Исследование молекулярно-генетических основ предрасположенности к идиопатической эпилепсии

Фаттахова, Альфия Хайдаровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование молекулярно-генетических основ предрасположенности к идиопатической эпилепсии
ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Исследование молекулярно-генетических основ предрасположенности к идиопатической эпилепсии"

На правах рукописи

ш-

ФАТТАХОВА АЛЬФИЯ ХАЙДАРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО - ГЕНЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ИДИОПАТИЧЕСКОЙ

ЭПИЛЕПСИИ

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа-2005

Работа выполнена в Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Хуснутдинова Эльза Камилевна

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Борисова Нинель Андреевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Спицыя Виктор Алексеевич

доктор биологических наук Мустафина Ольга Евгеньевна

Ведущая организация: Московская государственная медицинская академия имени И.М.Сеченова

Защита диссертации состоится « 17 » ноября 2005 г. в 14-00 час на заседании Регионального диссертационного совета КМ 002.133.01 при Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, г. Уфа, просп. Октября, 71

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Уфимского научного центра РАН

Автореферат разослан «15» октября 2005 г. Ученый секретарь

Регионального диссертационного совета,

кандидат биологических наук Бикбулатова Светлана Магнитовна

пою

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Эпилепсия представляет собой хроническое заболевание головного мозга, характеризующееся спонтанными приступами нарушений двигательных, чувствительных, вегетативных, мыслительных или психических функций, возникающих вследствие чрезмерных нейронных разрядов. Данная патология является серьёзной медико-социальной проблемой в связи с ее высокой распространенностью среди всех возрастных групп населения. Показатель заболеваемости в мире колеблется в пределах 40-70 человек на 100 ООО населения (Epidemiology, 2001), в России - 130 - 560 человек на 100 000 населения, а в Республике Башкортостан - 137 на 100 000 человек (Борисова Н.А., 2003).

Эпилепсия характеризуется чрезвычайным полиморфизмом эпилептических приступов, отличающихся друг от друга этиологией, характером приступов, течением и прогнозом. Согласно Международной классификации эпилепсии, эпилептических синдромов и схожих заболеваний (Нью-Дели, 1989), основывающейся на достижениях нейрорадиологических методов диагностики, видео-ЭЭГ-монторинга, по анатомическому признаку и характеру приступов эпилепсии делятся на генерализованные и локально-обусловленные (фокальные) формы; по этиологическому признаку - на симптоматические, криптогенные и идиопатические.

идиопатической эпилепсии, можно выделить следующие группы генов, участвующих в развитии ИЭ: гены потенциал - зависимых ионных каналов (натриевого, кальциевого, хлорного); гены рецепторов и переносчиков нейромедиаторов торможения и возбуждения (гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), серотонина, глутамата) и др. (De Fusco, М. et al., 2000; Sugawara, Т. et al., 2002; Ohmori, I. et al., 2002; Harkin, L.A. et al., 2002; Wallace, R.H. et al., 2003; Haug,K. et al., 2003). Нарушения в этих генах могут прямым или косвенным образом приводить к аномальному повышению возбудимости нейронов.

Наиболее распространенными по сравнению с моногенными формами эпилепсии являются сложнонаследуемые формы, для которых на сегодняшний день картирован ряд локусов сцепления: 8q24, 14q23, 3q26, 16р13, 6р21, 15ql4 (Liu A.W.et al., 2000; Sander, T. et al.,2000; Dumer M.et al., 2001; Robinson, R. et al., 2002). В процессе развития заболевания предполагается участие нескольких взаимодействующих между собой генов, расположенных в данных областях. Вклад каждого из них в риск развития эпилепсии может быть небольшим, но, тем не менее, приводящим к наследуемым изменениям, предрасполагающим к судорожной активности.

Принципиально важным при исследовании ассоциаций полиморфных локусов генов-кандидатов с риском развития ИЭ является учет этнической принадлежности обследованных лиц. Разные народы мира имеют особенности генетической структуры и могут характеризоваться различным набором и соотношением факторов риска заболевания (Kamboch М. et al., 1999), ассоциации, обнаруженные в одних этнических группах, не всегда встречаются в других (Bishop, Sham et al., 2003).

В рамках проблемы выявления факторов, определяющих наследственную предрасположенность к идиопатической эпилепсии у больных из Республики Башкортостан, весьма актуальным является изучение полиморфных вариантов генов-кандидатов, белковые продукты которых оказывают влияние на процессы нейрональной возбудимости.

Целью данной работы явилась оценка роли генов ионных каналов, глутаматэргической и дофаминэргической систем в развитии идиопатической эпилепсии в Башкортостане.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи

1. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов

полиморфных ДНК-локусов D2S2330, D2S124, сцепленных с геном al -субъединицы нейронального натриевого канала (SCN1A), у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров.

2. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных ДНК-локусов D5S422, D5S402, сцепленных с геном у2 -субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты (GABRG2), у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров.

3. Провести поиск мутаций и полиморфизмов в генах SCN1A и GABRG2 у пациентов с идиопатической эпилепсией, проживающих в Башкортостане.

4. Провести анализ ассоциации полиморфных вариантов 3150Т, 588С>Т гена GABRG2 с идиопатической эпилепсией.

Провести анализ ассоциаций полиморфных вариантов гена R5 -субъединицы каинатного рецептора глутамата GRIK1 (STR, 522А>С) У больных идиопатической эпилепсией.

Провести анализ ассоциаций полиморфных вариантов гена D2 рецептора дофамина DRD2 (TaglA, Ncol) и гена переносчика дофамина SLC6A3 (VNTR, MspV) с идиопатической эпилепсией.

Научная новизна исследования Впервые в Республике Башкортостан создана коллекция ДНК больных идиопатической эпилепсией. Проведен поиск мутаций и полиморфизмов в гене SCN1A у пациентов с ИЭ, в результате которого обнаружена мутация G396A и два изменения нуклеотидной последовательности (1212G>A, 2817G>C), последний из которых ранее не описан в литературе. Выявлены два полиморфных варианта гена GABRG2 (315С>Т, 588С>Т), для которых показана ассоциация с риском развития идиопатической эпилепсии. Впервые проведен анализ ассоциаций полиморфных локусов D2S2330, D2S124, сцепленных с геном SCN1A, и D5S422, DSS402, сцепленных с геном GABRG2, с идиопатической эпилепсией. Обнаружены достоверные различия в распределении частот аллелей и генотипов данных полиморфных маркеров между больными ИЭ и здоровыми донорами различного этнического происхождения, проживающими в Башкортостане (русскими, татарами и башкирами), а также выраженные межэтнические отличия. Получены данные об ассоциации полиморфных локусов генов рецепторов глутамата (GRIK1) и дофамина (DRD2), а также переносчика дофамина (SLC6A3) с риском развития идиопатической эпилепсии.

Научно-практическая значимость работы Результаты исследования вносят вклад в понимание молекулярно-генетических основ возникновения идиопатической эпилепсии, позволяют выявить генетические маркеры, ассоциированные с повышенным/пониженным риском развития заболевания. Полученные данные могут быть использованы при чтении спецкурсов на факультетах биологии, в медицинских ВУЗах, на курсах повышения квалификации медицинских работников. Положения, выносимые на защиту

1. Маркеры повышенного риска развития идиопатической эпилепсии по полиморфным ДНК-локусам 0282330 и 028124, сцепленным с геном а1 -субъединицы нейронального натриевого канала 8СЫ1А: у русских - аллели 0282330*9, 02Б 124*4, 028124*5, генотип 028124*3/*5, у татар - аллель 028124*5 и генотип 028124*4/*5, у башкир - аллель 028124*4.

2. Идентификация мутации Б396А и двух полиморфных вариантов 1212С>А, 2817С>С гена а1 - субъединицы нейронального натриевого канала

у больных с идиопатической эпилепсией из Башкортостана.

3. Ассоциация аллеля 058422*10 полиморфного ДНК-локуса 058422, сцепленного с геном у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты с развитием идиопатической эпилепсии у татар; аллеля 058422*1 - у русских.

4. Увеличение риска развития идиопатической эпилепсии при наличии аллелей 315*С и 588*С, гомозиготных генотипов 315*С/*С и 588*С/*С, а также сочетания генотипов 315*С/*С - 588*С/*С по полиморфным вариантам 315С>Т, 588С>Т гена у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты САВ1Ю2.

5. Ассоциация генотипа 522*А/*А полиморфного варианта 522А>С гена Я5 -субъединицы каинатного рецептора глутамата ОШК1 с риском развития идиопатической эпилепсии у башкир.

6. Генетический маркер повышенного риска развития идиопатической эпилепсии у татар - генотип 81С6АЗ *С/*С М?р1-полиморфизма гена переносчика дофамина (БЬСбАЗ).

Апробация диссертации Результаты исследования были представлены на Всероссийской конференции Вавиловского общества генетиков и селекционеров «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы

развития» (Москва, 2004), на Европейском обществе генетиков человека (Мюнхен, Германия 2004), на конференции «Н.И. Вавилов и современная генетика» (Уфа, 2004), на научной конференции молодых ученых РБ «Медицинская наука - 2004» (Уфа, 2004), на 3-ем Международном конгрессе психиатрии (Каир, Египет 2005), на 5-ом съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 198 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов и обсуждения, заключения, выводов и библиографического списка (включает 162 работы отечественных и зарубежных авторов). Диссертация иллюстрирована 44 рисунками и 67 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы исследования В работе использованы образцы ДНК 137 больных с клиническим диагнозом идиопатическая эпилепсия. При обследовании учитывались пол, возраст, данные семейного анамнеза, результаты электроэнцефалографического обследования, а также магниторезонансной томографии. Диагноз заболевания был поставлен в соответствии с международной классификацией болезней нервной системы (МКБ - 10). По этнической принадлежности больные распределились следующим образом: 47 башкир, 42 русских, 40 татар, 8 пробандов происходили из межнациональных браков. Объем выборки здоровых доноров башкирской этнической группы составил 74 человека, татарской - 70 человек, русской - 61 человек. Группы сравнения соответствовали друг другу по возрастным, этническим и половым признакам.

Методы исследования ДНК была выделена из лимфоцитов периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции (Mathew С. et al., 1984). Для анализа полиморфных вариантов генов SCN1A, GABRG2, GRIK1, DRD2, SLC6A3, а также микросателлитных ДНК-локусов D2S2330, D2S124, D5S422, D5S402 были применены методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК, полиморфизма длин рестрикционных фрагментов. ПЦР проводилась на амплификаторе производства компании «ДНК-технология» с использованием ДНК-полимеразы Termus aquaticus производства фирмы «Силекс». Для

определения нуклеотидных замен ПЦР-продукты расщепляли соответствующими рестриктазами TspEl, Ncol, MjaYV, Btgl, Mspl, TaglA. Исследование образцов ДНК на наличие мутаций и полиморфизмов в генах SCN1A и GABRG2 проводили методом анализа конформационного полиморфизма однонитевой ДНК (SSCP-анализа) (Orita М. et al., 1989). Секвенирование образцов ДНК с измененной подвижностью проводилось на автоматическом секвенаторе Perkin-Elmer ABI 377 с использованием DYEnamic ET kit (Amersham Pharmacia Biotech).

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программного обеспечения MS Excel (Microsoft) и программы RxC (Roff and Bentzen, 1989). При попарном сравнении частот аллелей и генотипов в группах больных и здоровых лиц использовался критерий %г (р) для таблиц сопряженности 2x2 с поправкой Иэйтса на непрерывность. Силу ассоциаций оценивали в значениях показателя соотношения шансов Odds Ratio (OR) (Schlesselman J. et al., 1982).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных ДНК-локусов D2S2330 и D2S124, сцепленных с геном al-субъединицы нейронального натриевого канала, у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана

Последние достижения в генетике идиопатических эпилепсий показали, что нарушения процессов возбудимости в ингибирующих нейронах, вызванные мутациями в генах натриевых каналов, обусловливают развитие таких форм идиопатической эпилепсии, как генерализованная эпилепсия с фебрильными судорогами плюс и миоклоническая эпилепсия младенцев (Escayg A. et al., 2001; Sugawara Т. et al., 2001; Wallace R. et al., 2001; Claes L. et al., 2003). Ранее было сообщено о сцеплении полиморфного ДНК-локуса D2S2330 с мутацией D1742G (LOD=2,83 при 9=0) в гене SCN1A у больных генерализованной эпилепсией с фебрильными судорогами из Колумбии (Pineda-Trujillo N. et al., 2005).

Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов данного локуса не выявил достоверных различий между объединенными выборками больных ИЭ и здоровых доноров из Башкортостана. Однако попарное

сравнение частот аллелей показало, что аллель *9 чаще встречался у больных русской этнической принадлежности (на 14,3% хромосом) по сравнению с контролем (3,75%) (СЖ=4,27; С195% 1,1-19,9; уь2=4,28; р=0,04), тогда как аллель *10 был более распространен у здоровых доноров (15%), чем у пациентов (3,75%) (СЖ=0,21; С195% 0,5-0,84; %2=5,14; р=0,02).

При анализе полиморфного ДНК-локуса 025124 установлена его ассоциация с риском развития идиопатической эпилепсии во всех изученных этнических группах (рис. 1). У больных русской этнической принадлежности генетическими маркерами риска являлись аллель *4, определенный на 34,5% хромосом по сравнению с 20,4% среди здоровых лиц (СЖ=2,06; С195% 1-4,2; %2=4,15; р-0,04; и аллель *5 (17,9% по сравнению с 5,6%; (Ж=3,69; С195% 1,311; х2=6,13; р=0,01). Генотип *3/*5 достоверно чаще встречался в группе больных ГО (14,3% против 1,9%) (%2=3,72; р=0,05), однако широкий доверительный интервал значения отношения шансов (СЖ=8,83; С195% 0,97173) не позволил однозначно отнести данный генотип к маркерам повышенного риска развития ИЭ.

40%-г

больные | контроль бжшкиры

■1 иг аз «4 Я5 Рис. 1. Распределение частот аллелей полиморфного ДНК-локуса ШЯ124 у больных

ИЭ и здоровых доноров различной этнической принадлежности

В выборке больных татарской этнической принадлежности с риском развития ИЭ ассоциированы аллель *5, обнаруженный на 21,8% хромосом у больных ИЭ по сравнению с 4,8% в контрольной группе (СЖ=5,57; С195% 1,9-

16,8; Х2=12,3; р=0,001) и генотип *4/*5 (20,5% относительно 3,2%; (Ж=7,87; С195% 1,4-57,4; %2=6,35; р=0,01). В группе больных ИЭ башкирской этнической принадлежности частота аллеля *4 превышала таковую (25%) в соответствующем контроле (8,9%) (СЖ=3,4; С195% 1,3-8,98; х2=7,1; р=0,008).

В связи с тем, что анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных локусов 0252330 и 028124, сцепленных с геном а1-субъединицы нейронального натриевого канала, выявил ассоциацию полиморфных вариантов данных локусов с повышенным риском развития ИЭ, для проведения молекулярной диагностики заболевания актуальным является поиск мутаций и полиморфизмов в гене ЯСЫМ.

Поиск мутаций и полиморфизмов в гене а! -субъединицы нейронального натриевого канала (8США)

Для выявления мутаций и полиморфизмов у больных идиопатической эпилепсией из Башкортостана проведен вЯСР-анализ 5, 9 и 15-го экзонов гена БСЫ1А, кодирующих важные функциональные трансмембранные сегменты ионного канала. Изменения подвижности однонитевой ДНК обнаружены в 9-м и 15-м экзонах гена SCN1A.

В девятом экзоне гена ЭСЫЫ зафиксировано два типа изменения подвижности однонитевой ДНК. При секвенировании образцов ДНК с измененной подвижностью однонитевой ДНК.была выявлена замена аденина на гуанин в 1212 основании в гомо- и гетерозиготном состояниях. Впервые данный аллельный вариант гена ЯСИМ описан в выборке больных идиопатической эпилепсией из Австралии (N=165) (Евса^ А. е1 а1., 2000), где преобладающим был аллель 1212Ю (67%). У больных эпилепсией из Башкортостана анализ аллельного полиморфизма показал, что оба аллеля встречаются с почти равной частотой (1212*0 - 49,5% и 1212*А - 50,5%).

У одной из больных русской этнической принадлежности, носительницы гетерозиготного генотипа 1212*А>0 полиморфного варианта гена БСМЫ, при секвенционном анализе девятого экзона в гетерозиготном состоянии была выявлена не описанная ранее однонуклеотидная замена гуанина на цитозин в 1178 основании (7/78(7>С'), приводящая к замене глицина на аланин в 396 положении белка (С396А). Данная мутация находится в участке гена, кодирующем шестой сегмент первого домена нейронального натриевого

канала, ответственного не только за структуру поры канала, но и за селективную проницаемость ионов натрия. Мутации в гомозиготном состоянии, нарушающие уникальную белковую последовательность данного сегмента, приводят к серьезному нарушению деятельности канала (Meisler М. et al., 2005). По данным литературы, они вызывают тяжелые формы миоклонической эпилепсии у младенцев (Claes L. et al., 2003; Nabbout R. et al., 2003; Fukuma G. et al., 2004; Ebach K. et al., 2005). У больной с мутацией G396A из Башкортостана наблюдались полиморфные генерализованные приступы (абсансы и тонико-клонические судороги), а также выраженное слабоумие.

При секвенировании 15-го экзона гена SCN1A у больного с измененной подвижностью однонитевой ДНК было определено ранее неописанное изменение нуклеотидной последовательности (замена гуанина на цитозин в 2817 основании, 2817G>C), в результате которого кодон GGG заменялся кодоном GGC, что не приводило к замене аминокислоты, так как оба эти кодона кодируют глицин.

Согласно литературным данным, мутации и полиморфизмы в гене al субъединицы нейронального натриевого канала приводят к увеличению времени восстановления активности канала после инактивации и, как следствие, провоцируют гипервозбудимость нейрона. Обнаруженные нами изменения нуклеотидной последовательности гена SCN1A могут вносить определенный вклад в развитие предрасположенности к ГО (Escaug A. et al., 2001; Wallace R.H. et al., 2001; Sugawara Т., et al., 2001; Fujawara Т., et al., 2003; Nagao Y., et al., 2005; Pineda-Trujillo N. et al., 2005).

Анализ ассоциаций полиморфных ДНК-локусов D5S422 и DSS402, сцепленных с геном у2-субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты, с идиопатической эпилепсией

Учитывая данные литературы о том, что при полногеномном скрининге семей с ИЭ выявлено сцепление заболевания с областью 5q34, в которой расположен кластер генов, кодирующих субъединицы рецептора ГАМК (Baulac S. et al., 2001), нами был проведен анализ ассоциаций полиморфных ДНК-локусов D5S422, D5S402, сцепленных с геном у2 - субъединицы рецептора ГАМК (GABRG2) у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из РБ.

При анализе распределения частот аллелей полиморфного ДНК-локуса 055422 в группах больных ИЭ различного этнического происхождения из Башкортостана было выявлено, что пациенты с идиопатической эпилепсией русской и татарской этнической принадлежности достоверно отличались от соответствующих контрольных групп (рис 2). У русских среди пациентов была значительно выше частота аллеля *1 (11,3% по сравнению с 1,8%; 011=6,9; С195% 1,34-48,3; %2=6,08; р=0,01) и ниже частота встречаемости аллеля *10 (7,5% относительно 18,8%; СЖ=0,35; С195% 0,12-0,89; %2=4; р-0,04). В группе больных татарской этнической принадлежности частота аллеля *12 была достоверно выше (10,8%), чем в соответствующей группе контроля (1,9%) (011=6,18; С195% 1,2-43,6; х2=4,87; р=0,03).

ОК=ОЛ5

аллели

□ больные Шконтроль

Рис. 2. Распределение частот аллелей полиморфного ДНК-локуса 058422 у больных ИЭ и здоровых доноров русской этнической принадлежности

Анализ распределения частот аллелей и генотипов локуса 355402 в целом не выявил выраженных отличий между группами больных ИЭ и здоровых доноров, однако при попарном сравнении было обнаружено, что аллель *4 (011=0,44; С195% 0,2-0,9; %2=4,2; р=0,04) является генетическим маркером пониженного риска развития ИЭ (частота у больных ИЭ 4,1% по сравнению с 8,8% у здоровых доноров).

В связи с тем, что полиморфные локусы 05Б422 и 05Б402, сцепленные с геном у2 - субъединицы рецептора ГАМК, ассоциированы с повышенным риском развития ИЭ, а также то, что уже описаны мутации в гене САВ1Ю2, вызывающие различные формы идиопатической эпилепсии, актуальным

является поиск мутаций и полиморфизмов в этом гене у больных ИЭ из Башкортостана (Wallace R. et al., 2001; Harkin L. et al., 2002; Kananura C. et al., 2002; Ching-Chou I. et al., 2003).

Поиск мутаций и полиморфизмов в гене у2 - субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты

Для выявления мутаций и полиморфизмов у всех изучаемых больных ИЭ из Башкортостана нами проведен SSCP-анализ 3, 5 и 8-го экзонов гена GABRG2, Изменения подвижности однонитевой ДНК обнаружены в третьем и пятом экзонах гена GABRG2.

При секвенировании образцов ДНК с измененной подвижностью 3-го экзона было показано, что оно обусловлено ранее описанной заменой цитозина на тимин в 315 основании, не приводящей к замене аминокислоты - аспарагина (Lu J. et al., 2002). Результаты секвенирования были подтверждены анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов. Для определения ассоциации этого полиморфного локуса с идиопатической эпилепсией был проведен анализ распределения частот аллелей и генотипов у здоровых доноров (табл. 1). Согласно полученным данным, генотип 315*С/*С и аллель 315*С полиморфного локуса 3/50 Г гена GABRG2 ассоциированы с риском развития эпилепсии во всех изученных этнических группах Башкортостана (рис. 3).

Таблица 1

Распределение частот аллелей и генотипов 315С>Т полиморфизма гена ОАВКС2 у больных ИЭ и здоровых доноров различной этнической принадлежности, %

Группы сравнения *С *Г *с/*с *С/*Т

Русские больные ИЭ 96,1 3,95 92,1 7,9

контроль 84,7 15,3 69,4 30,6

Х2=4,79 *» Х2=5,4 ** Х2=5,4 **

Татары больные ИЭ 98,7 1,32 97,4 2,63

контроль 83,3 16,67 71,1 24,4

Х2=9,46 ♦♦♦ Х-8,3 ** х2=б,з

Башкиры больные ИЭ 94,1 5,9 88,1 11,9

контроль 80,4 19,6 65,2 30,4

%2=6,01 ** X-5Д ** X-3,4 *

Примечание' разница между группами сравнения достоверна при: * - р<0,1; ** -р<0,05;*** -р<0,01; **** - р<0,001.

башкиру •С

татары

башкиры *С/*~

РУССКИ|

*С/*С

10 11 12 13 14 15

Рис. 3. Значения величин отношения шансов ((Ж) риска развития ИЭ по полиморфному локусу 315С>Тгена вАВЯ02 в исследованных группах

Результаты исследования согласуются с данными ряда авторов о преобладании аллеля 315*С гена САВЯ02 у больных такими формами идиопатической эпилепсии, как детская абсансная эпилепсия, фебрильные судороги ("№кауата.!, ег а1., 2000; СЫг^-СЪои I. е1 а!., 2003).

При проведении вБСР-анализа 5 экзона гена САВ1Ю2 было обнаружено два типа изменения подвижности однонитевой ДНК. У образцов ДНК с данными изменениями подвижности при секвенировании выявлена ранее описанная замена цитозина на тимин в 588 основании в гетеро- и гомозиготном состоянии (588С>Т), не приводящая к замене аминокислоты (аспарагина) в 196 положении белка (Ваи1ас 8., й а1., 2001). Для подтверждения результатов секвенирования, а также для изучения характера распределения частот аллелей и генотипов данной однонуклеотидной замены в группах здоровых доноров был проведен ПДРФ-анализ (табл. 2).

Согласно результатам исследования полиморфизма 588С>Т теш ОАВ1Ю2, генотип 588*С/*С и аллель 588*С являются маркерами повышенного риска, а генотип 588*С/*Т и аллель 588*Т - маркерами пониженного риска развития идиопатической эпилепсии в Башкортостане вне зависимости от этнического происхождения (рис. 4).

Распределение частот аллелей полиморфного локуса 5880Т rem GABRG2 у больных идиопатической эпилепсией из Башкортостана оказалось сходным с таковым для больных генерализованной эпилепсией с фебрильными судорами плюс из Франции и достоверно отличалось от больных детской абсансной эпилепсией из Германии (Baulac S. et al., 2001; Kananura С. et al., 2002;).

Таблица 2

Распределение частот аллелей и генотипов 588С> Т полиморфизма гена САВ1Ю2 у больных ИЭ и здоровых доноров разной этнической принадлежности, %

Группы сравнения *С *Т *С/*С *С/*Т

Русские больные ИЭ 95,1 4,9 90,24 9,7 6

контроль 69,4 30,6 51 36,7

Х2=17,65 **** £2=14,25 **** У2=7,39

Татары больные ИЭ 92,5 7,5 85 15

контроль 78,6 21,4 63,3 30,7

Х2=5,6 ** Х2=4,24 Х2=2,17 *

Башкиры больные ИЭ 93,3 6,7 86,7 13,3

контроль 78,1 21,9 62,5 31,3

х2=7,48 »♦* х2=7,03 *** х2=з,з *

Примечание: разница между группами сравнения достоверна при : * - р<0,1; ** -р<0,05; *** -р<0,01; **** - р<0,001.

Рис. 4. Значения величин отношения шансов ((Ж) риска развития ИЭ по полиморфному локусу 588С>Тгена САВ1Ю2 в исследованных группах

Проведен анализ распределения частот сочетаний генотипов двух полиморфных вариантов 3150Т, 5880Т гена у! - субъединицы рецептора ГАМК у больных ИЭ и здоровых доноров из Башкортостана (табл. 3).

Таблица 3

Распределение сочетаний генотипов 315С>Т и 588С>Т полиморфизма гена ОАВ1Ю2 у больных ИЭ и здоровых доноров разной этнической принадлежности, %

Группы сравнения *С/*С-*С/*С *С/*С-*С/*Т *с/*т-*с/*с

Русские больные ИЭ 83,8 8 8

контроль 40 12,5 22,5

X2—13,7 Х2=0,07 (р>0,1) £2=2,03 (р>0,1)

Татары больные ИЭ 84,2 2,6 13,2

контроль 46,4 10,75 25

Х2=8,94 *** Х2=0,7 (р>0,1) Х2=0,82(р>0,1)

Башкиры больные ИЭ 78 9,8 9,8

контроль 36,4 18,2 27,:3

X-11,51" Х2=4,5 (р>0,1) Х2=2,76 *

Примечание: разница между группами сравнения достоверна при : * - р<0,1; ** -р<0,05; *** - р<0,01; **♦♦ - р<0,001.

Показано, что при сочетании генотипов 315*С/*С-588*С/*С риск развития идиопатической эпилепсии выше, чем при наличии гомозиготного генотипа *С/*С по одному из этих полиморфных вариантов.

Рис 4. Значения величин отношения шансов (СЖ) риска развития ИЭ по сочетаниям генотипов полиморфных вариантов 3150Т, 588С>Тгена САВШ32 в исследованных

группах

Оба полиморфизма находятся в областях, кодирующих домен связывания с бензодиазепинами, эффективными антиконвульсантами, усиливающими ГАМК-эргическое ингибирование. Возможно, выраженная ассоциация этих локусов с риском ИЭ объясняется сцеплением с какой-то функционально значимой мутацией в гене GABRG2.

Анализ ассоциаций полиморфных вариантов гена R5 - субъединицы каинатного рецептора глутамата GRIK1 (STR, S22A>Q с идиопатической

эпилепсией

Рецепторы глутамата являются основным звеном в механизме возбуждения, играют важную роль в развитии нервной системы и в явлении синаптической пластичности (Contractor A. et al., 2001). Предполагается, что изменения в последовательности гена GRIK1 могут лежать в основе эпилептогенеза (Shibata Н. et al., 2001). В связи с этим нами проведен анализ ассоциаций двух полиморфных вариантов гена GRIK1 (STR, 522А>С) у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана.

Анализ распределения частот аллелей и генотипов 522А>С полиморфного варианта гена GR1K1 выявил значимые различия между больными ИЭ и здоровыми донорами башкирской этнической принадлежности (рис. 5). В группе пациентов частота гетерозигот 522*А/*С (15%) меньше по сравнению с контролем (38%) (OR=0,3, 95%С1 0,09-0,9, /2=4,5, р=0,03) и больше частота гомозигот 522*А/*А (79,6% и 60%, соответственно) (OR=2,6, 95%С1 0,09-7,6, х2=3,р=0,08).

OR=2,58

- - - - -

Рис. 5. Распределение частот генотипов 522А>С полиморфного варианта гена ОЮК1 у больных ИЭ и здоровых доноров башкирской этнической принадлежности

Учитывая высокую консервативность нуклеотидной

последовательности гена GRIK1, наиболее вероятное объяснение ассоциации данного полиморфизма состоит в сцеплении этого локуса с функционально значимой мутацией в самом гене GRIK1 (Izzi С. et al., 2002).

Анализ характера распределения аллелей и генотипов полиморфного варианта STR гена GRIK1 не выявил достоверных различий как между выборками пациентов ИЭ и здоровых доноров, так и при разделении этих групп по этнической принадлежности.

Анализ ассоциаций полиморфных вариантов (TaglA, NcoT) гена рецептора D2 дофамина (DRD2) с идиопатической эпилепсией

Установлено, что при судорожной активности вследствие чрезмерной деполяризации концентрация дофамина и других катехоламинов в эпилептогенном очаге значимо возрастает по сравнению с контрольными образцами (Kawanishi Y. et al., 2000). В качестве генетических маркеров, сцепленных с нервно-психическими заболеваниями, рассматриваются несколько диаллельных рестрикционных полиморфизмов гена D2 рецептора дофамина (DRD2), таких как TaglA, NeoI.

Анализ ассоциаций двух полиморфизмов (Tagl A, NcoT) гена DRD2 у больных ИЭ и здоровых доноров различной этнической принадлежности не подтвердил вовлеченность этого гена в предрасположенность к развитию идиопатической эпилепсии у больных из Башкортостана. Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов TaqI А - полиморфного локуса гена DRD2 выявил достоверные различия между группами пациентов русской и башкирской этнической прнадлежности за счет более высокой частоты в группе последних аллеля *А2 (74,2% по сравнению с 59,2%; %2=3,8 , р=0,05 ) и гомозиготного генотипа *А2/*А2 (51,1% относительно 34,2%; xz=6,2, р=0,04).

Анализ ассоциаций полиморфных локусов (З'-VNTR и Mspl) гена переносчика дофамина (SLC6A3) с идиопатической эпилепсией

Согласно литературным данным, полиморфные варианты гена SLC6A3 имеют функциональную значимость в развитии некоторых психических заболеваний (Cook Е. et al., 1995; Pérsico A. et al., 1997; Зайнуллина А. с соавт., 2002). Исследования, проведенные на модельных мышах с нарушенной

функцией переносчика дофамина, показали, что дофамин, накапливаясь в синаптической щели, вызывает спонтанную судорожную активность.

При анализе распределения частот генотипов MspI- полиморфного локуса гена 5ЪСбАЗ обнаружено статистически значимое увеличение доли гомозигот ЗЬС6АЗ*в/*в (011=2,2, 95%С1 0,9-5,64, %2=2,75; р=0,09) в выборке больных ИЭ татарской этнической принадлежности по сравнению со здоровыми донорами (52,6% и с 33,3%) (рис. 6).

* А /* А *А1'в 'вге

□ больные Вконтроль

Рис. 6. Распределение частот генотипов Мяр\- полиморфного локуса гена ЭЬСбАЗ у больных ИЭ и здоровых доноров татарской этнической принадлежности

Результаты оценки распределения частот аллелей и генотипов ШШ -полиморфного локуса гена 5ЪСбАЗ для исследуемых групп разной этнической принадлежности не выявили ассоциации с риском развития идиопатической эпилепсии.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что по полиморфным ДНК-локусам 0282330 и 028124, сцепленным с геном а1 - субъединицы нейронального натриевого канала 8СИ1А, генетическими маркерами повышенного риска развития идиопатической эпилепсии у русских являются аллели 0282330*9,028124*4 и 028124*5. У татар повышенный риск развития заболевания ассоциирован с аллелем 028124*5 и генотипом 028124*4/*5, у башкир - с аллелем 028124*4.

2. У больных идиопатической эпилепсией в гене а1 - субъединицы нейронального натриевого канала впервые выявлена мутация С396А (частота 2,4%), а также два аллельных варианта 12120>А и 281Ю>С, последний из которых не был описан ранее.

3. Установлена ассоциация аллеля 058422*1 полиморфного ДНК-локуса 058422, сцепленного с геном у2 - субъединицы рецептора гамма -аминомасляной кислоты, с повышенным риском развитием идиопатической эпилепсии у лиц русской этнической принадлежности, аллеля 058422*12 - у пациентов татарской этнической принадлежности. Показано, что генетическими маркерами повышенного риска развития заболевания в объединенной группе больных ИЭ является аллель 058422*1, пониженного риска - аллель 058402*4.

4. Выявлены два аллельных варианта в гене у2 - субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты ОАВ1Ю2: 315С>Ти 588С>Ту больных ИЭ и здоровых доноров. Установлено увеличение риска развития идиопатической эпилепсии при наличии аллелей *С, гомозиготных генотипов *С/*С и сочетания генотипов 315*С/*С-588*С/*Су больных из Башкортостана.

5. Показано, что генотип *А/*А 522А>С полиморфного варианта гена 115 -субъединицы каинатного рецептора глутамата ассоциирован с риском развития идиопатической эпилепсии у башкир.

6. Обнаружено, что генетическим маркером повышенного риска развития идиопатической эпилепсии у татар является генотип 5ХС6ЛЗ*(У/*С М.чр]-полиморфизма гена переносчика дофамина 8ЬС6АЗ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Фаттахова А. X., Карунас А. В., Хуснутдинова Э.К. Современные представления о молекулярно-генетической природе эпилепсии. // Труды конференции « Н.И. Вавилов и современная генетика», посвященная 115-летию со дня рождения и 65-летию со дня смерти академика Н.И. Вавилова - Уфа, 2004. - С.48-62.

2. Фаттахова АХ., Карунас А.В., Булатова Г.Р., Нигматуллин Р.Х., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетическое исследование идиопатической генерализованной эпилепсии в Башкортостане // Медицинская генетика. - 2005. - №11. - С.533-536.

3. Fattakhova A., Karunas A., Khusnutdinova Е. Association study of idiopathic generalized epilepsy in Volgo-Ural region of Russia // Abstracts of European Human Genetics Conference. - Munich, Germany - European J of Human Genetics - 2004. -V.12.-P.111.

4. Фаттахова A. X., Карунас А. В., Хуснутдинова Э.К. Исследование полиморфного ДНК-локуса D5S422 у больных с идиопатической эпилепсией из Башкортостана. // Сборник тезисов «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития» - Москва, 2004. - С. 103.

5. Фаттахова А. X., Карунас А. В., Булатова Г.Р., Нигматуллин Р.Х., Хуснутдинова Э.К. Анализ полиморфного ДНК-локусов D5S402 и D2S2330 у больных идиопатической эпилепсией из Башкортостана // Сборник научных трудов конференции ученых Республики Башкортостан «Научный прорыв -2005» - Уфа, 2004 - С.45.

6. Фаттахова А.Х., Карунас А.В., Булатова Г.Р., Нигматуллин Р.Х., Хуснутдинова Э.К. Исследование генетической предрасположенности к идиопатической эпилепсии в Башкортостане // Медицинская генетика - 2005. -№6 - С.280.

7. Fattakhova A., Karunas A., Bulatova G.R., Nigmatullin R.Kh., Khusnutdinova E. Analysis of D5S422 and D5S402 markers in idiopathic epilepsy (IE) patients from Russia // Materials of XIII World Congress of Psychiatry - Cairo, Egypt, 2005 - P. 223.

8. Фаттахова A. X., Карунас А. В., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетические аспекты идиопатической эпилепсии // Журнал «Неврологии и психиатрии им. А.С.Корсакова» - 2005. - №7 - С.72-76.

Список сокращений и обозначений:

ИЭ - идиопатическая эпилепсия; ГАМК - гамма-аминомасляная кислота;

SCN1A - ген al - субъединицы нейронального натриевого канала;

GABRG2 - ген у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты;

GRIK1 - ген R5 - субъединицы каинатного рецептора глутамата;

DRD2 - ген D2 рецептора дофамина;

SLC6A3 - ген переносчика дофамина;

STR - короткие тандемные повторы;

VNTR - варьирующее число тандемных повторов;

ПЦР - полимеразная цепная реакция;

SSCP - анализ конформационного полиморфизма однонитевой ДНК;

ПДРФ - полиморфизм длины рестрикционных фрагментов;

ЦНС - центральная нервная система;

OR (odds ratio) - показатель соотношение шансов;

CI, confidence interval - 95% доверительный интервал;

р - вероятность;

Фаттахова Альфия Хайдаровна

Исследование молекулярно-генетических основ предрасположенности к идиопатической эпилепсии

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Лицензия № 0177 от 10 06.96 г. Подписано в печать 14.10.2005 г. Отпечатано на ризографе. Формат 60x84 '/16. Усл.-печ. л. 1,5 Уч -изд. л 1,7 Тираж 100 экз. Заказ № 314.

450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3, ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет РОСЗДРАВА»

И9520

РНБ Русский фонд

2006^4 17020

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Фаттахова, Альфия Хайдаровна

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Г Этиология, патогенез и классификация форм эпилепсии

1.2. Роль генов ионных каналов в развитии эпилепсии

1.3. Роль нейромедиаторных систем мозга в развитии эпилепсии

Глава II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

11.1. Материалы исследования

11.2. Методы исследования

11.2.1. Выделение геномной ДНК

11.2.2. Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК 39 И.2.З. SSCP-анализ 43 II.2.4. ПЦР - ПДРФ 44 II.3.5 Статистическая обработка результатов

Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ III. 1. Исследование гена al - субъединицы нейронального натриевого канала (SCN1A) и сцепленных с ним полиморфных ДНК-локусов D2S2330 и D2S124 у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана

III. 1.1. Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного локуса D2S2330, сцепленного с геном SCN1A, у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров

III. 1.2. Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного локуса D2S124, сцепленного с геном SCN1A, у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров 52 III. 1.3. Поиск мутаций и полиморфизмов в гене al - субъединицы нейронального натриевого канала (SCN1 А)

III.2. Исследование гена у2 субъединицы рецептора гамма аминомасляной кислоты (GABRG2) и сцепленных с ним полиморфных ДНК-локусов D5S422 и D5S402 у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана

111.2.1. Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного локуса D5S422, сцепленного с геном GABRG2, у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров

111.2.2. Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного локуса D5S402, сцепленного с геном GABRG2, у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров

IIL2.3 Поиск мутаций и полиморфизмов в гене у2 субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты (GABRG2)

111.3. Исследование полиморфных вариантов гена R5 субъединицы каинатного рецептора глутамата (GRIK1) у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана. 1П.ЗЛ. Анализ ассоциации STR полиморфного варианта гена GRIK с идиопатической эпилепсией III.3.2. Анализ ассоциаций 522А>С полиморфного варианта гена GRIK1 с идиопатической эпилепсией

111.4. Исследование полиморфных вариантов гена рецептора D2 дофамина (DRD2) у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана

111.4.1 Анализ ассоциаций TaqI А полиморфного варианта гена DRD2 с идиопатической эпилепсией

111.4.2 Анализ ассоциаций Ncol полиморфного варианта гена DRD2 с идиопатической эпилепсией

III.5 Исследование полиморфизмов гена переносчика дофамина (SLG6A3) у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана

111.5.1 Анализ ассоциаций VNTR полиморфного варианта гена

SLC6A3 с идиопатической эпилепсией

111.5.2 Анализ ассоциаций Mspl полиморфного варианта гена SLC6A3 с идиопатической эпилепсией

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование молекулярно-генетических основ предрасположенности к идиопатической эпилепсии"

1. Актуальность проблемы

Эпилепсия представляет собой хроническое заболевание головного мозга, характеризующееся спонтанными приступами нарушений двигательных, чувствительных, вегетативных, мыслительных или психических функций, возникающих вследствие чрезмерных нейронных разрядов [Петрухин А.С., 2000]. Данная патология является серьёзной медико-социальной проблемой в связи с ее высокой распространенностью во всех возрастных группах населения. Показатель заболеваемости по миру колеблется в пределах 40-70 человек на 100 000 населения [Epidemiology, 2001], в России 130 - 560 человек на 100 000 населения, а по Республике Башкортостан - 137 на 100 000 человек [Борисова Н.А., 2003].

Эпилепсия характеризуется чрезвычайным полиморфизмом эпилептических приступов, отличающихся друг от друга этиологией, характером приступов, течением и прогнозом. Достижения нейрорадиологических методов диагностики, видео-ЭЭГ-монторинга позволили создать в 1989 году практически полную классификацию различных форм эпилепсии [Commission on Classification and Terminology of the International League against epilepsy. Proposal for classification of epilepsies and epileptic syndromes, 1989]. Согласно ей, по анатомическому признаку и характеру приступов эпилепсии делятся на генерализованные и локально-обусловленные (фокальные) формы, по этиологическому признаку - на симптоматические, криптогенные и идиопатические.

Современная гипотеза этиопатогенеза эпилепсии предполагает многофакторную и полигенную природу данного заболевания, а также сложный характер взаимодействия генетической предрасположенности к судорожной активности с факторами среды. Наиболее интересными с точки зрения генетики являются идиопатические формы эпилепсии, представляющие собой самостоятельное заболевание, не связанное с органическим поражением мозга или другими заболеваниями. Они традиционно рассматриваются как случаи с высокой наследственной предрасположенностью, о чем свидетельствуют наследственная отягощенность и высокая степень конкордантности среди монозиготных близнецов (65%) по сравнению с гетерозиготными (12%) [Kjeldsen MJ. et al., 2003]. На основании данных, полученных при молекулярно - генетических исследованиях семей, страдающих различными моногенными формами ИЭ, а также принимая во внимание современные представления о патофизиологических механизмах идиопатической эпилепсии, можно выделить следующие группы генов, участвующих в развитии ИЭ: гены потенциал — зависимых ионных каналов (натриевого, кальциевого, хлорного); гены рецепторов и переносчиков нейромедиаторов торможения и возбуждения (гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), серотонина, глутамата) и др. [Wallace, R.H. et al., 2003; Haug,K. et al., 2003; Sugawara, T. et al., 2002; Ohmori, I. et al., 2002; Harkin, L.A. et al., 2002; De Fusco, M. et al., 2000]. Нарушения в этих генах могут прямым или косвенным образом приводить к аномальному повышению возбудимости нейронов.

Наиболее распространенными по сравнению с моногенными-являются сложнонаследуемые формы эпилепсии, для которых на сегодняшний день картирован ряд локусов сцепления: 8q24, 14q23, 3q26, 16р13, 6р21, 15ql4 [Liu A.W.et al., 2000; Sander, T. et al.,2000; Durner M.et al., 2001; Robinson, R. et al., 2002]. В процессе развития данных форм заболевания предполагается участие нескольких взаимодействующих между собой генов, расположенных в данных областях. Вклад каждого из них в риск развития эпилепсии может быть небольшим, но, тем не менее, приводящим к наследуемым изменениям, предрасполагающим к судорожной активности. Несмотря на то, что в последние годы во всем мире активно ведутся исследования молекулярно-генетических основ как редких моногенных форм эпилепсии, так и сложнонаследуемых форм, это всего лишь первые шаги в понимании этиологии и патогенеза этого сложного заболевания.

Принципиально важным при исследовании ассоциаций полиморфных локусов генов-кандидатов с риском развития ИЭ является учет этнической принадлежности обследованных лиц. Разные народы мира имеют особенности генетической структуры и могут характеризоваться различным набором и соотношением факторов риска заболевания [Kamboch М. et al., 1999], ассоциации, обнаруженные в одних этнических группах, не всегда встречаются в других [Bishop, Sham. Et al., 2003].

2. Цель и задачи исследования

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы явилась оценка роли генов ионных каналов, глутаматэргической и дофаминэргической систем в развитии ИЭ в Башкортостане. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи.

1. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных ДНК-локусов D2S2330, D2S124, сцепленных с геном а 1 -субъединицы нейронального натриевого канала (SCN1A), у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров.

4# Провести анализ ассоциации полиморфных вариантов 315С>Т, 588С> Т гена GABRG2 с идиопатической эпилепсией.

Провести анализ ассоциаций полиморфных вариантов гена R5 -субъединицы каинатного рецептора глутамата GRIK1 (STR, 522А>С) с идиопатической эпилепсией.

6- Провести анализ ассоциаций полиморфных вариантов гена D2 рецептора дофамина DRD2 (TaglA, Ncol) и гена переносчика дофамина SLC6A3 (VNTR, М?/Л) с идиопатической эпилепсией.

3. Научная новизна

Впервые в Республике Башкортостан создана коллекция ДНК больных идиопатической эпилепсией. Проведен поиск мутаций и полиморфизмов в гене SCN1A у пациентов с ИЭ, в результате которого обнаружена мутация G396A и два изменения нуклеотидной последовательности (1212G>A, 2817G>C), последнее из которых ранее не было описано в литературе. Выявлены два полиморфных варианта гена GABRG2 (315С>Т\ 588С>Т), для которых показана ассоциация с риском развития идиопатической эпилепсии. Впервые проведен анализ ассоциаций полиморфных локусов D2S2330, D2S124, сцепленных с геном SCN1A, и D5S422, D5S402, сцепленных с геном GABRG2, с идиопатической эпилепсией. Обнаружены достоверные различия в распределении частот аллелей и генотипов данных полиморфных маркеров между больными ИЭ и здоровыми донорами различного этнического происхождения, проживающими в Башкортостане (русскими, татарами и башкирами), а также выраженные межэтнические отличия. Получены данные об ассоциации полиморфных локусов генов рецепторов глутамата (GRIK1) и дофамина (DRD2), а также переносчика дофамина (SLC6A3) с повышенным риском развития идиопатической эпилепсии.

4. Научно — практическая значимость работы

Результаты исследования вносят вклад в понимание молекулярно-генетических основ возникновения идиопатической эпилепсии, позволяют выявить генетические маркеры, ассоциированные с повышенным/пониженным риском развития заболевания. Полученные данные могут быть использованы при чтении спецкурсов на факультетах биологии, в медицинских ВУЗах, на курсах повышения квалификации медицинских работников.

5. Положения, выносимые на защиту

1. Маркеры повышенного риска развития идиопатической эпилепсии по полиморфным ДНК-локусам D2S2330 и D2S124, сцепленным с геном al -субъединицы нейронального натриевого канала SCN1A: у русских — аллели D2S2330*9, D2SI24*4, D2S124*5y генотип D2S124*3/*5, у татар - аллель D2S124*5 и генотип D2S124*4/*5, у башкир - аллель D2S 124*4.

2. Идентификация мутации G396A и двух полиморфных вариантов 1212G>A, 2817G>C гена al - субъединицы нейронального натриевого канала SCN1A у больных с идиопатической эпилепсией из Башкортостана.

3. Ассоциация аллеля D5S422*10 полиморфного ДНК-локуса D5S422, сцепленного с геном у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты GABRG2, с развитием идиопатической эпилепсии у татар; аллеля i

D5S422*1 - у русских.

5. Ассоциация генотипа 522*А/*А полиморфного варианта 522А>С гена R5 - субъединицы каинатного рецептора глутамата GRIK1 с риском развития идиопатической эпилепсии у башкир.

6. Генетический маркер повышенного риска развития идиопатической эпилепсии у татар — генотип SLC6A3*G/*G М?р1-полиморфизма гена переносчика дофамина (SLC6A3).

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Фаттахова, Альфия Хайдаровна

выводы.

1. Установлено, что по полиморфным ДНК-локусам D2S2330 и D2S124, сцепленным с геном al - субъединицы нейронального натриевого канала SCN1A, маркерами повышенного риска развития идиопатической эпилепсии у русских являются аллели D2S2330*9, D2S 124*4 и D2S124*5. У татар повышенный риск развития заболевания ассоциирован с аллелем D2S124*5 и генотипом D2S124*4/*5, у башкир - с аллелем D2S 124*4.

2. У больных идиопатической эпилепсией в гене al - субъединицы нейронального натриевого канала впервые выявлена мутация G396A (частота 2,4%), а также два полиморфных варианта - 1212G>A и 2817G>C, последний из которых не был описан ранее.

3. Установлена ассоциация аллеля D5S422*1 полиморфного ДНК-локуса D5S422, сцепленного с геном у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты, с повышенным риском развития идиопатической эпилепсии у лиц русской этнической принадлежности, аллеля D5S422*12 — у пациентов татарской этнической принадлежности. Показано, что маркерами повышенного риска развития заболевания в объединенной группе больных ИЭ являются аллель D5S422*1, пониженного риска - аллель D5S402*4 полиморфного локуса D5S402.

4. Выявлены два полиморфных варианта в гене у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты GABRG2: 315С>Т и 588С>Т. Установлено увеличение риска развития идиопатической эпилепсии при наличии аллелей *С, гомозиготных генотипов *С/*С и сочетания генотипов 315*С/*С-588*С/*С.

5. Показано, что генотип *А/*А 522А>С полиморфного варианта гена R5 -субъединицы каинатного рецептора глутамата ассоциирован с риском развития идиопатической эпилепсии у башкир.

Обнаружено, что маркером повышенного риска развития идиопатической эпилепсии у татар является генотип SLC6A3*G/*G Msp\ полиморфного варианта гена переносчика дофамина SLC6A3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Идиопатические формы эпилепсии имеют многофакторную природу, при которой ведущую роль играет генетическая предрасположенность. Согласно литературным данным, в этиопатогенезе ИЭ принимают участие несколько групп генов: гены потенциал - зависимых ионных каналов (натриевого, калиевого, кальциевого, хлорного), гены рецепторов и переносчиков нейромедиаторов торможения и возбуждения (гамма-аминомасляной кислоты, дофамина, глутамата). Нарушения в этих генах могут прямым или косвенным образом приводить к развитию эпилепсии.

В рамках данного исследования проведен анализ полиморфных ДНК -локусов, сцепленных с генами SCN1A и GABRG2, поиск мутаций и полиморфизмов в генах al - субъединицы нейронального натриевого канала (SCN1A), у2 - субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты (GABRG2), а также изучение полиморфных вариантов генов глутаматэргической и дофаминэргической систем у больных идиопатической эпилепсией и здоровых доноров из Башкортостана.

Проведенный анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных ДНК-локусов D2S2330 и D2S124, сцепленных с геном SCN1A, выявил ассоциацию аллеля D2S2330*9 (OR=4,27; 95%CI 1,06-19,9) с повышенным риском и аллеля D2S2330*10 (C)R=0,21; 95%CI 1,04-0,84), генотипа D2S2330*10/*16 (C)R=0,13; 95%CI 0,006-1,26) с пониженным риском развития идиопатической эпилепсии у больных русской этнической принадлежности. При анализе распределения частот аллелей и генотипов полиморфного ДНК-локуса D2S124 обнаружено, что у русских генетическими маркерами риска являются аллели D2S124*4 (OR=2,06,; С195% 1-4,2) и D2S 124*5 (OR=3,69; С195% 1,3-11), у татар - аллель D2S124*5 (OR=5,57; CI95% 1,9-16,8) и генотип D2S124*4/*5 (OR=7,8; CI95% 1,41-57,4) , у башкир - аллель D2S 124*4 (OR=3,4; CI95% 1,33-8,98). Учитывая наличие ассоциации полиморфных вариантов ДНК-локусов D2S2330 и D2S124, сцепленных с геном а 1-субъединицы нейронального натриевого канала, с повышенным риском развития ИЭ, актуальным является поиск изменений нуклеотидной последовательности данного гена у больных из Башкортостана

Проведенное нами исследование нуклеотидной последовательности гена а 1 - субъединицы нейронального натриевого канала позволило выявить у одной больной ИЭ русской этнической принадлежности не описанную ранее мутацию G396A, обусловленную заменой гуанина на цитозин в 1188 основании гена SCN1A. Эта мутация находится в девятом экзоне гена SCN1A, кодирующем шестой сегмент нейронального натриевого канала и ответственным не только за формирование поры канала, но и за селективную проницаемость ионов натрия. Изменения в нуклеотидной последовательности гена SGN1A имеют функциональную значимость, так как изменяют структуру al - субъединицы нейронального натриевого канала, и как следствие, нарушают процессы нейрональной возбудимости, приводя к развитию судорог у больного. Кроме этого, в гене SCN1A обнаружены два полиморфных варианта, не изменяющие аминокислотную последовательность: в девятом (1212G>A) и пятнадцатом (2817G>C) экзонах гена SCN1A, последний из которых не был ранее описан в литературе. Частота встречаемости аллелей 1212G>A полиморфного варианта гена a 1 -субъединицы нейронального натриевого канала в группах больных ИЭ из Башкортостана соответствовала таковой, сообщенной для больных тяжелой миоклонической эпилепсией младенцев из Бельгии, и отличалась от больных генерализованной эпилепсией с фебрильными судорогами плюс из Австралии [Claes L. et al., 2003; Escaug A. et al., 2001].

Таким образом, выявленная ассоциация полиморфных ДНК-локусов D2S2330 и D2S124, сцепленных с геном нейронального натриевого канала SCN1A, с повышенным риском развития ИЭ, а также обнаруженные изменения нуклеотидной последовательности гена SCN1A позволяют сделать вывод об определенном вкладе этого гена в развитие предрасположенности к

Анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных ДНК-локусов D5S422, D5S402, сцепленных с геном у2 - субъединицы рецептора гамма - аминомасляной кислоты (GABRG2), у больных ИЭ и здоровых доноров из Башкортостана выявил не только выраженные межэтнические различия изучаемых групп в распределении частот аллелей и генотипов, но и показал, что аллель D5S422*! (OR=6,9, С195%=1,34-48,3) у больных русской этнической принадлежности ассоциирован с повышенным риском, а аллель D5S422*10 (C)R=0,35, CI95% 0,12-0,89) - с пониженным риском развития ИЭ. Генетическим маркером риска у больных татарской этнической принадлежности являлся аллель D5S422*12 (OR=6,18, С195% 1,243,6). В связи с тем, что полиморфные варианты ДНК-локуса D5S422, сцепленного с геном у2-субъединицы рецептора ГАМК, ассоциированы с риском развития идиопатической эпилепсии, актуальным является поиск мутаций и полиморфизмов в этом гене у больных ИЭ из Башкортостана.

В результате поиска мутаций и полиморфизмов с помощью SSCP-анализа и последующего секвенирования экзонов гена у2 - субъединицы ГАМК-А рецептора гамма-аминомасляной кислоты (GABRG2) нами выявлены 2 полиморфных варианта (315С>Т, 588С>Т), не приводящих к изменению последовательности аминокислот в полипептидной цепи белка. Анализ распределения частот аллелей и генотипов данных полиморфных вариантов обнаружил, что гомозиготные генотипы 315*С/*С, 588*С/*С и аллели 315* С, 588*С являются маркерами повышенного риска, а гетерозиготные генотипы 315*С/*Т, 588*С/*Т и аллели 315*Т, 588*Т -маркерами пониженного риска развития идиопатической эпилепсии во всех исследованных этнических группах (русских, татар и башкир) из Башкортостана. При сочетании генотипов 315*С/*С и 588*С/*С по двум полиморфным вариантам в гене GABRG2 риск развития заболевания становился выше, чем при наличии гомозиготного генотипа по одному из данных полиморфных вариантов.

Таким образом, выявленная в результате нашего исследования, ассоциация полиморфных вариантов ДНК-локуса D5S422 и 315С>Т, 588С>Т полиморфизмов гена GABRG2 с риском развития идиопатической эпилепсии, возможно, объясняется сцеплением выявленных аллельных вариантов повышенного риска с какой-либо неизвестной, функционально значимой мутацией в гене у2 - субъединицы рецептора гамма-аминомасляной кислоты у больных ИЭ из Башкортостана.

Обобщенные результаты ряда исследований свидетельствуют о вовлеченности полиморфизмов гена R5 — субъединицы каинатного рецептора глутамата (GRIK1) в развитие таких форм идиопатической эпилепсии, как ювенильные абсансная и миоклоническая эпилепсии [Sander Т. et al., 1997; Izzi С. et al., 2002]. В связи с этим у больных ИЭ и здоровых доноров из Республики Башкортостан были определены частоты аллелей и генотипов двух полиморфных вариантов гена GRIK1 (STR, 522А>С). Показано, что STR-полиморфизм в третьем интроне гена GRIK1 не ассоциирован с риском развития ИЭ в РБ. Генотип 522*А/*А 522А>С полиморфного варианта гена GRIK1 является маркером повышенного риска развития идиопатической эпилепсии (OR=2,58, 95%С1 0,09-7,58), тогда как генотип 522*А/*С -маркером пониженного риска (OR=0,29, 95%С1 0,09-0,93) у башкир.

Учитывая то, что дофамин способен модулировать возбудимость нервных клеток, был проведен анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов D2 рецептора (DRD2) и переносчика дофамина (SCL6A3) у больных ИЭ и здоровых доноров из Республики Башкортостан. Выявлено, что генотип SLC6A3*G/*G Mspl полиморфного варианта гена SLC6A3 ассоциирован с риском развития идиопатической эпилепсии у лиц татарской этнической принадлежности. Характер распределения частот аллелей и генотипов VNTR — полиморфизма гена SLC6A3, Tagl А и Ncol полиморфных вариантов гена

DRD2 не обнаружил статистически значимых различий между больными идиопатической эпилепсией и здоровыми донорами.

Таким образом, проведенное исследование нуклеотидной последовательности генов ионных каналов {SCN1A, GABRG2) и сцепленных с ними полиморфных ДНК-локусов, а также изучение полиморфных вариантов генов глутаматэргической и дофаминэргической систем у больных идиопатической эпилепсией из Башкортостана подтвердило значимую роль генов а 1 - субъединицы нейронального натриевого канала {SCN1A) и у2 -субъединицы рецептора гамма - аминамасляной кислоты (GABRG2') в развитии предрасположенности к идиопатической эпилепсии.

Эпилепсия является обширной группой клинически и этиологически гетерогенных заболеваний, в формировании которых играют одинаково важную роль как средовые влияния, так и наследственная предрасположенность. Поскольку большинство форм эпилепсии имеют сложное наследование и предполагают участие в развитии целого ряда генов, ответственных как за передачу нервного импульса в центральной нервной системе, так и за синаптогенз с нейрональной миграцией, актуальным является дальнейший поиск генов предрасположенности к развитию заболевания в различных этнических группах больных идиопатической эпилепсией. Раскрытие молекулярно - генетических аспектов наиболее распространенных форм идиопатической эпилепсии даст возможность расширить знания о патогенетических механизмах развития заболевания и усовершенствовать противоэпилептическую терапию.

133

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Фаттахова, Альфия Хайдаровна, Уфа

1. Горбунова В.Н., Баранов B.C. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. C.-IL: Специальная литература, 1997. С.239-240.

2. Животовский JI.A. Популяционная биометрия. М.: Наука, 1991. — 272 с.

3. Зайнуллина А.Г. Изучение ассоциаций полиморфных ДНК-локусов с параноидной шизофренией. Автореф. дис. . канд. мед. наук. — 2002. -с.24.

4. Проблемы экологии: принципы их решения на примере Южного Урала / под. ред. Старовой Н.В. М.: Наука, 2003. С.117-135.

5. Иллариошкин С.Н., Иванова-Смоленская И.А., Маркова Е.Д. Наследственные формы эпилепсии // ДНК-диагностика и медико-генетическое консультирование в неврологии. М.: Медицинское информационное агентство, 2002. - С. 366-388.

6. Мухин К.Ю., Петрухин А.С. Идиопатические формы эпилепсии: систематика, диагностика, терапия М.: Арт —Бизнес Центр, 2000. - 319 с.

7. Николе Дж. Г., Мартин А.Р., Валлас Б.Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу / Пер. с англ. П.М. Балабана, А.В. Галкина, Р.А. Гиниатуллинна, Р.Н. Хазипова, JI.C. Хируга. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 672 е., цв. вкл.

8. Эпилептология детского возраста: Руководство для врачей / Под ред. А.С. Петрухина.- М.: Медицина, 2000. 624 е.: ил.

9. Ю.Эпилепсия и судорожные синдромы у детей: Руководство для врачей / Под ред. П.А. Темина, М.Ю. Никаноровой. — 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1999.-656 е.: ил.

10. Abou-Khalil В., Ge Q., Desai R., et al. Partial and generalized epilepsy with febrile seizures plus and a novel SCN1A mutation // Neurology 2001. — V. 57.-P. 2265-2272.

11. Ackinheil M. За пределами дофаминэргической системы: потенциальный вклад других нейромедиаторов в разработку антипсихотических средств // Медикография. Нейропсихофармакология — 1997 — Т. 20 №2. - С. 21-26.

12. Annesi G., Garambdella A., Carrideo S., et al. Two novel SCN1A missense mutations in generalised epilepsy with febrile seizures plus // Epilepsia — 2003. -V.44.-P. 1257-1258.

13. Avanzini G., Franceschetti S. Cellular biology of epileptogenesis // Lancet. Neurol. 2003. - V. 2. - P. 33-42.

14. Avoli M., Gloor P. Physiopathogenesis of feline generalized penicillin epilepsy: the role of thalamocortical mechanisms // Idiopathic generalized epilepsies.-eds. A. Malafosse, P. Genton, E. Hirsch et al. London, 1994. - John Libbey. -P. 111-121.

15. Bate L. and Gardiner M. Genetics of inherited epilepsies // Epileptic Disorders -1999.-V. 1 P. 850-854.

16. Baulac S., Huberfeld G., Gourfinkel-An I., et al. First genetic evidence of GAB A (A) receptor dysfunction in epilepsy: a mutation in the gamma2-subunit gene // Nat. Genet. 2001. - V. 28. - P. 49-52.

17. Bettler В., Mulle C. Review: Neurotransmitter receptors II AMPA and kainate receptors. // Neuropsychopharmacol — 1995. — V. 34 P. 123-139.

18. Berkovic S., Howell R., Hay D., et al. Epilepsies in twins: genetics of the major epilepsy syndromes // Ann. Neurol. 1998. - V. 43. - P. 435-445.

19. Bianchi M., Song L., Zhang H., et al. Two different mechanisms of disinhibition produced by GAB A-A receptor mutations linked to epilepsy in humans // J. Neurosci. 2002. - V. 22. - P. 5321-5327.

20. Biervert C., Schroeder В., Kubisch C., et al. A potassium channel mutation in neonatal human epilepsy // Science 1998. - V. 279. - P. 403-409.

21. Bishop M., Sham P. Analysis of multifactorial disease I I BIOS Scientific Publishers Oxford, 2000.

22. Campbell KP., De Waard M., et al. Subunit regulation of the neuronal alpha 1A Ca2+ channel expressed in Xenopus oocytes // J. Physiol. 1995. — V. 485. — P. 619-634.

23. Chapman A. Glutamate and glutamate in the brain // American Society for Nutritional Sciences, 2000. P. 1043-1045.

24. Charlier C., Singh N., Ryan S., et al. A pore mutation in a novel KQT-like potassium channel gene in an idiopathic epilepsy family // Nat. Genet. 1998. -V. 18.-P. 53-55.

25. Chen A. Ch., Kalsi G., Brynjolfsson J., et al. Exclusion of linkage of schizophrenia to the gene for the glutamate GluR5 receptor // Biol Psychiatry — 1997.-V. 41.-P. 243-245.

26. Chen W.J., Lu M.-L., Hsu Y.-P.P., et al. Dopamine D2 receptor gene and alcoholism among four aboriginal groups and Han in Taiwan // Am. J. Med. Genet. (Neuropsychiatry Genetics). 1997. - V. 74. - P. 129-136.

27. Ching Chou I., Ching - Tien P., Chao - Ching H., et al. Association analysis of Y2 subunit of Y-amino butyric acid type-A receptor polymorphisms with febrile seizures// Pediatric Research - 2003. - V. 54. - P .26-29.

28. Chioza В., Wilkie H., Nashef L., et al. Association between the alpha (la) calcium channel gene CACNA1A and idiopathic generalized epilepsy // Neurology 2001. - V. 56. - P. 1245-1246.

29. Chioza В., Osei-Lah A., Wilkie H., et al. Suggestive evidence for association of two potassium channel genes with different idiopathic generalized epilepsy syndromes // Epilepsy Research 2002. - V. 52. - P. 107-116.

30. Chistensen J., Kjeldsen J., Andersen H., et al. Gender differences in epilepsy // Epilepsia 2005. - V. 46. - P. 956-960.

31. Claes L., Del-Favero J., Ceulemans В., et al. De novo mutations in the sodium-channel gene SCN1A cause severe myoclonic epilepsy of infancy // Am. J. Hum. Genet. -2001. V. 68. - P. 1327-1332.

32. Claes L., Ceulemans В., Audenaert D., et al. De novo SCNIA mutations are a major cause of severe myoclonic epilepsy in infancy // Hum. Mutat. — 2003. -V. 21.-P. 615-621.

33. Comings D.E., Muhleman D., Gysin R., et al. Dopamine D2 receptor (DRD2) gene and susceptibility to posttraumatic stress disorder: a study and replication. // Biol. Psychiatry. 1996. - V. 40. - P. 368-372.

34. Comings D.E. Polygenic inheritance and micro/minisatellites // Mol. Psychiatry 1998.-V.3-P. 21-31

35. Commission on Classification and Terminology of the International League Against Epilepsy, Proposal for revised classification of epilepsies and epileptic syndromes // Epilepsia 1989. -V. 30. - P. 796-803.

36. Contractor A., Swanson G., Sailer A., et al. Identification of the kainate receptor subunits underlying modulation of excitatory synaptic transmittion in the С A3 region of the hippocampus // J. Neurosci. 2000. - V. 15. - P. 82698278

37. Cook E.H., Stein M.A., Krasowski M.D., et al. Association of attention-deficit disorder and the dopamine transporter gene // Am. J. Med. Genet. — 1995. — V. 56. P. 993-998.

38. Cormier JW, Rivolta I, Tateyama M., et al. Secondary structure of the human cardiac Na+ channel С terminus: evidence for a role of helical structures in modulation of channel inactivation // J Biol Chem. 2002. - V. 277. - P. 92339241.

39. Cossart R., Tyzio R., Dinocourt C., et al. Presynaptic kainite receptors that enhance the release of GAB A on CA1 hippocampal interneurons // Neuron. -2001.-V. 29.-P. 497-508.

40. Cossette P., Liu L., Brisebois K., et al. Mutation of GABRA1 in an autosomal dominant form of juvenile myoclonic epilepsy // Nat. Genet. 2002. - V. 11.-P. 201-203.

41. Donavan D.M., Vandenberg D.J., Perry M.P., et al. Human and mouse dopamine transporter genes: conservation of 5'-flanking sequence elements and gene structures // Moh Brain. Res. 1995. - V. 30. - P. 327-335.

42. Doose H, Baier W.K., et al; Genetic factors in epilepsies with primary generalized minor seizures // Neuropediatrics — 1987. — V. 1. — P. 1-64.

43. Durner M., Sander Т., Greenberg D.A., et al. Localization of idiopathic generalized epilepsy on chromosome 6p in families of juvenile myoclonic epilepsy patients//Neurology 1991. - V. 41. - P. 1651-1655.

44. Durner M., Shinnar S., Resor S.R., et al. Genome scan of idiopathic generalized epilepsy: evidence for major susceptibility gene and modifying genes influencing the seizure type // Ann. Neurol. 2001. - V. 49. - P. 328-335.

45. Ebach K., Joos H., Doose H., et al. SCN1A mutation analysis in myoclonic astatic epilepsy and severe idiopathic generalized epilepsy of infancy with generalized tonic-clonic seizures // Neuropediatrics — 2005. V. 36. - P. 210213.

46. Elmslie F.V., Rees M., Williamson M.P., et al. Genetic mapping of a major susceptibility locus for juvenile myoclonic epilepsy on chromosome 15q // Hum. Mol. Genet. 1997. - V. 6. - P. 1329-1334.

47. Epidemiology // Epilepsia 2003. - V. 44. - P. 17-18.

48. Escaug A., De Waard M., Lee D.D., et al. Coding and noncoding variation of the human calcium-channel beta4-subunit gene CACNB4 in patients with idiopathic generalized epilepsy and episodic ataxia // Am. J. Hum. Genet. -2000.-V. 66.-P. 1531-1539.

49. Escaug A., MacDonald B.T., Meisler M.H., et al. Mutations of SCN1A, encoding a neuronal sodium channel, in two families with GEFS+2 // Nat. Genet. 2000. - V. 24. - P. 343-345.

50. Escaug A., Heils A., MacDonald B.T., et al. A novel SCN1A mutation associated with generalized epilepsy with febrile seizures plus-and prevalence of variants in patients with epilepsy // Am. J. Hum. Genet. 2001. - V. 68. - P. 866-873.

51. Feucht M., Fuchs K.P., Pichlbauer E., et al. Possible association between childhood absence epilepsy and gene encoding GABRB3 // Biol. Psychiatry -1999.-V. 46.-P. 997-1002.

52. Finckh U., Giraldo-Valasques M., Pelz J., et al. Dopamine D2 receptor gene (DRD2) haplotypes in Caucasians // Hum. Genet. 1996. - V. 179 - P. 251255

53. Fong; G.C., Shah P., Gee M., et al. Childhood absence epilepsy with tonic-clonic seizures and electroencephalogram 3-4 Hz spike and multispike-slow wave complexes: linkage to chromosome 8q24 // Am. J. Hum. Genet. 1998. -V. 63.-P. 1117-1129.

54. Frerking M., Petersen C., Nicoll R., et al. Mechanisms underlying kainite receptor mediated disinhibition in hippocampus // Proc. Nat. Acad. Sci. USA - 1999.-V. 96.-P. 12917-12922.

55. Fuke S., Suo S., Takahashi N., et al. The VNTR polymorphism of human dopamine transporter (DAT1) gene affects gene expression // British Journal of Pharmacology. 2001. -V. 34. - P. 36-43.

56. Fukuma G., Oguni H., Shirasaka Y., et al. Mutation of neuronal voltage-gated Na+ channel al subunit gene SCN1A in core severe myoclonic epilepsy in infancy (SMEI) and in borderline SMEI (SMEB) // Epilepsia 2004. - V. 45. -P. 140-148.

57. Fujiwara Т., Sugawara Т., Mazaki-Miyazaki E., et al. Mutation of sodium channel a subunit type 1 (SCN1A) in intractable childhood epilepsies with frequent generalized tonic-clonic seizures // Brain 2003. - V. 126. - P. 531546.

58. Fusco D.M., Becchetti A., Patrignani A., et al. The nicotinic receptor beta2-subunit is mutant in nocturnal frontal lobe epilepsy // Nat. Genet. 2000. - V. 26. - P. 275-276.

59. Gregor P., Gaston S., Yang X., et al. Genetic and physical mapping of the GluR5 glutamate receptor gene on human chromosome 21 // Human Genet. -1994.-V. 94-P. 565-570.

60. Gloor P. Neurophysiological mechanism of generalized spike-and-wave discharge and its implications for understanding absence seizures // in: Elements of petit mal epilepsy. Eds by M.S. Myslobodsky & A.F. Mirsky. -N.Y., 1988.-P. 159-209.

61. Guerrini R., Filippi T. Neuronal migration disorders, genetics and epileptogenesis // J. Child. Neurol. 2005. - V. 17. - P. 289-299.

62. Hallmann K,Haug K, Sander Т., et al. The voltage-gated sodium channel beta2-subunit gene and idiopathic generalized epilepsy // Neuroreport — 2000. V. 11.-P. 2687-2689.

63. Harkin L.A., Bowser D.N., Dibbens L.M., et al. Truncation of the GABA (A)-receptor gamma2-subunit in a family with generalized epilepsy with febrile seizures plus // Am. J. Hum. Genet. 2002. - V. 70. - P. 530-536.

64. Haug K., Warnstedt M., Alekov A.K., et al. Mutations in CLCN2 encoding a voltage-gated chloride channel are associated with idiopathic generalized epilepsies // Nat. Genet. 2003. - V. 33. - P. 527-532.

65. Heron S.E., Crossland K.M., Anderman E., et al. Sodium-channel defects in bening familial neonatal infantile seizures // Lancet — 2002. V. 360. - P. 851852.

66. Holden E., Nguyen H., Grossman E. Estimating prevalence, incidence and disease-related mortality for patients with epilepsy in managed care organization // Epilepsia 2005. - V. 46. - P. 311-319.

67. ILAE Commission report. The epidemiology of the epilepsies: future directions: International League Against Epilepsy // Epilepsia 1997. - V. 38. -P. 614-618.

68. Jasper H.H. Current evaluation of the concepts of centrencephalic and cortico -reticular seizures // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1991. - V. 78 - P. 2-11.

69. Jentsch T.J., Hubner C.A., Fuhrmann J.C. Ion channels: function unraveled by dysfunction // Cell Biology 2004. - V. 6. - P. 1039-1047.

70. Johnson E.W., СУDonovan C., Anderson V.E., et al. Narrowing the candidate intervals for the familial febrile convulsions genes // Epilepsia 1997. - V. 38. -P. 201-215.

71. Jouvenceau A., Eunson L.H., Spauschus A., et al. Human epilepsy associated with dysfunction of the brain P/Q-type calcium channel // Lancet 2001. - V. 358.-P. 801-807.

72. Kanai K., Hirose S., Oguni H., et al. Effect of localization of missense mutation in SCN1A on epilepsy phenotype severity // Neurology 2004. - V. 63. - P. 329-334.

73. Kananura C., Haug K., Sander Т., et al. A splice-site mutation in GABRG2 associated with childhood absence epilepsy and febrile convulsions // Arch. Neurol. 2002. - V. 59. - P. 1137-1141.

74. Kang A., Palmafier M., Kidd K., et al. Global variation of a 40-bp VNTR in the 3'-untranslated region of the dopamine transporter gene (SLC6A3) // Biological Psychiatry 1999. - V. 46 - P. 151 -160.

75. Kawanishi Y., Tachikawa H., Suzuki Т., et al. Pharmacogenomics and schizofrenia // Europ. J. Of Pharmacology 2000. - V. 410 - P. 227-241.

76. Kidd'- K.K., et al. A global survey of haplotype frequencies and linkage disequilibrium at the DRD2 locus // Hum. Genet. 1998. - V. 103. - P 211-227.

77. Kjeldsen M.J., Corey L.A., Christensen K., et al. Epileptic seizures and syndromes in twins: the importance of genetic factors // Epilepsy Research — 2003.-V. 55.-P.137-146.

78. Klein C, Brin MF, Kramer P., et al. Association of a missense change in the D2 dopamine receptor with myoclonus dystonia // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. — 1999. —V. 96. P. 5173-5176.

79. Kortenbruk G., Berger E., Speckmann E., et al. RNA editing at the Q/R site for the glutamate receptor subunits GluR2, GluR5, and GluR6 in hippocampus and temporal cortex from epileptic patients // Neurobiol. Dis. — 2001. V. 8 — P. 459-468.

80. Kullmann D.M. Presynaptic kainite receptors in the hippocampus: slowly emerging from obscurity // Neuron. 2001. - V. 32. - P. 561-564.

81. Kullmann D., Hanna M. Neurological disorders caused by inherited ion-channel mutations // Lancet. Neurol. 2002. - V. 1. - P. 157-166.

82. Le-Hellard S., Neidhart E., Thomas P., et al. Lack of association between juvenile myoclonus epilepsy and HLA-DR13 // Epilepsia 1999. - V. 40. - P. 117-119.

83. Lerch H., Jurkart-Rott K., Lehmann-Horn F., et al. Ion channel and epilepsy // Am. J. of Med. Genet. -2001. -V. 106.-P. 146-159.

84. Liu A. W., Delgado-Escueta А. V., Serratosa, J; M., et al. Juvenile myoclonic epilepsy locus in chromosome 6p21.2-pll: linkage to convulsions and electroencephalography trait // Am. J. Hum. Genet. 1995. - V. 57. - 368-381.

85. Lopes-Gendes I., Scheffer I.E., Berkovic S.F., et al. A new locus for generalized epilepsy with febrile seizures plus maps to chromosome 2 // Am. J. Hum. Genet. -2000. V. 66. - P. 698-701.

86. Lossin C., Rhodes Т., Desai R., et al. Epilepsy associated dysfunction in the voltage-gated neuronal sodium channel SCNIA // J. Neurosci. 2003. V. 23. -P. 11289-11295.

87. Madia F., Gennaro E., Cecconi M., et al. No evidence of GABRG2 mutation in severe myoclonic epilepsy of infancy // Epilepsy Research 2003. - V. 53. - P. 196-200.

88. Marini, C., Harkin, L.A., Wallace, R.H., et al. Childhood absence epilepsy and febrile seizures: a family with a GAB A (A) mutation // Brain 2003. - V. 126. - P. 230-240.

89. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eukaryotic DNA // Methods in molecular biology / Ed. Walker J.M. N.Y.; Human press, 1984. -P.31-34.

90. McCormick D.A., Contreras D. On the cellular and network bases of epileptic seizures // Annu. Rev. Physiol. 2001. - V. 63 - P. 5925-5934.

91. Macdonald R.L., Kelly K.M. Mechanisms of action of currently prescribed and newly developed antiepileptic drugs // Epilepsia 1994. - V. 35. - P. 41-50.

92. Malacarne M., Madia F., Gennaro E., et al. Lack of SCNIA mutations in familial febrile seizures // Epilepsia 2002. - V. 43. - P. 559-562.

93. McLellan A., Phillips H.A., Rittey C., et al. Phenotypic comparison of two Scottish families with mutations in different genes causing autosomal dominant nocturnal lobe epilepsy // Epilepsia 2003. - V. 44. - P. 613-617.

94. Meisler M., Kearney J. Sodium channel mutation in epilepsy and other neurological disorders // J. of Clinical Investigation 2005. — V. 115 - P. 20102017.

95. Meldrum В., Chapman A., et al. Glutamate receptor and transporters in genetic and acquired models of epilepsy // Epilepsy 1999. - V. 362 — P. 189

96. Mikami M., Yasuda Т., Terao A., et al. Localization of a gene for bening adult familial myoclonic epilepsy to chromosome 8q23.3-q24.1 // Am. J. Hum. Genet. 1999. - V. 65. - P. 745-751.

97. Mochida C.H. Cortical malformation and pediatric epilepsy: a molecular genetic approach // J. Child. Neurol. 2005. - V. 20. - P. 300-303.

98. Moulard В., Guipponi M., Chagne D., et al. Identification of a new locus for generalized epilepsy with febrile seizures plus (GEFS+) on chromosome 2q24-q33 // Am. J. Hum. Genet. 1999. - V. 65. - P. 1396-1400.

99. Nabbout R., Gennaro E., Dalla Bernardina M., et al. Spectrum of SCN1A mutations in severe myoclonic epilepsy of infancy // Neurology 2003. — V. 60.-P. 1961-1967.

100. Nakayama J., Hamaneko K., Iwasaki N., et al. Significant evidence for linkage of febrile seizures to chromosome 5ql4-q 15 // Hum. Mol. Genet. -2000.- V. 9.-P. 87-91.

101. Nakayama J., Hamano K. Noguchi E., et al. Failure to find causal mutations in the GAB A-A receptor y2 subunit (GABRG2) gene in Japanese febrile seizure patients // Neuroscience Letters - 2003. - V. 343. - P. 117-120.

102. Nei M. Molecular Population Genetic and Evolution. Amsterdam: North-Holland, 1975. P. 278.

103. Noebels J.H. The biology of epilepsy genes // Ann. Rev. Neurosci. 2003. -V. 26.-P. 599-625.

104. Ohmori I., Ouchida M., Ohtsuka Y., et al. Significant correlation of the SCN1A mutations and severe myoclonic epilepsy in infancy // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002. - V. 295. - P. 17-23.

105. Olsen RW and Delgado-Escueta AV Neuronal channels, receptors and ^ transporters: molecular structure, gating, and pharmacology. Introduction. //

106. Adv. Neurol. V. 79. - P. 437-440.

107. Orita M., Jwahana H., Kanazawa H., Sekya T. Detection of polymorphism of human DNA by gel electrophoresis as single cell conformation polymorphism //Proc. Natl. Acad. Sci. 1989. - V. 86. - P. 2766-2770.

108. Peiffer A., Thomson J., Charlier C., et al. A locus for febrile seizures (FEB3) maps to chromosome 2q23-q24 // Ann. Neurol. 1999. - V. 46. - P. 671-678.

109. Pfafflin M., May Т., Kohlschutter S. Is epilepsy in the children overlooked? An investigation in a children's home // Nervenarzt. 2003. - V. 74. - P. 691698.

110. Pineda-Trujillo N., Carrizosa J., Cornejo W., et al. A novel SCN1A mutationassociated with severe GEFS+ in large South American pedigree // Seizure -2005.-V. 14-P. 123-128.

111. Persico A.M., Macciardi F. Genomic association between dopamine transporter gene polymorphisms and schizophrenia // Am. J. Med. Genet. (Neuropsychiatry Genetics). 1997. - V. 74. - P. 53-57.

112. Phillips H.A., Scheffer I.E., Berkovic S.F., et al. Localization of a gene for autosomal dominant nocturnal frontal epilepsy to chromosome 20ql3.2 // Nat. Genet. 1995. - V. 10. - P. 117-118.

113. Phillips Н.А., Scheffer I.E., Crossland K.M., et al. Autosomal dominant ^ nocturnal frontal lobe epilepsy: genetic heterogeneity and evidence for a secondlocus at 15q24 // Am. J. Hum. Genet. 1998. - V. 63. - P. 1108-1116.

114. Phillips, H.A., Marini, C., Scheffer, I.E. et al., Ann. Neurol. A de novo mutation in sporadic nocturnal frontal lobe epilepsy 2000, Vol.48, P.264-267.

115. Phillips, H.A., Favre, I, Kirkpatrick, M. et al., Am. J. Hum. Genet. CHRNB2 is the second acetylcholine receptor subunit is associated with autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy 2001, Vol.68, P.225-231.Ш

116. Prevett М.С., .Duncan J.S, Jones Т., et al. Demonstration of thalamic activation during typical absence seizures using H2 (15) О and PET // Neurology. 1995. - V.45. - P. 1396-1402.

117. Radhakrishnan K., Pandian J., Santoshkumar Т., et al. Prevalence, knowledge, attitude and practice of epilepsy in South India // Epilepsia 2000. -V.41.-P. 1027-1035.

118. Renard CE, Dailly E, Chenu F., et al. Dopamine, depression and antidepressants // Fundam. Clin. Pharmacol. 2004. - V. 18. P. 601-607.

119. Robinson R., Gardiner M. Molecular basis of Mendelian idiopathic epilepsies // Ann. Med. 2004. - V. 36. - P. 89-97.

120. Robinson R, Taske N., Sander Т., et al. Linkage analysis between childhood absence epilepsy and genes encoding GABAa and GABAb receptors, voltage-dependent calcium channels, and EC A1 region on chromosome 8q. // Epilepsy Res.-2002.-V. 48.-P. 169-179.О

121. Roff D.A., Bentzen P. The statistical analysis of mitochondrial DNA: % and problem of small samples // Mol. Biol. EV. 1989. - V. 6. - P. 539-545.

122. Sander J., Harkin Y., Johnoson A. National practice study of epilepsy: newly diagnosed epileptic seizures in general population // Lancet — 1999. V. 336. -P. 1267-1271.

123. Sander Т., Hildmann Т., Kretz R., et al. Allelic association of juvenile absence epilepsy with a gluR5 kainate receptor gene (GRIK1) polymorphism // Am. J. Med. Genet. 1997. - V. 74. - P. 416-421.

124. Sander Т., Kretz R., Schulz H., et al. Replication analysis of a putative susceptibility locus (IGE) for idiopathic generalized epilepsy on chromosome 8q24 //Epilepsia 1998. - V. 39. - P. 715-720.

125. Sander Т., Schulz H., Saar K., et al. Genome search for susceptibility loci of common idiopathic generalized epilepsies // Hum. Mol. Genet. 2000. - V. 9. -P. 1465-1472.

126. Sander Т., Berlin W., Ostapowicz A., et al. Variation of the genes encoding the human glutamate EAAT2, serotonin and dopamine transporters andsusceptibility to idiopathic generalized epilepsy // Epilepsy Research 2000. -V. 41.-P. 75-81.

127. Sarkar G., Kapelner S., Grandy D.K., et al. Direct sequencing of the dopamine D2 receptor DRD2 in schizophrenics reveals three polymorphisms but no structural change in the receptor // Genomics 1991. - V. 11. - P. 8-14.

128. Sawyer S., Mukherjce N., Pakstis A., et al. Linkage disequilibrium patterns vary substantially among populations // Eur. J. Hum. Genet. 2005. — V. 13 -P. 677-687.

129. Scheffer I.E., Bhatia K.P., Lopes-Gendes I., et al. Autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy-a distinctive clinical disorder // Brain — 1995. -V. 118.-P. 61-73.

130. Schlesselman J. Case-control studies. Design, conduct, analysis. New York, Oxford: Oxford University Press. - 1982. - P. 58-96.

131. Semyanov A., Kullmann D. Kainate receptor-dependent axonal depolarization and action potential initiation in interneurons // Nat. Neurosci. -2001.-V. 4.-P. 718-723.

132. Sery O., Voltovar V., Zvolsky P. et al. The association study of DRD2, ACE and AGT gene polymorphisms and metaphetamine dependence // Physiol. Res. -2001.-V. 50-P. 43-50.

133. Sham P.C., Curtis D. Monte-Carlo tests for association between disease and alleles at highly polymorphic loci // Ann. Hum Genet. 1995. - V. 59. - P. 97105

134. Shibata H., Joo A., Fyjii Y., et al. Association study of polymorphisms in the GluR5 kainate receptor gene (GRIK1) with schizophrenia // Psychiatric Genetics 2001. - V. 11 - P. 139-144.

135. Singh N.A., Charlier C., Stauffer D., et al. A novel potassium channel gene, KCNQ2, is mutated in inherited epilepsy of newborns // Nat. Genet. — 1998. -V. 18.-P. 25-29.

136. Singh N.A., Andermann E., Whitehouse W.P., et al. Severe myoclonic epilepsy of infancy: extended spectrum of GEFS+ // Epilepsia 2001. - V. 42. -P. 837-844.

137. Steinlein O.K., Mulley J.C., Propping P., et al. A missense mutation in the neuronal nicotinic acetylcholine receptor alpha 4 subunit is associated with autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy // Nat. Genet. 1995. - V. 11. -P. 202-203.

138. Steinlein, O.K., Magnusson, A., Stoodt, J., et al. An insertion mutation of CHRNA4 gene in a family with autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy // Hum. Mol. Genet. 1997. - V. 6. - P. 943-947.

139. Steinlein O.K., Stood J., Mulley J., et al. Independent occurrence of CHRNA4 Ser248Phe mutation in a Norwegian family with nocturnal frontal lobe epilepsy // Epilepsia 2000. - V. 41. - P. 529-535.

140. Spampanato J., Escaug A., Meisler M., et al. Generalised epilepsy with febrile seizures plus type 2 mutation W1204R alters voltage-dependent gating of Na(v)l.1 sodium channels // Neuroscience — 2003. — V. 116. — P. 37-48.

141. Sugawara Т., Mazaki-Miyazaki E., Fukushima K., et al. Frequent mutations of SCN1A in severe myoclonic epilepsy in infancy // Neurology 2002. - V. 58. -P. 1122-1124.

142. Sugawara T. et al., Navl.l mutations cause febrile seizures associated with afebrile partial seizures // Neurology 2001. - V. 57. - P. 703-705.

143. Thompson J., Thomas N., Singleton A., et al. D2 dopamine receptor gene DRD2 Taql A polymorphism: reduced dopamine D2 receptor binding in the human striatum associated with the Al allele // Pharmacogenetics. 1997. — V. 7.-P. 479^86.

144. The International SNP Map Working Group A map of human genome * sequence variation containing 1.42 million single nucleotide polymorphisms //

145. Nature 2001 - V. 409 - P. 928-933

146. Tsuboi Т., et al Genetic aspects of febrile convulsions // Hum. Genet. -1997.-V. 38.-P. 169-173.

147. Tsuboi T. et al. Genetic studies of febrile convulsions: analysis of twins and family data // Epilepsy Res. 1999. - V. 4. - P. 119-128.

148. Ueno S, Nakamura M, Mikami M. et al., Identification of a novel polymorphism of the human dopamine transporter (DAT1) gene and the significant association with alcoholism // Mol Psychiatry 1999. - V. 4. - P. 552-527.

149. Vadlamudi L., Andermann E., Gambroso C.T., et al. Epilepsy in twins:insight from unique historical data of William Lennox // Neurology 2004. - V. 62.-P. 1123-1127.

150. Vandenberg D.J., Persico A.M., Hawkins A.L., et al. Human dopamine transporter gene (DAT1) maps to chromosome 5pl5.3 and displays a VNTR // Genomics. 1992. -V. 14. - P. 1104-1106.

151. Wallace R.H., Berkovic S.F., Howell R.A., et al. Suggestion of a major gene for familial febrile convulsions mapping to 8ql3-q21 // J. Med. Genet. 1996. -V. 33.-P. 308-312.

152. Wallace R.H., Wang D.W., Singh R., et al. Febrile seizures and generalizedш)epilepsy associated with a mutation in the Na+ channel betal-subunit gene SCNB1 // Nat. Genet. 1998. - V. 19. - P. 366-370.

153. Wallace R.H., Scheffer I.E., Parasivam G., et al. Generalized epilepsy with febrile seizures plus: mutation of the sodium channel subunit SCN1B // Neurology 2002. - V. 58. - P. 1426-1429.

154. Wallace R.H., Marini C., Petrou S., et al. Mutant GAB A (A) receptor gamma2-subunit in childhood absence epilepsy and febrile seizures // Nat. Genet. 2001. - V. 28. - P. 49-52.

155. Wallace R.H., Scheffer I.E., Barnett S., et al. Neuronal sodium-channel alpha 1-subunit mutations in generalized epilepsy with febrile seizures plus // Am. J. Hum. Genet. -2001. V. 68. - P. 859-865.

156. Zuberi S.M., Eunson L.H., Spaushus A., et al. A novel mutation in the human voltage-gated potassium channel gene (Kvl.l) associated with episodic ataxia type 1 and something with partial epilepsy // Brain 1999. - V. 122. - P. 817-825.Ф

Информация о работе

Фаттахова, Альфия Хайдаровна
кандидата биологических наук
Уфа, 2005
ВАК 03.00.15

Диссертация

Исследование молекулярно-генетических основ предрасположенности к идиопатической эпилепсии - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы