RU2794198C1 - Method for diagnosing disorders of the functional state of the thyroid gland in children 4-10 years old living in the far north - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medical genetics, pediatrics, pediatric endocrinology, and can be used for diagnosing disorders of the functional state of the thyroid gland in children 4–10 years old living in the Far North. A urine sample and a sample of the buccal epithelium are taken from the child. The iodine content is determined in the urine sample. DNA is isolated from the buccal epithelium. Using a polymerase chain reaction, the genotyping of the polymorphism of the organic anion carrier protein gene 1B1 OATP1B1 (rs2306283) is carried out on a detecting amplifier using primers. In the presence of a variant homozygous genotype of the rs2306283 polymorphism and a decrease in the level of iodine in the urine by more than 1.5 times compared with the lower limit of the physiological norm, equal to 10.0 μg/100 cm³, a violation of the functional state of the thyroid gland in children 4–10 years old living in the Far North is diagnosed.

EFFECT: method enables reliable detection of thyroid disease in children 4–10 years old living in the Far North by determining the presence of a variant homozygous genotype of the rs2306283 polymorphism and reducing the iodine content in the urine.

1 cl, 4 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинской генетике, педиатрии, детской эндокринологии, и связано с разработкой способа диагностики заболевания щитовидной железы у детей, проживающих в условиях Крайнего Севера.The invention relates to medicine, namely to medical genetics, pediatrics, pediatric endocrinology, and is associated with the development of a method for diagnosing thyroid disease in children living in the Far North.

Изобретение может быть использовано для постановки диагноза как в специализированных клиниках при обследовании детей, так и в обычных учреждениях здравоохранения.The invention can be used for making a diagnosis both in specialized clinics when examining children, and in conventional health care institutions.

В наше время заболевания щитовидной железы являются актуальной проблемой. Так, по данным ВОЗ (всемирная организация здравоохранения), около 31% населения планеты страдает от тиреоидных заболеваний, причем в России заболевания такого характера встречаются довольно часто и составляют около 40% населения, а в некоторых районах доходит и до 95%. Повышенный уровень заболеваемости по классу патологий щитовидной железы является актуальной проблемой для России, так как значительная часть территории страны, включая регионы Крайнего Севера, находится в зоне дефицита йода. Заболевания щитовидной железы широко распространены среди детского населения данного региона. Различные индивидуумы в зависимости от конкретных особенностей их генома и соответствующей функциональной активности продуктов экспрессии характеризуются модифицированной восприимчивостью к действию повреждающих факторов окружающей среды.Nowadays, thyroid diseases are an urgent problem. So, according to WHO (World Health Organization), about 31% of the world's population suffers from thyroid diseases, and in Russia diseases of this nature are quite common and account for about 40% of the population, and in some areas it reaches 95%. An increased level of morbidity in the class of thyroid pathologies is an urgent problem for Russia, since a significant part of the country's territory, including the regions of the Far North, is in the iodine deficiency zone. Thyroid diseases are widespread among children in this region. Different individuals, depending on the specific features of their genome and the corresponding functional activity of the expression products, are characterized by a modified susceptibility to the action of damaging environmental factors.

В настоящее время существуют различные клинико-лабораторные способы оценки предрасположенности и диагностирования заболеваний щитовидной железы (далее - ЩЖ). Причем эти способы условно можно разделить на четыре группы: способы с использованием клиническихCurrently, there are various clinical and laboratory methods for assessing the predisposition and diagnosing diseases of the thyroid gland (hereinafter referred to as the thyroid gland). Moreover, these methods can be conditionally divided into four groups: methods using clinical

показателей; способы с использованием методов ультразвукового исследования; методы установления онкологических заболеваний ЩЖ с использованием генетических прогностических критериев; способы прогнозирования риска возникновения заболеваний ЩЖ.indicators; methods using ultrasound methods; methods for establishing oncological diseases of the thyroid gland using genetic prognostic criteria; methods for predicting the risk of thyroid diseases.

Из патента РФ №2305846 известен способ прогнозирования заболевания щитовидной железы у людей, занятых на вредном производстве. Для этого определяют содержание кадмия и ртути в волосах. При уровне кадмия выше 0,25 мкг/г и уровне ртути выше 1,0 мкг/г человека относят к группе риска по развитию гиперплазии щитовидной железы. Использование способа позволяет осуществить своевременное прогнозирование развития гиперплазии щитовидной железы на донозологическом этапе.From the patent of the Russian Federation No. 2305846, a method for predicting thyroid disease in people employed in hazardous industries is known. To do this, determine the content of cadmium and mercury in the hair. With a cadmium level above 0.25 µg/g and a mercury level above 1.0 µg/g, a person is at risk for developing thyroid hyperplasia. Using the method allows for timely prediction of the development of thyroid hyperplasia at the prenosological stage.

А из патента РФ №2421127 известен способ прогнозирования риска заболеваний щитовидной железы у женщин перименопаузального возраста. Определяют данные о причине менопаузы, применении препаратов эстрогенов, величине индекса массы тела и объема щитовидной железы, концентрации антител к тиреоидной пероксидазе и тиреотропного гормона. На основании полученных данных вычисляют прогностический индекс, позволяющий спрогнозировать наличие или отсутствие риска развития заболеваний щитовидной железы в ближайшие пять лет.And from the patent of the Russian Federation No. 2421127, a method for predicting the risk of thyroid diseases in women of perimenopausal age is known. Data are determined on the cause of menopause, the use of estrogen preparations, the value of body mass index and volume of the thyroid gland, the concentration of antibodies to thyroid peroxidase and thyroid-stimulating hormone. Based on the data obtained, a prognostic index is calculated that allows predicting the presence or absence of the risk of developing thyroid diseases in the next five years.

Недостатками известных способов является то, что данные способы не учитывают генетическую предрасположенность к развитию заболевания ЩЖ, полиморфизм которых может лежать в основе заболевания.The disadvantages of the known methods is that these methods do not take into account the genetic predisposition to the development of thyroid disease, the polymorphism of which may underlie the disease.

Из способов с использованием методов ультразвукового исследования известны следующие:Of the methods using ultrasound methods, the following are known:

- известен способ диагностики аутоиммунных заболеваний ЩЖ (Патент РФ №2104531). При его реализации при ультразвуковом исследовании щитовидной железы проводят сравнительную оценку эхогенности тиреоидной ткани с эхогенностью ткани околоушной слюнной железы как индивидуальной нормы. И по снижению эхогенности относительно околоушной слюнной железы диагностируют аутоиммунное заболевание. Сравнительную оценку проводят по интенсивности окраски полученных изображений.- known method for the diagnosis of autoimmune diseases of the thyroid gland (RF Patent No. 2104531). When it is implemented during ultrasound examination of the thyroid gland, a comparative assessment of the echogenicity of the thyroid tissue with the echogenicity of the tissue of the parotid salivary gland as an individual norm is carried out. And by reducing the echogenicity relative to the parotid salivary gland, an autoimmune disease is diagnosed. A comparative assessment is carried out according to the color intensity of the obtained images.

- известен способ диагностики аутоиммунных заболеваний щитовидной железы, включающий ультразвуковое исследование щитовидной железы с количественным определением ее эхогенности (Нарр J., Cordes U., Jost-Kostering S., Puhahn М. Quantitative determination of echogenicity of diffuse inflammatory thyroid gland diseases. / Bildgebung. 1993, Bd 60, N 3, p. 131-134). Способ заключается в том, что у пациента при ультразвуковом исследовании щитовидной железы гистографическим методом на денситометрической аппаратуре измеряют показатель эхоплотности тиреоидной ткани, и при его величине, менее нижней границы стандартной эхогенности щитовидной железы здорового человека, устанавливают наличие аутоиммунной патологии. Однако указанный способ имеет ряд недостатков. Они связаны как с техническими проблемами, а именно - с отсутствием в традиционно эксплуатируемой ультразвуковой аппаратуре общего назначения специальной денситометрической функции, которая значительно удорожает приборы, так и с отсутствием надежных стандартов нормы, особенно для детей.- a method for diagnosing autoimmune thyroid diseases is known, including ultrasound examination of the thyroid gland with a quantitative determination of its echogenicity (Harr J., Cordes U., Jost-Kostering S., Puhahn M. Quantitative determination of echogenicity of diffuse inflammatory thyroid gland diseases. / Bildgebung 1993, Bd 60, No 3, pp. 131-134). The method consists in the fact that in a patient, during an ultrasound examination of the thyroid gland, the echo density of the thyroid tissue is measured using a histographic method on densitometric equipment, and if its value is less than the lower limit of the standard echogenicity of the thyroid gland of a healthy person, the presence of an autoimmune pathology is established. However, this method has a number of disadvantages. They are associated with both technical problems, namely, the lack of a special densitometric function in traditionally operated general-purpose ultrasound equipment, which significantly increases the cost of devices, and the lack of reliable norm standards, especially for children.

- известен также способ диагностики аутоиммунных заболеваний щитовидной железы, в котором выявляют снижение эхогенности тиреоидной ткани, сравнивая ее с эхогенностью мышечной ткани. В качестве эталона нормальной эхогенности используют ультразвуковой параметр плотности двуглавой мышцы плеча (Васильев С.А., Анчуков В.Б. Ультразвуковая диагностика заболеваний щитовидной железы. / В кн.: "Актуальные вопросы злокачественных новообразований и аутоиммунных процессов щитовидной железы". Под ред. В.А. Привалова. Челябинск. 1990, с. 27-30). Однако к недостаткам этого способа относится невысокая точность, низкая специфичность и воспроизводимость результатов.- there is also known a method for diagnosing autoimmune diseases of the thyroid gland, in which a decrease in the echogenicity of thyroid tissue is detected, comparing it with the echogenicity of muscle tissue. As a standard of normal echogenicity, an ultrasonic density parameter of the biceps muscle of the shoulder is used (Vasilyev S.A., Anchukov V.B. Ultrasound diagnosis of thyroid diseases. / In the book: "Topical issues of malignant neoplasms and autoimmune processes of the thyroid gland." Ed. V. A. Privalova, Chelyabinsk, 1990, pp. 27-30). However, the disadvantages of this method include low accuracy, low specificity and reproducibility of the results.

Кроме того, указанные способы предназначены для диагностирования уже состоявшегося заболевания и не предназначены для выявления предрасположенности.In addition, these methods are intended to diagnose an already existing disease and are not intended to identify predisposition.

Из методов по установления онкологических заболеваний ЩЖ с использованием генетических прогностических критериев известны следующие:Of the methods for establishing oncological diseases of the thyroid gland using genetic prognostic criteria, the following are known:

- Известен способ дифференциальной диагностики новообразований щитовидной железы (Патент РФ №2705110). При его реализации выполняют УЗИ щитовидной железы, выявляют узловые образования щитовидной железы. Проводят пункционную биопсию, последующее цитологическое исследование пунктата. При неопределенных цитологических заключениях выполняют молекулярно-генетическое исследование, при котором предварительно высушенный цитологический препарат с цитологических стекол смывают 200 мкл лизирующего буфера. Далее производят выделение ДНК и микроРНК из цитологических препаратов тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии (ТАПБ) новообразований ЩЖ с помощью наборов для выделения. Производят детекцию и количественную оценку диагностически значимых микроРНК, основанную на методе полимеразной цепной реакции (ПЦР) с флуоресцентной регистрацией результата анализов в реальном времени с помощью термоциклера CFX96(Bio-Rad Laboratories, США). При условии показателей HMGA2 более 0,09, микроРНК 221 более 0,0105 и микроРНК 375 более -12,1213, определяют фолликулярную опухоль с признаками злокачественности. При условии показателей микроРНК-146b более 0,1721, определяют папиллярный рак. При показателях миРНК-375 более 5,2514, определяют медуллярный рак. Показатель соотношения митохондриальной ДНК/ядерной ДНК более 5716,3013 определяет В-клеточный рак.- A known method for the differential diagnosis of neoplasms of the thyroid gland (RF Patent No. 2705110). When it is implemented, ultrasound of the thyroid gland is performed, nodular formations of the thyroid gland are detected. A puncture biopsy is performed, followed by a cytological examination of the punctate. In case of uncertain cytological conclusions, a molecular genetic study is performed, in which the previously dried cytological preparation is washed off from the cytological slides with 200 μl of lysis buffer. Next, DNA and microRNA are isolated from cytological preparations of fine-needle aspiration puncture biopsy (FNAB) of thyroid neoplasms using isolation kits. Detection and quantification of diagnostically significant microRNAs is performed, based on the polymerase chain reaction (PCR) method with real-time fluorescent registration of the test results using a CFX96 thermal cycler (Bio-Rad Laboratories, USA). If HMGA2 is more than 0.09, miRNA 221 is more than 0.0105 and miRNA 375 is more than -12.1213, a follicular tumor with signs of malignancy is determined. Provided miRNA-146b indicators are more than 0.1721, papillary cancer is determined. If miRNA-375 values are more than 5.2514, medullary cancer is determined. A mitochondrial DNA/nuclear DNA ratio of more than 5716.3013 indicates B-cell cancer.

- из патента РФ №2757347 известен способ дифференциальной диагностики узловых образований щитовидной железы человека. Осуществляют взятие образца ткани узлового образования щитовидной железы, выделение суммарного пула РНК из образца, анализ уровня экспрессии гена HMGA2, митохондриальной ДНК, а также определение мутации V600E в гене BRAF. Измеряют уровень экспрессии микроРНК-146b, -221, -375. Дополнительно измеряют уровень экспрессии гена GCM2. Заключение о наличии и характере узлового образования составляют на основании дерева принятия решений, согласно которому анализируемый образец относят к одному, выбранному из следующей группы: узловое образование паращитовидной железы, доброкачественное узловое образование щитовидной железы, злокачественное узловое образование щитовидной железы, включающее папиллярный рак, медуллярный рак, гюртлеклеточный рак, фолликулярные опухоли с маркерами злокачественности.- from the patent of the Russian Federation No. 2757347 a method for the differential diagnosis of nodular formations of the human thyroid gland is known. Thyroid nodular tissue sample is taken, total RNA pool is isolated from the sample, HMGA2 gene and mitochondrial DNA expression levels are analyzed, and V600E mutation in BRAF gene is determined. The expression level of microRNA-146b, -221, -375 is measured. Additionally, the expression level of the GCM2 gene is measured. The conclusion about the presence and nature of the nodular formation is made on the basis of the decision tree, according to which the analyzed sample is assigned to one selected from the following group: nodular formation of the parathyroid gland, benign nodular formation of the thyroid gland, malignant nodular formation of the thyroid gland, including papillary cancer, medullary cancer , Hurtle cell carcinoma, follicular tumors with malignancy markers.

- из патента РФ №2300106 известен способ дифференциальной диагностики злокачественных опухолей щитовидной железы у детей и подростков. Сущность изобретения состоит в том, что у детей и подростков с узловыми образованиями щитовидной железы до начала лечения определяют антигены главного комплекса гистосовместимости (HLA-фенотип), и при наличии антигенов: А10, В7, В35, а также неполном фенотипе по локусам HLA-A и HLA-B диагностируют папиллярный рак щитовидной железы, а при отсутствии вышеперечисленных признаков HLA-фенотипа диагностируют фолликулярный вариант опухоли.- from the patent of the Russian Federation No. 2300106 a method for the differential diagnosis of malignant tumors of the thyroid gland in children and adolescents is known. The essence of the invention lies in the fact that in children and adolescents with thyroid nodules, antigens of the major histocompatibility complex (HLA-phenotype) are determined before treatment, and in the presence of antigens: A10, B7, B35, as well as an incomplete phenotype by HLA-A loci and HLA-B diagnose papillary thyroid cancer, and in the absence of the above signs of the HLA phenotype, a follicular variant of the tumor is diagnosed.

Однако указанные известные способы предназначены для диагностирования уже состоявшегося заболевания и не предназначены для выявления предрасположенности к нарушению функции ЩЖ, т.е. на ранних стадиях.However, these known methods are intended for diagnosing an already existing disease and are not intended to identify a predisposition to impaired thyroid function, i. in the early stages.

Из уровня техники известны следующие способы прогнозирования риска нарушения функционального состояния щитовидной железы:The following methods are known from the prior art for predicting the risk of a violation of the functional state of the thyroid gland:

- из патента РФ №2688207 известен способ выявления риска нарушения функционального состояния щитовидной железы у коренного и местного населения Арктической зоны Российской Федерации. При этом в период увеличения продолжительности светового дня, а именно с февраля по апрель, включающий определение в крови обследуемых людей зрелого возраста, а именно мужчин в возрасте от 22 до 60 лет и женщин в возрасте от 21 до 55 лет содержания тиреотропного гормона (ТТГ), свободного тироксина (сТ4) и свободного трийодтиронина (сТ3) и расчет, на основании полученных данных, интегрального тиреоидного индекса (ИТИ) по формуле ИТИ=(сТ3+сТ4)/ТТГ и, при выявлении отклонения, у коренных малочисленных народов - коми и ненцев ИТИ от значений 6,3-13,0, а у местного европеоидного населения - русских, проживающих в данной зоне, не менее чем в 3 поколениях, ИТИ от значений 8,9-19,6 свидетельствует о риске возникновения нарушений функционального состояния щитовидной железы. Изобретение обеспечивает своевременное выявление и правильную интерпретацию полученных данных в зависимости от возрастной и этнической принадлежности обследуемых лиц, что способствует сохранению здоровья трудоспособного населения Арктической зоны Российской Федерации.- from the patent of the Russian Federation No. 2688207, a method for identifying the risk of impaired functional state of the thyroid gland in the indigenous and local population of the Arctic zone of the Russian Federation is known. At the same time, during the period of increasing daylight hours, namely from February to April, including the determination in the blood of the examined people of mature age, namely men aged 22 to 60 years and women aged 21 to 55 years, the content of thyroid-stimulating hormone (TSH) , free thyroxine (stT4) and free triiodothyronine (stT3) and calculation, based on the data obtained, of the integral thyroid index (ITI) according to the formula ITI = (st3 + st4) / TSH and, if a deviation is detected, in indigenous peoples - Komi and Nenets ITI from values of 6.3-13.0, and for the local Caucasoid population - Russians living in this zone for at least 3 generations, ITI from values of 8.9-19.6 indicates the risk of violations of the functional state of the thyroid glands. EFFECT: invention ensures timely detection and correct interpretation of the data obtained, depending on the age and ethnicity of the examined persons, which helps to preserve the health of the able-bodied population of the Arctic zone of the Russian Federation.

- известен способ оценки функционального состояния щитовидной железы, включающий расчет интегрального тиреоидного индекса (ИТИ) как отношение суммы концентраций свободного трийодтиронина и свободного тироксина к содержанию тиреотропного гормона: ИТИ=(сТ₃+сТ₄)/ТТГ. За нормативные пределы принимается диапазон значений ИТИ от 7,04 до 27,2. Повышение данного индекса - наиболее ранний признак гипертиреоза, тогда как снижение ИТИ отражает даже начальные стадии гипотиреоза. (Информационное письмо для врачей ЛПУ Ханты-Мансийского автономного округа, бюджетного учреждения ХМАО-Югры "ОКД "ЦД и ССХ" https://www.okd.ru/doctor/informational_letter/doc/letter_l.pdf).- known method for assessing the functional state of the thyroid gland, including the calculation of the integral thyroid index (ITI) as the ratio of the sum of the concentrations of free triiodothyronine and free thyroxine to the content of thyroid-stimulating hormone: ITI=(ST ₃ +ST ₄ )/TSH. The range of ITI values from 7.04 to 27.2 is taken beyond the normative limits. An increase in this index is the earliest sign of hyperthyroidism, while a decrease in ITI reflects even the initial stages of hypothyroidism. (Information letter for doctors of healthcare facilities of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug, budgetary institution of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug-Yugra "OKD "CD and SSH" https://www.okd.ru/doctor/informational_letter/doc/letter_l.pdf).

Недостатком указанных способов является то, что используемые критерии позволяют констатировать уже имеющиеся изменения функции щитовидной железы по уровню гормонов щитовидной железы и ТТГ и не отражают опасность возникновения нарушений в перспективе, то есть не характеризуют предрасположенность к функциональным нарушениям щитовидной железы.The disadvantage of these methods is that the criteria used allow us to ascertain existing changes in thyroid function in terms of the level of thyroid hormones and TSH and do not reflect the risk of violations in the future, that is, they do not characterize a predisposition to functional disorders of the thyroid gland.

При этом из уровня техники не были выявлены известные способы диагностики нарушения функционального состояния щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.At the same time, known methods for diagnosing a violation of the functional state of the thyroid gland in children 4-10 years old living in the Far North have not been identified from the prior art, so it is not possible to make a choice of the closest analogue to the claimed object.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении достоверности выявления предрасположенности к развитию заболевания щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера, с обеспечением возможности в последующем судить о развитии таких состояний у детей уже на ранних стадиях их формирования.The technical result achieved by the invention is to ensure the reliability of identifying a predisposition to the development of thyroid disease in children 4-10 years old living in the Far North, with the possibility of subsequently judging the development of such conditions in children already in the early stages of their formation.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом диагностики нарушения функционального состояния щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера, согласно которому отбирают у ребенка пробу мочи и пробу буккального эпителия, в пробе мочи ребенка определяют содержание йода, а из пробы буккального эпителия осуществляют выделение дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК, затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции проводят генотипирование полиморфизма гена белка-переносчика органических анионов 1 В1 ОАТР1 В1 (rs2306283) с использованием праймеров; и при одновременном выполнении следующих условий: наличия вариантного гомозиготного генотипа полиморфизма rs2306283, а также понижения уровня йода в моче более чем в 1,5 раза по сравнению с нижней границей физиологической нормы, равной 10,0 мкг/100 см3, диагностируют нарушение функционального состояния щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера.The specified technical result is achieved by the proposed method for diagnosing a violation of the functional state of the thyroid gland in children 4-10 years old living in the Far North, according to which a urine sample and a sample of the buccal epithelium are taken from the child, the iodine content is determined in the urine sample of the child, and from the sample of the buccal epithelium carry out the selection of deoxyribonucleic acid DNA, then on the detection amplifier using polymerase chain reaction carry out genotyping of the polymorphism of the gene carrier protein of organic anions 1 B1 OATP1 B1 (rs2306283) using primers; and with the simultaneous fulfillment of the following conditions: the presence of a variant homozygous genotype of the rs2306283 polymorphism, as well as a decrease in the level of iodine in the urine by more than 1.5 times compared with the lower limit of the physiological norm, equal to 10.0 μg / 100 cm3, a violation of the functional state of the thyroid is diagnosed glands in children 4-10 years old living in the Far North.

Предлагаемый технический результат достигается благодаря следующему.The proposed technical result is achieved due to the following.

В качестве диагностических критериев реализации прогнозирования риска нарушения функционального состояния щитовидной железы у детей 4-10 лет рекомендуется использовать генотип гена-кандидата: генотип СС (вариантная гомозигота) гена ОАТР1 В1 (rs2306283), а также пониженный уровень йода в моче более чем в 1,5 раза по сравнению с нижней границей физиологической нормы (норма равна 10,0 - 50,0 мкг/100 см3). Аллельное состояние гена ОАТР1 В1 предусматривает следующие его состояния: гетерозиготное - ТС, или дикое гомозиготное - ТТ, или вариантное гомозиготное - СС.It is recommended to use the genotype of the candidate gene as diagnostic criteria for the implementation of predicting the risk of thyroid dysfunction in children aged 4-10 years: the CC genotype (variant homozygous) of the OATP1 B1 gene (rs2306283), as well as a reduced level of iodine in the urine in more than 1, 5 times compared with the lower limit of the physiological norm (the norm is 10.0 - 50.0 μg / 100 cm3). The allelic state of the OATP1 B1 gene provides for the following states: heterozygous - TS, or wild homozygous - TT, or variant homozygous - SS.

Повышенный уровень распространенности йододефицитных заболеваний, включая патологию щитовидной железы, является чрезвычайно актуальной и социально значимой проблемой для России, так как значительная часть территории страны находится в зоне дефицита йода. Территория Крайнего Севера России также является йододефицитным регионом вследствие вечной мерзлоты, особенностей водосбора в период таяния снегов, недостаточного проникновения на эти территории воздушных масс с океана, что в сумме приводит к абсолютному дефициту йода в биосфере Артики. Йод является жизненно важным микроэлементом, необходимым для нормального роста и развития человека и является составной частью гормонов щитовидной железы - тироксина (Т4) и трийодтиронина (ТЗ).The increased prevalence of iodine deficiency diseases, including thyroid pathology, is an extremely urgent and socially significant problem for Russia, since a significant part of the country's territory is in the iodine deficiency zone. The territory of the Far North of Russia is also an iodine-deficient region due to permafrost, watershed characteristics during the snowmelt period, insufficient penetration of air masses from the ocean into these territories, which in total leads to an absolute deficiency of iodine in the biosphere of the Arctic. Iodine is a vital trace element necessary for normal human growth and development and is an integral part of the thyroid hormones thyroxine (T4) and triiodothyronine (TK).

На территориях в зоне дефицита йода наблюдается повышенный уровень заболеваемости по классу патологий щитовидной железы, включая эндемический зоб, гипотиреоз и другие болезни щитовидной железы, связанные с йодной недостаточностью. Так, на территории Крайнего Севера частота патологии щитовидной железы среди детей составляет до 70%.In areas in the iodine deficiency zone, there is an increased incidence of thyroid pathologies, including endemic goiter, hypothyroidism and other thyroid diseases associated with iodine deficiency. So, in the Far North, the frequency of thyroid pathology among children is up to 70%.

Полиморфные варианты генов, в частности, гена ОАТР1В1, ассоциируются с функциональными изменениями продуктов экспрессии и, как следствие, определяют уровень ферментативной активности соответствующих белков. Поэтому различные индивидуумы могут обладать повышенной устойчивостью либо избыточной чувствительностью к действию повреждающих факторов окружающей среды в зависимости от конкретных особенностей их генома и функциональной активности конкретных ферментов.Polymorphic variants of genes, in particular, the OATP1B1 gene, are associated with functional changes in the expression products and, as a result, determine the level of enzymatic activity of the corresponding proteins. Therefore, various individuals may have increased resistance or excessive sensitivity to the action of damaging environmental factors, depending on the specific features of their genome and the functional activity of specific enzymes.

Поддержание гомеостаза у детского населения в условиях йодного дефицита, оптимизация соотношения и гиперактивация тиреоидных гормонов обеспечиваются и контролируются гипофиз-тиреоидной системой. Следовательно, полиморфизм генов-транспортеров тиреоидных гормонов, включая ген белка-переносчика органических анионов 1В1 (ОАТР1В1), приводит к изменению их функциональной активности, что создает повышенный риск развития патологии щитовидной железы у детей, проживающих в условиях дефицита йода на территории Крайнего Севера.Maintenance of homeostasis in the child population under conditions of iodine deficiency, optimization of the ratio and hyperactivation of thyroid hormones are provided and controlled by the pituitary-thyroid system. Consequently, the polymorphism of thyroid hormone transporter genes, including the 1B1 organic anion carrier protein (OATP1B1) gene, leads to a change in their functional activity, which creates an increased risk of developing thyroid pathology in children living in conditions of iodine deficiency in the Far North.

Результаты клинико-лабораторного анализа биологических сред свидетельствуют о снижении содержания йода в моче детей с патологией щитовидной железы относительно группы сравнения и референтного уровня (р<0,05). Данные приведены в таблице 1.The results of clinical and laboratory analysis of biological media indicate a decrease in the iodine content in the urine of children with thyroid pathology relative to the comparison group and the reference level (p<0.05). The data are shown in table 1.

При этом уровень ТТГ превышает аналогичные значения в группе сравнения (р<0,05). Данные приведены в таблице 2.At the same time, the TSH level exceeds similar values in the comparison group (p<0.05). The data are shown in table 2.

Полиморфизм гена белка переносчика органических анионов 1В1 ОАТР1В1 (rs2306283) у детей с заболеваниями щитовидной железы характеризуется повышенной частотой С-аллеля по отношению к группе сравнения (OR=1,79: CI: 1,03-3,09; р<0,05), что может быть связано с ингибированием транспорта гормонов щитовидной железы. Данные приведены в таблице 3.Polymorphism of the 1B1 OATP1B1 organic anion carrier protein gene (rs2306283) in children with thyroid diseases is characterized by an increased frequency of the C-allele in relation to the comparison group (OR=1.79: CI: 1.03-3.09; p<0.05 ), which may be associated with inhibition of thyroid hormone transport. The data are shown in Table 3.

Таким образом, эндокринный профиль детей с патологией щитовидной железы, проживающих в условиях йододефицита на Крайнем Севере, характеризуется дисбалансом гипофиз-тиреоидной системы по критерию повышения содержания ТТГ на фоне снижения содержания йода в моче (р<0,05), что свидетельствует о снижении функциональной активности щитовидной железы. Установленная повышенная частота С-аллеля гена ОАТР1В1 (rs2306283) указывает на формирование патогенетических тенденций в транспорте йодсодержащих гормонов щитовидной железы при наличии заболеваний щитовидной железы в условиях естественного дефицита йода, так и может указывать на формирование компенсаторных механизмов, как вариант адаптации в условиях естественного дефицита поступления йода.Thus, the endocrine profile of children with thyroid pathology living in conditions of iodine deficiency in the Far North is characterized by an imbalance of the pituitary-thyroid system according to the criterion of an increase in the content of TSH against the background of a decrease in the content of iodine in the urine (p<0.05), which indicates a decrease in the functional thyroid activity. The established increased frequency of the C-allele of the OATP1B1 gene (rs2306283) indicates the formation of pathogenetic trends in the transport of iodine-containing thyroid hormones in the presence of thyroid diseases in conditions of natural iodine deficiency, and may indicate the formation of compensatory mechanisms, as an adaptation option in conditions of natural intake deficiency iodine.

Определение полиморфного маркера генотипа гена ОАТР1В1 (rs2306283), ассоциированного с избыточным уровнем ТТГ на фоне дефицита йода в биосредах может быть использовано для профилактики, ранней диагностики и индивидуальной терапии заболеваний щитовидной железы у населения йододефицитных территорий.Determination of the polymorphic marker of the genotype of the OATP1B1 gene (rs2306283) associated with an excessive level of TSH against the background of iodine deficiency in biological media can be used for the prevention, early diagnosis and individual treatment of thyroid diseases in the population of iodine-deficient territories.

Благодаря использованию в качестве исследуемого материала проб мочи, а также стандартных методик изучения генетических параметров, обеспечивается простота, надежность и доступность исследований, а также получение результатов нужной информативности.Due to the use of urine samples as the test material, as well as standard methods for studying genetic parameters, simplicity, reliability and accessibility of research are ensured, as well as obtaining the results of the necessary information content.

Благодаря использованию в качестве исследуемого материала буккального эпителия (пробы биологического материала со слизистой щеки), обеспечивается простота и надежность исследований, а также получение нужной информативности в плане выделения из указанной пробы ДНК и посредством полимеразной цепной реакции (ПНР) проведения генотипирования полиморфизма указанного гена ОАТР1В1. При этом предлагается использовать в качестве праймера участок ДНК гена ОАТР1В1 (rs2306283), устанавливая при этом для каждого гена одно из следующих его состояний: гетерозиготное, или дикое гомозиготное, или вариантное гомозиготное.Due to the use of buccal epithelium (biological material samples from the buccal mucosa) as the test material, simplicity and reliability of research are ensured, as well as obtaining the necessary information in terms of extracting DNA from the specified sample and, by means of polymerase chain reaction (PCR), carrying out genotyping of the polymorphism of the specified OATP1B1 gene. In this case, it is proposed to use the DNA region of the OATP1B1 gene (rs2306283) as a primer, while setting one of the following states for each gene: heterozygous, or wild homozygous, or variant homozygous.

Именно благодаря расширению информационных показателей, связанных с полиморфными вариантами указанного гена, и будет обеспечена точность прогнозирования риска потенциального нарушения функционального состояния ЩЖ у ребенка.It is thanks to the expansion of information indicators associated with polymorphic variants of this gene that the accuracy of predicting the risk of a potential violation of the functional state of the thyroid gland in a child will be ensured.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.Based on the foregoing, it can be concluded that the set technical result is achieved through a set of operations of the proposed method, their sequence and modes of its implementation.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

1. Проводят отбор группы детей 4-10 лет одной этнической популяции, родившихся и проживающих в условиях Крайнего Севера (выше 66,5° северной широты).1. A group of children 4-10 years old of the same ethnic population is selected, born and living in the Far North (above 66.5 ° north latitude).

Затем проводят отбор пробы мочи у обследуемого ребенка - для определения содержания йода. Содержание указанного показателя определяют церий-арсенитовым методом (Wawschinek О., 1985 г.), в модификации лаборатории клинической биохимии ЭНЦ РАМН «Определение уровня экскреции йода с мочой в разовой порции мочи».Then a urine sample is taken from the child being examined - to determine the iodine content. The content of this indicator is determined by the cerium-arsenite method (Wawschinek O., 1985), in the modification of the laboratory of clinical biochemistry of the ERC RAMS "Determination of the level of iodine excretion with urine in a single portion of urine."

Устанавливают, имеется ли понижение его концентрации в пробе мочи над нижним пределом физиологической нормы (физиологическая норма содержания йода в моче составляет 10-50 мкг/100 см³).It is established whether there is a decrease in its concentration in the urine sample above the lower limit of the physiological norm (the physiological norm of iodine content in urine is 10-50 µg/100 cm ³ ).

2. Также у указанного ребенка отбирают пробу буккального эпителия (в виде мазка со слизистой оболочки щеки). После забора материала тампон (рабочую часть зонда с ватным тампоном) помещают в стерильную пробирку типа «Эппендорф» с 500 мкл транспортной среды (стерильный 0,9%-ный раствор NaCl). Пробирку с раствором и рабочей частью зонда закрывают.2. Also, a sample of the buccal epithelium is taken from the specified child (in the form of a smear from the buccal mucosa). After taking the material, the swab (the working part of the probe with a cotton swab) is placed in a sterile Eppendorf tube with 500 μl of the transport medium (sterile 0.9% NaCl solution). The test tube with the solution and the working part of the probe is closed.

Далее производят выделение ДНК из пробы. Для этого пробы в количестве 100 мкл лизируют 300 мкл лизирующего раствора, представляющего собой 0,5%-ный раствор саркозила и протеиназы К (20 мг/мл) в ацетатном буфере (рН 7,5). Затем добавляют сорбент (каолин) и последовательными процедурами промывки отмывают фосфатно-солевым буфером (рН 7,2) пробы от белков и смесью изопропиловый спирт: ацетон от липидов. Нуклеиновые кислоты остаются при этом на сорбенте. Далее адсорбированные на сорбенте ДНК из пробы экстрагируют ТЕ-буфером, представляющим собой смесь 10 мМ трис-HCl и 1 мМ ЭДТА (рН 8,0). Экстракт подвергают центрифугированию. После центрифугирования пробирки надосадочная жидкость содержит очищенную ДНК.Next, DNA is isolated from the sample. For this, samples in an amount of 100 μl are lysed with 300 μl of a lysing solution, which is a 0.5% solution of sarcosyl and proteinase K (20 mg/ml) in acetate buffer (pH 7.5). Then a sorbent (kaolin) is added and the samples are washed with phosphate-buffered saline (pH 7.2) from proteins and a mixture of isopropyl alcohol: acetone from lipids by successive washing procedures. Nucleic acids remain on the sorbent. Next, the DNA adsorbed on the sorbent from the sample is extracted with a TE buffer, which is a mixture of 10 mM Tris-HCl and 1 mM EDTA (pH 8.0). The extract is subjected to centrifugation. After centrifuging the tube, the supernatant contains purified DNA.

Полученный материал готов к постановке полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР проводят на детектирующем амплификаторе с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» с использованием готового набора праймеров и зондов производства ЗАО «Синтол», Россия, в котором в качестве праймеров использовались участки ДНК гена ОАТР1В1 (rs2306283).The resulting material is ready for the polymerase chain reaction (PCR). PCR is carried out on a detecting amplifier with hybridization-fluorescence detection in the "real time" mode using a ready-made set of primers and probes manufactured by Syntol CJSC, Russia, in which DNA regions of the OATP1B1 gene (rs2306283) were used as primers.

Проводят реакцию амплификации, это достигается тем, что для исследования аллельного состояния гена у отдельного ребенка готовят свою реакционную смесь. В каждую пробирку вносят 0,1 мкл готовой смеси праймеров (принятый в генетике термин, обозначающий конечные нуклеотиды с меткой, ограничивающие (отрезающие) амплифицируемую цепочку нуклеотидов гена) и зондов для выбранного гена ОАТР1В1 (rs2306283) (использован набор реагентов для определения полиморфизма ОАТР1В1 (rs2306283) ЗАО «Синтол», Россия). В каждую пробирку добавляют остальные компоненты необходимые для осуществления ПЦР: нуклеотиды (дезоксинуклеозидтрифосфаты: по 10 мМ дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ), буфера (100 мМ трис-HCl-буфера, 500 мМ KCl, 40 мМ MgCl₂) и Tag F-полимеразы. Вносят пробу в количестве 10 мкл. Таким образом, общий объем реакционной смеси составляет 25 мкл. Каждая пробирка плотно закрывается пробкой и устанавливается в амплификатор.An amplification reaction is carried out, this is achieved by preparing your own reaction mixture to study the allelic state of a gene in an individual child. 0.1 µl of the prepared mixture of primers (a term accepted in genetics for terminal nucleotides with a label that limit (cut off) the amplifiable chain of nucleotides of the gene) and probes for the selected OATP1B1 gene (rs2306283) are added to each tube (a set of reagents was used to determine OATP1B1 polymorphism ( rs2306283) Sintol CJSC, Russia). The remaining components necessary for PCR are added to each tube: nucleotides (deoxynucleoside triphosphates: 10 mM dATP, dTTP, dGTP, dCTP each), buffer (100 mM Tris-HCl buffer, 500 mM KCl, 40 mM MgCl ₂ ) and Tag F- polymerase. Make a sample in the amount of 10 µl. Thus, the total volume of the reaction mixture is 25 μl. Each test tube is tightly closed with a stopper and installed in the cycler.

При проведении ПЦР амплификацию и детекцию проводят на детектирующем амплификаторе CFX96 фирмы Bio-Rad.When conducting PCR, amplification and detection are carried out on a CFX96 detection cycler from Bio-Rad.

Используется универсальная программа амплификации, подобранная производителем реактивов. Она включает в себя несколько этапов: 1 этап - активация TaqF-полимеразы (режим «горячего старта») продолжается 15 мин при 95°С; 2 этап - установочные циклы амплификации без измерения флуоресценции (5 циклов); 3 этап - рабочие циклы амплификации с измерением флюоресценции (40 циклов).A universal amplification program selected by the reagent manufacturer is used. It includes several stages: stage 1 - activation of TaqF polymerase ("hot start" mode) lasts 15 minutes at 95°C; stage 2 - amplification setup cycles without fluorescence measurement (5 cycles); Stage 3 - working cycles of amplification with fluorescence measurement (40 cycles).

Каждый цикл амплификации включает в себя денатурацию ДНК (5 с при 95°С), отжиг праймеров (20 с при 60°С) и саму реакцию полимеризации ДНК (15 с при 72°С).Each amplification cycle includes DNA denaturation (5 s at 95°C), primer annealing (20 s at 60°C), and the DNA polymerization reaction itself (15 s at 72°C).

Регистрация сигнала флюоресценции, возникающего при накоплении продуктов амплификации участков ДНК проводится в режиме «реального времени» после стадии отжига праймеров для выбранных генов по каналу VIC - для детекции одного из аллельных вариантов генов, и по каналу FAM - для альтернативного варианта.The registration of the fluorescence signal arising from the accumulation of amplification products of DNA sections is carried out in the "real time" mode after the stage of primer annealing for selected genes via the VIC channel - for the detection of one of the allelic variants of the genes, and via the FAM channel - for an alternative variant.

Результаты интерпретируются на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флюоресценции с установленной на заданном уровне пороговой линией, что соответствует наличию (или отсутствию) значения порогового цикла (N) в соответствующей графе в таблице результатов, отображаемой в программном обеспечении для амплификатора CFX96.The results are interpreted based on the presence (or absence) of the intersection of the fluorescence curve with the threshold set at a given level, which corresponds to the presence (or absence) of the cycle threshold (N) value in the corresponding column in the results table displayed in the CFX96 cycler software.

По соотношению пороговых циклов, полученных по двум каналам детекции, определяют состояние гена ОАТР1В1 в исследуемом участке ДНК rs2306283 (метод аллельной дискриминации). Возможных вариантов состояния гена было два: гомозиготное - в случае, когда одно из значений порогового цикла не определяется (ниже пороговой линии) и гетерозиготное - в случае, когда получено два значения пороговых циклов и по этим каналам получены параболические кривые флюоресценции. В зависимости от того, накопление какого продукта амплификации происходит в реакции, устанавливается гетерозиготное, или дикое гомозиготное, или вариантное гомозиготное состояние гена ОАТР1В1 (rs2306283).The ratio of the threshold cycles obtained by two detection channels determines the state of the OATP1B1 gene in the studied DNA region rs2306283 (allelic discrimination method). There were two possible variants of the state of the gene: homozygous, in the case when one of the values of the threshold cycle is not determined (below the threshold line) and heterozygous, in the case when two values of the threshold cycles were obtained and parabolic fluorescence curves were obtained through these channels. Depending on the accumulation of which amplification product occurs in the reaction, a heterozygous, or wild homozygous, or variant homozygous state of the OATP1B1 gene (rs2306283) is established.

3. И при выполнении следующих условий: при одновременном наличии комбинации СС генотипа гена ОАТР1В1 (rs2306283), понижении содержания йода в моче более, чем в 1,5 раза по сравнению с нижней границей физиологической нормы (норма 10-50 мкг/100 см³), делают вывод о высокой предрасположенность к развитию заболеваний щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера.3. And under the following conditions: with the simultaneous presence of a combination of the SS genotype of the OATP1B1 gene (rs2306283), a decrease in the iodine content in the urine by more than 1.5 times compared with the lower limit of the physiological norm (normal 10-50 μg / 100 cm ³ ), conclude that there is a high predisposition to the development of thyroid diseases in children aged 4-10 years living in the Far North.

При проведении испытаний по реализации предлагаемого способа были сформированы две группы: группа наблюдения и группа сравнения.When conducting tests on the implementation of the proposed method, two groups were formed: the observation group and the comparison group.

Группу наблюдения составили 52 ребенка в возрасте 4-10 лет с диагностированными заболеваниями щитовидной железы по МКБ-10: Е00 Синдром врожденной йодной недостаточности; Е01 Болезни щитовидной железы, связанные с йодной недостаточностью, и сходные состояния; Е01.2 Зоб (эндемический), связанный с йодной недостаточностью, неуточненный; Е03.9 Гипотиреоз неуточненный.The observation group consisted of 52 children aged 4-10 years with diagnosed thyroid diseases according to ICD-10: E00 Congenital iodine deficiency syndrome; E01 Thyroid diseases associated with iodine deficiency and related conditions; E01.2 Goiter (endemic) associated with iodine deficiency, unspecified; E03.9 Hypothyroidism, unspecified

Группа сравнения - 54 ребенка в возрасте 4-10 лет без патологий эндокринной системы.The comparison group - 54 children aged 4-10 years without pathologies of the endocrine system.

Группы исследования были сопоставимы по возрасту, полу, этническому составу, сопутствующей патологии, социально-экономическому уровню семьи, качеству и составу питания.The study groups were comparable in terms of age, gender, ethnic composition, comorbidity, socioeconomic level of the family, quality and composition of nutrition.

У всех обследуемых детей была взята проба мочи, исследование которой проводилось по вышеуказанной схеме. Также была взята проба буккального эпителия для установления по реакции ПЦР полиморфизма исследуемых генов.A urine sample was taken from all examined children, the study of which was carried out according to the above scheme. A sample of the buccal epithelium was also taken to determine the polymorphism of the studied genes by the PCR reaction.

Определение йода в моче проводилось с использованием унифицированной методики на спектрофотометре ПЭ-5400УФ («Экросхим», Россия). Определение уровня ТТГ в крови проводилось методом ИФА («Хема-медика», Россия) на анализаторе Е1х808 (BioTek, США).The determination of iodine in urine was carried out using a unified technique on a PE-5400UF spectrophotometer (Ekroshim, Russia). The determination of the level of TSH in the blood was carried out by the ELISA method (Khema Medica, Russia) on the E1x808 analyzer (BioTek, USA).

Генотипирование по полиморфизму гена белка-транспортера анионов ОАТР1В1 (rs2306283) проведено методом ПЦР в режиме реального времени на приборе CFX96 (Bio-Rad, США). Генетический материал выделен из буккального эпителия с применением набора реагентов для экстракции ДНК из клинического материала («Синтол», Россия). Генотип человека определяли методом аллельной дискриминации в программе TaqMan.Genotyping for the polymorphism of the OATP1B1 anion transporter protein gene (rs2306283) was carried out by real-time PCR on a CFX96 device (Bio-Rad, USA). Genetic material was isolated from buccal epithelium using a set of reagents for DNA extraction from clinical material (Synthol, Russia). The human genotype was determined by the allelic discrimination method in the TaqMan program.

Для статистической обработки результатов применялись методы параметрической (t-критерий Стьюдента) и непараметрической (U-критерий Манна-Уитни) математической статистики с использованием пакета программ Statistica 6.0 (StatSoft, USA). Результаты представлены в виде среднего арифметического (М) и его стандартной ошибки (ш) изученных показателей. Анализ ассоциаций вариантных генотипов с развитием патологии щитовидной железы проводили с использованием показателя отношения шансов (OR) и его доверительного интервала (CI). Различия между группами считали статистически значимыми при р<0,05.For statistical processing of the results, the methods of parametric (Student's t-test) and non-parametric (Mann-Whitney U-test) mathematical statistics were used using the Statistica 6.0 software package (StatSoft, USA). The results are presented as the arithmetic mean (M) and its standard error (w) of the studied parameters. Analysis of associations of variant genotypes with the development of thyroid pathology was performed using the odds ratio (OR) and its confidence interval (CI). Differences between groups were considered statistically significant at p<0.05.

Данные, полученные в результате исследований для детей из группы наблюдения и группы сравнения, приведены в таблице 4.The data obtained as a result of studies for children from the observation group and the comparison group are shown in Table 4.

В результате биохимического анализа биологических сред детского населения Крайнего Севера показано, что у детей с заболеваниями щитовидной железы достоверно снижено содержание йода в моче по отношению к аналогичным значениям группы сравнения и к референтному уровню (р<0,05). При этом содержание йода в моче у детей группы сравнения сопоставимо с нижней границей референтного уровня (таблица 4).As a result of biochemical analysis of the biological environments of the children's population of the Far North, it was shown that in children with thyroid diseases, the iodine content in the urine was significantly reduced in relation to the similar values of the comparison group and to the reference level (p<0.05). At the same time, the content of iodine in the urine of children in the comparison group is comparable to the lower limit of the reference level (Table 4).

При изучении показателей эндокринной регуляции обследованных детей по критерию уровня гормонов щитовидной железы было обнаружено, что содержание тиреотропного гормона у детей группы наблюдения в 1,2 раза и более выше, чем в группе сравнения (р<0,05).When studying the indicators of endocrine regulation of the examined children according to the criterion of the level of thyroid hormones, it was found that the content of thyroid-stimulating hormone in the children of the observation group is 1.2 times or more higher than in the comparison group (p<0.05).

Уровень тиреотропного гормона в крови точно отражает функциональное состояние щитовидной железы. Повышение уровня ТТГ свидетельствует о снижении функциональной активности щитовидной железы, что негативно сказывается на росте и развитии детского организма. По установленным нормам уровень ТТГ более 4 мЕд/л свидетельствует о патологии щитовидной железы.The level of thyroid-stimulating hormone in the blood accurately reflects the functional state of the thyroid gland. An increase in the level of TSH indicates a decrease in the functional activity of the thyroid gland, which negatively affects the growth and development of the child's body. According to established standards, a TSH level of more than 4 mU / l indicates a pathology of the thyroid gland.

Полиморфизм гена белка переносчика органических анионов 1В1 ОАТР1В1 (rs2306283) у детей с заболеваниями щитовидной железы характеризуется повышенной частотой С-аллеля по отношению к группе сравнения (OR=1,79: CI: 1,03-3,09; р<0,05): 35% детей группы наблюдения имели гомозиготный минорный генотип СС (15% в группе сравнения).Polymorphism of the 1B1 OATP1B1 organic anion carrier protein gene (rs2306283) in children with thyroid diseases is characterized by an increased frequency of the C-allele in relation to the comparison group (OR=1.79: CI: 1.03-3.09; p<0.05 ): 35% of children in the observation group had a homozygous minor CC genotype (15% in the comparison group).

Таким образом, эндокринный профиль детей с установленной патологией щитовидной железы, проживающих в условиях йододефицита на Крайнем Севере, характеризуется дисбалансом системы щитовидной железы. Пониженное содержание йода в моче обследованных детей сочетается с избыточным содержанием ТТГ, что свидетельствует о снижении функциональной активности щитовидной железы. Установленная повышенная частота С-аллеля гена ОАТР1В1 (rs2306283) указывает на формирование патогенетических тенденций в транспорте гормонов щитовидной железы при наличии заболеваний щитовидной железы в условиях естественного дефицита йода. Определение полиморфного маркера генотипа гена ОАТР1В1 (rs2306283), ассоциированного с избыточным уровнем ТТГ на фоне дефицита йода в биосредах, может быть использовано для ранней диагностики, индивидуальной терапии и профилактики заболеваний щитовидной железы у детей Крайнего Севера, отнесенного к йододефицитной территории.Thus, the endocrine profile of children with an established pathology of the thyroid gland living in conditions of iodine deficiency in the Far North is characterized by an imbalance in the thyroid gland system. The reduced content of iodine in the urine of the examined children is combined with an excessive content of TSH, which indicates a decrease in the functional activity of the thyroid gland. The established increased frequency of the C-allele of the OATP1B1 gene (rs2306283) indicates the formation of pathogenetic trends in the transport of thyroid hormones in the presence of thyroid diseases in conditions of natural iodine deficiency. Determination of the polymorphic marker of the genotype of the OATP1B1 gene (rs2306283), associated with an excessive level of TSH against the background of iodine deficiency in biological media, can be used for early diagnosis, individual therapy and prevention of thyroid diseases in children of the Far North, classified as an iodine-deficient territory.

Для иллюстрации реализации предлагаемого способа приведены два примера по конкретным пациентам одного возраста и этнической принадлежности.To illustrate the implementation of the proposed method, two examples are given for specific patients of the same age and ethnicity.

Пример 1. Пациент, 6 лет, русский, родился от родителей, проживающих в Заполярье на уровне 69 градусов северной широты. Ds: Е01 Болезнь щитовидной железы, связанная с йодной недостаточностью. Установлено наличие вариантного гомозиготного генотипа гена ОАТР1В1 (rs2306283) - СС. Значение содержания йода в пробе мочи: 6,4 мкг/100 см³ т.е. в 1,56 раза ниже нижней границы нормы (норма 10-50 мкг/100 см³). Содержание ТТГ в сыворотке крови - маркера регуляции экспрессии гормонов щитовидной железы 4,4 мкМЕ/см³, т.е. выше верхней границы диапазона нормы (0,3-4,0 мкМЕ/см³). Таким образом, установлены низкие значения содержания йода в организме (по уровню его экскреции с мочой) и гиперпродукция тропного к ткани щитовидной железы гормона (ТТГ) на фоне полиморфизма кандидатного гена транспортера органических анионов - наличие вариантного гомозиготного генотипа гена ОАТР1В1 (rs2306283) - СС, кодирующего протеин, ответственный за транспортировку гормонов щитовидной железы, что в совокупности указывает на наличие генетической предрасположенности к нарушению процессов доставки к тканям необходимых для метаболизма гормонов щитовидной железы, что на фоне природогенного дефицита йода приводит к ускорению формирования и утяжелению патологии щитовидной железы.Example 1. Patient, 6 years old, Russian, was born to parents living in the Arctic at 69 degrees north latitude. Ds: E01 Thyroid disease associated with iodine deficiency. The presence of a variant homozygous genotype of the OATP1B1 gene (rs2306283) - CC was established. The value of the iodine content in the urine sample: 6.4 μg / 100 cm ³ i.e. 1.56 times lower than the lower limit of the norm (norm 10-50 mcg / 100 cm ³ ). The content of TSH in blood serum - a marker of the regulation of the expression of thyroid hormones - 4.4 µIU/cm ³ , i.e. above the upper limit of the normal range (0.3-4.0 μIU / cm ³ ). Thus, low values of iodine content in the body (according to the level of its excretion with urine) and hyperproduction of the hormone tropic to the thyroid tissue (TSH) against the background of polymorphism of the candidate gene of the organic anion transporter were established - the presence of a variant homozygous genotype of the OATP1B1 gene (rs2306283) - CC, encoding a protein responsible for the transport of thyroid hormones, which together indicates the presence of a genetic predisposition to disruption of the processes of delivery of thyroid hormones necessary for metabolism to tissues, which, against the background of natural iodine deficiency, leads to an acceleration of the formation and aggravation of the pathology of the thyroid gland.

Это говорит о том, что, согласно предлагаемому способу, у данного ребенка состояние в условиях полиморфизма кандидатного гена ОАТР1В1 (rs2306283) оценивается, как формирование ранних нарушений и вероятность развития болезней ассоциированных с щитовидной железой, имеющих генетическую предрасположенность.This suggests that, according to the proposed method, in this child, the condition under the conditions of polymorphism of the candidate OATP1B1 gene (rs2306283) is assessed as the formation of early disorders and the likelihood of developing diseases associated with the thyroid gland with a genetic predisposition.

Анализируя представленные данные, можно сделать вывод, что у пациента имеются изменения связанные с дефицитом йода, в частности, наличие избыточного содержания тиреотропного гормона (ТТГ), которое характеризует наличие функциональных нарушений эндокринной регуляции обмена веществ, связанных с дефицитом гормонов щитовидной железы и их транспортом (доставкой) к тканям, что запускает процессы ведущие к формированию патологических процессов в щитовидной железе.Analyzing the presented data, we can conclude that the patient has changes associated with iodine deficiency, in particular, the presence of excessive levels of thyroid-stimulating hormone (TSH), which characterizes the presence of functional disorders of the endocrine regulation of metabolism associated with a deficiency of thyroid hormones and their transport ( delivery) to the tissues, which triggers the processes leading to the formation of pathological processes in the thyroid gland.

Пример 2. Пациент, 8 лет, русский, родился и проживает в Заполярье на уровне 69 градусов северной широты. Заболеваний щитовидной железы не выявлено. Установлено наличие дикого гомозиготного генотипа гена ОАТР1В1 (rs2306283) - ТТ. Значение содержания йода в пробе мочи: 12,0 мкг/100 см³ т.е. выше нижней границы нормы (норма 10-50 мкг/100 см³). Содержание ТТГ в сыворотке крови - маркера регуляции экспрессии гормонов щитовидной железы 2,6 мкМЕ/см³, т.е. в границах диапазона нормы (0,3-4,0 мкМЕ/см³). Таким образом, отсутствие полиморфизма гена ОАТР1В1 (rs2306283) на фоне соответствия границам нормы уровня содержания йода в организме (по уровню его экскреции с мочой) и отсутствия гиперпродукции тропного гормона ТТГ не приводит к развитию негативных эффектов в виде патологии щитовидной железы, связанной с йодным дефицитом, то есть в отсутствии негативной генетической программы не происходит формирования болезней и функциональных отклонений от нормы в щитовидной железе у данного пациента. Наблюдение за ребенком в течение года не выявили у него в последующем отклонений в функциональном состоянии ЩЖ.Example 2. Patient, 8 years old, Russian, was born and lives in the Arctic at 69 degrees north latitude. No thyroid disease was found. The presence of a wild homozygous genotype of the OATP1B1 gene (rs2306283) - TT was established. The value of the iodine content in the urine sample: 12.0 μg / 100 cm ³ i.e. above the lower limit of the norm (norm 10-50 mcg / 100 cm ³ ). The content of TSH in blood serum - a marker of the regulation of the expression of thyroid hormones - 2.6 µIU/cm ³ , i.e. within the normal range (0.3-4.0 μIU / cm ³ ). Thus, the absence of polymorphism of the OATP1B1 gene (rs2306283) against the background of compliance with the limits of the normal level of iodine in the body (according to the level of its excretion in the urine) and the absence of hyperproduction of the tropic hormone TSH does not lead to the development of negative effects in the form of thyroid pathology associated with iodine deficiency. , that is, in the absence of a negative genetic program, there is no formation of diseases and functional abnormalities in the thyroid gland in this patient. Observation of the child during the year did not reveal any subsequent deviations in the functional state of the thyroid gland.

Анализируя представленные данные, можно сделать вывод, что у обследуемого пациента отсутствуют нарушения функции щитовидной железы.Analyzing the presented data, we can conclude that the examined patient does not have thyroid dysfunction.

Таким образом, приведенные данные показывают, что при реализации предлагаемого способа с использованием предлагаемых критериев обеспечивается его назначение.Thus, the above data show that when implementing the proposed method using the proposed criteria, its purpose is ensured.

Claims (1)

Способ диагностики нарушения функционального состояния щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера, характеризующийся тем, что отбирают у ребенка пробу мочи и пробу буккального эпителия, в пробе мочи ребенка определяют содержание йода, а из пробы буккального эпителия осуществляют выделение дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК, затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции проводят генотипирование полиморфизма гена белка-переносчика органических анионов 1В1 ОАТР1В1 (rs2306283) с использованием праймеров; и при одновременном выполнении следующих условий: наличия вариантного гомозиготного генотипа полиморфизма rs2306283, а также понижения уровня йода в моче более чем в 1,5 раза по сравнению с нижней границей физиологической нормы, равной 10,0 мкг/100 см³, диагностируют нарушение функционального состояния щитовидной железы у детей 4-10 лет, проживающих в условиях Крайнего Севера.A method for diagnosing a violation of the functional state of the thyroid gland in children 4-10 years old living in the Far North, characterized in that a urine sample and a sample of the buccal epithelium are taken from the child, the iodine content is determined in the urine sample of the child, and deoxyribonucleic acid is isolated from the sample of the buccal epithelium. DNA acid, then on a detecting amplifier using a polymerase chain reaction, genotyping of the polymorphism of the gene of the organic anion carrier protein 1B1 OATP1B1 (rs2306283) is carried out using primers; and with the simultaneous fulfillment of the following conditions: the presence of a variant homozygous genotype of the rs2306283 polymorphism, as well as a decrease in the level of iodine in the urine by more than 1.5 times compared with the lower limit of the physiological norm, equal to 10.0 μg/100 cm ³ , a functional state disorder is diagnosed thyroid gland in children 4-10 years old living in the Far North.