Ученые обнаружили гены, ответственные за развитие гнойного гидраденита

Исследователи Медицинской школы Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill (UNC) School of Medicine) Кристофер Сайед (Christopher Sayed), Юн Ли (Yun Li) и Карен Молке (Karen Mohlke) обнаружили геномные местоположения, которые способствуют генетическому риску хронического кожного заболевания. Исследование было опубликовано в научном журнале JAMA Dermatology.

Актуальность исследования 

Гнойный гидраденит (ГГ) представляет собой хроническое воспалительное фолликулярное заболевание, при котором под кожей образуются болезненные уплотнения. Уплотнения обычно образуются в местах соприкосновения кожи, таких как подмышки, пах и под грудью. Тяжесть ГГ может варьироваться от случайных абсцессов, заполненных жидкостью, до широко распространенных веретеноподобных рубцов, хронической боли и роста инфекции.

Заболевание также имеет высокую наследственность. Исторически исследователи не могли определить конкретную причину или ген ГГ, но теперь исследователи из Медицинской школы Университета Северной Каролины сосредоточились на локусах генетического риска или конкретных участках генома, которые способствуют генетическому риску развития гнойного гидраденита.

«Это открытие имеет большое значение, поскольку эти изменения могут воздействовать на близлежащие гены таким образом, что это приводит к неправильному развитию волосяных фолликулов и предрасполагает к их разрыву», — комментирует Сайед. «Это приводит к воспалению и образованию хронических ран, которые являются классическими признаками гнойного гидраденита».

Предыдущие исследования показали, что один из каждых 100 человек имеет данное заболевание, однако точное число неизвестно. Тем не менее, исследования показали, что чернокожие женщины в возрасте до 40 лет имеют самый высокий риск развития ГГ и в три раза чаще страдают этим заболеванием, чем белые люди.

Полногеномное исследование

Чтобы лучше понять генетические факторы, лежащие в основе развития ГГ, исследовательская группа провела полногеномное ассоциативное исследование (GWAS). Этот тип исследования позволяет ученым изучить весь геном, чтобы найти взаимосвязи между локусами и определенными признаками, такими как хронические заболевания.

В исследовании приняли участие в общей сложности 720 пациентов, участвовавших в Программе исследований и совершенствования лечения гнойного гидраденита (ProCARE) в отделении дерматологии Университета Северной Каролины. После сбора образцов слюны и крови у пациентов, была выделена ДНК и доставлена в центр генотипирования UNC, чтобы исследователи могли изучить последовательности ДНК с близкого расстояния и выявить различия между людьми.

В рамках окончательного GWAS исследователи объединили генетическую информацию от пациентов ProCARE с контрольной группой из Национального лонгитюдного исследования здоровья подростков и взрослых (AddHealth) — большого лонгитюдного исследования 20 000 подростков в Соединенных Штатах. Затем исследователи объединили результаты с биологическими и генетическими образцами из Финляндии (FinnGen), Великобритании (UK BioBank) и Медицинского центра Университета Вандербильта (BioVU).

Локусы, лежащие в основе ГГ

В ходе тщательного исследования ученые обнаружили генетические варианты, указывающие на два гена, SOX9 и KLF5, которые, как считается, играют роль в развитии волосяных фолликулов и эпидермиса. Определенные мутации в этих локусах с большей вероятностью обнаруживались у пациентов с ГГ, чем у пациентов без ГГ. Это первый в своем роде отчет, в котором успешно определены локусы риска ГГ.

Ген SOX9 выполняет две функции в организме: поддерживает структуру волосяного фолликула и определяет стволовые клетки, чтобы стать или дифференцироваться в клетки, выстилающие волосяной фолликул. SOX9 также запускает активацию трех других генов: MMP1, MMP2 и IL-8, которые связаны с образованием базально-клеточной карциномы, меланомы и воспаления.

Другой предполагаемый ген, KLF5, способствует образованию кератиноцитов — преобладающего типа клеток в эпидермисе — и секреции ферментов, поедающих омертвевшие клетки кожи. Если его не остановить, организм вырабатывает так много кератина, что эпидермис утолщается, а волосяные фолликулы могут блокироваться.

«Несмотря на то, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как варианты ДНК, близкие к SOX9 и KLF5, способствуют патофизиологии ГГ, оба гена потенциально очень важны и ранее не были связаны с этим заболеванием», — комментируют Мохкле.

Вариации этого гена могут объяснить развитие характерных кист и бугорков, наблюдаемых у пациентов с ГГ. В то время как KLF5 функционирует для контроля уровня эпидермальных стволовых клеток, SOX9 делает то же самое для стволовых клеток волосяного фолликула.

Если этот тщательный баланс между паттернами экспрессии нарушается генетическими факторами, это может объяснить, почему в организме образуются хронические раны, такие как воспалительные язвы, а также кисты и эпителизированные каналы.

Потенциальное совпадение с другими воспалительными состояниями

Исследователи также решили выяснить, есть ли потенциальное совпадение с другими воспалительными состояниями. С помощью генетического корреляционного анализа они обнаружили, что воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), псориаз и диабет 2 типа могут иметь общие генетические факторы с ГГ. Однако необходимы дальнейшие исследования для оценки других сопутствующих заболеваний и выявления биологических связей между ГГ и другими состояниями.

«Как это часто бывает в исследованиях, новые открытия приводят к множеству новых вопросов», — комментирует Ли. «Мы планируем расширить нашу работу на более крупные и разнообразные когорты, чтобы выявить дополнительные локусы риска ГГ».

Двигаясь вперед, Сайед и его исследовательская группа собираются использовать генетическую основу ГГ для создания новых потенциальных методов лечения этого заболевания. Узнав больше о том, как эти недавно открытые варианты и локусы риска влияют на экспрессию генов и на патогенез ГГ, исследователи могут предложить новые стратегии лечения для смягчения последствий данного состояния.

Кроме того, цели исследования включают обнаружение дополнительных локусов риска в более крупных популяциях пациентов и понимание того, как некоторые из этих вариантов могут предсказать тяжесть и течение заболевания.

Статья по теме: Как биологические препараты помогают в лечении гнойного гидраденита?