АССОЦИАЦИИ СОЧЕТАНИЙ МАТЕРИНСКИХ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ ИНТЕРЛЕЙКИНОВ И GST С ВРОЖДЕННЫМИ ПОРОКАМИ РАЗВИТИЯ У ПЛОДА И НОВОРОЖДЕННОГО

О. А. Глушкова1, Л. А. Гордеева1, И. В. Шаталина1 О. С. Попова1,

Е. Н. Воронина2, М. Л. Филипенко2

Научный руководитель: др мед. наук, проф. А. Н. Глушков

1Учреждение РАН Институт экологии человека СО РАН, г. Кемерово,

2Учреждение РАН Институт химической биологии и фундаментальной меди цины СО РАН, г. Новосибирск

Введение. По данным отечественных и зарубежных эпидемиологи ческих исследований частота врожденных пороков развития у плода и

новорожденного (ВПРПН) до сих пор остается достаточно высокой [2]. Их возникновение обусловлено генетическими и средовыми причинами [1]. При одинаковом воздействии генотоксических внешних факторов на беременных женщин, не у всех формируются ВПРПН. Это связано с ге нетически детерминируемой чувствительностью отдельных женщин к этим факторам. В связи с этим особую важность приобретает поиск ге нетических маркеров в генах метаболизма тератогенов (глютатионS трансферазы) и в генах иммунной защиты от ксенобиотиков (интерлей кины). До сих пор мало изученной остается связь сочетания этих генов с ВПРПН.

Цель работы. С целью поиска генетических маркеров изучали ас социации материнских генов IL1aR, IL1β, IL4, IL6, GSTT1 и GSTМ1 с

врожденными пороками развития у плода и новорожденного.

Материал и методы. Проведено обследование 538 женщин, про живающих на территории Кемеровской области. Группу сравнения со ставили 298 женщин, у которых отсутствовали в анамнезе спонтанные аборты и ВПРПН. На момент обследования 150 (50,3%) женщин были с физиологическим течением беременности в сроки 15–35 недель, а 148 (49,7%) женщин – роженицы условно «здорового» ребенка. Средний возраст обследуемых женщин был 26,6 лет. Исследуемую группу соста вили 240 женщин. Из них 165 (68,8%) женщин были беременными (15–

35 недель) и вынашивали плод, у которого с помощью ультразвукового исследования был установлен врожденный порок, а 75 (31,3%) – роже ницы с диагнозом – врожденный порок развития у новорожденного. В соответствии с Международной классификацией болезней (МКБ10: Q00Q99) структура врожденной аномалии была следующей: пороки сердечнососудистой системы (22,9%); пороки мочевыделительной си стемы (22,2%); множественные пороки развития плода (17,6%), патоло гия ЦНС (17,1%); пороки костномышечной системы (10,2%); пороки пи щеварительной системы (6,3%); расщелина губы и/или неба (3,8%). Средний возраст женщин в группе составил 25,6 лет. Изучаемые групп по возрасту статистически значимо не отличались друг от друга (р>0,05).

Геномную ДНК выделяли из лейковзвеси периферической крови с помощью метода фенолхлороформной экстракции с последующим

осаждением этанолом. Тестсистемы для молекулярногенетического

анализа полиморфизма IL1aR (интрон 2, VNTR 86 н. п.), IL1β (+3953, С>T), IL4 (интрон 3, VNTR 70 н. п.), IL6 (174, G>C), GSTT1 и GSTМ1 раз работаны в ИХБФМ СО РАН (г. Новосибирск). Полиморфизмы IL1β и IL6 выявляли с помощью ПДРФ ферментом Taq I (ООО «СибЭнзим», г. Новосибирск). Генотипирование IL1aR и IL4 проводили методом ПЦР, а GSTT1 и GSTМ1 мультиплексной ПЦР с флуоресцентной детекцией результатов в режиме реального времени, как описано в работе [3]. Гетерозиготы по мутации (генотип +/0) рассматривались в одной группе с

носителями нормальных генов (+). Статистическую обработку получен ных результатов проводили с помощью четырехпольной таблицы со пряженности с поправкой Йетса на непрерывность вариации (2). Нуле вую гипотезу отвергали при p≤0,05. Ко всем экспериментально установ ленным значениям уровня значимости была применена поправка Бон

феррони

p  0,05 , где m – количество независимых статистических те m

стов на уровне значимости α. На первом этапе количество независимых статистических тестов составило 6, на втором – 82 с целью исключения статистических ошибок при множественных сравнениях. Силу ассоциа ции анализируемых признаков определяли с помощью величины отно сительного риска (RR).

Результаты и обсуждение. Не выявлено ассоциаций аллелей и ге нотипов с рисков развития ВПРПН для следующих полиморфизмов:

IL1aR (интрон 2, VNTR 86 н. п.), IL1β (+3953, С>T), IL4 (интрон 3, VNTR

70 н. п.), IL6 (174, G>C) и GST М1. Ассоциация с риском развития ВПРПН выявлена только для генотипа GSTT1 «0». Частота встречаемо сти GSTT1 «0» у женщин с ВПРПН составила 36,2%, в то время как в контрольной группе 13,8% (χ2=35,86, p=0,00001, pс=0,00006, RR=3,54). Напротив, генотип GSTT1 «+» значимо чаще наблюдался в контрольной группе, чем у женщин c ВПРПН (86,2% против 63,8%, RR=0,28). Ранее отдельные исследователи выявили ассоциации материнского GSTТ1«0» с другими ВПРПН (дефект неба и губы, гипоспадия), а также с внутри утробной задержкой развития плода. Как известно, для большинства случаев заболеваний генотип GSTТ1 «+» у людей проявляет защитный эффект [4]. Подобная ситуация была выявлена в нашем исследовании, где женщины с генотипом GSTТ1 «+» значимо чаще вынашивали ребенка без внутриутробной патологии. Следовательно, материнский генотип GSTТ1 «+» можно рассматривать в качестве маркера устойчивости к ВПРПН.

На следующем этапе изучали ассоциации сочетаний материнских

генотипов отдельных генов интерлейкинов (IL1aR, IL1β, IL4, IL6) с GST при ВПРПН. Как оказалось, для сочетаний изучаемых генов интерлейки нов и GSTМ1 статистически значимые отличия отсутствовали. При ис следовании трехчленных комбинаций генотипов интерлейкинов и GSTТ1 мы провели сравнение 82 вариантов сочетаний. С учетом по правки Бонферрони для данного количества вариант величина уровня значимости ассоциации должна составлять менее (0,05/82) = 0,0006. Из всех проанализированных трехчленных комбинаций только генотип, со стоящий из сочетания полиморфных вариантов генов: IL1aR 4R/4R, IL1 β C/C, GSTТ1 «0», удовлетворял этому условию. Частота встречаемости этого генотипа у женщин с ВПРПН составила 44,44%, у женщин контрольной группы 13,64% (χ2=15,77, p=0,0006, RR=4,5). Таким образом, у

носителей этого генотипа более чем в 4 раза увеличивался риск разви тия ВПРПН. В литературе имеются сообщения об ассоциации GSTT1

«0» матери с ВПР у ее потомства [5]. Кроме того, обнаружено, что у лю дей с генотипом GSTТ1 «0» наблюдалась более низкая секреция воспа лительных цитокинов (TNFα и IL6) в отличие от людей с GSTТ1 «+». В отношении полиморфизма IL1aR у беременных женщин было установ лено, что у женщин с генотипом IL1aR 2R,2R отмечалась высокая концентрация вагинального белка IL1aR, а у женщин с генотипом IL1aR

4R,4R – низкая. Повидимому, у женщин с генотипом GSTТ1 «0» отсут ствие компенсаторных эффектов со стороны иммунной системы (слабый иммунный ответ, детерминированный IL1aR 4R,4R и IL1 β C/C) может

способствовать формированию ВПР у потомства. В нашем исследова нии материнский полиморфизм гена GSTT1 оказывал влияние на образование ВПРПН. При изучении сочетаний полиморфизмов генов систе мы интерлейкинов с геном биотрансформации ксенобиотиков относи тельный риск развития заболевания увеличился с 3,5 до 4,5.

Выводы. Материнские гены GSTТ1 и IL1 (aR, β) оказывают влияние на формирование ВПРПН. Выявлены положительные ассоциации с ВПРПН: GSTT1 «0» и сочетание IL1aR 4R/4R, IL1 β C/C, GSTТ1 «0», а также отрицательные ассоцации: GSTT1 «+» и сочетание IL1aR 4R/4R,

IL1 β C/C, GSTТ1 «+». Исследование генетических полиморфизмов ге нов интерлейкинов и фермента II фазы детоксикации ксенобиотиков у

женщин репродуктивного возраста рекомендуется для выявления групп женщин с высоким риском развития врожденной аномалий у ребенка.

Список литературы:

1. Демикова Н. С., Хандогина Е. К., Воробьева Л. М., Федотова Н. А., Кобринский Б. А. Сравнительный анализ частоты врожденных пороков развития в регионах расположения предприятий ядерного топливного цикла // Экологическая гене тика. – 2010. – Т. VIII, вып.2. – С. 2935.

2. Хаматханова Е. М., Кучеров Ю. И. Эпидемиологические аспекты врожденных по роков развития // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2007. – №

6. С. 3539.

3. Kostrykina N. A., Pechkovskii E. V., Mishukova O. V. et al. Studying the association of polymorphic variants of GSTM1 and GSTT1 genes with breast cancer in female resi dents of Altai Krai // Bulletin Experimental Biology and Medicine. – 2009. – Vol. 148,

№1. – P. 8993.

4. Landi S. Mammalian class theta GST and susceptibility to carcinogens: a review. // Mutation Research. – 2000. – Vol. 463. – P. 247–283.

5. van Rooij I. A., Wegerif M. J., Roelofs H. M. et al. Smoking, genetic polymorphisms in biotransformation enzymes, and nonsyndromic oral clefting: a geneenvironment in teraction // Epidemiol. – 2001риантов генов: IL1aR 4R/4R, IL1 β C/C, GSTТ1 «0», удовлетворял этому условию. Частота встречаемости этого генотипа у женщин с ВПРПН составила 44,44%, у женщин контрольной группы 13,64% (χ2=15,77, p=0,0006, RR=4,5). Таким образом, у

носителей этого генотипа более чем в 4 раза увеличивался риск разви тия ВПРПН. В литературе имеются сообщения об ассоциации GSTT1

«0» матери с ВПР у ее потомства [5]. Кроме того, обнаружено, что у лю дей с генотипом GSTТ1 «0» наблюдалась более низкая секреция воспа лительных цитокинов (TNFα и IL6) в отличие от людей с GSTТ1 «+». В отношении полиморфизма IL1aR у беременных женщин было установ лено, что у женщин с генотипом IL1aR 2R,2R отмечалась высокая концентрация вагинального белка IL1aR, а у женщин с генотипом IL1aR

4R,4R – низкая. Повидимому, у женщин с генотипом GSTТ1 «0» отсут ствие компенсаторных эффектов со стороны иммунной системы (слабый иммунный ответ, детерминированный IL1aR 4R,4R и IL1 β C/C) может

способствовать формированию ВПР у потомства. В нашем исследова нии материнский полиморфизм гена GSTT1 оказывал влияние на образование ВПРПН. При изучении сочетаний полиморфизмов генов систе мы интерлейкинов с геном биотрансформации ксенобиотиков относи тельный риск развития заболевания увеличился с 3,5 до 4,5.

Выводы. Материнские гены GSTТ1 и IL1 (aR, β) оказывают влияние на формирование ВПРПН. Выявлены положительные ассоциации с ВПРПН: GSTT1 «0» и сочетание IL1aR 4R/4R, IL1 β C/C, GSTТ1 «0», а также отрицательные ассоцации: GSTT1 «+» и сочетание IL1aR 4R/4R,

IL1 β C/C, GSTТ1 «+». Исследование генетических полиморфизмов ге нов интерлейкинов и фермента II фазы детоксикации ксенобиотиков у

женщин репродуктивного возраста рекомендуется для выявления групп женщин с высоким риском развития врожденной аномалий у ребенка.

Список литературы:

1. Демикова Н. С., Хандогина Е. К., Воробьева Л. М., Федотова Н. А., Кобринский Б. А. Сравнительный анализ частоты врожденных пороков развития в регионах расположения предприятий ядерного топливного цикла // Экологическая гене тика. – 2010. – Т. VIII, вып.2. – С. 2935.

2. Хаматханова Е. М., Кучеров Ю. И. Эпидемиологические аспекты врожденных по роков развития // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2007. – №

6. С. 3539.

3. Kostrykina N. A., Pechkovskii E. V., Mishukova O. V. et al. Studying the association of polymorphic variants of GSTM1 and GSTT1 genes with breast cancer in female resi dents of Altai Krai // Bulletin Experimental Biology and Medicine. – 2009. – Vol. 148,

№1. – P. 8993.

4. Landi S. Mammalian class theta GST and susceptibility to carcinogens: a review. // Mutation Research. – 2000. – Vol. 463. – P. 247–283.

5. van Rooij I. A., Wegerif M. J., Roelofs H. M. et al. Smoking, genetic polymorphisms in biotransformation enzymes, and nonsyndromic oral clefting: a geneenvironment in teraction // Epidemiol. – 2001. – Vol. 12, №5. – P. 5027.

Материал взят из: Медикобиологические науки: достижения и перспективы (г. Томск, 10-11 ноября 2011 г.): сборник материалов I Всероссийской научной студенческой конференции