Особенности экспрессии генов системы AP-1 у пациентов с очаговой склеродермией

В настоящем разделе приведены результаты определения экспрессии генов системы AP-1 у больных очаговой склеродермией с помощью количественной методики ПЦР с детекцией продуктов амплификации «в режиме реального времени».

Проанализировав ряд статей и баз данных, был сделан вывод, что в исследованных процессах, играющих важную роль в развитии склеродермии, в к ач е с т в е о с н о в н ы х т р а н с к р и п ц и о н н ы х ф а к т о р о в п р и с у т с т ву ю т преимущественно компоненты фактора АР-1. Компоненты транскрипционного комплекса AP-1 могут являться генами-кандидатами при склеродермии по следующим причинам. Известно, что транскрипционный фактор AP-1 представляет собой группу парных комплексов, образованных ДНК- связывающими белками, входящими в семейства Jun, Fos и ATF (Activating transcription factor). Фактор AP-1 обеспечивает ответ клеток на действие ростовых факторов, цитокинов, нейротрансмиттеров и других межклеточных сигнальных молекул. В регуляции активности AP-1 участвуют G-белки, адаптерные белки, MAP-киназы и другие компоненты внутриклеточных регуляторных систем [Турпаев К.Т. и др., 2006]. Транскрипционный фактор АР-1 участвует в поддержании базального уровня экспрессии многих генов. Он является одной из главных мишеней для индукции коллагена 1 типа [Cho et al.,

2006].

Был произведен анализ экспрессии следующих генов, кодирующих транскрипционный фактор АР-1: C-JUN, JUNB, JUND, C-FOS, FOSB, FRA-1, FRA-2, а также ATF-1, ATF-3 и ATF-4. Для анализа экспрессии данных генов определялись уровни мРНК соответствующих транскрипционных факторов в биоптатах кожи у пациентов с очаговой склеродермией.

При индивидуальном анализе каждого больного было показано, что уровень экспрессии гена C-FOS в пораженной склеродермией коже повышен относительно визуально не пораженной кожи (контроль) в интервале от 1,1 раз (больной 5) до 9.7 раз (больной 3). Минимальное изменение экспрессии гена отмечалось у больного с единичной бляшкой на стадии склероза, расположенной на коже спины. Максимальное увеличение экспрессии отмечалось у больного с несколькими бляшками, расположенными, однако в пределах одной анатомической области, в количестве 3. Взаимосвязь между степенью увеличения уровня экспрессии гена и распространенностью процесса отсутствовала (табл.9). Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 3.9±2.65 раз (рис.2). У пациентов 5 и 8 изменение экспрессии в пораженной коже достоверно не отличается от экспрессии в непораженной коже.

Таблица 9 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена с-Fos в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Рис.2.

Уровень экспрессии гена C-JUN в пораженной склеродермией коже повышен относительно визуально непораженной кожи (контроль) в интервале от 1.2 раз (больной 20) до 7.64 раз (больная 15, фотография 8). И минимальное, и максимальное увеличение показателей экспрессии генов наблюдалось у пациентов с бляшечной склеродермией с очагами на стадии эритематозных пятен, при этом отсутствовала зависимость от степени увеличения экспрессии и распространенности процесса (табл.10).

Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 3.6±1.76 раза (рисунок 3).

Таблица 10 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена с-Jun в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Фотография 8.

Рис.3. Уровень содержания мРНК гена C-JUN в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

При измерении уровня экспрессии гена FRA-1 в пораженной склеродермией коже относительно визуально непораженной кожи было показано понижение в интервале от -1,78 раз (больной 11) до -11,8 раз (больная 13).

Максимальное уменьшение экспрессии гена отмечалась у пациентки с генера лизованной формой очаговой склеродермии и обширными эритематозными очагами на стадии индурации (фотография 9).

Фотография 9. Пациетка с генерализованной формой очаговой склеродермии, у которой отмечалось максимальной снижение экспрессии гена Fra-1

Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось пониженным в 4,16±2,7раза (рис.4).

Рис.4. Уровень содержания мРНК гена FRA-1 в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

В тоже время не отмечалось достоверной зависимости между степенью распространенности процесса и уровнем понижения экспрессии гена. Максимальные уровни экспрессии наблюдались как в случаях с ограниченными очагами, так и при распространенном процессе. У пациента 3 изменение экспрессии в пораженной коже достоверно не отличалось от экспрессии в непораженной коже.

В таблице 11 представлены сводные данные распределения показателя степени изменения экспрессии гена FRA-1 в зависимости от различных клинических форм.

Таблица 11 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена FRA-1 в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Уровень экспрессии гена JUNB в пораженной склеродермией коже был повышен относительно визуально непораженной кожи в интервале от 1,09 раз (больной 20) до 7,5 раз (больная 7, фотография 10).

Фотография 10. Пациентка с генерализованной формой очаговой склеродермии, у которой отмечалось достоверное увеличение экспрессии гена JunB

Рис.5. Уровень содержания мРНК гена JUNB в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

Таблица 12 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена JunB в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Уровень экспрессии гена JUN-D в пораженной склеродермией коже повышен относительно визуально непораженной кожи в интервале от 1,46 раз (больной 20) до 8,39 раз (больная 18).

Максимальное увеличение экспрессии гена отмечалось у пациентов с генерализованной формой на стадии локального отека, минимальное у больного с бляшечной склеродермией. Однако в целом в группе отсутствовала корреляция между клинической формой и степенью экспрессии гена.

Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 4,3±2,3 раза (рисунок 6).

Рис.6. Уровень содержания мРНК гена JUN-D в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

Таблица 13 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена JunD в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Изменение уровня экспрессии гена FRA-2 в пораженной склеродермией коже повышен относительно визуально непораженной кожи в интервале от 1,30

раз (больной 9) до 7,53 раз (больной 11). Максимальное изменение экспрессии отмечалось у пациента с бляшкой в стадии склерозирования. Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 3,37±1,86 раза (рисунок 7). У пациента 9 изменение экспрессии в пораженной коже достоверно не отличается от экспрессии в непораженной коже.

Рис.7. Уровень содержания мРНК гена FRA-2 в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

Обощенные результаты исследования по распределению показателя степени изменения экспрессии гена Fra-2 в зависимости от различных клинических форм представлены в таблице 14.

При сопоставлении уровней экспрессии гена и распространенностью процесса не удалось выявить достоверной связи между ними. Максимальные значения отмечались чаще у больных с ограниченными формами.

Таблица 14 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена Fra-2 в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

При измерении уровня экспре ссии гена FOSB в пораженной склеродермией коже относительно визуально непораженной кожи было показано повышение в интервале от 1,52 раз (больной 20) до 7,00 раз (больные

5 и 10). Максимальные изменения отмечались у пациентов с очаговой склеродермией на разных стадиях формирования бляшек: стадия локального отека и индурации. Также у обоих пациентов отмечалась разная распространенность процесса: у больного 5 отмечалась единичная бляшка, в то время, как у больной 10 процесс носил генерализованный характер с вовлечением кожи туловища и конечностей (фотография 11). Достоверная зависимость увеличения экспрессии гена от клинической картины данного заболевания отсутствовала. Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 3,48±1,73 раза (рисунок 8).

Фотография 11. Пациентка с генерализованной формой очаговой склеродермии, у которой достоверно отмечалось максимальное увеличение экспрессии гена FOSB

Рис.8. Уровень содержания мРНК гена FOSB в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

Сводные данные распределения показателя степени изменения экспрессии гена FosB в зависимости от различных клинических форм представлены в таблице 15

Таблица 15 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена FosB в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

При индивидуальном анализе каждого клинического случая было показано, что уровень экспрессии гена ATF1 в пораженной склеродермией коже повышен относительно визуально непораженной кожи (контроль) в интервале от 1,1 раз (больной 8) до 5,4 раз (больная 14).

Максимальный уровень экспрессии отмечался у пациентки с бляшечной формой склеродермии, хотя зависимости между распространенностью процесса и степенью экспрессии, как и в других случаях, не отмечалось. Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 3,19±1,4 раза (рисунок 9).

У пациентов 8 и 9 изменение экспрессии в пораженной коже достоверно не отличается от экспрессии в не пораженной коже.

Рис.9. Уровень содержания мРНК гена ATF1 в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

В таблице 16 представлены обобщенные данные показателя степени изменения экспрессии гена ATF-1 в зависимости от различных клинических форм.

Таблица 16 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена ATF-1 в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Уровень экспрессии гена ATF3 в пораженной склеродермией коже повышен относительно визуально непораженной кожи (контроль) в интервале от 1.13 раз (больной 12) до 8 раз (больной 2). Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 3,9±2,17 раза (рисунок 10).

Рис.10. Уровень содержания мРНК гена ATF3 в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1

Сводные данные показателя степени изменения экспрессии гена ATF-3 в зависимости от распространенности процесса приведены в таблице 17.

Сопоставление уровней экспрессии генов и клинических форм не выявило достоверной связи между распространенностью процесса и максимумами экспрессии гена. Наблюдался разброс в максимальных значениях показателя в группе исследуемых больных.

Таблица 17 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена ATF-3 в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

При измерении уровня экспрессии гена ATF4 в пораженной склеродермией коже относительно визуально непораженной кожи было показано повышение в интервале от 1,14 раз (больной 8) до 10 раз (больной 11). Среднее значение изменения уровня экспрессии гена оказалось повышенным в 4,58±3 раза (рисунок 11). Таким образом, изменение экспрессии данного гена было максимальным по сравнению с другими генами системы AP-1, в то же время для данного гена также сохранялась тенденция отсутствия зависимости изменения экспрессии от степени распространенности процесса. У пациента 8 изменение экспрессии в пораженной коже достоверно не отличается от экспрессии в не пораженной коже.

В таблице 18 представлены общие данные по распределению показателя степени изменения экспрессии гена ATF-4 в зависимости от различных клинических форм.

Таблица 18 Распределение показателя степени изменения экспрессии гена ATF-4 в зависимости от различных клинических форм (Б-бляшечная, Г-

генерализованная)

Рис.11. Уровень содержания мРНК гена ATF4 в пораженной коже пациентов по отношению к уровню содержания в визуально непораженной склеродермией коже, принятому за 1