учитывать при лечении ингибиторами протонной помпы.

 

 А.Р. Халикова, А.А. Архипова, И.И. Ахметов, Р.А. Абдулхаков, С.Р. Абдулхаков

Казанский государственный медицинский университет

Абдулхаков Сайяр Рустамович — кандидат медицинских наук, заведующий центральной научно-исследовательской лабораторией

Литература:

1. Бордин Д.С. Безопасность лечения как критерий выбора ингибитора протонной помпы больному гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью / Д.С. Бордин // Consilium Medicum. — 2010. — Т. 12, № 8.

2. Wedlund P.T. The CYP2C19 enzyme polymorphism / P.T. Wedlund // Pharmacology. — 2000. — Vol. 61, № 3. — Р. 174-183.

3. Блюме Х. Фармакокинетические лекарственные взаимодействия с участием ингибиторов протонной помпы / Х. Блюме, Ф. Донат, А. Варнке, Б.С. Шуг // РМЖ. — 2009. — № 9. — С. 622-631.

4. Ishida Y. Eradication rate of Helicobacter pylori according to genotypes of CYP2C19, IL-IB, and TNP-α / Y. Ishida, Y. Goto, T. Kondo et al. // Int. J. Med. Sci. — 2006. — Vol. 3. — P. 135-140.

5. Пасечников В.Д. Ключи к выбору оптимального ингибитора протонной помпы для терапии кислотозависимых заболеваний / В.Д. Пасечников // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. — 2004. — № 3. — С. 32-41.

6. Никонов Е.Л. Клинико-патогенетические особенности различных видов антисекреторной терапии у больных кислотозависимыми заболеваниями: автореф. дис. … докт. мед. наук: 14.00.05. — М., 2004. — 35 с.

7. Морозов С.В. Влияние полиморфизма гена CYP2C19 на эффективность лечения больных эрозивной гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью ИПП: автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.00.05. — М., 2005. — 23 с.

8. Корнюков Г.В. Фармакогенетические особенности эрадикационной терапии у больных язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки: автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.00.25. — М., 2008. — 22 с.

9. Ozdil B. Influence of CYP2C19 functional polymorphism on Helicobacter pylori eradication / B. Ozdil, H. Akkiz, S. Bayrami et al. // The Turkish Journal of Gastroenterology. — 2010. — Vol. 21, № 1. — Р. 23-28.