Дальнейший поиск причины связи между заболеваниями легких и недостатком ААТ привел к развитию так называемой протеиназно-антипротеиназной теории . В огромном числе исследований было показано, что различные протеолитические энзимы нарушают матричную структуру легкого, что ведет к неадекватной работе легких. ААТ - доминирующий протеиназный ингибитор в бронхоальвеолярном смыве. С недавних пор в распоряжении врачей имеются препараты ААТ, которые реконструируют в легком эластазноингибиторный потенциал сыворотки у больных с дефицитом ААТ. Его применяют внутривенно или в виде аэрозоля [22].
Развитие современных технологий открыло новые возможности для анализа ААТассоциированных заболеваний. В 1980х годах ААТген был локализован, клонирован и секвенирован на хромосоме 14 [42]. Затем были клонированы и секвенированы многочисленные дефекты ААТгена, охарактеризованы возможные мутации и их влияние на синтез и функцию ААТ. Клонирование и структурный анализ ААТгена позволили провести генетический синтез гликозилированного человеческого ААТ в фибробластах. Появилась возможность прямого трансфера и локальной экспрессии ААТгена в дыхательных путях in vivo с помощью аденовирусного вектора. Генный продукт ААТ уже можно использовать для внутривенного и ингаляционного введения.
ГЕН МВ
Кроме ААТгена, известен другой ген риска - причина МВ. В классических случаях эта болезнь начинается в раннем детстве с рецидивирующей легочной инфекции с выраженной бронхиальной дискринией и гиперпродукцией бронхиального секрета с последующим формированием бронхоэктазов, рецидивирующими пневмониями и хронической обструкцией дыхательных путей. Больные умирают, как правило, рано. МВ часто ассоциируется с экзокринной панкреатической недостаточностью, следствием чего и является дискриния с развитием густого секрета. Причины этого сочетания до конца не выяснены. Помимо бронхов и поджелудочной железы, имеет место специфический дефект потовых желез: такие больные имеют необычно высокое содержание хлорида натрия в поте, что при сильной жаре ведет к его большим потерям, вплоть до развития коллапса.
МВ наряду с недостаточностью альфа<sub>1</sub>антитрипсина - самое частое наследственное заболевание белого населения Европы и Северной Америки, приводящее к смерти. При анализе сцепления CFсемей с помощью молекулярно-генетического маркера в 1985 г. установили локализацию CFгена на хромосоме 7q 31 - 32 [52]. Более точную локализацию и клонирование провели в 1989 г. Название «CFген» следует из его обозначения - Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR), этот ген частично секвенирован и клонирован на искусственной дрожжевой хромосоме. Его экспрессия в эпителии дыхательных путей исправляет дефектную регуляцию хлоридного канала в клетках эпителия. Прямой анализ CFTRгена показал, что около <sup>2</sup>/<sub>3</sub> всех CFхромосом несут специфическую мутацию F508 на экзоне 10, а на остальной <sup>1</sup>/<sub>3</sub> имеется большое число последующих мутаций. На сегодняшний день их известно более 170 [40]. Прямой анализ данного гена имеет большое значение для пренатальной диагностики носительства. Наличие DF508, гомозиготы или комбинация с другими CFTRмутациями доказывают диагноз МВ. Затрудняет постановку диагноза лишь то, что еще не все CFTRмутации охарактеризованы, а также различие клинического течения МВ и влияния на них экзогенных факторов. Так же как при ААТгене, имеется возможность прямого трансфера и экспрессии CFTRгена в эпителий дыхательных путей. Сначала эту попытку предприняли на моделях животных, а затем у больных с тяжелым МВ. По этому же принципу провели первые клинические испытания по генной терапии [11].
ГЕН NADPH-ОКСИДАЗНОГО КОМПЛЕКСА
Более 30 лет назад, сразу после описания ААТ, было описано генетическое заболевание, вызванное нарушением антимикробной защитной функции фагоцитов, которое было названо хроническим гранулематозным заболеванием (ХГЗ). Больные страдают повторными бактериальными инфекциями, заканчивающимися в конце концов летально с формированием в легком множественных гранулем. Исследование состояния фагоцитов и метаболизма нейтрофилов у этих пациентов обнаружило, что эти клетки, в отличие от нормальных нейтрофилов, не продуцируют супероксидный радикал (О<sub>2</sub>), и, таким образом, фагоцитированные бактерии не убиваются. Для строительства действенного антимикробного кислородного радикала необходим О<sub>2</sub>оксидредуктазный энзим или NADPHоксидаза, находящаяся в плазматической мембране фагоцитов. Первичным продуктом NADPHоксидазы является супероксидный радикал.
Было показано, что это заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному или Хсцепленному рецессивному типу. Это означает, что заболевание генетически гетерогенно и обусловлено как минимум дефектами двух разных генов: один Хсцепленный, другой - аутосомный. Открытие того, что Хсцепленная форма связана с отсутствием гемопротеина - цитохрома b558, позволяет предположить, что эта форма представлена Хсцепленно кодированной компонентой - NADPHоксидазным комплексом. В 1986 г. ген для Ххромосомной, цитохромb558негативной формы заболевания ХГЗ (Xb) был клонирован в соответствии с его хромосомной локализацией [47]. Ген кодирует тяжелую цепь цитохрома b558. Позже была разъяснена основа цитохромb558активной формы ХГЗ (AB) с дефектом в альфацепи гена. Помимо этих двух форм, при которых отсутствует мембранный цитохром в одной из цепей, открыли аутосомно-рецессивную цитохромb558позитивную форму СПВ (AB+), которая связана с отсутствием второго, цитозольного компонента NADPHоксидазного комплекса [34]. ХГЗ - очень редкое заболевание, поэтому методы генной терапии для него не разработаны, хотя теоретически терапия его возможна методом трансфера гена.
type: dkli00013
ПОИСК НОВЫХ ГЕНОВ РИСКА БРОНХОЛЕГОЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Наши знания о заболеваниях бронхолегочной системы, полученные различными методами исследования в сочетании с молекулярно-генетическими методами поиска генов риска, помогают лучше сориентироваться в патогенезе этих заболеваний. Выделяют следующие механизмы.
---Нарушение протеиназно-антипротеиназного равновесия в легком, в результате чего нарушается структура легочной ткани (через протеолитические энзимы). Прототипом этого довольно частого генетического дефекта протеазно-антипротеазного равновесия является описанный выше ААТдефицит.
---Генетическая регуляция продукции иммуноглобулина Е (IgE) и поиск отвечающих за нее генов. У больных с атопией эта регуляция нарушена, что имеет важное значение в патогенезе БА и других подобных заболеваний.