Генетические факторы развития преэклампсии в популяциях различного этнического происхождения

Ворожищева, Анна Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Генетические факторы развития преэклампсии в популяциях различного этнического происхождения
ВАК РФ 03.02.07, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Генетические факторы развития преэклампсии в популяциях различного этнического происхождения"

На правах рукописи

ВОРОЖИЩЕВА Анна Юрьевна

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ ПРЕЭКЛАМПСИИ В ПОПУЛЯЦИЯХ РАЗЛИЧНОГО ЭТНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

03.02.07-генетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

13 ФЕВ 2014

005544994

Томск - 2014

005544994

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт медицинской генетики» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор, Степанов Вадим Анатольевич

Официальные оппоненты:

Назаренко Людмила Павловна, доктор медицинских наук, профессор; Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт медицинской генетики» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, руководитель лаборатории наследственной патологии

Евтушенко Ирина Дмитриевна, доктор медицинских наук, профессор; Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта» Северо-Западного отделения Российской академии медицинских наук

диссертационного сс .1 ФГБУ «Научно-исследовательский

институт медицинской генетики» СО РАМН по адресу: 634050, г. Томск, ул. Московский тракт, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Научно-исследовательский институт медицинской генетики» СО РАМН по адресу: 634050, г. Томск, ул. Набережная реки У шайки, д. 10.

Автореферат разослан « ^^ » 2014 г.

Зашита состоится

года в Т'Р часов на заседании

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

И.Ю. Хитринская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема изучения генетических механизмов предрасположенности к многофакторным заболеваниям (МФЗ) остается одной из наиболее актуальных в генетике человека (Баранов, 2011). Важность этого вопроса определяется огромным значением полигенных болезней для современной медицины. Одним из направлений для понимания роли генетических маркеров в развитии МФЗ является эволюционный подход к изучению их генетической архитектуры (Пузырев, Кучер, 2011).

Генетические особенности индивида в значительной мере определяются его принадлежностью к определенной этнической группе. В глобальном масштабе популяции по любым системам маркеров, включая и генетические, объединяются в расово-континентальные группы, однако, данная закономерность проявляется и на меньших масштабах - для континентальных и субконтинентальных групп популяций (Cavalli-Sforza, 1998; Li et al., 2008). Причина такой картины заключается в эволюционной истории генетического разнообразия, формировавшегося в процессе расселения современного человека, в основном, под действием миграций и дрейфа генов (Степанов, 2010; Боринская, 2008).

Ряд современных исследований демонстрирует существенную генетическую дифференциацию популяций по генам, ассоциированным с комплексными болезнями (Ioannidis et al., 2004; Adeyemo, Rotimi, 2010; Marigorta et al., 2011; Ding, Kullo, 2011; Chang et al., 2011). Показано, что различия в частотах генов подверженности к МФЗ могут быть одной из причин межэтнических различий в распространенности этих болезней (Ioannidis et al., 2004; Fu et al., 2011). В рамках представленной работы проблема популяционной специфичности генетической компоненты сложнонаследуемых признаков и МФЗ конкретизирована в отношении одного из наиболее тяжелых осложнений беременности - преэклампсии и связанных с ним количественных признаков в нескольких этнических группах населения России (русские, буряты, якуты).

Преэклампсия (ПЭ), являющаяся одним из основных факторов перинатальной заболеваемости в мире, стабильно занимает 3—4 место в структуре причин материнской заболеваемости и смертности в Российской Федерации в течение последнего десятилетия (Айламазян, Мозговая, 2008; Сюндюкова и др., 2013). По данным ВОЗ, эта патология значительно повышает уровень заболеваемости в младенческом и раннем детском возрасте (Polsani et al., 2013). В нашей стране среди здоровых первобеременных ПЭ выявляется в 6-12% случаев, а при наличии экстрагенитальной патологии — в 20-40%, причем за последние годы частота тяжелых форм возросла более чем на 6% (Серов, 2009; Макаров и др., 2010).

Результаты зарубежных и отечественных исследований свидетельствуют о наличии связи эпидемиологии и течения ПЭ с этнической и расовой принадлежностью. Так, Brown и соавторами установлены этнические различия в частотах встречаемости данной патологии среди афроамериканок, белых и испаноязычных американок (Brown et al., 2007). Аналогичные результаты были

получены в работе японских ученых (Tanaka et al., 2007). Отечественные исследования, посвященные данной проблеме, весьма немногочисленны. Показано, что для беременных женщин бурятской популяции характерно ранее развитие ПЭ и ее более тяжелое течение по сравнению с русскими (Фаткуллина и др., 2011).

Что касается изучения генетических факторов развития данной патологии, то к настоящему времени показаны ассоциации с ПЭ более 100 полиморфных вариантов генов (HuGENet.org). Однако следует отметить, что большинство данных работ выполнено за рубежом, а отечественные исследования проведены преимущественно в русской этнической группе (Мозговая, 2003; Радьков и др., 2011; Добродомова, 2012 и др.). В литературе обнаружены только две работы, посвященные анализу наследственной предрасположенности к ПЭ в монголоидных популяциях России (Еремина, 1999; Павлова, 2011).

Несмотря на некоторые успехи в изучении молекулярных механизмов ПЭ, следует отметить, что результаты, полученные разными исследователями при изучении генетической предрасположенности к этому заболеванию, зачастую противоречивы для отдельных этнических групп. Некоторые авторы в качестве основной причины такого рода противоречий рассматривают вариабельность структуры наследственной компоненты ПЭ между различными популяционными выборками, формирующуюся в результате демографической истории конкретной популяции (Хуснутдинова, Боринская, 2002; Lokki et al., 2011; Anderson et al., 2012).

Таким образом, представляется чрезвычайно актуальным изучение структуры наследственной предрасположенности к преэклампсии с учетом этнической принадлежности и поиск общих и этноспецифичных генетических маркеров данной патологии.

Цель работы: Оценить общность и специфичность генетической компоненты подверженности к преэклампсии в популяциях различного этнического происхождения.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать генетическое разнообразие и дифференциацию по полиморфным вариантам генов MTHFR, F2, F5, SERPINE1, NOS3, ACE, LEP, VEGF, AGT и ACVR2A в выборках здоровых индивидов и у больных из русской, якутской и бурятской этнических групп.

2. Провести анализ ассоциаций выбранных аллельных вариантов генов с преэклампсией в популяциях различного этнического происхождения (русские, якуты, буряты).

3. Изучить ассоциации выбранных полиморфных вариантов генов с патогенетически значимыми для преэклампсии количественными признаками (антропометрические показатели, уровень САД, ДАД, показатели коагулограммы) в обследованных группах.

4. Оценить прогностическую значимость комплекса исследованных генетических маркеров и параклинических показателей в изученных этнических группах.

Научная новизна исследования: Получены новые знания об особенностях структуры генофонда населения Сибири по генам ¿ЕР, УЕОЕ и АСУЯ2А. Впервые покачана ассоциация с ПЭ у якутов и русских tagSNP гена ЬЕР (ге 11763517, 152071045 и ге2167270) и гена АСУЯ2А (ге 17742342). В группах больных ПЭ го якутской и бурятской популяций впервые продемонстрирована связь наследственной вариабельности генов УЕОЕ и МТНЕЯ с антропометрическими показателями. Установлена ассоциация аллельных вариантов гена АСУ112А с показателями коагулограммы и уровнем артериального давления у русских и якутов. Впервые в России проведена оценка общности и этноспецифичности генетической компоненты подверженности к ПЭ в якутской, русской и бурятской популяциях.

Теоретическая н практическая значимость: Новые данные, касающиеся ассоциации с ПЭ полиморфных вариантов изученных генов дополняют фундаментальные знания о генетической компоненте данной патологии, могут служить основой доя дальнейшего исследования ее молекулярных механизмов и быть использованы в учебном процессе на факультетах вузов биологического и медицинского профиля.

Полученные данные об ассоциации полиморфных вариантов генов УЕОЕ, ЬЕР, АСУП2Л, БЕЯРШЕ1, МТНЕЯ, ЫОБЗ, Е5 с преэклампсией и вариабельностью ряда патогенетически значимых для данной патологии признаков могут быть учтены при организации профилактических мероприятий и формировании групп риска развития данной патологии с учетом межэтнических различий.

Положения, выносимые на защиту:

1. Структура предрасположенности к преэклампсии по системе полиморфных вариантов генов, вовлеченных в ангиогенез, регуляцию функционирования системы гемостаза и формирование эндотелиалыюй дисфункции, имеет как общие (гены БЕЯР1Ш1 и ИОБЗ) так и этноспецифичные (гены МТНЕЯ, УЕОЕ и 1ЕР) компоненты у русских, якутов и бурят.

2. Распределение частот гаплотипов генов УЕОЕ, АСУЯ2А и ЬЕР в изученных выборках и их ассоциации с ПЭ характеризуются расовой и/или этнической специфичностью. В этнической выборке русских наблюдаются отлитая в структуре неравновесия по сцеплению локусов УЕОЕ и ЬЕР между группами, дифференцирующимися по наличию/отсутствию болезни.

3. Аллельные варианты генов УЕвЕ, БЕЯРШЕ!, МТНЕЯ и АСЕ ассоциированы с антропометрическими параметрами в группах больных ПЭ из якутской и бурятской популяций. Полиморфные маркеры генов АСУЯ2А, 5ЕЯРШЕ1, ЫОБЗ и АСЕ связаны с вариабельностью показателей коагулограммы у русских и бурятов. С уровнем артериального давления ассоциированы генетический маркер ге 17742342 локуса АСШ2А в контрольной выборке из якутской популяции и полиморфные варианты С894Т и УШИ гена МШ в группе пациенток с ПЭ и в контроле у русских.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на

ежегодной конференции Европейского общества генетиков человека (Париж,

Франция, июнь 2013 г.), на международной конференции «Высокопроизводительное

секвенирование в геномике» (Новосибирск, июль 2013 г.), на научно-практической конференции «Актуальные вопросы лабораторной медицины» (Новокузнецк, декабрь 2013 г.), на межлабораторном семинаре ФГБУ «НИИМГ» СО РАМН (декабрь 2013).

Публикации. По теме исследования опубликовано б работ, из них 2 статьи в

журналах перечня ВАК.

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 204 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы. Библиографический указатель включает 283 источника, из них 221 зарубежный. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами и 45 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведен анализ клинико-анамнестических данных течения и исходов беременности у 1141 женщины. Обращалось внимание на возраст, течение и исходы предыдущих беременностей, сопутствующие заболевания, осложнения в родах; антропометрические признаки и показатели коагулограммы, измеренные в первом триместре беременности (табл. 1). Материал собирался на базе МАУЗ «Родильный дом №4» и ОГЪУЗ «Родильный дом им. H.A. Семашко» г. Томска, Перинатального центра РБ№1 г. Якутска и ГБУЗ «Республиканский перинатальный центр» г. Улан-Удэ. Образцы ДНК женщин из бурятской популяции были предоставлены для исследования канд. мед. наук Е.Р. Ереминой, индивидов из якутской популяции -доктором мед. наук Н.Р. Максимовой. Исследование было одобрено комитетом по биомедицинской этике ФГБУ «НИИ медицинской генетики» СО РАМН.

Таблица 1

Краткая характеристика обследуемых групп__

Показатель Пациентки с ПЭ Контрольная группа

Русские Буряты Якуты Русские Буряты Якуты

Количество индивидов 157 140 217 210 207 210

Средний возраст, лет 28,6±5,7 29,1±5,2 30,4±7,7 27,5±4,6 47,5±4,8 32,5±7,2

Умеренная ПЭ, % 53 50 54 - - -

Тяжелая ПЭ, % 47 50 46 - - -

Наличие хронических заболеваний, % 76 86 83 23 25 39

Диагноз ПЭ был установлен в соответствии с Международной классификацией болезней 10-го пересмотра. Степень тяжести ПЭ оценивалась по критериям Федеральных клинических рекомендаций «Гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде. Преэклампсия. Эклампсия» (Сухих и др., 2013). Группа пациенток с ПЭ во всех трех популяционных выборках была неоднородной как по степени тяжести, так и по наличию ранее предшествовавших и сопутствующих фоновых заболеваний. Контрольную группу составили женщины с физиологической беременностью и отсутствием

неблагоприятного акушерского анамнеза. По показателю среднего возраста все группы были сопоставимы, за исключением контрольной выборки бурят, данные для которой были собраны ретроспективно.

В работе изучено 20 полиморфных вариантов 10-ти генов-кандидатов подверженности к ПЭ (Табл. 2): фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), лептина (LEP), метилентеграгвдрофолатредукгазы (MTHFR), пятого фактора свертывания крови (F5), рецептора активина второго типа (ACVR2A), протромбина (F2), ингибитора активатора плазминогена (SERPINE1), эндотелиальной синтазы оксида азота (NOS3), апгиотензиногена (ЛОТ) и ангиотензин конвертирующего фермента (АСЕ). В генах ACVR2A, LEP и VEGF для исследования были выбраны tagSNP, идентифицированные с помощью алгоритма «Aggressive tagging» (Barret et aL, 2009).

Таблица 2

Краткая характеристика исследованных SNPs

№ Ген Полиморфные варианты Хромосома Аллели Предковый аллель Локализация в гене Тип исследования*

1 LEP rs2167270 (Gl9А) 7 A/G G 5-UTR ПГАЭ

2 LEP rs2278815 7 MC, G интрон ПГАЭ

3 LEP rsl 1763517 7 C/T T интрон ПГАЭ

4 LEP rs2071045 7 CAT T ингрон ПГАЭ

5 LEP rs3828942 7 A/G G интрон ПГАЭ

6 VEGF rs3025000 6 C/T С интрон ПГАЭ

7 VEGF rs3025010 6 C/T С интрон ПГАЭ

8 VEGF rsl0434 (G1612A) 6 A/G G З'-UTR ПГАЭ

9 ACVR2A rsl 014064 2 A/G А HirrpoH ПГАС

10 ACVR2A rsl 77423 42 2 A/C А интрон ПГАС

И ACVR2A rs2161984 2 A/G G интрон ПГАС

12 ACVR2A rsl 0497025 2 C/G С интрон ПГАС

13 MTHFR rsl801133 (C677T) 1 C/T С экзон МА

14 F5 rs6025 (G1691A) 1 G/A G экзон МА

15 F2 rs 1799963 (G20210A) 11 A/G G З'-UTR МА

16 SERPINEl rsl 799889 (-675 4G/5G) 7 4G/5G 5G 5-UTR МА

17 NOS3 rs 1799983 (G894T) 7 G/T G экзон МА

18 NOS3 VNTR 7 A/B - ингрон МА

19 AGT rs699 (M235T) 1 C/T С экзон МА

20 ACE rs4646994 17 I/D - интрон МА

Примечание: * - ассоциация локуса с ПЭ показана при проведении полногеномного анализ экспрессии генов (ПГАЭ) или полногеномного анализа сцепления в семьях (ПГАС) либо нескольких мета-анализов (МА).

Выделение ДНК из лейкоцитов периферической крови проводили стандартным методом с использованием фенол-хлороформной очистки (Johns, Paulus-Thomas, 1989). Генотипирование осуществляли с помощью амплификации соответствующих

участков генома методами полимеразной цепной реакции (ПЦР), анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) и ПЦР в режиме реального времени, используя структуру праймеров и параметры температурных циклов, описанных в литературе (Jeunemaitre, 1998; Karvonen et al., 1998; Kupferminc et al., 1999; Novoradovsky et al., 1999; Basiak, Smolarz, 2000; Sazci et al., 2004) или подобранных в рамках настоящей работы.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с помощью пакетов программ «SPSS 13», «Statistica 7.0», «ARLEQUIN» n«IIapIovicw 4.2». Распределение генотипов исследованных полиморфных вариантов проверяли на соответствие ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга с помощью точного теста Фишера (Вейр, 1995). Для сравнения частот аллелей и генотипов между анализируемыми группами использовали критерий х2 Пирсона с поправкой Иейтса или точный тест Фишера. Для оценки ассоциаций полиморфных вариантов генов с патологическим фенотипом рассчитывали показатель «отношение шансов» - OR. Для определения характера распределения полученных данных использовали критерий Шапиро-Уилка. Для анализа количественных признаков при сравнении двух независимых выборок с нормальным распределением использовали дисперсионный анализ, при отклонении от нормального распределения - критерий Манна-Уитни для двух и критерий Крускала-Уоллиса для трех и более независимых выборок (Гланц, 1999). Статистически значимыми считали различия для р<0,05 после коррекции на множественные сравнения. Структура неравновесия по сцеплению (LD) и частоты гаплотипов оценивались с помощью коэффициентов Левонтина (D') и корреляции Пирсона (г2), ЕМ-алгоритма и алгоритма «Solid spine LD» (Lewontin, 1964; Barret et al., 2005). Оценка прогностических качеств панели генетических полиморфных маркеров ПЭ проводилась с помощью ROC (Receiver Operator Characteristic) -анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика генетического разнообразия и ассоциации с преэклампсией аллелей и генотипов исследованных локусов в этнических выборках русских, якутов и бурят Из 20-ти изученных локусов полиморфными в обследованных группах оказались все, кроме rs6025 гена F5 и rsl799963 гена F2 у якутов и бурят (табл. 3). Отклонение от равновесия Харди-Вайнберга было зафиксировано для локусов rs 10497025 в группе больных ПЭ якутов; rsl7742342 и rs2071045 в контрольной выборке из бурятской популяции, а также rs2167270, rsll763517, rs3025010, -675 4G/5G, С677Т и G894T у русских больных ПЭ, что обусловлено, вероятно, спецификой популяционно-генетических процессов, либо связано с функциональной значимостью локуса (Хедрик, 2003). Анализ генетического разнообразия в контрольных выборках показал статистически значимые различия в распределении частот генотипов шести SNP (rsl7742342 гена ACVR2A, rsl 1763517 гена LEP, М235Т гена AGT, С677Т гена MTHFR, I/D-полиморфизма гена АСЕ, VNTR-полиморфизма гена NOS3), которые выявлялись при сравнении не только русских с монголоидными популяциями, но и последних между собой.

Таблица 3

Распределения частот (в %) генотипов изученных в обследованных группах

Ген вот Генотип Обследованные группы

Якуты Буряты Русские

ПЭ II х2 (р)* ПЭ И х2 (Р)* ПЭ Л . х2(р)*

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 и 12

АСУЯ2А 1-81014064 АА 39 39 34 35 38 44 1.73 (0.42)

АО 50 47 49 48 или (0.95) 45 43

вО 12 14 (1».6/) 17 18 17 13

ге17742342 АА 92 93 0.11 (0.94) 84 83 0.68 66 76 0.09

АС 8 7 13 15 33 23

СС 0 0 3 2 1 1

ге2161984 во 41 41 0.33 (0.85) 36 42 1.65 (0.44) 40 44 0.79 (0.67)

вА 48 46 46 42 45 44

АА 12 13 19 16 15 12

гв10497025 СС 86 83 0.06 (0.80) 82 87 1.83 (0.18) 51 53 0.77 (0.38)

СО 12 17 17 12 39 40

ОО 2 1 1 1 10 6

1ЕР ге2167270 во 60 56 3.57 (0.17) 66 60 1.28 (0.53) 46 48 9.27 (0.01)

вА 36 35 30 34 38 45

АА 4 9 5 7 17 7

п.2278815 во 15 12 1.89 (0.39) 7 12 5.03 (0.08) 26 22 1.09 (0.58)

ОА 41 37 35 40 45 47

АА 45 51 58 48 29 32

1763517 ТТ 73 55 15.79 (.001) 68 68 0.01 (0.99) 34 34 1.81 (0.4)

ТС 23 36 29 29 40 46

СС 4 9 4 4 26 20

152071045 ТТ 15 21 10.36 (.006) 23 22 1.43 (0.49) 63 60 0.28

ТС 42 51 47 42 36 35

СС 43 28 30 36 2 5

ге3828942 ОО 7 5 2.51 (0.29) 6 4 0.72 (0.7) 29 31 1.06 (0.59)

вА 37 44 37 38 46 48

АА 56 51 56 57 26 21

УЕвР ге3025000 СС 46 53 3.02 (0.22) 52 49 0.43 (0.81) 54 59 2.16 (0.34)

ст 47 38 38 41 39 37

ТТ 7 9 10 11 8 4

ге3025010 СС 8 8 0.18 (0.91) 13 10 1.38 16 27 16.87 (.001)

ст 37 35 31 36 34 43

ТТ 55 57 56 54 (0.51) 50 30

ОО 63 65 59 56 38 49 5.13 (0.08)

ге10434 ОА 33 33 36 39 0.42 43 40

АА 5 2 4 5 (0.81) 19 12

АйТ С704Т сс 38 34 47 53 28 23 1.11 (0-57)

СТ 44 50 44 36 1.94 43 44

ТТ 18 16 9 11 (0. за) 29 32

Окончание таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 G/G 8 14 17 27 17 21

-675 4G/5G -/G 40 45 5.57 41 48 11.93 35 47 10.22

1 -/- 51 42 (0.06) 42 25 (.003) 48 32 (.006)

1 СС 76 71 2.87 (0.24) 57 56 1.82 (0.4) 52 59 6.97 (0.03)

С677Т ст 24 27 38 35 35 36

тт 1 3 5 9 13 5

GG 100 99 99 100 95 98

¡г G1691A GA 0 1 0.24 1 0 0.39 5 2 0.14

АА 0 0 0 0 0 0

GG 100 100 100 100 98 99

в« G20210A GA 0 0 - 0 0 - 2 2 0.70

АА 0 0 0 0 0 0

II 33 29 2.85 (0.24) 15 13 2.43 (0.3) 22 28 1.81 (0.41)

I/O ID 48 46 48 41 50 50

DD 19 26 37 46 27 23

АА 1 0 0 1 5 5 3.18 (0.2)

VNTR АВ 7 8 0.93 7 17 0.01 34 26

% ВВ 92 92 93 83 61 70

Т1 GG 50 63 8.52 (0.01) 60 69 40 48 14.04 (.001)

G894T GT 45 34 37 28 0.15 57 40

¡г: ТТ 5 3 3 2 3 12

Примечание: * - значение критерия х2 с поправкой Йейтса и/или точный критерий Фишера и уровень значимости (р) получены при сравнении частот аллелей и генотипов контрольной группы и группы больных ПЭ внутри популяционной выборки. Жирным шрифтом выделены статистически значимые отличия (рс0,05).

При сравнении частот генотипов между пациентками с ПЭ из различных этнических выборок статистически значимые отличия между всеми изученными группами были зафиксированы для локусов rsl7742342 гена ACVR2A, rs2278815 и rs2071045 гена LEP, между русскими и одной или двумя из монголоидных выборок -для маркеров rsl0497025 гена ACVR2A, rs2167270, rsl 1763517 и rs3828942 гена LEP, rs 10434 гена VEGF, М235Т гена AGT, С677Т гена MTHFR, G1691A гена F5, I/D-полиморфизма гена Л СЕ, VNTR-полиморфизма и маркера G894T гена NOS3.

Полученные оценю! частот аллелей изученных SNP для исследованных этнических групп находятся в пределах вариаций частот аллелей данных маркеров в европеоидных и монголоидных популяциях, представленных в базе данных международного проекта «1000 геномов» (рис. 1). Показано, что для трех tagSNP гена LEP (rs3828942, rs2278815, rs2071045) частоты предковых аллелей были максимальны у представителей негроидной расы (85-95%) и минимальны - у монголоидов (23-34%). Максимальная средняя гетерозиготность (Не) по совокупности локусов зафиксирована в контрольной выборке русских (0,37), минимальная - в контрольной группе бурятов (0,31). У якутов данный показатель составил 0,32. Среднее значение коэффициента генетической дифференциации (Fst) изученных

групп по всем исследованным маркерам составило 0,043. Следует отметить, что как для сибирских, так и для зарубежных популяций, характерен широкий разброс частот рассматриваемых аллельных вариантов между представителями различных рас и этнических групп, что наряду с результатами проведенных ранее работ (Малярчук и др., 2009; Кучер и др., 2010) подтверждает важность учета популяционной принадлежности индивидов при проведении ассоциативных исследований.

♦ rs2167270

■ rs2278815 A rsll763517 X rs2071045 Ж rs3828942

♦ rs3025000 rs3025010 rsl0434

- rsl014064

♦ rsl7742342

■ rs2161984 A rsl0497025 X rsl801133

rs6025 Ж rsl799963 + rsl799983 rs699

Рис. 1. Частоты предковых аллелей изученных SNP в исследованных в настоящей работе группах и популяциях из проекта «1000 геномов». Принято следующее обозначение популяций: ASW - афроамериканцы, LWK - лухья, YRI - йоруба, СНВ -китайцы, JPT - японцы, YAC РЕ и YACCON - якуты (ПЭ и контроль), BURPE и BURCON - буряты (ПЭ и контроль), CEU - европеоиды из штата Юта, FIN - финны, GBR - англичане, TSI - итальянцы, RÜSPE и RUSCON - русские (ПЭ и контроль).

Анализ ассоциации с ПЭ полиморфных вариантов генов SERPINE1, F2, F5, MTHFR, NOS3, AGT и АСЕ в обследованных группах

Из изученных полиморфных вариантов генов, вовлеченных в развитие эндотелиальной дисфункции и гиперкоагуляции, выявлен только один аллельный вариант - rs 1799889 (-675 4G/5G) гена SERPINE1, ассоциированный с развитием ПЭ во всех трех этнических группах (табл. 3): частота генотипа 4G/4G и аллеля 4G была статистически значимо выше у больных ПЭ по сравнению с женщинами, формирующими контрольные группы, в бурятской, русской и якутской популяциях (OR=2,16, CI: 1,46-3,42; OR=2,01; CI: 1,30-3,07; OR=l,48; CI:1,01-2,17, для генотипа 4G/4G соответственно).

Другим SNP, значимо ассоциированным с ПЭ как в европеоидной так и в монголоидной популяциях, являлся аллельный вариант G894T гена NOS3 (табл. 3): более высокая частота генотипа GT по сравнению с контрольной выборкой была зафиксирована в группе пациенток с ПЭ из якутской и русской популяций (OR=l,63,

С1:1,10-2,41; 011=1,78, С1:1,15-2,76). Однако, в данных этнических группах были выявлены различные генотипы, протективные в отношении развития ПЭ: ОО для якутской популяции (ОЫ=0,56, С1:0,58-0,83) и ТТ для русской (ОН=0,26, С1:0,07-0,50). В то же время у бурятов с повышенной предрасположенностью к ПЭ был ассоциирован другой вариант гена МШ - полиморфизм УЫТЯ (табл. 3): (011=2,65; С1:1,26-5,54 для генотипа ВВ, ОЯ=2,57; С1:1,25-5,07 для аллеля В).

В русской этнической выборке была установлена ассоциация с ПЭ полиморфного варианта С677Т гена МТНЕЯ: в группе больных отмечалось значимое повышение частоты генотипа ТТ (ОЯ=2,69; С1:1,25 - 5,79) и аллеля Т по сравнению с этими показателями в контроле (табл. 3). В якутской и бурятской этнических группах данный вариант не был связан с ПЭ.

Для более детального изучения роли исследованных БЫР в подверженности к ПЭ был проведен анализ их ассоциации с отдельными клиническими формами данной патологии, классифицированными по степени тяжести. В бурятской популяции генотип 40/40 и аллель 40 маркера -675 40/50 гена БЕЯРШ! был ассоциирован как с умеренной (/2=7,29, р=0,03; ОК=2,09; С1:1,18-3,70; /2=4,86, р=0,04; ОЯ=1,43; С1:0,97-2,10, соответственно для генотипа 4С/4а и аллеля 4С), так и с тяжелой (/^13,52, р=0,001; 01<=2,22; С1:1,26-3,92; /2=13,79, р=0,0002; 011=2,12; С1:1,42-3,18, соответственно для генотипа 40/40 и аллеля 4в) формами ПЭ. В якутской популяции наблюдалась ассоциация аллеля с умеренной (/ =4,79, р=0,028; <Ж=1,51; С1:1,06-2,16) и тяжелой формами (/2=4,48, р=0,046; 011=1,43; С1:1,01-2,37) данной патологии. Наряду с этим, в русской популяции выявлено, что повышенная частота генотипа 40/40 и аллеля 40 в общей группе больных с ПЭ по сравнению с контролем, по-видимому, обусловлена еще более высокой частотой данного генотипа у больных с умеренной формой заболевания (/"=10,04, р=0,007; ОЫ=2,39; С1:1,38-4,12; / 2=8,94, р=0,003; 011=1,84; С1:1,23-2,76, соответственно для генотипа 40/4в и аллеля 40), тогда как у больных с тяжелой ПЭ значение данных показателей статистически значимо не отличалось от контрольной группы.

Подобная закономерность в распределении частот аллелей и генотипов у русских была обнаружена и для локуса С677Т гена МТНЕЯ: значимое повышение частоты генотипа 677ТТ и аллеля Т по сравнению с контрольной выборкой было зафиксировано только в подгруппе с умеренной формой ПЭ (/2= 11,92, р=0,003; 011=4,11; С1:1,75-9,66 для генотипа 677ТТ; /2=7,55, р=0,006; ОЯ=1,78; С1:1,18-2,70 для аллеля Т). Необходимо отметить, что ассоциации данного локуса с отдельными клиническими формами ПЭ в якутской и бурятской популяциях выявлено не было.

В бурятской этнической группе связь УШИ-полиморфизма гена N083 с подверженностью к ПЭ также была показана только для умеренной формы данной патологии (^=13,07, р=0,001; ОЫ=4,61; С1:1,89-11,29 для генотипа ВВ; /2=6,44, р=0,001; ОК=4,19; С1:1,27-13,84 для аллеля В).

В якутской и русской популяциях не было вьивлено ассоциации У>ГШ-полиморфизма гена N053 ни с одной из рассматриваемых клинических форм ПЭ,

однако была установлена связь с повышенной восприимчивостью к ПЭ другого изучаемого в настоящей работе аллелыюго варианта гена NOS3 - G894T. Так, статистически значимое повышение генотипа GT отмечалось как при умеренной, так и при тяжелой форме ПЭ у русских (/2=6,05,р=0ДШ; OR=2,()3; CI: 1,18-3,49;х 2=5,55, р=0,018; OR=l,91, С1:1,14-3,18 для умеренной и тяжелой форм соответственно), умеренной форме у бурятов (¿2=7,33, р=0,010; OR=2,15; С1:1,23-3,76) и тяжелой форме у якутов (/2=4,67, р=0,03; OR=l,74; С1:1,08-2,70) по сравнению с контрольной группой. Кроме того, в якутской и бурятской популяциях была зафиксирована ассоциация алелля Т с умеренной формой ПЭ (/ г=8,42, р=0,004; OR=l,73; CI: 1,192,52 и z 2=9,67, р=0,002; OR=2,02; CI: 1,29-3,17 для якутов и бурятов соответственно).

В популяции русских с тяжелой формой ПЭ была установлена также ассоциация генотипа GA и аллеля А полиморфного варианта G1691A гена F5 (уровень значимости для критерия Фишера составил 0,015 для генотипа GA и 0,016 для аллеля A; OR=4,68; CI: 1,33-16,44, OR=4,52; CI: 1,31-15,66, соответственно).

По аллельным вариантам М235Т гена ЛОТ, G1691A и G20210A генов F5 и F2, I/D-полиморфизму гена АСЕ во всех обследованных группах из якутской и бурятской популяций статистически значимых различий в распределении частот аллелей и генотипов выявлено не было.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о важной роли изученных полиморфных вариантов генов NOS3, MTHFR и SERPINE1 в предрасположенности к развитию ПЭ. Известно, что при тяжелой форме ПЭ наблюдаются дисфункция эндотелия и изменения системы фибринолиза, проявляющиеся активацией внутрисосудистого свертывания. (Зайнулина, 2013). Основным фактором регуляции фибринолиза является ингибитор активатора плазминогена 1-го типа (РАМ), кодируемый геном SERPINE1 (Morgan et al., 2013). Необходимо отметить, что наряду с регуляцией фибринолиза, PAI-1 участвует в протеолитическом каскаде, вовлеченном в физиологические и патологические процессы инвазии и ремоделирования тканей в плаценте (Coolman et al., 2012). Наряду с этим, эндотелиальная дисфункция проявляется увеличением образования эндотелина, тромбоксана и супероксида, повышением «чувствительности» сосудистой стенки к прессорным влияниям медиаторов с одновременным уменьшением продукции вазодилататоров, таких как оксид азота и простациклин. Эти изменения ведут к увеличению общего периферического сосудистого сопротивления, вазоспазму и повышению артериального давления (Vural, 2002; Rodie et al., 2004).

Анализ ассоциации с ПЭ полиморфных вариантов генов ACVR2A, LEP и VEGFA в обследованных группах

Из всех изученных tagSNPs гена VF.GF ассоциация с ПЭ была установлена только для полиморфного варианта rs3025010 в популящш русских: в группе больных отмечалось значимое повышение частоты генотипа ТТ (OR=2,39; С1:1,55 - 3,68) и аллеля Т по сравнению с этими показателями у женщин с физиологической беременностью (табл. 3). Кроме того, у русских данный полиморфный вариант был

ассоциирован с тяжелой формой ПЭ (^-2=15,38, р" 0,0001; OR=2,89, CI: 1,71-4,87- для генотипа TT; /2=19,52, р=0,00001; OR=2,37; CI; 1,61-3,50 для аллеля Т). Необходимо отметить, что нами был показан также протективный в отношении развития ПЭ эффект генотипа СС данного локуса: в группе пациенток с ПЭ и подгруппе с тяжелой формой выявлено значимое снижение частоты данного генотипа по сравнению с контролем (х 2=7,08, р=0,008; для подгруппы с тяжелой ПЭ). В популяции якутов и бурятов частоты аллелей и генотипов маркеров rsl0434, rs3025000 и rs3025010 гена VEGF статистически значимо не отличались в контрольной выборке, группе с ПЭ и подгруппах с различной степенью тяжести данной патологии.

Известно, что фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) играет важную роль в процессах васкулогенеза и ангиогенеза в плаценте человека (Shibuya, 2013). Низкие концентрации VEGF и высокие концентрации его ингибитора - растворимой формы FMS-подобной тирозинкиназы-1 (sFltl) ассоциированы с нарушениями инвазии цитотрофобласта и ангиогенеза в плаценте, что приводит к осложненному течению беременности (Staff et al., 2013). Особый интерес в контексте изучения роли полиморфных вариантов генов VEGF и NOS3 в развитии ПЭ, проведенного в данной работе, представляют данные, свидетельствующие о способности VEGF вызывать дозозависимую вазодилатацию in vitro за счет стимулирования синтеза простациклина и NO (Krause et al., 2011).

В работе не было выявлено ассоциации с ПЭ ни одного из четырех изученных tagSNPs гена ACVR2A, тем не менее, была показана связь аллеля С и генотипа АС маркера rsl7742342 с тяжелой формой ПЭ у русских (^2=8,41, р=0,004; OR=2,30; CI: 1,34-3,94 для генотипа AC; х 2=7,38, р-0,007; ()R=1,90; CI: 1,19-3,04 для аллеля С).

Анализ распределения частот аллелей и генотипов пяти изученных полиморфных вариантов гена LEP в продемонстрировал значимую ассоциацию с ПЭ трех tagSNP данного локуса (табл. 3). Так у русских во всех обследованных группах наблюдалось достоверное повышение частоты генотипа АА аллельного варианта rs2167270 (OR=2,76; CI: 1,39-5,49 - для общей группы с ПЭ;/2=4,52, р=0,033; OR=2,55; CI: 1,14-5,69 - для умеренной ПЭ; ^2=7,16, р=0,007; OR=3,03; CI: 1,39-6,59 -для тяжелой ПЭ), а в подгруппе с тяжелой ПЭ и аллеля А (% 2=5,79, р=0,021; OR=l,58; CI:1,09-2,29). Наряду с этим в якутской популяции была установлена ассоциация с ПЭ двух других аллельных вариантов гена LEP - rs 11763517 и rs2071045 (табл. 3). В группе пациенток с ПЭ и подгруппе с тяжелой формой данной патологии выявлено статистически значимое повышение частоты генотипа СС и аллеля С маркера rs2071045 по сравнению с контрольной группой (OR=l,92; CI: 1,28-2,87 - для генотипа СС в общей группе с ПЭ;*2=9,91, р=0,001; OR=2,24; CI: 1,38-3,65; /2=9,14, р=0,003 -для генотипа СС и аллеля С в подгруппе с тяжелой ПЭ). В тоже время показано, что у якутов полиморфный вариант rsl 1763517 ассоциирован с ПЭ как в общей группе так и подгруппах с умеренной и тяжелой формами (OR=2,26, CI: 1,49-3,42 - для общей группы с ПЭ; OR=2,19, CI:1,33-3,61; OR=2,35, С1:1,37-4,01 - для умеренной и

тяжелой ПЭ соответственно). В бурятской этнической группе не было обнаружено ассоциации с ПЭ ни одного из изученных tagSNP генов LEP, VEGF и ACVR2A.

Большинство исследователей отводят лептину, кодируемому геном LEP, главную роль в развитии ожирения, однако известно, что плацентарный лептин обеспечивает приток питательных веществ к фетоплацентарному комплексу и индуцирует пролиферацию трофобласта путем ингибирования апоптоза (Laivuori et al., 2006; Li et al., 2007; Vasku et al., 2008). Гиперэкспрессия гена LEP в плацентарной ткани при ПЭ была продемонстрирована в работах многих авторов, кроме того лептин является одним из хорошо известных сывороточных маркеров ПЭ (Sitras et al., 2009; Nishizawa et al., 2007; Winn et al., 2009; Lapaire et al., 2012). Таким образом, увеличение производства лептина в плаценте может являться компенсаторным механизмом против эндотелиальной дисфункции наблюдаемой при данной патологии. В то же время, показано, что лептин участвует в активации симпатоадреналовой системы, что способствует возникновению артериальной гипертензии (Aizawa-Abe, 2000).

Таким образом, из всех изученных SNP обнаружено 13 полиморфных вариантов 8-ми генов, ассоциированных с ПЭ различной степени тяжести в выборках русских, якутов и бурят. При оценке общности и иопуляционной специфичности генетической компоненты подверженности к ПЭ в этих этнических группах нами были исключены генетические маркеры, ассоциированные только с отдельными клиническими формами данной патологии (рис. 2).

Русские

Рис. 2. Графическое представление общности и специфичности структуры наследственной предрасположенности к ПЭ. А. Анализ ассоциированных с ПЭ 8ЫР, Б. анализ ассоциированных с ПЭ генов.

Как видно, к этноспецифическим генетическим макерам развития ПЭ можно отнести следующие однонуклеотидные варианты: УЫ'ГК-полиморфизм гена N(№3 -для бурятов; ге 11763517, п.2071045 гена ЕЕР - для якутов и гя21б7270 гена 1.ЕР, ге3025010 гена УЕОР и С677Т гена АП'Ш Я - для выборки русских. В то же время, несмотря на значительное количество этноспецифичных генетических маркеров, число генов, которые также можно обозначить как «этноспецифичные» в отношении

подверженности к ПЭ существенно ниже. Нами выявлено только два гена, ассоциированных с ПЭ исключительно в одной этнической выборке - это локусы VEGF и гена MTHFR, аллельные варианты которых связаны с развитием ПЭ в популяции русских. В качестве общих генов структуры наследственной предрасположенности к ПЭ в трех исследованных популяциях можно выделить локус SERPINEI, кодирующий ключевой фактор системы фибринолиза - ингибитор активатора плазминогена 1-го типа, и ген NOS3, белковый продукт которого -эндотелиальная синтаза оксида азота играет важную роль в регуляции тонуса кровеносных сосудов (вазодилатации) и тромбогенезе.

Анализ структуры неравновесия по сцеплению и распределения частот гаплотипов генов LEP, VEGF и ACVR2A в изученных группах

Минимальное количество гаплотипов гена VEGF было обнаружено у якутов (7), в русской и бурятской группах их количество составило 8. В якутской и бурятской популяциях наиболее распространенным был гаплотип CTG (порядок аллей SNP слева направо: rs3025000, rs3025010 и rs 10434), частота которого статистически значимо (р<10°) была выше в контрольной группе якутов (37,3%) и бурятов (30,5%) по сравнению с русскими (16%). В тоже время в контрольной выборке русских преобладала частота гаплотипа CCG - 37% (р<10"3 при сравнении с контрольными группами бурятов (22,8%) и якутов (19,3%)).

Сравнение частот гаплотипов между пациентками с ПЭ и контрольной группой в различных этнических выборках покачало статистические различия только в популяции русских, где был выявлен один рисковый гаплотип CTG 14,27, р=0,0002; OR 2,02; CI: 1,41-2,89) и протективный гаплотип CCG, включающий только «предковые» аллели и встречающийся у женщин с физиологической беременностью в 2 раза чаще, чем у больных ПЭ 2-44,41, р<1(Г\ OR 0,29; С1:0,22-0,42). По остальным гаплотипам статистически значимых отличий не обнаружено. Поскольку протективный и рисковый гаплотипы отличаются только по одному аллелю Т, принадлежащему маркеру rs3025010, то можно допустить вовлеченность этого полиморфизма в структуру подверженности к ПЭ у русских.

Анализ гаплотипической структуры гена ACVR2A выявил один основной гаплотип - AAGC (порядок аллей SNP слева направо: rslO 14064, rs 1774234, rs2161984 и rs 10497025), встречающийся с частотой более 40% во всех изученных группах. Примечательно, что данный гаплотип является предковым. Наименьшее количество наблюдаемых с частотой более 1% гаплотипов гена ACVR2A было выявлено в популяции русских (4 у больных ПЭ и 5 в контрольной группе), а в выборках якутов и бурятов их количество составило 6. Частота гаплотипа GAAG (23,9%) была выше в контрольной группе русских по сравнению с якутами (6,2%; р<10"5 статистически значимо (р<105) ) и бурятами (5,1%; р<10"5), в то время как частота гаплотипа GAAC преобладала у якутов (29,6%) и бурят (28,8%) (при сравнении с контролем из русской этнической группы (10,1%).

Наибольшее гаплотипическое разнообразие из всех изученных локусов наблюдалось для гена LEP: минимальное количество гаплотипов - 13, встречающихся

с частотой более 1 %, было выявлено в контрольной группе русских, максимальное (20) зафиксировано у больных ПЭ из якутской популяции. Поскольку большая часть редких гаплотипов, вероятнее всего, является статистическим артефактом, то в дальнейший анализ нами были включены только 12 гаплотипов, наблюдаемых с частотой более 5% хотя бы в одной из обследованных групп (рис. 3).

2С

ПЭ

Контроль

.о ь-

в; о.

ПЭ

ш Контроль

ПЭ

Контроль

0% 20% 40% 60% 80% 100%

■ 6 АТС А

■ 6АТТА

■ АбСГС

■ ААТСА

■ СССТб

■ АвСТА

■ АвТГС

■ свттв

■ вбТСА

■ САССА

■ А6ТСА

Рис. 3. Распределение частот гаплотипов гена ЬЕР в изученных группах. Порядок аллей полиморфных вариантов в гаплотипе (слева направо): гз2167270, ^2278815, гк 11763517, ге2071045, геЗ 828942. * - статистически значимые отличия (р<0,05) при сравнении группы с ПЭ и контроля внутри этнической выборки с помощью критерия X2 с поправкой Йейтса или критерия Фишера.

Необходимо отметить, что для данного локуса, в отличие от гена АСУИ2А, «предковый» гаплотип СЮТГО не является наиболее распространенным (его частота в обследованных группах варьирует от 5,1% до 8,4%). Распределение частот трех основных гаплотипов демонстрирует популяционную специфичность: так в якутской и бурятской популяциях по сравнению с русскими наиболее частым является гаплотип О АТС А, в то время как в русской этнической группе наблюдается статистически значимо более высокая частота гаплотипа А(ЗСТО.

При сравнении частот гаплотипов между группой больных и контрольной статистически значимые отличия были показаны для рисковых гаплотипов ОАТСА (в бурятской (СЖ=1,37; С1:1,26-2,38) и якутской ((Ж-1,85; С1:1,37-2,50) популяциях), АОСТА ((Ж" 4,75; С1:1,73-13,50 у русских) и протективных гаплотипов ОАССА, АвТТО (в якутской популяции (Ж 0,59; СТО,41-0,85 и (Ж=0,34; С1:0,18-0,68, соответственно), ААТСА (в якутской (СЖ=0,04; СТО,01-0,27) и в бурятской (СЖ=0,23; С1:0,08-0,68) выборках).

Анализ структуры 1Л) генов ЬЕР и УЕОЕ во всех группах из якутской и бурятской и контрольной выборке из русской популяций не выявил блоков сцепления. Наряду с этим в группе русских больных ПЭ в области 5' конца гена ЬЕР

наблюдался небольшой блок сцепления (500 п.о.), включающий маркеры ге2167270 и ге2278815. Также в данной группе обнаружено сильное сцепление двух 1а§8МР гена ГЕО/7 - гя3025000 и ге3025010 (С = 1). Необходимо отметить, что именно аллельные варианты ге2167270 и ге3025010 были ассоциированы с ПЭ у русских. Более выраженная архитектура ЬБ была показана для локуса АС¥И2А: в группах из бурятской и русской популяций все исследованные 1ад8МР гена формируют единый блок сцепления размером 50 т.п.о. В якутской этнической группе также наблюдается достаточно протяженный блок размером 36 т.п.о., включающий варианты - Ы014064, ге1774234 и 152161984.

Анализ ассоциаций полиморфных вариантов с патогенетически значимыми для преэклалтсии количественными признаками

В представленной работе во всех исследованных группах (за исключением контрольной выборки бурят) был проведен анализ ассоциации выбранных полиморфных вариантов с вариабельностью ряда патогенетически значимых для ПЭ количественных признаков (вес и индекс массы тела (ИМТ) беременных, протромбиновое время (ПТВ), активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), содержание фибриногена (ФГ), количество тромбоцитов, уровень артериального давления (АД)).

Ассоциация изученных аллельных вариантов с антропометрическими показателями была зафиксирована только для больных ПЭ из якутской и бурятской популяций, где была обнаружена связь наследственной вариабельности генов УЕОЕ, 8ЕЯРШЕ1, МТНЕЯ и АСЕ с изменчивостью веса и ИМТ беременных (табл. 4).

Таблица 4

Ассоциации аллельных вариантов с вариабельностью антропометрических показателей*

БИР (ген) 1 Среднее Значение Среднее значение Значение « с

X £ N значение или медиана для веса критерия, р-уровень или медиана для ИМТ критерия, р-уровень >, о. и

АА 10 74,7±13,1 Р=4,08 р=0,019 29,9±5,1 Р=3,778 р=0,025

я ^ О Ь) Ав 62 75,2±14,1 30,2±5,0

В!Ъ СО 104 69,4±12,6 27,9±5,6 н >.

О И ¡0 § о а * $ -/- 94 69,3±10,4 27,9±5,1 иг а;

-Ю 69 74,3±14,6 Р=3,59 29,9±5,2 Р=3,392 Г) Г

в/о 13 75,8± 11,4 р=0,03 30^7,4 р=0,036

тт 5 51,9 (51,1-52,1) Н=6,78 р=0,034 19,8(18,9-21,4) Н=7,831 р=0,02

Г- й ст 42 58,2 (52,1 - 65,0) 22,3 (20,7 - 24,5) Ё <?•

и сс 49 58,0 (54,0 - 66,6) 22,8 (21,6-25,9)

<эЬ 1/1 14 53,8 (51,1 -57,7) Н=6,67 р=0,036 21,4 (20,4 - 22,2) Н=6,152 р=0,046 ю П С

ш 44 58,9 (54,5 - 67,3) 23,1 (21,2-25,1)

~ 3 т>ю 38 57,9 (53,7 - 63,2) 22,8(21,4-25,1)

Примечание: * - использованы следующие обозначения: N - количество человек, р -уровень статистической значимости с поправкой Бонферрони на множественные сравнения, ПЭ - преэклампсия, Н - критерий Крускала-Уоллиса, Б - критерий.

Также в настоящей работе показана ассоциация ряда исследованных $N1' с вариабельностью показателей артериального давления (рис. 4). Так, в контрольной выборке якутов более высокий уровень систолического (САД) и диастолического АД (ДАД) наблюдался у носителей генотипа АС маркера ге 17742342 гена АСШ.2А по сравнению с женщинами с генотипом А А (Р=4,01; р=0,048), в то время как у русских женщин с ПЭ ассоциация с АД была показана для полиморфного варианта 0894Т гена N053: у носителей генотипа ТТ наблюдался максимальный уровень САД (11=8,16; р=0,017) и ДАД (Н=6,56; р=0,038) по сравнению с индивидами с генотипами Ов и ТО. С генотипом ВВ другого полиморфизма гена ЖКЗ - УОТК был ассоциирован повышенный уровень САД в контроле у русских (Н=9,41; р=0,009). Кроме того, в данной этнической выборке как у больных ПЭ (Н=7,95; р=0,019), так и в контрольной группе (Н= 12,66; р=0,002) индивиды с генотипами АВ и ВВ имели повышенный уровень ДАД по сравнению с носителями генотипа АА.

4С/5С

ПТВ

АЧТВ

ФИБРИНОГЕН

ТРОМБОЦИТЫ

Л/СЯЗ

Рис. 4. Ассоциации наследственной вариабельности генов ЫОБЗ, ЛСУЯ2А, УЕС!Е, АСЕ и БЕЛРШЕ1 с показателями артериального давления и параметрами коагулограммы в изученных группах.

В представленной работе лабораторные показатели оценки состояния системы гемостаза были получены только для женщин из якутской и русской популяций, в связи с чем, анализ ассоциации исследованных с вариабельностью показателей коагулограммы был проведен только в данных этнических выборках. У якутов ассоциация с показателями коагулограммы была продемонстрирована только для ге 10497025 гена АСШ2А и 40/5Ст полиморфизма гена ЖЛР/МГУ, которые были связаны с вариабельностью ПТВ (1*=-"4,51; р=0,016; Р=7,44; р=0,001).

Статистически значимо более высокий уровень АЧТВ отмечался у носителей гетерозиготного генотипа 1Я)-полиморфизма гена АСЕ в обеих обследованных

группах го русской популяции (F=4,05; р=0,023 - для контроля; Н=6,47; р=0,039 - для больных ПЭ). Кроме того, в контрольной выборке русских достоверно более высокие значения АЧТВ наблюдались у носителей генотипов GG и 4G/4G полиморфных вариантов rsl0497025 гена ACVR2A (F=3,22; р=0,047) и rsl799889 гена SERPINEI (F=4,27; р=0,018) по сравнению с альтернативными генотипами. Интересной представляется полученная в группе пациенток с ПЭ из русской популяции ассоциация всех четырех щученных tagSNP гена ACVR2A с вариабельностью концентрации фибриногена.

Оценка прогностической значимости комплекса исследованных генетических маркеров в изученных этнических группах

В таблице 5 представлены результаты оценки прогностических качеств выявленных генетических маркеров ПЭ с помощью ROC-анализа (Receiver Operator Characteristic analysis), полученные для обследованных популяций.

Таблица 5

Структура тест-систем, характеризующихся максимальной площадью под _ _ROC-кривой (AUC)_

Популяции Тест-система, включающая только SNP Тест-система, включающая SNP и количественные признаки

Русские AUC=0,675 rs2167270 гена LEP rs3025010 гена VEGF -675 4G/5G гена SERPINEI AUC=0,729 rs2167270 гена LEP rs3025010 гена VEGF ПТИ

Якуты AUC=0,605 rs2071045 гена LEP G894T гена NOS3 AUC=0,708 rs2071045 гена VEGF АЧТВ, ПТИ, ИМТ

Буряты AUC=0,629 С677Т гена MTHFR -675 4G/5G гена SERPINEI VNTR гена NOS3 -

Как видно, максимальную площадь под ROC-кpивoй (АИС) дает сочетание двух или трех полиморфных вариантов, которые показали статистически значимую ассоциацию с ПЭ и/или патогенетически значимыми для этой патологии эндофенотипами. Тем не менее, данная АИС характеризует представленные модели как «средние» относительно прогностической значимости (АиС<0,7). Наиболее высокие значения А1ГС (0,708; 0,729) наблюдаются только для тест-систем, включающих наряду с генетическими маркерами и количественные показатели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках настоящего исследования был осуществлен анализ роли полиморфных вариантов генов, кодирующих протеины, вовлеченные в процессы ангиогенеза, гиперкоагуляции и функционирование эндотелия сосудов, в подверженности к преэклампсии с учетом этнической принадлежности и поиск общих и этноспецифических генетических маркеров данной патологии.

Показано, что в качестве генетических факторов, ассоциированных с повышенной предрасположенностью к ПЭ и вовлеченных в формирование гиперкоагуляции и эндотелиальной дисфункции при беременности, в якутской популяции можно выделить полиморфные варианты -675 4G/5G гена SERPINE1 и G894T гена NOS3, в бурятской популяции - аллельный вариант -675 4G/5G гена SERPINE1, а также однонуклеотидную замену G894T и VNTR-полиморфизм гена NOS3, а в русской этнической группе - полиморфные маркеры -675 4G/5G гена SERPINE1, G894T гена NOS3 и С677Т гена MTHFR. Кроме того, в русской популяции установлена связь аллельного варианта Gl691А гена F5 с тяжелой формой ПЭ. Учитывая отсутствие различий по частотам аллелей и генотипов этого полиморфного маркера между контрольной группой и подгруппой пациенток с умеренной формой ПЭ, можно предположить, что однонуклеотидная замена Gl691А гена F5 определяет степень тяжести данной патологии в европеоидных популяциях.

Результаты анализа роли изученных аллельных вариантов генов ангиогенеза и межклеточных коммуникаций в развитии ПЭ демонстрируют ассоциацию с данным осложнением беременности полиморфных вариантов rs3025010 гена VEGF и rs2167270 гена LEP в популяции русских и двух tagSNP (rsl 1763517, rs2071045) гена LEP в этнической выборке якутов. Наряду с этим, генетический маркер rsl7742342 гена AC.VR2A определяет степень тяжести данной патологии у русских. Свидетельством значимости полученных ассоциаций является факт наличия связи генов VEGF, LEP и ACVR2A с развитием ПЭ не только на уровне отдельных SNP, но и на уровне гаплотипов. Необходимо отметить, что выявленные ассоциации гаплотипов с ПЭ также характеризуются расовой и/или этнической специфичностью: так ассоциация гаплотипов CTG и CCG гена VEGF, а также ACGC гена ACVR2A и AGCTA гена LEP выявлена только в русской популяции, в то время как гаплотипы GATTA и AGTTG гена LEP демонстрируют протективный эффект лишь в якутской этнической выборке, а рисковый гаплотип GATCA и протективный ААТСА ассоциированы с ПЭ как у якутов, так и у бурят.

Дополнительным доказательством важной роли генов VEGF, ACVR2A, SERPINE1, NOS3 и MTHFR в наследственной предрасположенности к ПЭ являются полученные в настоящей работе ассоциации полиморфных вариантов данных локусов с вариабельностью ряда патогенетически значимых для ПЭ эндофенотипов (веса и ИМТ беременных, уровня АД и показателей коагулограммы).

В целом, полученные данные свидетельствуют, что структура наследственной предрасположенности к ПЭ по системе изученных генетических маркеров имеет как общие так и этноспецифичные аллельные варианты, комбинация которых, согласно проведенному ROC-анализу, обладает умеренной диагностической значимостью в отношении прогноза развития ПЭ во всех изученных популяциях. Результаты исследования расширяют представления о роли генетических факторов ангиогенеза, гиперкоагуляции и функционирования эндотелия сосудов в развитии ПЭ, а также на примере данной патологии демонстрируют вариабельность генетической компоненты МФЗ, связанную с особенностями структуры генофондов различных этно-популяционных групп населения.

ВЫВОДЫ:

1. Популяции русских, якутов и бурятов характеризуются средним уровнем генетического разнообразия (Не 0,31-0,37) по изученным полиморфным вариантам. Частоты аллелей исследованных SNP демонстрируют популяционную специфику, отражающую генетическую дифференциацию этнических групп (Fst=0,043), и находятся в пределах вариаций частот аллелей данных генетических маркеров, представленных в литературе и базах данных для европеоидных и монголоидных популяций.

2. Установлена ассоциация с ПЭ следующих аллельных вариантов генов: в якутской популяции - полиморфизмов -675 4G/5G гена SERPINE1, G894T гена NOS3 и rsl 1763517, rs2071045 гена LEP; в бурятской популяции - VNTR-полиморфизма гена NOS3 и аллельного варианта -675 4G/5G гена SERPINEP, в русской этнической группе - полиморфных маркеров -675 4G/5G гена SERPINE1, G894T гена NOS3, С677Т гена AfTHFR, rs3025010 гена VEGF и rs2167270 гена LEP. Полиморфные варианты G1691A гена F5 и rsl7742342 гена AC.VR2A определяют степень тяжести ПЭ у русских.

3. В контрольных группах русских, якутов и бурятов установлена схожая архитектура неравновесия по сцеплению (LD) генов ACVR2A, VEGF и LEP. Результаты анализа структуры LD в изученных выборках свидетельствуют о внутрипопуляционных отличиях в структуре LD локусов VEGF и LEP между группами, дифференцирующимися по наличию/отсутствию болезни, у русских.

4. Полученные ассоциации определенных гаплотипов с ПЭ характеризуются расовой и/или популяционной специфичностью: ассоциация гаплотипов CTG и CCG гена VEGF, а также ACGC гена ACVR2A и AGCTA гена LEP выявлена только в русской популяции, в то время как гаплотипы GATTA и AGTTG гена LEP демонстрируют протективный эффект лишь в якутской этнической выборке, а рисковый гаплотип GATCA и протективный ААТСА ассоциированы с ПЭ как у якутов, так и у бурят.

5. В группах больных ПЭ из якутской и бурятской популяций показана связь наследственной вариабельности генов VEGF, SERPINE1, MTHFR, ACE, LEP и NOS3 с антропометрическими параметрами (вес и ИМТ). Установлена ассоциация аллельных вариантов генов с вариабельностью показателей коагулограммы: rsl0497025, -675 4G/5G, G894T и I/D-полиморфизма генов ACVR2A, SERPINE1, NOS3 к АСЕ - с АЧТВ, общим фибриногеном и количеством тромбоцитов в этнической выборке русских; rsl0497025 гена ACVR2A и -675 4G/5G гена SERPINE1 с ПТВ в якутской популяции. С уровнем артериального давления определена связь полиморфных вариантов G894T и VNTR гена NOS3 у больных и в контроле из русской выборки и rsl7742342 гена ACVR2A в контрольной выборке из якутской популяции.

6. Во всех этнических группах установлена средняя прогностическая значимость (AUC 0,61-0,68) комплекса генетических маркеров, ассоциированных с ПЭ. Максимальная прогностическая значимость (0,73) зафиксирована для моделей, включающих наряду с генетическими маркерами патогенетически значимые для данной патологии количественные показатели (ПТИ, АЧТВ, ИМТ).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Ворожищева А.Ю., Трифонова Е.А., Будко Ю.К., Сереброва В.Н., Максимова Н.Р., Павлова К.К., Габидулина Т.В., Степанов В.А. Роль генетической вариабельности локуса ACVR2A в формировании подверженности преэклампсии // Медицинская генетика, №10. - 2013. - С. 3540.

2. Трифонова Е.А., Габидулина Т.В., Агаркова Т.А., Сереброва В.Н., Бутко ЮК., Ворожищева А.Ю., Юрьев С.Ю„ Девятьярова JI.A., Минайчева Л.И., Степанов В.А. Анализ роли наслендственной тромбофилии в развитии осложненного течения беременности // Фундаментальные исследования, №10. - 2012. - С. 337-344.

3. Trifonova Е., Gabidulina Т., Ershov N„ Vorozhisheva A., Stepanov V. Comparative gene expression profiling of placentas from patients with moderate and severe preeclampsia//Eur. J. Hum. Genet. 2013. Abstr. V. 21. Suppl. 2. P. 443.

4. Ворожищева А.Ю., Трифонова E.A., Бутко Ю.К., Степанов В.А. Роль наследственной вариабельности генов ангиогенеза в развитии гестационных осложнений у русских // Материалы V Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины». Ростов-на-Дону, 2013. С. 229.

5. Трифонова Е.А., Сереброва В.Н., Чередниченко A.A., Вагайцева К.В., Ворожищева А.Ю., Степанов В.А. Дифференциация генетической компоненты репродуктивных заболеваний в популяциях различного этнического происхождения // Сборник тезисов молодёжной конференции «Популяционная генетика и геногеография: наука и практика». Москва, 2013. С. 31.

6. Трифонова Е.А., Ершов Н.И., Ворожищева А.Ю., Степанов В.А. Выявление патофизиологических механизмов преэклампсии методом полногеномного анализа экспрессии // Материалы международной конференции «Высокопроизводительное секвенирование в геномике». Новосибирск, 2013. С. 84.

Список сокращений

АЧТВ - активированное частичное тромбопластиновое время

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИМТ - индекс массы тела

МФЗ - многофакторные заболевания

ПТВ - протромбиновое время

ПЦР - полимеразная цепная реакция

ПТИ - протромбиновый индекс

ПЭ - преэклампсия

САД - систолическое артериальное давление т.п.о. - тысяч пар нуклеотидов ФГ - фибриноген

Fst - коэффициент генетической дифференциации Не - ожидаемая гетерозиготность LD - (linkage disequilibrium) неравновесие по сцеплению SNP - (single nucleotide polymorphism) однонуклеотидный полиморфизм tagSNP - (tagging single nucleotide polymorphism) таг-метки

Просьба высылать отзывы на автореферат по адресу: ФГБУ «НИИ медицинской генетики» СО РАМН 634050 г. Томск, ул. Набережная р. Ушайки, д. 10 ученому секретарю Диссертационного совета ДМ 001.045.01 канд. биол. наук Хитринской И.Ю. Факс +7(3822)513-744 E-mail: i.khitrinskaya@medgenetics.ru

Тираж 110. Заказ 56. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40. Тел. (3822) 533018.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Ворожищева, Анна Юрьевна, Томск

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ»

На правах рукописи

04201456456

ВОРОЖИЩЕВА АННА ЮРЬЕВНА

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ ПРЕЭКЛАМПСИИ В ПОПУЛЯЦИЯХ РАЗЛИЧНОГО ЭТНИЧЕСКОГО

ПРОИСХОЖДЕНИЯ

03.02.07 - генетика

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

В.А. Степанов

Томск-2013

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ........................................................................................................................5

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................................8

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................15

1.1 Современные представления об этиологии и патогенезе преэклампсии....................................................................... 15

1.2 Классификация и диагностические критерии преэклампсии.......... 19

1.3 Характеристика результатов исследований наследственной предрасположенности к преэклампсии........................................ 22

1.3.1 Мета-анализ исследований ассоциации полиморфных вариантов генов-кандидатов с преэклампсией..................... 24

1.3.2 Полногеномный анализ ассоциаций 8МР при преэклампсии ... 35

1.3.3 Полногеномный анализ сцепления.................................... 38

1.3.4 Исследование транскриптома плацентарной ткани при преэклампсии.............................................................. 41

1.4 Характеристика генов и их полиморфных вариантов, изучаемых в настоящей работе.................................................................. 46

1.4.1 Гены, вовлеченные в гиперкоагуляцию и эндотелиальную дисфункцию при беременности....................................... 46

1.4.2 Роль наследственной вариабельности генов ангиогенеза и межклеточных коммуникаций в развитии осложнений беременности............................................................... 57

1.5 Роль этнических различий в формировании генетической архитектуры многофакторных заболеваний................................. 62

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ............................................ 67

2.1 Характеристика обследованных групп...................................... 67

2.2 Характеристика изученных полиморфных вариантов.................... 70

2.3 Молекулярно-генетические методы исследования........................ 74

2.3.1 Выделение ДНК из лейкоцитов венозной крови..................... 74

2.3.2 Типирование генетических маркеров.................................. 75

2.3.2.1 Генотипирование аллельных вариантов с использованием метода ПЦР-ПДРФ........................ 75

2.3.2.2 Генотипирование изученных маркеров с помощью метода полимеразной цепной реакции с детекцией результатов в режиме реального времени.................. 80

2.4 Статистическая обработка данных........................................... 81

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ............................................................ 86

3.1 Характеристика генетического разнообразия и ассоциации с

преэклампсией аллелей, генотипов и гаплотипов изученных

О/Г

локусов в обследованных этнических группах....................

3.1.1 Генетическое разнообразие по изученным полиморфным вариантам в этнических выборках русских, якутов и бурят........................................ 86

3.1.2 Ассоциации с преэклампсией полиморфных вариантов генов, вовлеченных в гиперкоагуляцию и эндотелиальную дисфункцию при беременности...... 102

3.1.3 Характеристика изученных аллельных вариантов

генов ангиогенеза и межклеточных коммуникаций...... 112

3.2 Анализ ассоциаций полиморфных вариантов с патогенетически

значимыми для преэклампсии количественными признаками.......... 129

3.3 Характеристика общности и специфичности генетической компоненты подверженности к преэклампсии в популяциях различного этнического происхождения.................................... 136

3.4 Оценка прогностической значимости комплекса исследованных генетических маркеров в изученных этнических группах............... 144

Глава 4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ....................................... 147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................... 172

ВЫВОДЫ................................................................................. 174

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................. 176

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ACVR2A - (activin receptor type-2A) ген рецептора активина 2 типа

AFR - представители негроидной расы

AGT - ген ангиотензиногена

AMR - американцы

ASN - монголоиды

ASW - индивиды африканского происхождения из Юго-Запада США

AUC - численный показатель площади под кривой

АСЕ - (angiotensin converting anzyme) - ген ангеотензин-

превращающего фермента

BURCON- буряты контроль

BURPE - буряты с преэклампсией

CEU - жители Юта европейского происхождения

СНВ - китайцы из Пекина, Китай

CHD - китайцы из Денвера, штат Колорадо, США

CI - (confidence interval) - доверительный интервал

EUR - европеоиды

F5 - (factor 5) - ген фактора 5 свертывания крови

FC - (fold change) - кратность изменения уровня экспрессии гена

FIN - финны

GBR - англичане

GIH - гуджарати (индейцы) из Хьюстона, штат Техас, США

GWAS - полногеномный анализ ассоциаций

IFN - (interferon) - интерферон

IL - (interleukin) - интерлейкин

JPT - японцы из Токио, Япония

LD - неравновесие по сцеплению

LEP - (leptin) - ген лептина

LWK - лухья из Вебуйя, Кения

МЕХ - мексиканцы из Лос-Анджелеса, штат Калифорния MTHFR - (methylentetrahydrofolatereductase)-ген 5,10-

метилентетрагидрофолат-редуктазы NOS - синтаза оксида азота NOS3 - эндотелиальная синтаза оксида азота

NOS3 - (nitric oxide syntase type 3) - ген синтазы оксида азота 3-го типа (eNOS) (эндотелиальной)

OR - (odds ratio) - показатель отношения шансов

PAI-1 ~ (plasminogen activator inhibitor type 1)-ген ингибитора

активатора плазминогена 1-го типа PGI2 - простогландин 12 RUSCON - русские контроль RUSPE - русские с преэклампсией

SDS - (sodium dodecyl sulfate Na) - додецилсульфат натрия SNP - (single nucleotide polymorphism) - однонуклеотидный

полиморфизм t-PA - активатор плазминогена тканевого типа TSI - тосканцы из Италии

u-РА - активатор плазминогена урокиназного типа VEGF - (vascular endothelial growth factor) ген фактора роста эндотелия сосудо

VNTR - (variable number of tandem repeats) - варьирующее число тандемных

повторов YACCON- якуты контроль YACPE - якуты с преэклампсией YRI - йоруба из Ибадана, Нигерия АГ - артериальная гипертензия АД - артериальное давление АПФ - ангеотензин превращающий фермент

АТ - антитела

АЧТВ - активированное частичное тромбопластиновое время

ВОЗ - всемирная организация здравоохранения

ВСД - вегетососудистая дистония

ГБ - гипертоническая болезнь

ГГЦ - гипергомоцистеинемия

ГМК - гладкомышечные клетки

ГЦ - гомоцистеин

ДАД - диастолическое артериальное давление

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИМТ - индекс массы тела

МА - мета-анализ

мРНК - матричная рибонуклеиновая кислота

МФЗ - многофакторные заболевания

ОКтр - общее количество тромбоцитов

ОФГ - общий фибриноген

п. о. - пар оснований

ПГАС - полногеномный анализ сцепления в семьях

ПГАЭ - полногеномный анализ экспрессии

ПДРФ - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов

ПТВ - протромбиновое время

ПТИ - протромбиновый индекс

ПЦР - полимеразная цепная реакция

ПЭ - преэклампсия

РААС - ренин-ангиотензин-альдостероновая система

САД - систолическое артериальное давление

ССЗ - сердечно-сосудистые заболевания

ЭДТА - этилендиаминтетраацетат натрия

ВВЕДЕНИЕ

Проблема изучения генетических механизмов предрасположенности к многофакторным заболеваниям (МФЗ) остается одной из наиболее актуальных в генетике человека. Важность этого вопроса определяется огромным значением полигенных болезней для современной медицины (Пузырев, 2003; Баранов, 2011). Одним из направлений для понимания роли генетических маркеров в развитии МФЗ является эволюционный подход к изучению их генетической архитектуры (Пузырев, Кучер, 2011).

Генетические особенности индивида в значительной мере обусловлены его принадлежностью к определенному географическому региону и этнической группе. В глобальном масштабе популяции по любым системам маркеров, включая и генетические, объединяются в расово-континентальные группы: африканские негроиды, европеоиды, азиатские монголоиды, австронезийцы и американские индейцы, однако, данная закономерность проявляется и на меньших масштабах - для континентальных и субконтинентальных групп популяций (Cavalli-Sforza, 1998; Li et al., 2008). Причина такой картины заключается в эволюционной истории генетического разнообразия, формировавшегося в процессе расселения современного человека, в основном, под действием миграций и дрейфа генов (Пузырев и др., 2007; Боринская, 2008; Степанов, 2010).

Ряд современных исследований демонстрирует существенную

генетическую дифференциацию популяций по генам, ассоциированным с

комплексными болезнями (Ioannidis et al., 2004; Adeyemo, Rotimi, 2010;

Marigorta et al., 2011; Ding, Kullo, 2011; Chang et al., 2011). Так, Иоаннидис и

соавт. (2004), показано, что различия в частотах генов подверженности к

МФЗ могут быть одной из причин межэтнических различий в

распространенности этих болезней (Ioannidis et al., 2004). Тем не менее,

биологический эффект ассоциированных аллелей однонаправлен независимо

от расовой/этнической принадлежности, хотя относительный вклад

генетического маркера в болезнь или риск ее развития может отличаться,

вероятно, в силу генетического (гаплотипического) окружения, ген-генных и ген-средовых взаимодействий (Ioannidis et al., 2004; Moonesinghe et al., 2012). В рамках представленной работы проблема популяционной специфичности генетической компоненты сложнонаследуемых признаков и МФЗ конкретизирована в отношении одного из наиболее тяжелых осложнений беременности - преэклампсии и связанных с ним количественных признаков в нескольких этнических группах населения России (русские, буряты, якуты).

Преэклампсия, являющаяся одним из основных факторов перинатальной заболеваемости в мире, стабильно занимает 3-4 место в структуре причин материнской смертности в Российской Федерации в течение последнего десятилетия (Айламазян, Мозговая, 2008; Сухих, Мурашко, 2010; Сюндюкова и др., 2013). По данным ВОЗ, у каждого пятого ребенка, родившегося у матери с преэклампсией, в той или иной степени нарушено физическое и психоэмоциональное развитие, значительно выше уровень заболеваемости в младенческом и раннем детском возрасте (Polsani et al., 2013). В нашей стране среди здоровых первобеременных преэклампсия выявляется в 6-12% случаев, а при наличии экстрагенитальной патологии — в 20-40%, причем за последние годы частота тяжелых форм возросла более чем на 6% (Сухих и др., 2013; Макаров и др., 2010). Актуальность изучения проблем молекулярных механизмов этого заболевания обусловлена также тяжелыми последствиями данной патологии не только в период беременности и родов, но и в отдаленный период наблюдения: у большинства женщин, перенесших ПЭ, формируются хроническая патология почек, гипертоническая болезнь, эндокринные нарушения (Кулаков, Мурашко, 1998; Berks et al., 2013). Согласно данным литературы, механизмы формирования этого осложнения беременности связаны с синдромом системного воспалительного ответа, обусловленного нарушением инвазии цитотрофобласта и ремоделирования спиральных артерий, и развивающейся вследствие этого плацентарной ишемией (Palei et al., 2013; Naljayan, Karumanchi, 2013; Staff et al., 2013).

Результаты зарубежных и отечественных исследований свидетельствуют о наличии связи эпидемиологии и течения преэклампсии с этнической и расовой принадлежностью. Так, Brown и соавторами установлены этнические различия в частотах встречаемости осложнений беременности среди афроамериканок, белых и испаноязычных американок (Brown et al., 2007). Аналогичные результаты были получены в работе японских ученых (Tanaka et al., 2007). Кроме того, данные исследований в американской популяции свидетельствуют о существовании этнических различий в частотах исходов и осложнений беременности у пациенток с преэклампсией: так у женщин негроидной расы с преэклампсией беременность чаще осложнялась преждевременными родами и рождением маловесных детей по сравнению с белыми и испаноязычными американками (Mbah et al., 2011). Отечественные исследования, посвященные данной проблеме, весьма немногочисленны (Еремина, 1999; Фаткуллина и др., 2009; Павлова, 2011). Установлено, что для беременных женщин бурятской популяции характерно ранее развитие преэклампсии и ее более тяжелое течение по сравнению с русскими. Также показано, что риск таких осложнений во время беременности, как слабость родовой деятельности, более высокая частота оперативного родоразрешения и объем кровопотери, у представительниц бурятской национальности значительно превышает этот показатель русских женщин (Фаткуллина и др., 2011).

Что касается изучения генетических факторов развития данной патологии, то к настоящему времени показаны ассоциации с ПЭ более 100 полиморфных вариантов генов (HuGENet.org). Однако следует отметить, что большинство данных работ выполнено за рубежом, а отечественные исследования проведены преимущественно в русской этнической группе (Мозговая, 2003; Радьков и др., 2011; Добродомова и др., 2012). В литературе обнаружены только две работы, посвященные анализу наследственной предрасположенности к ПЭ в монголоидных популяциях России (Еремина, 1999; Павлова, 2011).

Несмотря на некоторые успехи по изучению молекулярных механизмов ПЭ, следует отметить, что результаты, полученные разными исследователями при изучении генетической предрасположенности к этому заболеванию, зачастую противоречивы для разных этнических групп. Некоторые авторы в качестве основной причины такого рода противоречий рассматривают вариабельность структуры наследственной компоненты ПЭ между различными популяционными выборками, формирующуюся в результате демографической истории конкретной популяции (Lokki et al., 2011; Anderson et al., 2012). Необходимо отметить, что этнически обусловленные различия в клинике и исходе заболеваний, вероятнее всего, определяются частотой аллелей полиморфных вариантов генов, определяющих восприимчивость к ним. Генетические детерминанты большинства многофакторных заболеваний недостаточно хорошо известны, но некоторые из них имеют отчетливую этническую и расовую обусловленность (Еремина, Кучер, 2011). Так, например, полиморфный вариант G1691A гена F5 (мутация Лейден), ассоциированный с высоким риском тромбоэмболии и гиперкоагуляцией, встречается у 3-5% европеоидов, но значительно меньше распространен (01%) у жителей восточной Азии и Африки (Колесникова и др., 2013).

Таким образом, представляется чрезвычайно актуальным изучение структуры наследственной предрасположенности к преэклампсии с учетом этнической принадлежности и поиск общих и этноспецифических генетических маркеров данной патологии.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать генетическое разнообразие и дифференциацию по полиморфным вариантам генов MTHFR, F2, F5, SERPINE1, NOS3, АСЕ, LEP, VEGF, AGT и ACVR2A в выборках здоровых индивидов и у больных из русской, якутской и бурятской этнических групп.

Научная новизна исследования: Получены новые знания об особенностях структуры генофонда населения Сибири по генам ЬЕР, УЕОГ и АСУЯ2А. Впервые показана ассоциация с ПЭ у якутов и русских tagSNP гена ЬЕР (ге11763517, ге2071045 и ге2167270) и гена АСУК2А (гз17742342). В группах больных ПЭ из якутской и бурятской популяций впервые продемонстрирована связь наследственной вариабельности генов УЕСР и МТНРЯ с антропометрическими показателями. Установлена ассоциация аллельных вариантов гена АСУЯ2А с показателями коагулограммы и уровнем артериального давления у русских и якутов. Впервые в России проведена оценка общности и этноспецифичности генетической компоненты подверженности к ПЭ в якутской, русской и бурятской популяциях.

Теоретическая и практическая значимость: Новые данные, касающиеся ассоциации с ПЭ полиморфных вариантов изученных генов дополняют фундаментальные знания о генетической компоненте данной патологии, могут служить основой для дальнейшего исследования ее молекулярных механизмов и быть использованы в учебном процессе на факультетах вузов биологического и медицинского профиля.

Полученные данные об ассоциации полиморфных вариантов генов

УЕвР, ЬЕР, АСУЯ2А, ЯЕЯРШЕ!, МТНРЯ, N033, Г5 с преэклампсией и

вариабельностью ряда патогенетически значимых для данной патологии

признаков могут быть учтены при организации профилактических мероприятий и формировании групп риска развития данной патологии с учетом межэтнических различий.

Положения, выносимые на защиту:

1. Структура предрасположенности к преэклампсии по системе полиморфных вариантов генов, вовлеченных в ангиогенез

Информация о работе

Ворожищева, Анна Юрьевна
кандидата медицинских наук
Томск, 2014
ВАК 03.02.07

Диссертация

Генетические факторы развития преэклампсии в популяциях различного этнического происхождения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы