Бронхиальная астма, генетическая основа которой изучается уже несколько десятилетий, является одной из самых распространенных в мире хронических болезней. Одиннадцатого декабря отмечается Всемирный день борьбы с бронхиальной астмой. Руководитель группы молекулярно-генетических исследований НИИ медицинских проблем Севера Красноярского научного центра СО РАН кандидат биологических наук Марина Cмольникова рассказала о роли генетических факторов в развитии астмы, возможность передачи заболевания по наследству и влияние окружающей среды на проявление симптомов. Также узнали, какие методы исследования помогают выявить генетические особенности астмы, и как эти данные могут применяться для более эффективного лечения и профилактики.

— Почему вы стали заниматься исследованием астмы?

К изучению астмы я пришла по двум причинам. Аспирантура у меня была в области иммуногенетики под руководством ныне академика РАН, иммунолога Владимира Иосифовича Коненкова. Я защищала кандидатскую работу в Институте клинической иммунологии в Новосибирске по специальности «Аллергология и иммунология». Плюс, когда я пришла работать в Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера, начала сотрудничать с профессором Светланой Витальевной Смирновой, которая занималась аллергопатологиями. Изучать генетическую детерминированность заболеваний очень актуально и интересно. Зная особенности своего генома и подверженность к патологии, можно управляя другими факторами не допустить развития заболеваний.

— Насколько сейчас распространена астма?

— Около 339 миллионов человек во всем мире болеет астмой. По оценкам экспертов, число пациентов с астмой в России превосходит официальные данные. По их расчетам, астму в нашей стране имеют 5,9 млн человек вместо 1,3 млн, согласно отчётным данным. В Красноярском крае в 2022 году зафиксировано более 41 тысячи человек больных бронхиальной астмой, включая и взрослых, и детей.

— Какие механизмы лежат в основе развития астмы?

— В основе развития астмы лежит воспаление и высокая чувствительность бронхов по отношению к возбудителям, попадающих из окружающей среды. Развитие астмы является многофакторным процессом, в котором генетические предрасположенности взаимодействуют с окружающей средой, образом жизни и профессиональной деятельностью. Например, аллергены, такие как пыльца, пыль, пух и домашние животные, могут вызывать аллергическую реакцию и способствовать развитию астмы у предрасположенных к этому людей. Помимо аллергенов, способствовать развитию астмы могут табачный дым, загрязнение воздуха, вирусные инфекции дыхательных путей и даже диета.

— Какие бывают формы астмы и чем различаются?

— Выделяют несколько типов астмы, включая аллергическую, неаллергическую, астму с поздним началом, астму с фиксированной обструкцией — сужением и изменением дыхательных путей и астму у людей с ожирением. Несмотря на то что это одно заболевание, каждая из них имеет свои особенности. Так, аллергическая бронхиальная астма обычно развивается в детском возрасте и связана с наличием аллергических заболеваний у пациента или его родственников. В этом случае наблюдается воспаление дыхательных путей, вызванное эозинофилами — нашими с вами лейкоцитами. Неаллергическая бронхиальная астма, в свою очередь, чаще встречается у взрослых и может проявляться различными видами воспалительной реакции в дыхательных путях, вызванными белыми кровяными тельцами в ответ на различные внешние раздражители или инфекции. У взрослых пациентов, не имеющих аллергической реакции, также может быть астма с поздним началом. У таких пациентов обструкция дыхательных путей развивается постепенно из-за изменений в стенках дыхательных путей. Больные ожирением часто проявляют респираторные симптомы, характерные для астмы, даже если у них нет эозинофилии.

— Как факторы окружающей среды влияют на развитие и течение болезни?

— Если у пациента выявлен аллерген или другой фактор, при котором симптомы астмы усиливаются и состояние становится тяжелее, первое, что рекомендуют — постараться избегать контакта с этим фактором. Им могут быть аллергены или вещества и запахи в воздухе, например, на работе. Даже если курите не вы, а ваш коллега, а запах и дым доходят до вас — это плохо скажется на здоровье. Табачный дым содержит множество вредных веществ, которые могут повреждать лёгкие и ухудшать их функцию у пациентов с астмой. Некоторые из компонентов табака могут воздействовать на бронхи и приводить к менее эффективному контролю симптомов. Поэтому рекомендуется полностью избегать курения и воздержаться от контакта с табачным дымом для достижения лучшего контроля над астмой.

— А что насчет вейпов или кальянов?

— Любые химические вещества, тем более в высокой концентрации, в нагретом воздухе усиливают спазм бронхов, что ведет к ухудшению и утяжелению формы астмы.

— Загрязнение воздуха тоже влияет?

— Загрязнение воздуха напрямую не связывают с развитием заболевания, хотя этот фактор может вызывать обострения.

— Если у человека есть астма, но нет сил бросить курить или отдать любимого котика. Можно ли найти какой-то иной путь к облегчению заболевания?

— Такое возможно только при правильно подобранной базисной терапии, которая принимается на постоянной основе. Но это крайние меры, которые все равно не избавят больного астмой от хронического воспаления в лёгких.

— Получается, с астмой можно жить только в «стерильной комнате» или это миф?

— Про стерильную комнату, конечно, миф. Окружающая нас среда, на воздухе или дома, или в рабочих помещениях имеет сотни частиц. Это и пух, и пыль, пыльца, бактерии, грибы и прочее. Даже больничный бокс будет иметь в воздухе взвесь из микрочастиц постельного белья и эпидермиса самого больного.

— Каковы последствия неправильного или недостаточного лечения астмы?

— Развитие тяжёлой формы астмы, инвалидизация, летальный исход.

— А конкретно какие осложнения могут появиться со временем и в преклонном возрасте, если не следить за болезнью?

— Не обязательно только в преклонном, такие осложнения могут появиться при тяжёлом неконтролируемом течении астмы. При неконтролируемом течении астма может вызывать ряд сопутствующих заболеваний. Одним из возможных осложнений является острая дыхательная недостаточность, которая может возникнуть в результате обструкции дыхательных путей при астматическом приступе. Спонтанный пневмоторакс — тоже нередкое осложнение, которое сопровождается накоплением воздуха в плевральной полости и может вызвать ощущение боли в груди и затруднение дыхания. Другое возможное осложнение — ателектаз лёгкого, что представляет собой закупорку бронха слизистыми пробками. Пневмония, воспаление лёгких, также может возникнуть в результате ослабленной защиты организма от инфекций при астме. Кроме того, можно столкнуться с гиперинфляцией лёгких и эмфиземой, которые связаны с ухудшением функции дыхательных путей. Астматический приступ также может вызывать резкое снижение артериального давления и внезапную остановку сердца, что представляет серьезную угрозу. Неконтролируемая астма может также вызвать возникновение грыж от надсадного кашля. Но само важное — осложнения могут быть на сердце и мозге, и привести к необратимым повреждениям.

— Какие меры могут помочь предотвратить развитие и ухудшение астмы?

— Базисная терапия, отказ от соприкосновения с аллергеном, постоянное наблюдение у аллерголога с целью коррекции терапии и контроля над заболеванием. Одним из ключевых аспектов управления астмой является разработка индивидуального плана лечения совместно с врачом. Этот план включает основные медикаменты, а также инструкции о том, как управлять обострениями и предотвращать их. Приступы купируются кортикостероидами, но это мера критическая, лучше не допускать приступов удушья и тем более астматического статуса, который может привести к смерти.

— Какую роль играет пациент в управлении своим состоянием астмы?

— Важную роль. Неконтролируемая астма является серьезной проблемой. Нужно понимать, что астма является хроническим заболеванием дыхательной системы, которое требует постоянного наблюдения и правильного подхода к лечению. Изучение своей болезни, осознание собственных симптомов и применение правильных лекарственных препаратов помогает пациентам не только справляться с симптомами, но и предотвращать обострения. Пациенту важно соблюдать рекомендации, данные ему врачом, не пропускать прием базисной терапии, вести такой образ жизни, который не приведет к обострению астмы и тем более к астматическому статусу. Адекватно оценивать свое состояние и в критических случаях обострения срочно обращаться за медицинской помощью. Пациент должен принимать активное участие в своем лечении и контролировать свое состояние.

Профилактика — важная составляющая управления астмой. Пациенты должны избегать контакта с триггерами, такими как аллергены и раздражители, придерживаться приемлемого режима физической активности и следить за своим образом жизни. Это поможет предотвратить обострения и улучшить общее качество жизни.

— В начале вы сказали про мультифакториальность астмы и назвали одну из причин — гены. Как они могут быть связаны с возникновением астмы?

— Гены играют важную роль в предрасположенности к развитию астмы. Известна ассоциация с астмой более чем 100 различных генов. Большинство из продуцируемых ими белков играют роль в воспалении. Однако они все еще не до конца изучены. Исследования показывают, что существуют некоторые гены и генетические вариации, которые могут повысить риск развития астмы. Одним из них является ген ADAM33, который кодирует белок, влияющий на структуру и функцию бронхов. В некоторых случаях мутации в этом гене могут вызвать изменения в стенках бронхов, делая их более склонными к воспалению и сужению, а значит, и к астме. Также существует связь между астмой и генами, регулирующими иммунную систему, в частности, участвующими в регуляции иммунных ответов и воспаления. Мутации в этих генах могут влиять на баланс иммунной системы, повышая риск возникновения астмы при воздействии различных аллергенов или инфекций.

Резюмируя: гены, связанные с иммунной системой, могут быть вовлечены в процессы воспаления, характерные для астмы. Также гены, ответственные за структуру и функцию дыхательных путей, могут оказывать влияние на развитие заболевания. Генетические вариации могут влиять на эффективность лекарственных препаратов, используемых для лечения астмы. Некоторые люди со специфическими генетическими вариациями могут иметь лучший ответ на определенные медикаменты, в то время как у других эффект может быть ограничен. Изучение генетических вариаций позволяет персонализировать лечение астмы, что повышает его эффективность.

— Какие факторы генетической наследственности могут влиять на развитие астмы у детей?

— Если ребёнок унаследовал от обоих родителей какой-либо патологический аллель, который ассоциирован, например, с воспалением в бронхах, то у него будет гомозиготный вариант и вероятность возникновения астмы увеличится. Но важно помнить про мультифакториальность астмы. Развитие астмы является сложным взаимодействием генетических и окружающих факторов. То есть, даже если у ребенка есть генетическая предрасположенность к астме, она все равно может не развиться, если окружающая среда будет благоприятной. Но при наличии сопутствующих факторов окружающей среды, риск развития астмы увеличивается.

— Какие новые исследования или технологии в генетике могут быть полезны для более точного контроля и лечения астмы?

— Технологии и методологии не стоят на месте. Сейчас стали доступны более чувствительные генетические методики, например, цифровая ПЦР (ПЦР — полимеразная цепная реакция, один из самых точных методов лабораторной диагностики). Такой уникальный прибор стоит у нас в Научно-исследовательском институте медицинских проблем Севера. Цифровая ПЦР позволяет выявить ДНК или РНК патогена, даже если его концентрация крайне низка. Как пример, это поможет понять клиницистам, насколько большой негативный эффект концентрация определённых бактерий или вирусов оказывает на утяжеления астмы. Понимание некоторых механизмов в первую очередь важно для таргетной — направленной на определённую мишень воспаления — терапии и персонифицированному подходу к терапии конкретного больного.

Персонифицированный подход в медицине — это передовое направление, которое учитывает индивидуальные особенности пациента в диагностике и лечении. Мы также проводим исследования в этом направлении. Недавно мы обнаружили генетические маркеры, которые показывают, что у человека может развиться тяжелая форма астмы. Эти маркеры говорят о предрасположенности человека к появлению бронхиальной астмы и ее тяжелому развитию Задача в этом случае предупредить пациента и его врача о такой генетической предрасположенности, чтобы человек скорректировал факторы окружающей среды и не допустил ухудшения болезни. Цель этой работы – предотвратить развитие бронхиальной астмы в тяжелой неконтролируемой форме. Основываясь на этих маркерах, можно спрогнозировать характер течения болезни и подобрать терапию, позволяющую снизить риски осложнений и усилить меры профилактики возникновения астмы. Ведь, даже имея генетическую предрасположенность, можно научиться управлять болезнью.

Определить предрасположенности к болезням и их развитию, а также лекарства, которые подойдут для их купирования (снятия симптомов), в будущем можно будет по «генетическому паспорту» человека. Генетическую детерминированность имеют многие признаки человека. В этом контексте мы можем говорить и о физических и интеллектуальных способностях человека, даже прогнозировать индивидуальные диеты с учетом генетических вариантов в геноме. Генетический паспорт можно составить уже сегодня, такие услуги уже оказывают некоторые фирмы. Однако набор данных и пополнение генетических баз пока еще в процессе. Еще не до конца изучены варианты геномов разных рас и народов, не опубликованы данные международного проекта GenomeAsia100k, что тоже может повлиять на интерпретацию результатов расшифровки геномов. Это все вопрос времени и ближайшего будущего. При этом важно понимать, что просто получить генетический паспорт и увидеть свои предрасположенности — это не панацея. Важно контролировать свою жизнь и изменять ее, но оптимально — с учётом генетических предрасположенностей. Мы с вами говорили, что гены — это ещё не всё. Астма — мультифакториальна, и важно избегать тех факторов, которые могут негативно повлиять на развитие и прогрессирование болезни.

Благодаря развитию современных технологий, мы расширяем свои знания о генетической основе астмы, что может привести к максимальной профилактике развития этого сложного заболевания, индивидуальному подходу к лечению и, возможно, разработке новых препаратов. Это открывает надежды на улучшение качества жизни миллионов больных астмой и направляет наши усилия в борьбе с этим распространённым заболеванием.

Источник: КНЦ СО РАН.