Анализ локальной экспрессии генов провоспалительных цитокинов у больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью и её взаимосвязи с количеством и типом гастроэзофагеальных рефлюксов

Введение. Цель работы - изучить экспрессию генов провоспалительных цитокинов у больных с различными формами гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ) и провести анализ её взаимосвязи с показателями суточной пищеводной рН-импедансометрии. Материал и методы. Данные были получены в ходе проспективного одноцентрового исследования. Больным различными формами ГЭРБ в ходе эндоскопического исследования выполнялась биопсия слизистой оболочки нижней трети пищевода для анализа экспрессии генов интерлейкинов 1b (IL-1b), 10 (IL-10), 18 (IL-18), фактора некроза опухоли альфа (TNFA), толл-подобного рецептора 4 (TLR4), транскрипционного фактора GATA3 (GATA3), кластера дифференцировки 68 (CD68), и бета-2 макроглобулина (B2M) (ДНК-Технология, Россия). Суточная пищеводная рН-импедансометрия проводилась при помощи аппарата Ohmega (MMS, Нидерланды), и зондов с 2 каналами рН и 6 каналами импеданса (Unisensor, США). Результаты. Проведен анализ данных 60 человек (34 женщины, средний возраст 54,6±15,6 лет, наличие ЭЭ - у 20 человек). В группе ЭЭ, в сравнении с НЭРБ, были выше значения экспрессии генов IL-18 (5,89±0,4 в сравнении с 5,28±1,1, p=0,04) и GATA3 (2,92±0,86 в сравнении с 2,23±0,96, p=0,03), и индекса воспаления (92,12±32,41% в сравнении с 70,1±30,8%, p=0,02). Выявлена прямая корреляционная взаимосвязь между временем экспозиции кислоты в пищеводе и экспрессией генов IL-1b (корреляционный коэффициент R по Спирмену 0,29), IL-18 (R=0,31), TNFA (R=0,35), GATA3 (R=0,34), TLR4 (R=0,29), CD68 (R=0,37) и индексом воспаления (R=0,3). Со средними значениями рН в нижней трети пищевода выявлена обратная зависимость экспрессии генов IL-18 (R= -0,28), TNFA (R= -0,33), GATA3 (R= -0,28), TLR4 (R= -0,28), CD68 (R= -0,39) и индекса воспаления (R= -0,17). Не выявлено взаимосвязи экспрессии изучаемых генов с количеством рефлюксов разного типа. Выводы: Экспрессия генов провоспалительных цитокинов у больных ЭЭ и НЭРБ отличаются. Выявлена корреляционная взаимосвязь между экспрессией генов провоспалительных цитокинов и уровнем закисления нижней трети пищевода у больных ГЭРБ.

гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, ГЭРБ, интерлейкин, цитокины, экспрессия генов, пищеводная рН-импедансометрия

1. Ivashkin V.T., Maev I. V., Trukhmanov A. S., et al. Recommendations of the Russian Gastroenterological Association in Diagnosis and Treatment of Gastroesophageal Reflux Disease.Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2020;30(4):70-97. (In Russ.) doi: 10.22416/1382-4376-2020-30-4-70-97 @@Ивашкин В. Т., Маев И. В., Трухманов А. С., и др. Рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации по диагностике и лечению гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2020;30(4):70-97. doi: 10.22416/1382-4376-2020-30-4-70-97

2. Vakil N. The Montreal definition and classification of gastroesophageal reflux disease: a global evidence-based consensus. Am J Gastroenterol. 2006;101(8):1900-1920.

3. Lundell L. R., Dent J., Bennett J. R., et al. Endoscopic assessment of oesophagitis: clinical and functional correlates and further validation of the Los Angeles classification. Gut. 1999;45(2):172-80. doi: 10.1136/gut.45.2.172

4. Kasyap A. K., Sah S. K., Chaudhary S. Clinical spectrum and risk factors associated with asymptomatic erosive esophagitis as determined by Los Angeles classification: A crosssectional study. PLoS One. 2018;13(2): e0192739

5. Knowles C. H., Aziz Q. Visceral hypersensitivity in non-erosive reflux disease. Gut. 2008;57(5):674-683.

6. Savarino E., Tutuian R., Zentilin P., et al. Characteristics of reflux episodes and symptom association in patients with erosive esophagitis and nonerosive reflux disease: study using combined impedance-pH off therapy. Am J Gastroenterol. 2010;105(5):1053-1061.

7. Ronkainen J., Talley N. J., Storskrubb T., et al. Erosive esophagitis is a risk factor for Barrett’s esophagus: a community-based endoscopic follow-up study. Am J Gastroenterol. 2011;106(11):1946-1952.

8. Katzka D. A., Pandolfino J. E., Kahrilas P. J. Phenotypes of Gastroesophageal Reflux Disease: Where Rome, Lyon, and Montreal Meet. Clinical Gastroenterology and Hepatology. 2020;18:767-776. doi: 10.1016/j.cgh.2019.07.015

9. Yamaguchi T., Yoshida N., Tomatsuri N., et al. Cytokine-induced neutrophil accumulation in the pathogenesis of acute reflux esophagitis in rats.Int J Mol Med. 2005;16(1):71-77.

10. Hamaguchi M., Fujiwara Y., Takashima T., et al. Increased expression of cytokines and adhesion molecules in rat chronic esophagitis. Digestion. 2003;68(4):189-197.

11. Isomoto H., Saenko V. A., Kanazawa Y., et al. Enhanced expression of interleukin-8 and activation of nuclear factor kappa-B in endoscopy- negative gastroesophageal reflux disease. Am J Gastroenterol. 2004;99(4):589-597.

12. Souza R. F., Huo X., Mittal V., et al. Gastroesophageal reflux might cause esophagitis through a cytokine-mediated mechanism rather than caustic acid injury. Gastroenterology. 2009;137(5):1776-1784.

13. Morozov S. V. GERD-Q questionnaire - a novel tool for gastroesophageal reflux disease diagnosis. Akademicheskij Zhurnal Zapadnoj Sibiri. 2014; 3 (52): 26-28. (In Russ.) @@Морозов С. В. Опросник GERD-Q - новый инструмент диагностики гастроэзофагеальной рефлюксной болезни для врача общей практики. Академический журнал Западной Сибири. 2014; 3 (52): 26-28.

14. Roman S., Gyawali C. P., Savarino E., Yadlapati R., Zerbib F., Wu J., Vela M., Tutuian R., Tatum R., Sifrim D., Keller J., Fox M., Pandolfino J. E., Bredenoord A. J.; GERD consensus group. Ambulatory reflux monitoring for diagnosis of gastro-esophageal reflux disease: Update of the Porto consensus and recommendations from an international consensus group. Neurogastroenterol Motil. 2017;29(10):1-15. doi: 10.1111/nmo.13067.

15. Kozlov I. B., Vatazin A. V., Kildushevsky A. V., et al. Analysis of expression of immune system genes that are responsible for activation and inhibition of T-cell immune response in renal transplant recipients after extracorporeal photochemotherapy. Immunologiya. 2020; 41 (1): 20-30. (in Russ.) doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-1-20-30 @@Козлов И. Б., Ватазин А. В., Кильдюшевский А. В., и др. Анализ экспрессии генов иммунной системы, ответственных за активацию и ингибирование Т-клеточного иммунного ответа, у реципиентов почечного трансплантата после ЭКФ. Иммунология. 2020; 41 (1): 20-30. doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-1-20-30

16. Katkova N. Yu., Bodrikova O. I., Sergeeva A. V., Bezrukova I. M., Pokusaeva K. B. The local immune profile of the woman and different scenarios of preterm delivery. Bulletin of RSMU. 2017; (3): 53-7. (in Russ.) doi: 10.24075/brsmu.2017-03-07 @@Каткова Н. Ю., Бодрикова О. И., Сергеева А. В., Безрукова И. М., Покусаева К. Б. Состояние локального иммунного статуса при различных вариантах преждевременных родов. Вестник РГМУ. 2017;3:57-62. doi: 10.24075/brsmu.2017-03-07

17. https://patenton.ru/patent/RU2552310C2 World Wide Web document. Accessed 05.11.2021.

18. Yevsyutina Yu. V., Trukhmanov A. S., Ivashkin V. T., Lyamina S. V., Malyshev I. Yu. Systemic immune response at gastroesophageal reflux disease.Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2015; 25(5):32-38. (in Russ.) @@Евсютина Ю. В., Трухманов А. С., Ивашкин В. Т., Лямина С. В., Малышев И. Ю. Системный иммунный ответ у пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. РЖГГК. 2015; 5:32-38.

19. Isomoto H, Inoue K, Kohno S.Interleukin-8 levels in esophageal mucosa and long-term clinical outcome of patients with reflux esophagitis. Scand J Gastroenterol. 2007;42(3):410-411. doi:10.1080/00365520600931469

20. Zhong Y. Q., Lin Y., Xu Z. Expression of IFN-γ and IL-4 in the esophageal mucosa of patients with reflux esophagitis and Barrett’s esophagus and their relationship with endoscopic and histologic grading. Dig Dis Sci. 2011;56(10):2865-2870. doi:10.1007/s10620-011-1696-9

21. Mönkemüller K., Wex T., Kuester D., et al.Interleukin-1beta and interleukin-8 expression correlate with the histomorphological changes in esophageal mucosa of patients with erosive and non-erosive reflux disease. Digestion. 2009;79(3):186-195. doi:10.1159/000211714

22. Zavala-Solares M.R., Fonseca-Camarillo G., Valdovinos M., et al. Gene expression profiling of inflammatory cytokines in esophageal biopsies of different phenotypes of gastroesophageal reflux disease: a cross-sectional study. BMC Gastroenterol. 2021;21(1):201. Published 2021 May 3. doi:10.1186/s12876-021-01707-7

23. Wang C., Hunt R. H. Precise role of acid in non-erosive reflux disease. Digestion. 2008;78 Suppl 1:31-41. doi:10.1159/000151253

24. Belova O.V, Arion V. O., Sergienko V. I. The role of cytokines in immunological function of skin. Immunopatologija, allergologija, infektologija. 2008; 1: 41-55. (in Russ.) @@Белова О.В, Арион В. О., Сергиенко В. И. Роль цитокинов в иммунологической функции кожи. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008; 1: 41-55.

25. Christodoulou C, Choy EH. Joint inflammation and cytokine inhibition in rheumatoid arthritis. Clin Exp Med. 2006;6(1):13-19. doi:10.1007/s10238-006-0088-5

26. Glotov A. V., Potudanskaya M. G., ed. Fundamentals of Immunology, Immunogenetics and immunobiotechnology: Textbook. Omsk: Omsk State Univ.: 2009. (in Russ.) @@Глотов А. В., Потуданская М. Г., ред. Основы иммунологии, иммуногенетики и иммунобиотехнологии. Учеб. пособие. Омск: Омский гос. ун-т; 2009. 119 с.

27. Chistiakov D. A., Killingsworth M. C., Myasoedova V. A., Orekhov A. N., Bobryshev Y. V. CD68/macrosialin: not just a histochemical marker. Lab Invest. 2017;97(1):4-13. doi:10.1038/labinvest.2016.116

28. Stashkevich D. S., Filippova Yu. Yu., Burmistrova A. L., ed. Actual matters of immunology: system of cytokines, biological value, genetic polymorphism, methods of detection: Textbook. Chelyabinsk: Tsitsero; 2016. (in Russ.) @@Сташкевич Д. С., Филиппова Ю. Ю., Бурмистрова А. Л., ред. Актуальные вопросы иммунологии: система цитокинов, биологическое значение, генетический полиморфизм, методы определения. Учебное пособие. Челябинск: Цицеро; 2016. 82 с.

29. Hamaguchi M., Fujiwara Y., Takashima T., et al. Increased expression of cytokines and adhesion molecules in rat chronic esophagitis. Digestion. 2003;68(4):189-197. doi:10.1159/000075698

30. Barnes P. J. Targeting cytokines to treat asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Nat Rev Immunol. 2018;18(7):454-466. doi:10.1038/s41577-018-0006-6

31. Bachert C., Zhang L., Gevaert P. Current and future treatment options for adult chronic rhinosinusitis: Focus on nasal polyposis. J Allergy Clin Immunol. 2015;136(6):1431-1440. doi:10.1016/j.jaci.2015.10.010

32. Molina-Infante J., Gonzalez-Cordero P.L., Lucendo A. J. Proton pump inhibitor-responsive esophageal eosinophilia: still a valid diagnosis? Curr Opin Gastroenterol. 2017 Jul;33(4):285-292. doi: 10.1097/MOG.0000000000000371.