Обеспеченность витамином D, генетические полиморфизмы VDR и фекальные маркеры проницаемости слизистой оболочки кишечника у детей с пищевой аллергией

Введение. Витамин D участвует в поддержании целостности кишечного барьера, соответственно, дефицит этого нутриента способен нарушать целостность кишечного барьера, что является важным звеном в патогенезе пищевой аллергии. Зная генетический профиль пациента, можно спрогнозировать вероятность развития пищевой аллергии, в то время как современные методы оценки состоятельности кишечника позволят упростить диагностику данной нозологии.

Цель. Провести анализ уровня витамина D, распределения генотипов полиморфных вариантов гена VDR, содержания зонулина, I-FABP и β2-дефензина у детей с аллергической энтеропатией.

Материалы и методы. Обследовано 2 группы детей: 15 детей с аллергической энтеропатией (основная группа) и 15 здоровых детей (контрольная группа) раннего возраста. В сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяли 25(ОН)D, метод полимеразно-цепной реакции в режиме реального времени использовался для идентификации полиморфизмов гена VDR. Содержание фекальных биомаркеров (зонулин, β2-дефензин, I-FABP) оценивали в копрофильтратах с использованием метода энзим-связанного иммуносорбентного анализа. Для статистической обработки использовались непараметрические методы: критерий Манна – Уитни, коэффициент ранговой корреляции rs Спирмена. Критерий χ2 Пирсона или точный критерий Фишера с поправкой Бенджамини –Хохберга использовался для анализа номинальных переменных.

Результаты. У детей с пищевой аллергией уровень 25(ОН)D был статистически ниже, чем у здоровых пациентов (21,4 нг/ мл и 32,4 нг/мл соответственно, p = 0,006). Содержание фекальных биомаркеров у детей основной группы было выше по сравнению с группой контроля (зонулин = 1,6 нг/мл и 0,6 нг/мл (p < 0,001), β2-дефензин = 0,3 нг/мл и 0,1 нг/мл (p = 0,003), I-FABP = 0,42 нг/мл, и 0,19 нг/мл (p < 0,001) соответственно). У детей с аллергической энтеропатией зарегистрирована большая частота встречаемости гомозиготного генотипа T/T полиморфизма TaqI (rs731236) гена VDR. Содержание 25(ОН)D находится в обратной корреляционной связи с β2-дефензином и I-FABP (r_s  = -0,673, p < 0,001 и r_s  = -0,399, p = 0,029 соответственно).

Выводы. У пациентов с аллергической энтеропатией выявлены недостаточный уровень 25(OH)D, повышение концентрации изучаемых маркеров в кале, повышенная распространенность гомозиготного генотипа T/T полиморфизма TaqI (rs731236) гена VDR.

1. Warren CM, Sehgal S, Sicherer SH, Gupta RS. Epidemiology and the Growing Epidemic of Food Allergy in Children and Adults Across the Globe. Curr Allergy Asthma Rep. 2024;24(3):95–106. https://doi.org/10.1007/s11882-023-01120-y.

2. Sicherer SH, Sampson HA. Food allergy: A review and update on epidemiology, pathogenesis, diagnosis, prevention, and management. J Allergy Clin Immunol. 2018;141(1):41–58. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2017.11.003.

3. Lyons SA, Clausen M, Knulst AC, Ballmer-Weber BK, Fernandez-Rivas M, Barreales L et al. Prevalence of Food Sensitization and Food Allergy in Children Across Europe. J Allergy Clin Immunol Pract. 2020;8(8):2736–2746. e9. https://doi.org/10.1016/j.jaip.2020.04.020.

4. Calvani M, Anania C, Caffarelli C, Martelli A, Miraglia Del Giudice M, Cravidi C et al. Food allergy: an updated review on pathogenesis, diagnosis, prevention and management. Acta Biomed. 2020;91(11-S):e2020012. https://doi.org/10.23750/abm.v91i11-S.10316.

5. Bouillon R, Marcocci C, Carmeliet G, Bikle D, White JH, Dawson-Hughes B et al. Skeletal and Extraskeletal Actions of Vitamin D: Current Evidence and Outstanding Questions. Endocr Rev. 2019;40(4):1109–1151. https://doi.org/10.1210/er.2018-00126.

6. Fakhoury HMA, Kvietys PR, AlKattan W, Anouti FA, Elahi MA, Karras SN, Grant WB. Vitamin D and intestinal homeostasis: Barrier, microbiota, and immune modulation. J Steroid Biochem Mol Biol. 2020;200:105663. https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2020.105663.

7. Wu J, Zhong Y, Shen X, Yang K, Cai W. Maternal and early-life vitamin D deficiency enhances allergic reaction in an ovalbumin-sensitized BALB/ c mouse model. Food Nutr Res. 2018;62. https://doi.org/10.29219/fnr.v62.1401.

8. Wollenberg A, Seba A, Antal AS. Immunological and molecular targets of atopic dermatitis treatment. Br J Dermatol. 2014;170(1):7–11. https://doi.org/10.1111/bjd.12975.

9. Seethaler B, Basrai M, Neyrinck AM, Nazare JA, Walter J, Delzenne NM, Bischoff SC. Biomarkers for assessment of intestinal permeability in clinical practice. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2021;321(1):G11–G17. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00113.2021.

10. Schoultz I, Keita ÅV. The Intestinal Barrier and Current Techniques for the Assessment of Gut Permeability. Cells. 2020;9(8):1909. https://doi.org/10.3390/cells9081909.

11. Schroeder F, Jolly CA, Cho TH, Frolov A. Fatty acid binding protein isoforms: structure and function. Chem Phys Lipids. 1998;92(1):1–25. https://doi.org/10.1016/s0009-3084(98)00003-6.

12. Rehman N, Pandey A. Insight of Intestinal Fatty Acid Binding Protein as a Potential Biomarker in the Biology of Epithelial Damage of Gastro intestinal Membrane. Curr Protein Pept Sci. 2025. https://doi.org/10.2174/0113892037311290240930054913.

13. Звягин АА, Бавыкина ИА, Настаушева ТЛ, Бавыкин ДВ. Интестинальный белок, связывающий жирные кислоты, как перспективный маркер проницаемости тонкой кишки. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020;65(6):29–33. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-6-29-33.

14. Tripathi A, Lammers KM, Goldblum S, Shea-Donohue T, Netzel-Arnett S, Buzza MS et al. Identification of human zonulin, a physiological modulator of tight junctions, as prehaptoglobin-2. Proc Natl Acad Sci USA. 2009;106(39):16799–804. https://doi.org/10.1073/pnas.0906773106.

15. Sturgeon C, Fasano A. Zonulin, a regulator of epithelial and endothelial barrier functions, and its involvement in chronic inflammatory diseases. Tissue Barriers. 2016;4(4):e1251384. https://doi.org/10.1080/21688370.2016.1251384.

16. Tajik N, Frech M, Schulz O, Schälter F, Lucas S, Azizov V et al. Targeting zonulin and intestinal epithelial barrier function to prevent onset of arthritis. Nat Commun. 2020;11(1):1995. https://doi.org/10.1038/s41467-020-15831-7.

17. Cieślik M, Bagińska N, Górski A, Jończyk-Matysiak E. Human β-Defensin 2 and Its Postulated Role in Modulation of the Immune Response. Cells. 2021;10(11):2991. https://doi.org/10.3390/cells10112991.

18. Štrajtenberger M, Stipić-Marković A, Barac E, Artuković M, Lugović-Mihić L. Human β-defensin 2: a connection between infections and allergic skin diseases. Acta Dermatovenerol Alp Pannonica Adriat. 2024;33(3):135–139. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39324351.

19. Hossein-Nezhad A, Eshaghi SM, Maghbooli Z, Mirzaei K, Shirzad M, Curletto B, Chen TC. The role of vitamin D deficiency and vitamin d receptor genotypes on the degree of collateralization in patients with suspected coronary artery disease. Biomed Res Int. 2014;2014:304250. https://doi.org/10.1155/2014/304250.

20. Baker AR, McDonnell DP, Hughes M. Cloning and expression of full-length cDNA encoding human vitamin D receptor. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;85(10):3294–3298. https://doi.org/10.1073/pnas.85.10.3294.

21. Жумина АГ, Ходков АВ, Сакенова ЗТ, Погосян ГП. Экспрессия гена VDR и развитие лейкозов. Научное обозрение. Биологические науки. 2016;(4): 21–25. Режим доступа: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1008.

22. Козлов АИ, Вершубская ГГ, Негашева МА. Полиморфизм гена рецептора витамина D (VDR) в выборках населения европейской России и Приуралья. Пермский медицинский журнал. 2016;33(5):60–66. Режим доступа: https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/5711/4486.

23. Valdivielso JM, Fernandez E. Vitamin D receptor polymorphisms and diseases. Clin Chim Acta. 2006;371(1-2):1–12. https://doi.org/10.1016/j.cca.2006.02.016.

24. Allen KJ, Koplin JJ, Ponsonby AL, Gurrin LC, Wake M, Vuillermin P et al. Vitamin D insufficiency is associated with challenge-proven food allergy in infants. J Allergy Clin Immunol. 2013;131(4):1109–1116. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.01.017.

25. Matsui T, Tanaka K, Nakagawa T, Sasaki K, Nakata J, Sugiura S et al. Sun exposure inversely related to food sensitization during infancy. Pediatr Allergy Immunol. 2015;26(7):628–633. https://doi.org/10.1111/pai.12445.

26. Guerini FR, Bolognesi E, Chiappedi M, Mensi MM, Fumagalli O, Rogantini C et al. Vitamin D Receptor Polymorphisms Associated with Autism Spectrum Disorder. Autism Res. 2020;13(5):680–690. https://doi.org/10.1002/aur.2279.

27. Whitfield GK, Remus LS, Jurutka PW, Zitzer H, Oza AK, Dang HT et al. Functionally relevant polymorphisms in the human nuclear vitamin D receptor gene. Mol Cell Endocrinol. 2001;177(1-2):145–159. https://doi.org/10.1016/s0303-7207(01)00406-3.

28. Шуматова ТА, Коваленко ДВ, Приходченко НГ. Витамин D и заболевания кишечника. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2023;(8):24–28. https://doi.org/10.17513/mjpfi.13566.

29. Tsukita S, Tanaka H, Tamura A. The Claudins: From Tight Junctions to Biological Systems. Trends Biochem Sci. 2019;44(2):141–152. https://doi.org/10.1016/j.tibs.2018.09.008.

30. Capaldo CT, Powell DN, Kalman D. Layered defense: how mucus and tight junctions seal the intestinal barrier. J Mol Med. 2017;95(9):927–934. https://doi.org/10.1007/s00109-017-1557-x.

31. Zhang L, Zhang S, He C, Wang X. VDR Gene Polymorphisms and Allergic Diseases: Evidence from a Meta-analysis. Immunol Invest. 2020;49(1-2):166–177. https://doi.org/10.1080/08820139.2019.1674325.

32. DaFonte TM, Valitutti F, Kenyon V, Locascio JJ, Montuori M, Francavilla R et al. Zonulin as a Biomarker for the Development of Celiac Disease. Pediatrics. 2024;153(1):e2023063050. https://doi.org/10.1542/peds.2023-063050.

33. Drago S, El Asmar R, Di Pierro M, Grazia Clemente M, Tripathi A, Sapone A et al. Gliadin, zonulin and gut permeability: Effects on celiac and non-celiac intestinal mucosa and intestinal cell lines. Scand J Gastroenterol. 2006;41(4):408–419. https://doi.org/10.1080/00365520500235334.

34. Meisch JP, Nishimura M, Vogel RM, Sung HC, Bednarchik BA, Ghosh SK et al. Human β-defensin 3 peptide is increased and redistributed in Crohn’s ileitis. Inflamm Bowel Dis. 2013;19(5):942–953. https://doi.org/10.1097/MIB.0b013e318280b11a.

35. Huang X, Zhou Y, Sun Y, Wang Q. Intestinal fatty acid binding protein: A rising therapeutic target in lipid metabolism. Prog Lipid Res. 2022;87:101178. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2022.101178.

36. Terrin G, Stronati L, Cucchiara S, De Curtis M. Serum Markers of Necrotizing Enterocolitis: A Systematic Review. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017;65(6):e120–e132. https://doi.org/10.1097/MPG.0000000000001588.

37. Быкова СВ, Сабельникова ЕА, Новиков АА, Бауло ЕВ, Хомерики СГ, Парфенов АИ. Зонулин и I-FABP – маркеры повреждения энтероцитов при целиакии. Терапевтический архив. 2022;94(4):511–516. https://doi.org/10.26442/00403660.2022.04.201480.