Молекулярно-генетическое изучение зависимости от психоактивных веществ

Фасхутдинова, Гульназ Габдулахатовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярно-генетическое изучение зависимости от психоактивных веществ
ВАК РФ 03.02.07, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Молекулярно-генетическое изучение зависимости от психоактивных веществ"

На правах рукописи

004605213 ФАСХУТДИНОВА ГУЛЬНАЗ ГАБДУЛАХАТОВНА

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПСИХОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

03.02.07. - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 7 И ЮН 2010

Уфа-2010

004605215

Работа выполнена в лаборатории молекулярной генетики человека Учреждения Российской академии наук Институт биохимии и генегики Уфимского научного центра РАН.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Хуснутдинова Эльза Камилевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Викторова Татьяна Викторовна ГОУ ВПО Башкирский государственный медицинский университет

доктор биологических наук, профессор Спицын Виктор Алексеевич ГУ Медико-генетический научный центр РАМН

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН

Защита диссертации состоится «¿jj» июня 2010 г. в «j^j» часов на заседании Объединенного диссертационного совета ДМ 002.133.01 при Учреждении Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, Уфа, просп. Октября, 71.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в Научной библиотеке Уфимского научного центра РАН, по адресу: 450054, Уфа, просп. Октября, 71 и на сайте ИБГ УНЦ РАН: www.ibg.anrb.ru/dissov.html. e-mail: molgen@anrb.ru

Автореферат разослан « ^ » мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Бикбулатова С.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи с резко возросшей заболеваемостью алкоголизмом и наркоманией в России особую актуальность приобретают исследования механизмов развития данных заболеваний с целью разработки эффективных методов профилактики и патогенетической терапии.

Согласно мировой статистике аддиктивные расстройства входят в первую десятку причин смертности и представляют важную социальную проблему в большинстве стран мира. Показатель заболеваемости алкоголизмом в Российской Федерации по итогам 2008 года составил 1513,1 на 100 тысяч населения, показатель распространенности составил 1593,3 на 100 тысяч населения, или 1,9% от общей численности населения [Тумусов и соавт., 2009]. Согласно Всемирному докладу по наркотическим веществам [World Drug Report, 2009] показатель потребления опиоидных наркотиков в Российской Федерации намного превышает таковой в большинстве Азиатских и Европейских стран и составляет 1,64% населения в возрасте от 15 до 64 лет. Высокая распространенность и неуклонный рост хронического алкоголизма (ХА) и опийной наркомании (ОН), а также высокая степень развития тяжелой инвалидизирующей психической патологии (деменции) у больных определяют важное социально-экономическое и медицинское значение этой проблемы.

В настоящее время установлена общность биологических механизмов формирования зависимости от алкоголя и наркотиков. Проведенные молекулярно-биологические исследования показали, что индивидуальная предрасположенность к зависимости от ПАВ проявляется в особенностях функционирования "системы подкрепления" мозга. Кроме того, важную роль играют ферменты, участвующие в метаболизме алкоголя (алкогольдегидрогеназа, альдегидцегидрогеназа).

Обширная информация, полученная в результате семейных, близнецовых исследований, метода приёмных детей, свидетельствует о значительной роли генетических факторов в возникновении зависимости от ПАВ. Полногеномный анализ зкспрессионного паттерна, проведенный с помощью биочипов у больных зависимостью от ПАВ и в контроле, обнаружил изменение экспрессии многих генов в ответ на употребление наркотиков в различных областях головного мозга [Pignataro et al., 2009]. Подобные нарушения могут быть обусловлены изменением в клетках уровня микроРНК (мкРНК) - недавно открытых регуляторов генной

экспрессии [Рогаев, 2008]. Нарушения экспрессии генома, индуцируемые наркотиками, выявлены для белков, имеющих отношение к нейромедиаторным системам, ионным каналам, пластическим процессам, системам детоксикации [Rhodes et al., 2005; Worst, Vrana, 2005]. Несмотря на большое количество работ в области генетики зависимости от ПАВ, их результаты зачастую противоречивы, что может быть обусловлено этническими различиями в реакциях на ПАВ [Brennan, 2004; Eng, 2007]. Поэтому плодотворным подходом к исследованию наследственной предрасположенности к зависимости от ПАВ является изучение ассоциаций между полиморфными локусами генов-кандидатов и заболеваниями с учетом этнической принадлежности исследованных индивидов [Bishop et al., 2000]. Кроме того, развитие таких мультифакториальных заболеваний как зависимости от ПАВ обусловлено как взаимодействием множества генов, вносящих небольшой эффект, так и ген-средовым взаимодействием.

Все это диктует необходимость комплексного исследования механизмов развития алкоголизма и опийной наркомании в контексте межгенных и ген-средовых взаимодействий для разработки адекватных лечебно-профилактических мероприятий, учитывающих этническую принадлежность и генетические особенности больных.

Цель исследования - анализ роли полиморфных вариантов генов нейромедиаторных систем, ферментов метаболизма этанола, калиевых каналов в развитии зависимости от психоактивных веществ в четырех популяциях России и оценка уровня экспрессии ряда генов микро-РНК под воздействием алкоголя.

Задачи исследования:

1. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов:

- полиморфных вариантов генов ADH1B (rsl229984, rs2066701), ADH1C (rsl 789920, rsl 693425, rs698), DRD4 (120 n.o. VNTR), HTR2C (rs6318), OPRM1 (rs3823010), PDYN (68 n.o. VNTR) у больных XA и в соответствующих контрольных группах; полиморфных вариантов генов DRD4 (120 n.o. VNTR), HTR2C (rs6318), OPRM1 (rs3823010), PDYN (68 n.o. VNTR) у больных ОН и в соответствующих контрольных группах.

2. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов:

- полиморфных вариантов, располагающихся в сайтах связывания микро-РНК генов PDYN (rs2235749) у больных ХА, ОН и в соответствующих контрольных

группах; генов КСТВ14 (ге7928656), КСЫЕ1 (гэ3453) у больных ХА и в соответствующих контрольных группах.

3. Провести анализ ассоциаций исследованных полиморфных вариантов генов с риском развития ХА и ОН, а также анализ ассоциаций гаплотипов в генах АОН1В (ге 1229984, ^2066701) и АОН1С (ге 1789920, Г51693425, г$698) с риском развития ХА в популяциях русских, татар, башкир и якутов.

4. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта ^ 1229984 гена АОН1В в популяциях русских, татар, башкир из Республики Башкортостан (РБ), якутов из Республики Саха (Якутия) (РС(Я)), балкарцев, черкесов, абхазов, аварцев из Кавказа.

5. Провести анализ роли межгенных взаимодействий изученных полиморфных вариантов генов в развитии ХА и ОН.

6. Провести анализ экспрессии генов 6 микро-РНК (1е1-7с, мкРНК-9, мкРНК-21, мкРНК-129, мкРНК-153, мкРНК-320) в поясной извилине головного мозга мышей, получавших этанол, и в контроле.

Научная новизна исследования. В популяциях русских, татар, башкир и якутов впервые охарактеризованы частоты генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов АВН1В, АОН1С, ЫЮ4, ПТЯ2С, ОР!Ш1, РВУК Выявлены генетические маркеры повышенного и пониженного риска развития хронического алкоголизма в данных популяциях. При изучении полиморфных локусов генов ОИЮ4, НТК2С, ОР1Ш1, РОУ.Ы выявлены генотипы/аллели, ассоциированные с опийной наркоманией у русских и татар. Впервые изучены полиморфные локусы в сайтах связывания микро-РНК генов калиевых каналов (КС'ЮМ, КСА'ЕГ) и продинорфина {¡'ПУМ) у больных с зависимостью от ПАВ и в контроле. Впервые показано изменение уровня экспрессии генов мкРНК-9 и мкРНК-320 в поясной извилине головного мозга мышей под воздействием этанола. Установлены межгенные взаимодействия полиморфных вариантов генов ЛУЯПВ, АВН1С, РВУМ, В1Ю4, НТЯ2С, ОРШ1, КСТВ14, КСКЕ1, детерминирующие риск развития ХА в популяциях русских, татар, башкир и якутов. Анализ межгенных взаимодействий обнаружил, что основу генетической предрасположенности к опийной наркомании у русских из РБ составляет взаимодействие генов НТЯ2С, ОР1Ш1, Р1Ш.

Научно-практическая значимость работы. Полученные данные представляют интерес для понимания молекулярно-генетических механизмов формирования хронического алкоголизма и опийной наркомании в этнических группах русских, татар и башкир из РБ и якутов из РС (Я). Также, на основе полученных данных можно предложить новые направления в разработке методов лечения, диагностики и формирования групп риска данных патологий. Полученная информация может быть использована в области генетической эпидемиологии, в популяционной и эволюционной генетике для углубленного описания генофонда народонаселения РБ и РС (Я). Результаты могут быть использованы при чтении спецкурсов по медицинской и психиатрической генетике на медицинских и биологических факультетах, на курсах повышения квалификации медицинских работников.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на 10-ой Пущинской школе-конференции «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2006), ежегодных международных конференциях Европейского общества генетиков человека (ЕБНО, Амстердам, 2006, Вена, 2009), 14-й Международной конференции «Ломоносов» (Москва, 2007), 9-м Всемирном конгрессе по биологической психиатрии (\VFSBP, Париж, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, из них 8 статей - в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 171 странице машинописного текста и состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и их обсуждение, заключение, выводы, список литературы. Работа иллюстрирована 43 рисунками и 23 таблицами. Список литературы включает 206 источников, из них 183 работы зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

В работе использованы образцы ДНК 1467 неродственных индивидов. Группу больных ХА составили 439 мужчин (русских, татар, башкир и якутов) в возрасте от 34 до 60 лет. Выборка больных алкоголизмом была разделена на две группы: 1) больные с диагнозом ХА II стадии; 2) больные с диагнозом ХА II

стадии с сопутствующим острым алкогольным психозом. Группа больных ОН включала 177 мужчин (русских и татар) в возрасте от 13 до 50 лет. Контрольную группу составили 421 человек, сопоставимые по полу, возрасту и этнической принадлежности группе больных. Выборка для популяционной части исследования включала ДНК 114 русских, 126 татар, 132 башкир из Башкортостана; 87 якутов из Республики Саха (Якутия); 40 балкарцев, 53 черкеса, 50 абхазов, 50 аварцев из Кавказа.

Методы исследования. ДНК была выделена из периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции [Mathew et al., 1984]. Анализ полиморфных ДНК-локусов генов ADH1B, ADH1C, DRD4, HTR2C, OPRM1, PDYN, KCTD14, KCNE1 осуществляли методом полимеразной цепной реакции синтеза ДНК (ПЦР) на амплификаторе 'Терцик" производства компании «ДНК-технология» (г. Москва) и ПДРФ-анализа с последующим электрофоретическим разделением фрагментов в 7-8% полиакриламидном геле. В качестве модельных объектов для анализа уровня экспрессии использовали мышей дикого типа линии C57BL, только самцов. Мыши из первой группы (5 особей) получали внутрибрюшинно инъекцию физ. раствора с последующей инъекцией этанола 2,0 г/кг; мыши из контрольной группы (4 особи) получали инъекцию физ. раствора дважды. Выделение тотальной РНК осуществляли при помощи набора mirVana PARIS Kit (Ambion, США) из области поясной извилины головного мозга. Комплементарную ДНК получали из 6 нг тотальной РЖ реакцией обратной транскрипции с использованием набора TaqMan miRNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems, США). Количественную ПЦР в реальном времени проводили на приборе 7500 Real-Time Thermocycler (Applied Biosystems, США). Для анализа уровня экспрессии генов 6 микро-РНК (let-7c, мкРНК-9, мкРНК-21, мкРНК -129, мкРНК-153, мкРНК-320) использовали наборы TaqMan miRNA Assays (Applied Biosystems, США).

Статистическая обработка полученных данных проводил^ с использованием пакета программ: MS Office Excel 2003 [Microsoft], Statistica v.6.0. [StatSoft], BIOSTAT [Гланц, 1999], GraphPad Prism v.5. [http://wvvw.graphpad.com/prism/Prism.htm]. При попарном сравнении частот аллелей и генотипов в группах больных и контроля использовался критерий %2 (р) для таблиц сопряженности 2x2 с поправкой Иэйтса на непрерывность. Силу

ассоциаций оценивали в значениях показателя соотношения шансов Odds Ratio (OR) [Schlesselman et al., 1982]. В исследованиях полиморфных маркеров с числом аллелей больше двух вводилась поправка Бонферрот на число множественных сравнений. Для оценки уровня экспрессии генов применяли метод 2Л(-ДДС,) [Livak et al., 2001]. Нормальность распределения количественных данных оценивалась по критерию Шапиро-Уилка. Поиск генов-мишеней микро-РНК осуществляли с помощью алгоритмов TargetScan, PicTar, miRanda. Расчет показателя D', используемого для оценки неравновесия по сцеплению пары полиморфных локусов, а также определение частот гаплотипов и тестирование различий в распределении частот гаплотипов в группах больных и в контроле осуществлялось с помощью программы Haploview v. 4.1 [Barrett et al., 2005]. Анализ межгенных взаимодействий проводился с помощью программы GMDR (Generalized Multifactor-Dimensionality Reduction) [Lou et al., 2007].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Анализ ассоциаций полиморфных вариантов rs1229984 гена А ШИН и rs698 гена ADH1C с хроническим алкоголизмом

Различные аллельные варианты генов алкогольдегидрогеназ (ADH) долгое время рассматривались как одни из основных генетических факторов развития алкогольной зависимости [Agarwal, 2001; Ramchandani et al., 2001]. Показано, что полиморфные локусы генов ADH1B (rs 1229984) и ADH1C (rs698) могут приводить к функциональным изменениям в ферменте и, таким образом, к формированию фенотипического разнообразия [Duranceaux et al., 2006; Lee et al., 2006]. В результате сравнительного анализа распределения частот генотипов полиморфного локуса rs1229984 (Arg47His) гена ADH1B обнаружено статистически значимое увеличение частоты генотипа ADHJB*G/*A (16,2%) в контрольной группе татар 0^=4,47; Р=0,035; df=l; OR=0,28; CI=0,08-0,93), тогда как у татар с ХА - 5,2%. При сравнении частот аллелей полиморфного маркера rs1229984 гена ADH1B в популяциях татар и якутов обнаружено значимое увеличение частоты аллеля ADHIB*A в контрольной выборке (для татар: ;г=4,29, Р=0,039; OR=0,3; С1=0,09-0,96; для якутов: ^=5,08, Р=0,024; OR=Os47; С1=0,25-0,87;), в то время как в группе больных ХА наблюдалось увеличение частоты

аллеля ADH1B*G (для татар: ^=4,24, Р=0,039; OR=3,3; С1=1,05-11.02; для якутов: 08, Р=0,024; OR=2,12; С1=1,14-3,95) (Рисунок 1).

Большинство исследований, проведенных по типу случай-контроль, показывают статистически значимое увеличение частоты аллеля ADH1B*A (который кодирует фермент с повышенной активностью и способствует накоплению ацетальдегида) у здоровых индивидов, по сравнению с больными алкоголизмом [Ehlers et al.. 2004; Neumark et al, 1998; Osier et al., 2002]. В результате настоящего исследования данный аллель также показал протективный характер к развитию ХА в популяциях татар и якутов.

-G/-C »G/*Ä "А/'А 'С 'A 'G/'G *в/'А "А/'А *С 'А

Татары Якуты

Рис. 1. Распределение частот генотипов и аллелей полиморфного варианта ге 1229984 (Аг$47Шя, 0143А) кш Л01П В у больных ХА и индивидов контрольных групп

Замена аминокислоты валин в позиции 349 на изолейцин полиморфного локуса ге698 (Пе349¥а1) гена АОН1С приводит к трансляции атипичной формы фермента, обладающей повышенной ферментативной активностью [Ьее в! а!.. 2006; Г)игапсеаих & а1., 2006].

В результате анализа полиморфного варианта гэ698 гена АВН1С обнаружено, что в популяции татар из РБ тжлъАОН1С*А (Не) (х2=4,37; Р=0,037; OR=0,54;95%CI 0,30-0,97), а также гомозиготный генотип АОН1С*А'*А (^=5,17; Р=0,023; OR=0,28 С10,085-0,86) являются протективными к развитию алкоголизма с коморбидным острым алкогольным психозом (Рисунок 2).

100%

80%

40%

60%

20%

*A/*A *A/*G *G/*G *A *G

В Татары с ОАП О Татары контроль

(Ж=0.28

OR=0.54

Рис. 2. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного варианта ге698 (11е349Уа1) гена АВШС в выборке больных ОАП и индивидов контрольной

группы, татар по этнической принадлежности

Анализ полиморфного варианта rs1229984 (Arg47His) гена алкогольдегидрогеназы ADH1B в различных популяциях России

Однонуклеотидный полиморфный вариант Arg47His (rsl229984) гена ADH1B считается наиболее важным для изучения с функциональной точки зрения из всех локусов семейства генов алкогольдегидрогеназ. Фермент, кодируемый аллелем *А (*His), обладает повышенной активностью, обеспечивает более быстрое накопление ацетальдегида, и может рассматриваться как протективный к развитию алкоголизма.

С целью изучения географической изменчивости частот аллеля *His в некоторых популяциях России и оценки генетически детерминированных особенностей метаболизма алкоголя нами был проанализирован полиморфный локус rs 1229984 гена ADH1B в популяциях русских, татар, башкир из РБ, якутов из PC (Я) и черкесов, балкарцев, абхазов и аварцев из Кавказа (Рисунок 3).

Частота аллеля * His в различных популяциях мира варьирует от значений более 70% у коренных народов Юго-Восточной Азии [Eng, 2007] до 5% и ниже у народов Европы [Вгепяап, 2004]. Установленная частота аллеля *His у русских -2,2% совпадает с опубликованными ранее данными для русских из других регионов России [Боринская и соавт., 2005]. Частоты аллеля *His у русских, татар и башкир, полученные в нашем исследовании, находятся в диапазоне, характерном для народов средней полосы Европы, и соответствуют имеющемуся градиенту увеличения частот с северо-запада на юго-восток. Частоты аллеля *His в исследованных кавказских популяциях и у якутов являются промежуточными между таковыми у народов Европы и Юго-Восточной Азии.

Рис. 3. Распределение частот аллеля *Н1я в изученных популяциях России и некоторых популяциях мира (* - литературные данные)

Анализ ассоциаций гаплотипов генов алкогольдегидрогеназ, составленных на основе полиморфных вариантов п2066701 гена АЗН1В и к1789920, п1693425, Ы)98 гена АОНI С, с хроническим алкоголизмом

Нами проведен анализ распределения гаплотипов на основе четырех полиморфных локусов в кластере АОН у больных ХА и в контроле, в зависимости от этнической принадлежности. Установлено, что изученные полиморфные варианты (ге2066701 гена АВН1В и ге698, гэ1693425, ге 1789920 гена АПН 1С) находятся в неравновесии по сцеплению (Т>'>0,4) как в группе больных, так и в группе здоровых доноров среди русских, татар, башкир, и в контрольной группе якутов. У якутов, больных алкоголизмом, обнаружено сильное (0'~1) неравновесие по сцеплению только между полиморфными локусами ге698. гз1693425, гс1789920 гена АОШС, в то время как между маркером ге2066701 гена АОН1В и всеми остальными локусами неравновесия по сцеплению не выявлено. В результате проведенного гаплотипического анализа четырех полиморфных локусов в кластере АОН выявлены гагшотипы повышенного и пониженного риска развития хронического алкоголизма у русских {ТООТ: 3^=6,93; Р=0,008; 011=8,11; 95%С1=2,10-55,07; СОССг. у?=6,67; Р=0.009; 011-7,04; 95%СЫ.07-61,76) и башкир (САвТ: Г=5,14; Р=0,023; 01?=0,60; 95%С1= 0,33; ССАв: Г=4,13; Р=0,042; 011=1.95; 95%С1=1,08-4.48) (Рисунок 4).

Башкиры

Русские

Контроль Больные Контроль Больные

DCGAG

атдбт 3 OCAGT Ц DCGAT — S TGGT

20% 40%

60%

DCGGG 80% lOO^iTGAG

Рис. 4. Частоты 1 гаплотипов генов А 0Н1В и ЛОН1С у больных ХА и здоровых доноров | с учетом этнической принадлежности

Анализ ассоциаций полиморфного VNTR локуса гена DRD4 с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

В настоящем исследовании проведен анализ VNTR локуса в 5'-UTR гена рецептора D4 дофамина (DRD4'■), который содержит сайты связывания нескольких транскрипционных факторов, таких как МЕР-1, СЕВ/Р, и Spl [Kereszturi et al., 2007]. Исследования с применением клеточных линий млекопитающих показали, что короткий аллель (*S) повышает транскрипционную активность гена DRD4 по сравнению с длинным аллелем (*/.) [D'Souza et al., 2004].

Обнаружены статистически значимые различия в распределении частот аллелей изученного локуса между больными ОАП и контрольной группой русской этнической принадлежности (£=3,88; Р=0,049). В частности, аллель DRD4*S, выявленный у 22.8% пациентов с ОАГ1 и у 13,2% индивидов контрольной группы, является маркером повышенного риска развития алкоголизма с ОАП у русских (OR=l,95; 95%С1 1,004-3,79) (Рисунок 5). Полученные нами данные частично согласуются с исследованиями Rogers и соавт. [2004] показавшими, что наличие генотипа *S/*S у индивидов с алкогольной зависимостью приводило к повышению «поиска новизны» - черты темперамента, являющейся промежуточным фенотипом развития зависимости от ПАВ.

Рис. 5. Распределение частот генотипов и аллелей и полиморфного VNTR варианта в 5'-UTR гена DRD4 у больных ХА с коморбидным ОАП и в контрольной группе, русских по этнической принадлежности

! 100%

j 80% j 60% j 40%

j 20%

i 0%

□

OR=1.95

*S/*S *S/*L Ч/Ч *S 4

IB Русские с ОАП D Русские контроль

Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs6318 гена HTR2C с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

Изменение уровня ееротонина в различных структурах мозга в зависимости от употребления ПАВ было обнаружено в некоторых исследованиях [Hill et al., 1988J. Вещества, влияющие на обратный захват ееротонина из синаптической щели, уменьшают потребление алкоголя у животных и человека в условиях свободного выбора между алкоголем и водой [Naranjo et al., 1986]. Литературные данные свидетельствуют, что экспрессия гена HTR2C с аллелем *Ser в локусе rs6318 (Cvs23Ser) приводит к образованию белка, имеющего в 2 раза более низкую аффинность к серотонину [Lappalainen et al., 1999].

Сравнительный анализ распределения частот аллелей полиморфного локуса rs6318 гена HTR2C обнаружил статистически значимое увеличение частоты аллеля *Ser у больных опийной наркоманией по сравнению со здоровыми донорами русской этнической принадлежности (х2=6,95; Р=0,009; OR=5,85; 95%С1 1,4327,65) (Рисунок 6), в то время как у татар повышение частоты аллеля *Ser было отмечено у больных (10,10%) по сравнению с контролем (3,06%) только на уровне тенденции (х2=2,9, Р=0,09).

Рис. 6. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного варианта rs 6318 (Cys23Ser) гена HTR2C у больных опийной наркоманией и в контрольной группе, русских по этнической принадлежности

Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs38230l0 гена OPRM1 с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

Опиоидные рецепторы и эндогенные опиоидные пептиды широко представлены в мезолимбической системе мозга и регулируют дофаминергическую активность внутри системы подкрепления, ¡л опиоидные рецепторы (OPRM1) являются мишенью действия продуктов биотрансформации героина и большинства анальгетиков опиоидного происхождения. Существует

концепция согласно которой эффект алкоголя на организм человека объясняется не столько действием самого этанола, сколько действием морфиноподобных веществ, образующихся в результате его конденсации с дофамином, на рецепторы эндогенной опиоидной системы [Анохина, 2001].

В настоящей работе был проведен анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта ге3823010 в гене ц опиоидного рецептора ОРКМ1 у лиц с ХА и ОН и в контрольных группах, который выявил, что в популяции русских маркерами повышенного риска развития ОН являются генотип *С/Ю (%2=6,44; Р=0,012; ОК=2,40; 95%С1 1,2-4,84) и аллель *в (Г=5,37; Р=0,02; 011=1,98; 95%С1 1,1-3,58), а маркером пониженного риска развития ОН -гетерозиготный генотип *А/*в (Г =5,57: Р-0,018: 011=0,43; 95%С1 0,21-0,88) (Рисунок 7).

Рис. 7. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного варианта гб3823010 гена ОРШ1 в выборках больных опийной наркоманией и индивидов контрольной группы, русских по этнической принадлежности

Анализ ассоциаций полиморфного К\7У? локуса гена !'0 КЛ' с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

В связи с тем, что многие патофизиологические состояния, такие как зависимость от психоактивных веществ [МкояЬкоу, 2007], суицидальное поведение [Ниг(1 а1., 1997], эпилепсия [ЛтрпсЬ е1 а)., 2000] характеризуются повышенным уровнем продинорфина в некоторых структурах головного мозга, индивидуальные изменения в транскрипционной активности гена РИШ могут являться важным фактором в развитии предрасположенности к данным заболеваниям. Участок, где располагается полиморфный \nsrTR локус. является сайтом связывания танскрипционного фактора АР-1. Наличие 3 и 4 копий повтора ассоциировано с увеличенной транскрипционной активностью гена РОУЫ.

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

(Ж=2.40

ОК=0.43

(Ж=1.98

щ щ

*А/*А *А/*С *а/*<з

¡Русские с ОН □ Русские контроль

В результате сравнительного анализа распределения частот генотипов 68 п.о. ШТЯ локуса в гене РОУЫ между больными ХА и здоровыми донорами нами была обнаружена ассоциация гомозиготного генотипа *3/*3 и аллеля *3 с ХА в группе татар (для генотипов: %2=8,54, Р=0,0044, (Ж=2.90. 95%С1 1,34-6,14; для аллелей: Г=6,58; Р=0,01, (№=1; (Ж=1,90; 95%С1 1,16-3.12). Кроме того, было обнаружено, что аллель *2 является протективным к развитию ХА у татар (Г=6,81; Р=0,009, с!Г=-1; СЖ=0,52; 95%С1 0,32-0,86) (Рисунок 8).

*2/*2 П/'З *2/'2 *2/*3 *3/*3 "З/Ч Ч/Ч *1 *2 *3 Ч

Ш Татары с ХА О Татары контроль

Рис. 8. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного варианта 68 п.о. У1\ГГЯ гена РИУМ у больных хроническим алкоголизмом и в контрольной группе, татар по этнической принадлежности

Анализ уровня экспрессии генов микро-РНК при воздействии этанола

С точки зрения современных исследований синдром зависимости формируется на основе повторяющихся воздействий ПАВ на определенные нервные клетки головного мозга, которые, в свою очередь, адаптируясь к изменяющимся условиям существования, начинают функционировать другим образом, изменяя активность нейрональных структур, в которых они сами задействованы. Изменения в функционировании клеток могут происходить вследствие изменения экспрессии генов. Рядом авторов было показано, что изменение в клетках уровня мкРНК - недавно открытых регуляторов генной | экспрессии, а также эффективность связывания ее с мРНК-мишенями играет важную роль в развитии нейропсихических заболеваний наряду со структурными вариациями белков [Рогаев, 2008].

В настоящем исследовании проведен анализ экспрессии генов мкРНК в поясной извилине головного мозга мышей, получавших этанол и плацебо. Для анализа были отобраны кандидатные мкРНК (let-7с, мкРНК-9, мкРНК-21, мкРНК -129, мкРНК-153, мкРНК-320), которые экспрессируются в сером веществе головного мозга и имеют гены-мишени, опосредующие индивидуальные различия в предрасположенности к формированию зависимости от психоактивных веществ. Изученный регион головного мозга представляет особый интерес в свете последних данных о том, что он является важным элементом системы подкрепления и играет роль в формировании поведенческих мотиваций |Peoples, 2002; Frohmander et al., 2010]. В частности, аномалии в области поясной извилины головного мозга описаны при обсессивно-комдульсивном расстройстве, депрессии, мании [Vogt et al., 2001; Peoples, 2002], зависимости от ПАВ [Shidara, Richmond 2008].

Нами впервые показано, что уровень экспрессии мкРНК-9 и мкРНК-320 в поясной извилине мозга мышей статистически значимо увеличился иод воздействием этанола (Рисунок 9). Изменение уровня мкРНК-9 и мкРНК-320 в нейронах после воздействия этанола, подавляет экспрессию мРНК определенного класса генов-мишеней, вовлеченных в процессы нейрональной физиологии, что может представлять собой один из механизмов адаптации нейронов к алкоголю.

14"

S S

а.

0 ЬЙ Г)

м 1.0 н

1 ш m о

* OB

мкРНК-9

1.4

о о

ï 1.2 с

Г)

1 1.0 ш

ш о о. >.

0.8 H

МкРНК-320 _* *

Рис. 9. Профиль экспрессии мкРНК-9 и мкРНК-320 в поясной извилине головного мозга мышей, получавших этанол, и в контроле

КОНТРОЛЬ ЭТАНОЛ

Полученные нами данные согласуются с проведенным исследованием Wang, и коллег [2009], показавшими, что экспрессия мкРНК-9 увеличивается в мозге мышиных эмбрионов, получавших этанол пренатально, а также с исследованием

Pjetrowski и соавт. [2008], обнаружившими увеличение экспрессии мкРНК-9 в клеточных культурах НЕК293 в ответ на воздействие этанола.

Анализ ассоциаций полиморфных вариантов, расположенных в сайтах связывания микро-РНК, с зависимостью от психоактивных веществ

В связи с выявлением опосредованной мкРНК регуляции мРНК генов-мишеней в многочисленных исследованиях [для обзора см. Рогаев, 2008], новым направлением в молекулярно-генетических исследованиях мультифакториальных заболеваний является изучение однонуклеотидных полиморфных локусов, находящихся в сайтах связывания мкРНК и в генах пре-мкРНК [Saunders et al., 2006; Iwai, Naraba 2006; Georges et al., 2006]. Наличие полиморфных локусов в сайтах связывания мкРНК оказывает влияние на ее способность связываться с 3'-областью мРНК-мишени, влияя, тем самым, на репрессию гена, что может приводить к наследуемым вариациям в уровне генной экспрессии [Clop et al., 2006].

В настоящем исследовании проведен анализ трех полиморфных локусов в сайтах связывания изученных нами на модельных животных мкРНК-9 и мкРНК-153 в генах калиевых каналов KCTD14 (rs7928656) и KCNE1 (rs3453), и в сайтах связывания мкРНК-458 и мкРНК-567 в гене PDYN (rs2235749), который был ассоциирован с наркоманией в исследованных нами популяциях.

Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs3453 в гене KCNEI, находящегося в сайтах связывания мкРНК-153 и мкРНК-368, с хроническим алкоголизмом В большинстве нейронов Са+-зависимые калиевые каналы отвечают за возбудимость клетки и высвобождение нейромедиатора. При употреблении алкоголя наблюдается повышенная активность дофаминовых нейронов в вентральной области покрышки головного мозга. Стимуляция этанолом нейрональных клеток, участвующих в формировании реакции подкрепления, опосредована селективной блокадой калиевых каналов [Brodie et al., 2007]. В дополнение, было обнаружено, что ослабление электрической проводимости калиевых каналов и повышение возбудимости в прилежащем ядре представляет собой важнейший механизм, который лежит в основе мотивации употребления алкоголя после воздержания [Hopf et al., 2010].

В результате проведенного анализа полиморфного локуса rs3453 гена калиевого канала KCNE1 было выявлено, что аллель *С, является маркером повышенного риска развития ХА в этнической группе русских (х2=4,13; Р=0,04; OR=l,69; 95%С1 1,02-2,82) (Рисунок 10). Наличие аллеля *С приводит к образованию сайтов для мкРНК-153 и мкРНК-368, которые, предположительно, связываясь с 3' - областью мРНК гена калиевого канала KCNE1, снижают его экспрессию. В то же время в литературе описано, что плотность калиевых канонов в мозге больных алкоголизмом снижена, по сравнению со здоровыми индивидами.

Рис. 10. Распределение частот аллелей и генотипов локуса rs3453 в сайтах связывания мкРНК-153 и мкРНК-368 в гене KCNE1 у больных ХА и индивидов контрольной группы, русских по этнической принадлежности

Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs2235749 в гене PDYN, находящегося в сайтах связывания мкРНК-448 и мкРНК-567, с хроническим алкоголизмом и

опийной наркоманией

Опиоидный пептид динорфин и его рецептор (OPRK1) являются важными элементами ответного механизма головного мозга на прямую, или опосредованную наркотическим веществом дофаминергическую стимуляцию [Zhou et al., 2002]. Однонуклеотидный полиморфный локус rs2235749 располагается в З'-области генаРЛКУв сайтах связывания мкРНК-448 и мкРНК-567, и, возможно, вовлечен в регуляцию экспрессии гена.

Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта rs2235749 показал, что у русских маркерами повышенного риска развития ХА являются генотип *A/'*G (%2=7,3; Р=0,008; OR=2,51; 95%С1 1,27-5,0) и аллель *А (х2=8,26; Р=0,005; OR=2,28; 95%С1 1,284,1), а маркером риска ОН-аллель *А (х2=5,06; Р=0,03; OR=2,03; 95% 1,09-3,79) (Рисунок 11). Согласно результатам математического моделирования, наличие аллеля *А в локусе rs2235749 приводит к потере сайтов связывания для мкРНК-448 и мкРНК-567 и отсутствию ингибирования экспрессии генаР£>Ж

*с/*с *с/*г 'т/*т *с *т Ш Русские с ХА □ Русские контроль

Рис. 11. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного варианта rs2235749 в сайтах связывания мкРНК-448 и мкРНК-567 в гене PDYN в выборках больных хроническим алкоголизмом, опийной наркоманией и индивидов контрольных групп, русских по этнической принадлежности

Несмотря на образование потенциального сайта связывания для мкРНК-9 при наличии аллеля *G полиморфного маркера rs7928656 в З'-области гена KCTD14, в настоящей работе статистически значимых различий в распределении частот аллелей и генотипов данного локуса между пациентами с ХА и контрольными группами ни в одной из трех популяций РБ выявлено не было.

Анализ межгенных взаимодействий при формировании наследственной предрасположенности к хроническому алкоголизму и опийной наркомании

Анализ ассоциации отдельных полиморфных вариантов генов, вовлеченных в контроль зависимости от ПАВ, не дает достаточно полного представления о механизмах формирования наследственной предрасположенности, поскольку в основе возникновения многофакторной патологии лежат сложные взаимодействия генетических и средовых факторов, которые необходимо учитывать при прогнозировании риска развития заболевания и разработки профилактических мероприятий. При исследовании межгенных взаимодействий полиморфных локусов генов ферментов метаболизма алкоголя, нейромедиаторных систем мозга и калиевых каналов с помощью компьютерной программы GMDR (Generalized Multifactor-Dimensionality Reduction) были установлены модели межгенного взаимодействия ДНК-локусов, влияющие на развитие ХА и ОН (Таблица 1).

Таблица 1.

Ключевые межгепные взаимодействия, приводящие к развитию хронического алкоголизма и опийной наркомании

Пип.- 1ЧИИИ Ди;и нч? Модель 1'а1 Лек," Бе Ир ГУ (1 ОП'^МСПСМ

Русские ХА !/>////>' г0)м>701 РОГУ ге2235749 0,62 0,31 0,94 10/10

КСТ014 ге7928656 КСА'Е! п>3453 0,62 0,73 0,50 10/10

АВН/С к698 ОКП4 УШК НТВ2СхъЬЪ\Ъ 0,89 0,84 0,93 10/10

ОН тК2Схь<ЬЪ\% ОРШ1 ГЙ382301 0 РВУИ УА'ТК 0,68 0,79 0,57 10/10

Татары ХА АВН1Сп698, ОРШ1 к3823010 0,64 0,64 0,76 10/10

Якуты ХА АВН1С ге698, ритт^т 0,59 0,56 0,62 10/10

АВН1В ге2066702, РВУ А! 68 п. о. УАТЯ ОРШ1 ГБ3823010 0,57 0,63 0,51 10/10

Примечание: Ва1.Асс. - сбалансированная точность, Бе - чувствительность, Бр - специфичность, СУ - повторяемость результата

Согласно полученным моделям были выявлены сочетания повышенного и пониженного риска развития ХА: АОШВ*С*/С х РВГА'*А/*С (011=4,39; 95%С1 1,34-15,90), КСТВ14*А/*А х КСЖ1*Т/*Т (0.4-0,29; 95%С1 0,09-0,95), АОН1С*А*/в х В1Ю4Ч/Ч х НТЯ2С*А/*А (011=0,21, 95%С1 0,054-0,73); ОН: НГЛ2С*А/*А х ОРЯКИ *А/*0 х РОГА'*А/*А ((Ж= 0,07, 95%С1 0,004-0,52) - у русских; АПН1С*А/*А х ОРМП*А'Ю (011=0,23, 95%С1 0,05-0,98) - у татар; РОШ*А/*В х АВН1С*А/*А (011=0,42, 95%С1 0,18-0,96), АОН1В*С/*Т х

РОШ*А/*А (011=0.38, 95%С10,16 0,90) - у якутов.

***

Таким образом, проведенное молекулярно-генетическое исследование показало, что полиморфные варианты генов АБШВ, АВЯ1С, ВК04, НТК2С, ОРЯМ1, РОГА', КСТОИ, КСЖ1 вносят вклад в формирование предрасположенности к ХА и ОН в популяциях РБ и РС(Я) как по отдельности, так и в контексте межгенных взаимодействий. Кроме того, обнаружено повышение уровня экспрессии генов мкРНК-9 и мкРНК-320 в поясной извилине

мозга мышей под воздействием этанола, что может представлять собой один из механизмов адаптации нейронов к алкоголю.

ВЫВОДЫ

1. Установлена существенная гетерогенность популяций русских, татар, башкир из РБ, якутов из PC (Я) и черкесов, балкарцев, аварцев и абхазов из Кавказа по распределению частот генотипов и аллелей полиморфного локуса rsl 229984 (.Arg47His) icnaADUlB.

2. Выявлено, что маркерами повышенного риска развития хронического алкоголизма у русских являются аллель KCNE1 *С полиморфного локуса rs3453 в сайте связывания мкРНК-153 и мкРНК-368 в гене KCNE1, аллель PDYN*A полиморфного варианта rs2235749 в сайте связывания мкРНК-448 и мкРНК-567 reira PDYN, галотипы TGGT, CGGG полиморфных локусов rs2066701 гена ADUIB и rs698, rsl693425, rs 1789920 rsmADHlC.

3. Маркерами повышенного риска развития хронического алкоголизма с коморбидным острым алкогольным психозом у русских является аллель DRD4*S, у татар - генотип DRD4*S/*S полиморфного INTR локуса гена DRD4.

4. У татар маркерами повышенного риска развития хронического алкоголизма являются генотип PDYN*3/*3 и аллель PDYN*3 полиморфного VNTR локуса в гене PDYN.

5. Обнаружено, что маркерами повышенного риска развития хронического алкоголизма у башкир является гаплотип CGAG полиморфных локусов rs2066701 гена A Dili В и rs698, rsl693425, rsl789920 гена ADH1C, у якутов - аллель ADH1B*A полиморфного локуса rs 1229984 гена ADH1B.

6. Маркерами повышенного риска развития опийной, наркомании у русских являются аллель HTR2C*G полиморфного варианта rs6318 гена HTR2C, генотип OPRM1 *G/*G и аллель OPRMl*G полиморфного локуса rs3823010 гена OPRM1, аллель PDYN*A полиморфного варианта rs2235749 в сайте связывания мкРНК-448 и мкРНК-567 гена PDYN.

HTR2C rs6318; у татар: ADHIC rs698, ОР1Ш1 rs3823010; у якутов: 1) ADH1C rs698, PDYN VNTR; 2) ADH1B rs2066702, PDYN VNTR, OP RM I rs3823010.

8. Установлена модель межгенного взаимодействия ДНК-локусов, влияющая на развитие опийной наркомании у русских: HTR2C rs6318, OPRM1 rs3823010, PDYN VNTR.

9. Обнаружено повышение уровня экспрессии генов мкРНК-9 и мкРНК-320 в головном мозге у мышей, получавших инъекцию этанола, по сравнению с контролем.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Фасхутдинова Г.Г., Гайсина Д.А., Куличкин С.С., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетические аспекты зависимости от психоактивных веществ // Медицинская генетика. - 2007. - №7. - С.3-11.

2. Юрьев Е.Б., Бердина Л.М., Зайнуллина А.Г., Гайсина Д.А., Горбунова Е.В., Гареева А.Э., Фасхутдинова Г.Г., Казанцева A.B., Носкова Т.Г., Хуснутдинова Э.К. Анализ генетических ассоциаций полиморфного ДНК -локуса гена катехолортометилтрансферазы (СОМТ) с острым алкогольным психозом и наркоманией в группах разной этнической принадлежности // Молекулярная медицина. - 2007. -№4. -- С.37-45.

3. Юрьев Е.Б., Бердина Л.М., Зайнуллина А.Г., Гайсина Д.А., Горбунова Е.В., Гареева А.Э., Фасхутдинова Г.Г., Казанцева A.B., Носкова Т.Г., Хуснутдинова Э.К. Анализ генетических ассоциаций полиморфного ДНК -локуса гена D4 рецептора дофамина (DRD4) с острым алкогольным психозом и наркоманией в группах разной этнической принадлежности // Молекулярная медицина. - 2007. - №2. - С.56-59.

4. Фасхутдинова Г.Г., Куличкин С.С., Матвеева Н.П., Гайсина Д.А., Носкова Т.Г., Казанцева A.B., Зайнуллина А.Г., Павлов Ф.В., Мартынова Т.Ф., Ручина И.Л., Подлесный Е.В., Ноговицина А.Н., Федорова С.А., Хуснутдинова Э.К. Анализ полиморфизма генов дофаминергической системы у больных алкоголизмом, якутов и чукчей по этнической принадлежности // Медицинская генетика. - 2008. -№4. - С. 3-8.

5. Kazantseva A.V., Gaysina D.A., Faskhutdinova G.G., Noskova T.G., Malykh S.B., Khusnutdinova E.K. Polymorphisms of the serotonin transporter gene (5-HTTLPR, A/G SNP in 5-HTTLPR, and STin2 VNTR) and their relation to personality traits in healthy individuals from Russia // Psychiatr Genet. - 2008. -V. 18(4). -P.l 67-176.

6. Noskova T., Pivac N., Nedic G., Kazantseva A., Gaysina D., Faskhutdinova G., Gareeva A., Khalilova Z., Khusnutdinova E., Kovacic D.K., Kovacic Z., Jokic M., Seler D.M. Ethnic differences in the serotonin transporter polymorphism (5-HTTLPR) in several European populations // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. - 2008. - V. 32(7). - P.1735-1739.

7. Borinskaya S., Kal'ina N., Marusin A., Faskhutdinova G., Morozova I., Kutuev I., Koshechkin V., Khusnutdinova E., Stepanov V., Puzyrev V., Yankovsky N., Rogaev E. Distribution of the alcohol dehydrogenase ADHlB*47His allele in Eurasia // Am J Hum Genet. - 2009. - V. 84(1). - P.89-92.

8. Казанцева A.B., Фасхутдинова Г.Г., Куличкин C.C., Хуснутдинова Э.К. Роль полиморфного VNTR локуса в гене DRD4 в развитии алкогольной и наркотической зависимости и формировании личностных черт у здоровых индивидов //' Якутский медицинский журнал. - 2009. - № 2(26). - С. 107-110.

9. Фасхутдинова Г.Г., Юрьев Е.Б., Зайнуллина Л.Г., Гайсина Д.А., Хуснутдинова Э.К.. Анализ гена алкогольдегидрогеназы в различных популяциях Волго-Уральского региона и Северного Кавказа // 10-я Путинская школа-конференция молодых учёных «Биология - наука XXI века». - Пущино, 2006. - С. 5.

10.Faskhutdinova G.G., Jurjev Е.В., Zaynullina A.G., Gaysina D.A., Noskova T.G., Khusnutdinova E.K., Kutuev I.A., Khusainova R.I. ADH2 polymorphism in mountain and steppe populations // Abstracts of the 38th European Human Genetics Conference. - Amsterdam, 2006. -V. 14(1). - P. 337.

11. Фасхутдинова Г.Г. Анализ полиморфизма генов дофаминергической системы у больных опийной наркоманией // 14-я Международная конференция (Ломоносов». - Москва, 2007. - С. 749.

12. Faskhutdinova G.G., Kazantseva A., Khusnutdinova E. Association of ADH genes variation with alcoholism risk in three populations from Russia // Abstracts of the 40th European Human Genetics Conference. - Vienna, 2009. - V. 17 (2). -P. 233.

13.Faskhutdinova G., Kazantseva A., Khusnutdinova l-'„ Analysis of dopamine receptor D4 gene and serotonin receptor 2C gene polymorphisms in patients with alcoholism and opioid addiction from Russia // Abstracts of the 9th World Congress of Biological Psychiatry. - Paris, 2009. - P.349.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

мкРНК - Микро-РНК

ОН - Опийная наркомания

ПАВ - Психоактивные вещества

РБ - Республика Башкортостан

PC (Я) - Республика Саха (Якутия)

ХА - Хронический алкоголизм

ADH1B - Ген алкогольдегидрогеназы 1В

ADH1C - Ген алкогольдегидрогеназы 1С

DRD4 - Ген 1)4 рецептора дофамина

HTR2C - Ген рецептора 2С серотонина

PDYN - Ген продинорфина

0PRM1 - Ген опиоидного рецептора М1

OR - Соотношение шансов

VNTR - Варьирующее число тандемных повторов

UTR - Нетранслируемый регион

95% CI - Доверительный интервал

Подписано в печать 06.05.10 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Тираж 100 экз. Заказ 373. Гаршпура «TimesNevvRoman». Отпечатано в типографии «ПЕЧАТНЫЙ ДОМЪ» ИП ВЕРКО. Объем 1,0 п.л. Уфа, Карла Маркса 12 корп. 4, т/ф: 27-27-600, 27-29-123

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Фасхутдинова, Гульназ Габдулахатовна

Введение

Глава 1. Литературный обзор \ i

1.1. Эпидемиология алкоголизма и опийной наркомании \ i

1.2. Патогенез зависимости от ПАВ

1.3. Гены предрасположенности к зависимости от ПАВ

1.3.1. Гены ферментов метаболизма этанола

1.3.2. Гены нейромедиаторных систем мозга

1.3.3. Гены эндогенной опиоидной системы мозга

1.4. Роль микроРНК в норме и в патологии

1.4.1. Роль мкРНК в развитии и функционировании нервной системы

1.4.2. МикроРНК и нейропсихические заболевания

1.4.3. Алкоголь и микроРНК

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1 Материалы исследования

2.2 Методы исследования

2.2.1. Выделение геномной ДНК

2.2.2. Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК

2.2.3. Рестрикционный анализ

2.2.4. Метод электрофореза

2.2.5. Эксперименты на модельных объектах

2.2.6. Выделение тотальной РНК

2.2.7. Синтез кДНК с помощью реакции обратной транскрипции

2.2.8. Полимеразная цепная реакция в реальном времени

2.2.9. Статистическая обработка полученных результатов

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1. Анализ ассоциаций полиморфных вариантов rsl229984 гена ADH1B и rs698 гена ADH1С с хроническим алкоголизмом

3.2. Анализ полиморфного варианта rs 1229984 гена алкогольдегидрогеназы ADH1B в различных популяциях России

3.3. Анализ ассоциаций гаплотипов генов алкогольдегидрогеназ, составленных на основе полиморфных вариантов rs2066701 гена ADH1B и rsl789920, rs 1693425, rs698 гена ADH1C, с хроническим алкоголизмом

3.4. Анализ ассоциаций полиморфного VNTR локуса гена DRD4 с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

3.5. Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs6318 гена HTR2C с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

3.6. Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs3823010 гена OPRM1 с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

3.7. Анализ ассоциаций полиморфного VNTR локуса гена PDYN с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

3.8. Анализ уровня экспрессии генов микроРНК при воздействии этанола

3.9. Анализ ассоциаций полиморфных вариантов, расположенных в сайтах связывания микроРНК, с зависимостью от ПАВ

3.9.1. Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs7928656 в гене KCTD14, находящегося в сайте связывания мкРНК-9, с хроническим алкоголизмом

3.9.2. Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs3453 в гене KCNE1, находящегося в сайте связывания мкРНК-153 и мкРНК-368, с хроническим алкоголизмом

3.9.3. Анализ ассоциаций полиморфного варианта rs2235749 в гене PDYN, находящегося в сайте связывания мкРНК-448 и мкРНК-567, с хроническим алкоголизмом и опийной наркоманией

3.10. Анализ межгенных взаимодействий в формировании наследственной предрасположенности к развитию хронического алкоголизма и опийной наркомании

3.10.1. Анализ межгенных взаимодействий в формировании предрасположенности к развитию хронического алкоголизма и опийной наркомании у русских из РБ

3.10.2. Анализ межгенных взаимодействий в формировании предрасположенности к развитию хронического алкоголизма у татар из РБ

3.10.3. Анализ межгенных взаимодействий в формировании предрасположенности к развитию хронического алкоголизма у якутов из РС(Я)

Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярно-генетическое изучение зависимости от психоактивных веществ"

Зависимости от психоактивных веществ (ПАВ) - хронические психические расстройства, лечение которых на сегодняшний день проходит с применением малоэффективных методов вследствие их нецеленаправленного действия.

Согласно мировой статистике аддиктивные расстройства входят в первую десятку причин смертности и представляют важную социальную проблему в большинстве стран мира. Показатель заболеваемости хронического алкоголизма (ХА) в Российской Федерации по итогам 2008 года составил 1513,1 на 100 тысяч населения, показатель распространенности составил 1593,3 на 100 тысяч населения, или 1,9% от общей численности населения [Тумусов и соавт., 2009]. Согласно Всемирному докладу по наркотическим веществам [World Drug Report, 2009] показатель потребления опийных наркотиков в Российской Федерации намного превышает таковой в большинстве Азиатских и Европейских стран и составляет 1,64% населения в возрасте от 15 до 64 лет.

Высокая распространенность и неуклонный рост зависимости от ПАВ, а также высокая степень развития тяжелой инвалидизирующей психической патологии (деменции) у больных наркоманией определяют важное социально-экономическое и медицинское значение этой проблемы, необходимость исследования механизмов развития данного заболевания с целью разработки эффективных методов профилактики и патогенетической терапии.

Несмотря на общепринятые представления, большинство людей, пробующих наркотики, не приобретают зависимость от них. Однако существует группа индивидов, которые легко становятся зависимыми от ПАВ, причём, они характеризуются наличием определённых коморбидных состояний: таких, как высокий уровень стремления к новым впечатлениям и антисоциальное поведение [Hiroi and Agatsuma, 2005]. Обширнейшая информация по семейным, близнецовым исследованиям, методу приёмных детей, свидетельствует, что генетические факторы играют значительную роль в возникновении зависимости от ПАВ. Подсчитано, что коэффициент наследуемости алкоголизма варьирует от 39% до 60% (в различных исследованиях), наследуемость кокаиновой зависимости (КЗ) составляет 50%, а опийной наркомании (ОН) - 40% [Ball et al., 2004].

За предрасположенность к развитию зависимости от ПАВ отвечают множество генов, взаимодействующих между собой и с факторами окружающей среды. Полиморфные варианты генов, которые кодируют белки, вовлечённые в механизм действия наркотиков, особенно, если в результате их экспрессии образуются отличные количества белка или возникает иная его форма, могут быть ответственны за наблюдаемые различия между индивидами в их физиологических, биохимических и поведенческих реакциях на действие наркотиков. Изучение структурных особенностей генома, предрасполагающих к развитию различных многофакторных заболеваний, особенно, с использованием значительного числа полиморфных локусов, позволяет оценить их вклад в этиопатогенез и разрабатывать профилактические мероприятия [Uhl et al., 2001; Bierut et al., 2010].

Формирование зависимости от ПАВ рассматривается сейчас и на уровне клеточных и субклеточных механизмов - экспрессии генов, изменения активности внутриклеточных ферментов, концентрации ионов в клетке. К настоящему времени выяснены функции нескольких сотен генов, экспрессирующихся в клетках головного мозга, и определены возможные кандидатные гены, что даёт широкие возможности для исследования молекулярно-генетических основ алкоголизма и наркомании [Бочков и соавт. 2003; Kalsi, 2008]. Благодаря исследованиям, проведенным путем сравнения экспрессии генов у больных и в контроле с помощью биочипов, обнаружено изменение экспрессии многих генов в ответ на употребление наркотиков, в различных областях головного мозга [Rhodes et al., 2005; Pignataro et al., 2009]. Подобные нарушения могут быть обусловлены изменением в клетках уровня микроРНК (мкРНК) - недавно открытых регуляторов генной экспрессии [Рогаев, 2008]. Структурная идентификация кластеров генома, вовлеченных в экспрессию при наркомании и алкоголизме, доказана в отношение рецепторов и ферментов метаболизма нейромедиаторов, белков, вовлеченных в процессы экзоцитоза нейромедиаторов, а также ионных каналов. Нарушения экспрессии генома, индуцируемые наркотиками, выявлены для белков, имеющих отношение к пластическим процессам, системам детоксикации [Rhodes et al., 2005; Worst, Vrana, 2005].

Плодотворным подходом к исследованию наследственной предрасположенности к ХА и ОН является изучение ассоциаций между полиморфными локусами генов-кандидатов и заболеваниями с учетом этнической принадлежности исследованных [Bishop et al., 2000]. Известно, что генетическая структура этноса включает сумму частот вариантов самых разных генов, а частота того или иного генотипа является результатом отбора по какому-либо признаку, зависящему от социально-демографических, климатических и прочих факторов. В настоящее время доказано существование расовых различий в реакциях на психоактивные вещества, наиболее распространенными из которых являются алкоголь и опиаты. Так, у лиц южно-азиатской расы снижена переносимость этанола [Brennan, 2004; Eng, 2007]. Негроиды и некоторые этнические группы Юго-Восточной Азии отвечают возбуждением на те опийные алкалоиды, которые вызывают седацию у белых [Каплан, Сэдок, 1994; Пятницкая, 1994].

Число работ, посвященных анализу ассоциаций ДНК-полиморфных локусов с риском развития ХА и ОН в Республике Башкортостан (РБ) и в Республике Саха (Якутия) (РС(Я)) невелико [Юрьев, 2001; Горбунова, 2002; Гареева, 2002; Куличкин, 2009] и учитывая этническое разнообразие населения указанных регионов, проведение таких исследований является особенно актуальным.

В связи с вышеизложенным, были определены цели и задачи исследования.

Цель работы:

Анализ роли полиморфных вариантов генов нейромедиаторных систем, ферментов метаболизма этанола, калиевых каналов в развитии зависимости от психоактивных веществ в четырех популяциях России и оценка уровня экспрессии ряда генов микроРНК под воздействием алкоголя. Задачи исследования:

1. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов:

- полиморфных вариантов генов ферментов метаболизма этанола ADH1B (rsl229984, rs2066701), ADH1C (rs 1789920, rsl693425, rs698), рецептора D4 дофамина DRD4 (120 n.o. VNTR), рецептора 2C серотонина HTR2C (rs6318), опиоидного рецептора Ml OPRM1 (rs3823010), продинорфина PDYN (68 n.o. VNTR) у больных хроническим алкоголизмом и в соответствующих контрольных группах;

- полиморфных вариантов генов рецептора D4 дофамина DRD4 (120 и.о. VNTR), рецептора 2С серотонина HTR2С (rs6318), опиоидного рецептора Ml OPRM1 (rs3823010), продинорфина PDYN (68 n.o. VNTR) у больных опийной наркоманией и в соответствующих контрольных группах.

2. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов:

- полиморфных вариантов, располагающихся в сайтах связывания микро-РНК генов продинорфина PDYN (rs2235749) у больных хроническим алкоголизмом, опийной наркоманией и в соответствующих контрольных группах; генов калиевых каналов

KCTD14 (rs7928656), KCNE1 (rs3453) у больных хроническим алкоголизмом и в соответствующих контрольных группах.

3. Провести анализ ассоциаций исследованных полиморфных вариантов генов с риском развития хронического алкоголизма и опийной наркомании, а также анализ ассоциаций гаплотипов в генах ADH1B (rs 1229984, rs2066701) hADHIC (rs 1789920, rsl693425, rs698) с риском развития хронического алкоголизма в популяциях русских, татар, башкир и якутов.

4. Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта rs 1229984 гена фермента метаболизма этанола ADH1B в популяциях русских, татар, башкир из РБ, якутов из PC (Я) и балкарцев, черкесов, абхазов, аварцев из Кавказа.

5. Провести анализ роли межгенных взаимодействий изученных полиморфных вариантов генов в развитии хронического алкоголизма и опийной наркомании.

6. Провести анализ экспрессии генов 6 микроРНК (let-7c, мкРНК-9, мкРНК-21, мкРНК-129, мкРНК-153, мкРНК-320) в поясной извилине головного мозга мышей, получавших этанол, и в контроле.

Научная новизна исследования.

В популяциях русских, татар, башкир и якутов впервые охарактеризованы частоты генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов ADH1B, ADH1C, DRD4, HTR2C, OPRM1, PDYN. Выявлены генетические маркеры повышенного и пониженного риска развития хронического алкоголизма в данных популяциях. При изучении полиморфных локусов генов DRD4, HTR2C, OPRM1, PDYN выявлены генотипы/аллели, ассоциированные с опийной наркоманией у русских и татар. Впервые изучены полиморфные локусы в сайтах связывания микро-РНК генов калиевых каналов (KCTD14, KCNE1) и продинорфина (.PDYN) у больных с зависимостью от ПАВ и в контроле. Впервые показано изменение уровня экспрессии генов мкРНК-9 и мкРНК-320 в поясной извилине головного мозга мышей под воздействием этанола. Установлены межгенные взаимодействия полиморфных вариантов генов ADH1B, ADH1C, PDYN, DRD4, HTR2C, OPRM1, KCTD14, KCNEJ, детерминирующие риск развития ХА в популяциях русских, татар, башкир и якутов. Анализ межгенных взаимодействий обнаружил, что основу генетической предрасположенности к опийной наркомании у русских из РБ составляет взаимодействие генов HTR2C, OPRM1, PDYN.

Практическая значимость работы

Полученные данные представляют интерес для понимания молекулярно-генетических механизмов формирования хронического алкоголизма и опийной наркомании в этнических группах русских, татар и башкир из РБ и якутов из PC (Я). Также, на основе полученных данных можно предложить новые направления в разработке методов лечения, диагностики и формирования групп риска данных патологий. Полученная информация может быть использована в области генетической эпидемиологии, в популяционной и эволюционной генетике для углубленного описания генофонда народонаселения РБ и PC (Я). Также результаты могут быть использованы в преподавании спецкурсов по медицинской генетике на медицинских и биологических факультетах, на курсах повышения квалификации медицинских работников.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Фасхутдинова, Гульназ Габдулахатовна

ВЫВОДЫ

2. Выявлено, что маркерами повышенного риска развития хронического алкоголизма у русских являются аллель KCNE1 *С полиморфного локуса rs3453 в сайте связывания мкРНК-153 и мкРНК-368 в гене KCNE1, аллель PDYN*A полиморфного варианта rs2235749 в сайте связывания мкРНК-448 и мкРНК-567 гена PDYN, галотипы TGGT, CGGG полиморфных локусов rs2066701 гена ADH1B и rs698, rsl693425, rs 1789920 TQuaADHlC.

5. Обнаружено, что маркерами повышенного риска развития хронического алкоголизма у башкир является гаплотип С GAG полиморфных локусов rs2066701 гена ADH1B и rs698, rsl693425, rsl789920 гена ADH1C, у якутов - аллель ADH1B*A полиморфного лоукса rs 1229984 TQnaADfflB.

6. Маркерами повышенного риска развития опийной наркомании у русских являются аллель HTR2C*G полиморфного варианта rs6318 гена HTR2C, генотип OPRMl*G/*G и аллель OPRMl*G полиморфного локуса rs3823010 гена OPRM1, аллель PDYN*А полиморфного варианта rs2235749 в сайте связывания мкРНК-448 и мкРНК-567 генаР£>Ш.

7. Установлены модели межгенного взаимодействия ДНК-локусов, влияющие на развитие хронического алкоголизма у русских: 1) ADH1B rs2066701, PDYN rs2235749; 2) KCTD14 rs7928656, KCNE1 rs3453; 3) ADH1C rs698, DRD4 VNTR, HTR2C rs6318; у татар: ADH1C rs698, OPRM1 rs3823010; у якутов: 1) ADH1C rs698, PDYN VNTR; 2) ADH1B rs2066702, PDYN VNTR, OPRM1 rs3823010.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Механизмы, лежащие в основе индивидуальной предрасположенности к зависимости от психоактивных веществ — комплексные, причем, генетические факторы играют значительную роль в превращении простого употребления наркотиков в зависимость. Исследования с применением генетических методов продолжают расширять наши знания в области понимания этиологии зависимости от ПАВ и в идентификации новых мишеней для лечения.

На данный момент установлена общность биологических механизмов зависимости от алкоголя и наркотиков, причем, не имеет значения тип психоактивного вещества (алкоголь, опиаты, каннабиноиды, кокаин и т.д.). В рамках настоящего исследования проведен анализ молекулярно-генетических основ формирования ХА и ОН в популяциях РБ и РС(Я). Нами было изучено 9 полиморфных вариантов генов ADH1B, ADH1C, DRD4, HTR2C, OPRM1, PDYN, относящихся к серотонинергической, дофаминергической, опиоидной системам мозга и к ферментам метаболизма алкоголя, и проведен поиск ассоциаций данных полиморфных маркеров с риском развития зависимости от ПАВ в РБ и РС(Я). Проведен анализ 3 однонуклеотидных полиморфных локусов, находящихся в сайтах связывания мкРНК в З'-области генов калиевых каналов KCTD14, KCNE1, и опиоидного пептида PDYN с целью оценки их роли в развитии предрасположенности к зависимости от ПАВ в популяциях РБ и PC (Я). Кроме того, определены профили экспрессии генов шести мкРНК (let-7c, мкРНК-9, мкРНК-21, мкРНК-129, мкРНК-153, мкРНК-320) в поясной извилине мозга мышей при воздействии этанолом.

По локусам генов ADH1B (rs 1229984), ADH 1С (rs 1789920, rs 1693424, rs698), DRD4 (120 n.o. VNTR), OPRM1 (rs3823010), PDYN (68 n.o. VNTR, rs2235749), KCTD14 (rs7928656), KCNE1 (rs3453) выявлены популяционные различия между этническими группами из РБ и PC (Я) и впервые показаны отличия в генетических предпосылках развития зависимости от ПАВ, обусловленные разной этнической принадлежностью больных.

Среди множества факторов ХА долгое время развитие данного заболевания связывали с разными вариантами алкогольдегидрогеназ — ферментов, участвующих в метаболизме этанола. Анализ полиморфного варианта rs 1229984 в гене ADH1B обнаружил у лиц татарской и якутской этнической принадлежности статистически значимые различия в распределении частот аллелей между больными ХА и здоровыми донорами. Аллель ADH1B*A является маркером пониженного риска развития заболевания у татар (OR=Q,3; 95%С1=0,09-0,96) и якутов (OR=0,47; 95%С1 0,25-0,87). Проведенный анализ распределения частот генотипов полиморфного варианта rs 1229984 гена ADH1B позволил определить, что в группе татар гетерозиготный генотип ADH1B*A/*G является протективным к развитию ХА. В результате исследования полиморфного варианта rs698 в гене ADH1С установлено, что гомозиготный генотип ADH1C*A/*A (OR=0,28; 95%CI 0,085-0,86) и аллель ADH1C*A (OR=0,54; 95%CI 0,30-0,97) являются протективными к развитию ХА, осложненного ОАП у индивидов татарской этнической принадлежности.

В нашей работе определены частоты встречаемости генотипов и аллелей полиморфного локуса rsl229984 (Arg47His) гена алкогольдегидрогеназы ADH1B в популяциях русских, татар, башкир из РБ, , якутов из РС(Я) и черкесов, балкарцев, абхазов и аварцев, проживающих на территории Кавказа. Показано, что частоты протективного к развитию алкоголизма аллеля ADHlB*47His у русских, татар и башкир из РБ находятся в диапазоне, характерном для народов средней полосы Европы; частоты аллелей в исследованных кавказских популяциях и у якутов являются промежуточными между таковыми у народов Европы и Юго-Восточной Азии.

Исследование гаплотипов, которые включают несколько тесно . сцепленных полиморфных локусов — наиболее перспективный метод для изучения многофакторных заболеваний, так как он имеет большую мощность, по сравнению с анализом индивидуальных полиморфных локусов. Нами проведен анализ распределения гаплотипов на основе четырех полиморфных локусов в кластере ADH у больных ХА и в контроле, в зависимости от этнической принадлежности. Установлено, что полиморфные варианты rs2066701 tqwlADHIB и rs698, rsl693425, rs 1789920 гена ADH1C находятся в неравновесии по сцеплению (D'>0,3) как в группе больных, так и в группе здоровых доноров среди русских, татар, башкир, и в контрольной группе якутов. У якутов, больных ХА, обнаружено сильное (D'~l) неравновесие по сцеплению между полиморфными локусами rs698, rsl693425, rsl789920 гена ADH1C, в то время как между маркером rs2066701 гена ADH1B и всеми остальными локусами неравновесия по сцеплению не выявлено. В результате проведенного гаплотипического анализа полиморфных локусов rs2066701 гена ADH1B и rs698, rs 1693425, rs 1789920 гена ADH1C показано, что у русских гаплотипами риска развития ХА являются TGGT, CGGG. У башкир выявлен гаплотип повышенного риска развития ХА — CGAG, а гаплотип CAGT оказался протективным к развитию заболевания в данной этнической группе.

Дофаминергическая система играет важную роль в процессе развития зависимости от ПАВ. В настоящем исследовании проведен анализ полиморфного локуса 120 п.о. VNTR гена рецептора D4 дофамина DRD4 у больных ХА и ОН и в соответствующих контрольных группах из РБ и РС(Я). Были обнаружены статистически значимые различия в распределении частот генотипов этого локуса между больными ХА с коморбидным ОАП и контрольной группой татарской этнической принадлежности. Гомозиготный генотип DRD4*S/*S был чаще представлен в группе больных и являлся маркером повышенного риска развития ХА с ОАП (R=10,49; 95%С1 1,0550,18). Кроме того, статистически значимые различия в распределении частот аллелей изученного локуса были показаны между больными ОАП и контрольной группой русской этнической принадлежности. Аллель DRD4*S является маркером повышенного риска развития алкоголизма с коморбидным ОАП у русских (OR=l,95; 95%С1 1,004-3,79).

Алкоголь стимулирует "систему подкрепления" мозга, одно из центральных мест в которой занимает серотонинергическая нейромедиация. Нами был изучен полиморфный вариант rs6318 гена рецептора 2С серотонина (HTR2C) у больных ХА и ОН и в соответствующих контрольных группах из РБ и РС(Я). У русских была выявлена ассоциация аллеля HTR2C*G с развитием ОН (OR=5,85, 95%С1 1,43-27,65).

Полученные нами данные указывают также на вовлеченность генов эндогенной опиоидной системы мозга (OPRM1 и PDYN) в развитие предрасположенности к зависимости от ПАВ в изученных группах.

Исследование полиморфного локуса rs3823010 в гене OPRM1 выявило, что гомозиготный генотип OPRMl*G/*G (OR=2,4; 95%CI 1,2-4,84) и аллель OPRMl*G (OR=l,98; 95%CI 1,1-3,58) являются маркерами повышенного риска опийной наркомании, а гетерозиготный генотип OPRM1 *A/*G (OR=0,43; 95%CI 0,21-0,88) является фактором устойчивости к развитию данного заболевания у русских из РБ. Проведенный анализ ассоциаций полиморфного локуса 68 п.о. VNTR в гене PDYN позволил определить маркеры повышенного (генотип PDYN*3/*3 (OR=2,9, 95%CI 1,34-6,14) и аллель PDYN*3 (OR=1,90; 95%CI 1,16-3,12)) и пониженного (аллель PDYN*2 (OR=0,52; 95%CI 0,32-0,86)) риска развития ХА у татар.

Проведен анализ профиля экспрессии 6 генов мкРНК в поясной извилине мозга мышей при воздействии этанола. В результате биоинформационного анализа баз данных TargetScan, Pictar, MiRanda для настоящего исследования были отобраны мкРНК let-7c, мкРНК-9, мкРНК-21, мкРНК-129, мкРНК-153, мкРНК-320 имеющие гены-мишени, которые опосредуют индивидуальные различия в предрасположенности к формированию зависимости от психоактивных веществ. Сравнительный анализ уровня экспрессии отобранных генов выявил повышение экспрессии мкРНК-9 и мкРНК-320 в головном мозге у мышей, получавших инъекцию этанола, по сравнению с контролем (мкРНК-9: Р<0,05, мкРНК-320: Р<0,01). Изменение уровня мкРНК-9 и мкРНК-320 в нейронах после воздействия этанола, подавляет экспрессию мРНК определенного класса генов-мишеней, вовлеченных в процессы нейрональной физиологии, что может представлять собой один из механизмов адаптации нейронов к алкоголю.

Новым направлением в молекулярно-генетических исследованиях мультифакториальных заболеваний является изучение однонуклеотидных полиморфных локусов, находящихся в сайтах связывания микро-РНК и в генах пре-мкРНК [Saunders et al., 2006; Iwai, 2006; Georges et al., 2006; Рогаев и др.,2008]. Проведено исследование полиморфных локусов в сайтах связывания микро-РНК генов калиевых каналов KCTD14 (rs7928656), KCNE1 (rs3453) и продинорфина PDYN (rs2235749) у больных с зависимостью от ПАВ и в контроле.

В результате проведенного анализа полиморфного локуса rs3453 гена KCNE1 выявлено, что аллель KCNE1*C, связанный с образованием нового сайта связывания для мкРНК-153 и -368, является маркером повышенного риска развития ХА в этнической группе русских (OR=l,69; 95%С1 1,02-2,82).

Анализ распределения частот генотипов полиморфного варианта rs2235749 гена PDYN продемонстрировал увеличение частоты генотипа PDYN*G/*G в контрольной группе русских, по сравнению с больными ХА (C)R=0,35; 95%С1 0,18-0,7) и ОН (OR=0,45; 95%С1 0,21-0,94) той же этнической принадлежности, что свидетельствует о протективном характере этого генотипа. В то же время, у русских была выявлена ассоциация аллеля PDYN*A (приводящего к потере сайтов связывания для мкРНК-448 и мкРНК-567) с ХА (OR-2,28; 95%С1 1,28-4,1) и ОН (OR=2,03; 95% 1,09-3,79) (Рис. 3.17,3.18).

При исследовании межгенных взаимодействий полиморфных локусов изучаемых генов у русских из РБ были определены модели межгенного взаимодействия ДНК-локусов влияющие на формирование ХА: 1) ADH1B rs2966701, PDYN rs2235749; 2) KCTD14 rs7928656, KCNE1 rs3453; 3)ADH1C rs698, DRD4120 VNTR, HTR2C rs6318 и OH: 1) HTR2C rs6318, OPRM1 rs3823010, PDYN 68 n.o. VNTR. При оценке межгенных взаимодействий в этнической группе татар с помощью метода MDR при использовании Forced search algorithm, была установлена статистически значимая модель взаимодействия полиморфных маркеров генов: 1) ADH1C rs698 х OPRM1 rs3823010. Анализ межгенных взаимодействий у якутов из РС(Я) позволил установить статистически значимые (Р<0,05) модели взаимодействия генов, влияющие на формирование ХА: 1) ADH1C rs698, PDYN 68 n.o. VNTR; 2) ADH IB rs2966701, PDYN 68 n.o. VNTR, OPRM1 rs3823010.

Таким образом, анализ межгенных взаимодействий показал, что проявление патологических эффектов полиморфных аллелей и генотипов генов существенно зависит от характера их взаимодействия. Так, совместная комплексная оценка влияния полиморфных вариантов изученных генов на риск развития алкогольной зависимости позволила не только подтвердить результаты, полученные в ходе анализов распределения изученных полиморфных локусов генов по отдельности, но и показать, что основу генетической предрасположенности к зависимости от ПАВ составляет взаимодействие генов ADH1B, ADH1C, DRD4, HTR2C, OPRM1, PDYN, KCTD14, KCNEL Причем, характер взаимодействия между локусами в большинстве случаев статистически значимо выявленных моделей свидетельствует об эпистатических взаимодействиях генов.

Таким образом, полученные нами данные представляют интерес для понимания молекулярно-генетических механизмов развития хронического алкоголизма и опийной наркомании, а также позволяют предложить новые направления в разработке методов лечения, диагностики и формирования групп риска данных патологий. Выявление новых генетических факторов риска заболеваний способствуют внедрению молекулярно-генетических тестов в реальную клиническую практику. Данные об ассоциации определенных генотипов и аллелей локусов генов ADH1B, ADH1C, DRD4, HTR2C, OPRM1, PDYN, KCNE1 с развитием хронического алкоголизма и опийной наркомании у русских, татар, башкир и якутов позволят использовать генотипирование по этим локусам для определения риска развития заболеваний с учетом этнической принадлежности.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Фасхутдинова, Гульназ Габдулахатовна, Уфа

1. Анохина И.П. Биологические механизмы зависимости от психоактивных веществ (патогенез) // Лекции по наркологии. М.: Медпрактика. 2001. -С. 13-32.

2. Боринская С.А., Гасемианродсари Ф., Кальина Н.Р., Соколова М.В., Янковский Н.К. Полиморфизм гена алкогольдегидрогеназы ADH1B в Восточнославянских и ираноязычных популяциях // Генетика. — 2005. — Том 41. №11. - С. 1563-1566.

3. Бочков Н.П., Асанов А.Ю., Аксенова М.Г., Новиков А.В., Демикова Н.С. Генетические факторы в этиологии и патогенезе наркоманий (обзор литературы) // Медицинская генетика. Т.2., № 6. - 2003. - С. 238-247.

4. Бурмистрова О.А., Гольцов А.Ю., Абрамова Л.И., Каледа В.Г., Орлова В.А., Рогаев Е.И. МикроРНК при шизофрении: генетичекский анализ и экспрессия гена miR-130b (22qll) // Биохимия. 2007. - V. 72. - С. 860866.

5. Гареева А.Е. Исследование ассоциаций полиморфных вариантов генов переносчиков и рецепторов серотонина и дофамина с опийной наркоманией // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.м.н. Уфа, 2002.

6. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М., Практика. - 1999. -459с.

7. Горбунова Е.В. Исследование ряда генов кандидатов с острым алкогольным психозом // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.б.н. - Уфа, 2002.

8. Егоров В.Ф., Корчагина Г.А., Кошкина Е.А., Шамота А.З. Наркологическая ситуация в России (по данным официальной медицинской статистики за 1996) // Русский медицинский журнал. 1998. - Т.6. - №2. - С. 109-114.

9. Иванец Н.Н. Лекции по наркологии. М.: «Нолидж». 2000. - С. 435.

10. Казанцева А. В. Молекулярно-генетические основы черт темперамента и личности // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.б.н. Уфа, 2008.

11. Каплан Г.И., Сэдок Б.Дж. Клиническая психиатрия. В 2 т. Т.1. М.: Медицина. 1994. 672 с.

12. Котельников Р.Н., Шпиз С.Г., Калмыкова А.И., Гвоздев В.А. Белки, связывающие РНК, в процессах РНК-интерференции // Мол. биология. -2006.-V. 40.-С. 595-608.

13. Куличкин Степан Степанович Молекулярно-генетическое изучение наследственной предрасположенности к хроническому алкоголизму в популяциях якутов и эвенков Республики Саха (Якутия) // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.б.н. — Уфа, 2009.

14. Немцов А. В. Алкогольная смертность в России: масштаб и география проблемы // Алкогольная катастрофа и потенциал алкогольной политики в снижении алкогольной сверхсмертности в России / Отв. ред. Д. А. Халтурина, А. В. Коротаев. М.: УРСС, 2008. С. 78-84.

15. Пятницкая И.Н. Наркомании: Руководство для врачей. М.: Медицина. 1994. 544 с.

16. Рогаев Е.И. Малая РНК в развитии и заболеваниях мозга человека // Биохимия. -2005. Т. 70. - С. 1404-1407.

17. Рогаев Е.И., Боринская С.А., Исламгулов Д.В., Григоренко А.П. МикроРНК человека в норме и паталогии // Молекулярная биология. — 2008. Т. 42. - № 5. - С. 751-764.

18. Спицын В.А., Спицына Н.Х. Генетическая дифференциация башкир на разных уровнях иерархической структуры // Сравнительная антропология башкирского народа. Уфа. 1990. - С. 78-84.

19. Тумусов П.С., Баишев М.А., Смоленская Е.В. Основные показатели наркологической службы Республики Саха (Якутия). Якутск.: Минздрав РОД), 2009.-46 с.

20. Федорова С.А. Этногеномика коренных народов Республики Саха (Якутия): Автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра биол. наук. — Москва, 2008. 49 с.

21. Хуснутдинова Э.К. Молекулярная этногенетика народов Волго-Уральского региона. Уфа: Гилем. 1999. — С. 238.

22. Хуснутдинова Э.К., Вахитов В.А. Современные проблемы молекулярной этногенетики на примере исследований Волго-Уральского региона // В кн.: Многоликость современной генетики человека. (Ред. Шишкин С.С.) Уфа: "Гилем". 2000. - С. 154-197.

23. Юрьев Е.Б. Анализ генетических ассоциаций полиморфизма в генах-кандидатах нейромедиаторной системы с острым алкогольным психозом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.б.н. — Уфа, 2001.

24. Adamson M.D., Kennedy J., Petronis A., Dean M., Virkkunen M., Linnoila M., Goldman D. DRD4 dopamine receptor genotype and CSF monoamine metabolites in Finnish alcoholics and controls // Am J Med Genet. 1995. - V. 60(3).-P. 199-205.

25. Agarwal D.P. Genetic polymorphisms of alcohol metabolizing enzymes // Pathol Biol (Paris). 2001. - V. 49(9). - P. 703-709.

26. Amaral P.P., Dinger M.E., Mercer T.R., Mattick J.S. The eukaryotic genome as an RNA machine // Science. 2008. - V. 319. - P. 1787-1789.

27. Arango V., Huang Y.Y., Underwood M.D., Mann J.J. Genetics of the serotonergic system in suicidal behavior // J Psychiatr Res. 2003. - V. 37(5). -P. 375-386.

28. Asghari V., Sanyal S., Buchwaldt S., et al. Modulation of intracellular cyclic AMP levels by different human dopamine D4 receptor variants // J Neurochem. 1995. — V. 65(3).-P. 1157-1165.

29. Ball D., Collier D. Substance misuse // Psychiatric Genetics and Genomics. Edited by McGuffin P., Owen M.J., Gottesman I.I.: Oxford University Press. -2004.-P. 267-302.

30. Barr C.L., Feng Y., Wigg K.G., et al. 5'-untranslated region of the dopamine D4 receptor gene and attention-deficit hyperactivity disorder // Am J Med Genet.-2001a.-V. 105(1).-P. 84-90.

31. Barr C.L., Xu C., Kroft J., et al. Haplotype study of three polymorphisms at the dopamine transporter locus confirm linkage to attention-deficit/hyperactivity disorder // Biol Psychiatry. -2001b. V. 49(4). - P. 333339.

32. Barrett J.C., Fry В., Mailer J., Daly M.J. Haploview: analysis and visualization of LD and haplotype maps // Bioinformatics. 2005. - Jan 15. -P. 263-265.

33. Bilen J., Liu N., Bonini N.M. A new role for microRNA pathways: modulation of degeneration induced by pathogenic human disease proteins // Cell Cycle. 2006. - V. 5. - P. 2835-2838.

34. Bishop Т., Sham P. Analysis of multifactorial disease.//BIOS Ltd. 2000. 345 P

35. Blum K., Trachtenberg M.C. Alcoholism: Scientific basis of a neuropsychogenic disease // Int. J. Addict. 1988. - Vol. 23(8). - P. 781-796.

36. Bookman E.B., Taylor R.E., Adams-Campbell L., et al. DRD4 promoter SNPs and gender effects on Extraversion in African Americans // Mol Psychiatry. -2002. V. 7(7). - P. 786-789.

37. Borinskaya S., Kal'ina N., Marusin A., Faskhutdinova G., Morozova I., Kutuev I., Koshechkin V., Khusnutdinova E., Stepanov V., Puzyrev V.,

38. Yankovsky N., and Rogaev E. Distribution of the Alcohol Dehydrogenase ADHlB*47His Allele in Eurasia // The American Journal of Human Genetics. -2009.-V. 84.-P. 89-94.

39. Boyd S.D. Everything you wanted to know about small RNA but were afraid to ask // Laboratory Investigation. 2008. - V. 88 (6). - P. 569-578.

40. Brennecke J., Hipfner D.R., Stark A., Russell R.B., Cohen S.M. bantam encodes a developmentally regulated microRNA that controls cell proliferation and regulates the proapoptotic gene hid in Drosophila // Cell. — 2003. V. 113. -P. 25-36.

41. Brodie M.S., Scholz A., Weiger T.M., Dopico A.M. Ethanol interactions with calcium-dependent potassium channels // Alcohol Clin Exp Res. 2007. - V. 31(10). P. 162516-32.

42. Bustin S.A. Absolute quantification of mRNAusing real-time reverse transcription polymerase chain reaction assays // J. Mol. Endocrinol. — 2000. -V.25. P.169-193.

43. Chen C.C., Lu R.B., Chen Y.C., et al. Interaction between the functional polymorphisms of the alcohol-metabolism genes in protection against alcoholism // Am. J. Hum. Genet. 1999. - Vol. 65. - P. 795-807.

44. Chen K., Rajewsky N. Natural selection on human microRNA binding sites inferred from SNP // Nature genetics. 2006. - V. 38(12). - P. 1452-1456.

45. Clancy S.M., Chen В., Bertaso F., Mamet J., Jegla T. KCNE1 and KCNE3 beta-subunits regulate membrane surface expression of Kvl2.2 K(+) channels in vitro and form a tripartite complex in vivo // PLoS One. 2009. - V. 4(7).

46. Cloninger C.R., Svrakic N.M., Svrakic D.M. Role of personality self-organization in development of mental order and disorder // Dev Psychopathol. 1997.-V. 9.-P. 881-906.

47. Colvis C.M., Pollock J.D., Goodman R.H., Impey S., Dunn J., et al. Epigenetic Mechanisms and Gene Networks in the Nervous System // The Journal of Neuroscience. 2005. - Vol. 25(45). - P. 10379-10389.

48. Comings D.E., MacMurray J.P. Molecular heterosis: a review // Mol Genet Metab.-2000.- V. 71(1-2).-P. 19-31.

49. Conaco C., Otto S., Han J.J., Mandel G. Reciprocal actions of REST and a microRNA promote neuronal identity // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006. -V. 103.-P. 2422-2427.

50. Daniels J., Williams J., Mant R., Asherson P., McGuffin P., Owen M.J. Repeat length variation in the dopamine D4 receptor gene shows no evidence of association with schizophrenia //Am J Med Genet. 1994. - V. 54(3). - P. 256-258.

51. D'Souza U.M., Russ C., Tahir E., et al. Functional effects of a tandem duplication polymorphism in the 5'flanking region of the DRD4 gene // Biol Psychiatry. 2004. - V. 56(9). - P. 691-697.

52. Dulawa S.C., Grandy D.K., Low M.J., et al. Dopamine D4 receptor-knock-out mice exhibit reduced exploration of novel stimuli // J Neurosci. 1999. - V. 19(21).-P. 9550-9556.

53. Ebstein R.P. Saga of an adventure gene: novelty seeking, substance abuse and the dopamine D4 receptor exon III repeat polymorphism // Mol. Psychiatry. — 1997b.-V. 2.-P. 381-384.

54. Ebstein R.P. The molecular genetic architecture of human personality: beyond self-report questionnaires // Mol. Psychiatry. 2006. - V.l 1(5). - P. 427-445.

55. Ehlers C.L., Gilder D.A., Wall T.L., Phillips E., Feiler H., Wilhelmsen K.C. Genomic screen for loci associated with alcohol dependence in Mission Indians // Am J Med Genet В Neuropsychiatr Genet. 2004. - V. 129. - P. 110-115.

56. Eng M.Y., Luczak S.E., Wall T.L. ALDH2, ADH1B, and ADH1C genotypes in Asians: a literature review // Alcohol Res Health. 2007. - V. 30(1). P. 2227.

57. Evans J., Reeves В., Piatt H., et al. Impulsiveness, serotonin genes and repetition of deliberate self-harm (DSH) // Psychol Med. 2000. - V. 30(6). -P. 1327-1334.

58. Fallin D., Schork N.J. Accuracy of Haplotype Frequency Estimation for Biallelic Loci, via the Expectation-Maximization Algorithm for Unphased Diploid Genotype Data // Am. J. Hum. Genet. 2000. - V. 67. - P. 947-959.

59. Falzone T.L., Gelman D.M., Young J.I., et al. Absence of dopamine D4 receptors results in enhanced reactivity to unconditioned, but not conditioned, fear // Eur J Neurosci. 2002. - V. 15(1). - P. 158-164.

60. Frohmader K.S., Wiskerke J., Wise R.A., Lehman M.N., Coolen L.M. Menthamphetamine acts on subpoplations of neurns regulating sexual behavior in mali rats // Neuroscience. 2010. - V. 166(3). - P. 771 -784.

61. George S.R., Cheng R., Nguyen Т., Israel Y., O'Dowd B.F. Polymorphisms of the D4 dopamine receptor alleles in chronic alcoholism // Biochem Biophys Res Commun. 1993. -V. 196(1). P. 107-114.

62. Grzywacz A., Kucharska-Mazur J., Samochowiec J. Association studies of dopamine D4 receptor gene exon 3 in patients with alcohol dependence // Psychiatr Pol. 2008. - V. 42(3). - P.453-461.

63. Ghosh Т., Soni K., Scaria V., Halimani M., Bhattacharjee C., Pillai B. MicroRNA-mediated up-regulation of an alternatively polyadenylated variant of the mouse cytoplasmic {beta}-actin gene // Nucleic Acids Res. -2008. V. 36(19).-P. 6318-6332.

64. Gilder F.J., Hodgkinson S., Murray R.M. ADH and ALDH genotype profiles in Caucasians with alcohol-related problems and controls // Addiction. —1993. -V. 88(3).-P. 383-388.

65. Goedde H.W., Harada S., Agarwal D.P. Racial differences in alcohol sensitivity: a new hypothesis // Hum Genet. 1979. - V. 51(3). - P. 331-334.

66. Gurevich I., Tamir H., Arango V., et al. Altered editing of serotonin 2C receptor pre-mRNA in the prefrontal cortex of depressed suicide victims // Neuron. 2002. - V. 34(3). - P. 349-356.

67. Gutierrez В., Arias В., Papiol S., et al. Association study between novel promoter variants at the 5-HT2C receptor gene and human patients with bipolar affective disorder//Neurosci Lett. 2001. - V. 309(2). - P. 135-137.

68. Hahn M.K., Blakely R.D. The Functional Impact of SLC6 Transporter Genetic Variation // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2006.

69. Han Y., Gu S., Oota H., Osier M.V., Pakstis A.J., Speed W.C., Kidd J.R., Kidd K.K. Evidence of positive selection on a class I ADH locus // Am J Hum Genet. 2007. - V. 80. - P. 441-456.

70. Harada K., Yamaji Т., Matsuoka N. Activation of the serotonin 5-HT2C receptor is involved in the enhanced anxiety in rats after single-prolonged stress // Pharmacol Biochem Behav. 2008. - V. 89(1). - P. 11-16.

71. Hartig P.R. In: Baumgarten H.G., Gothert M. (eds.) Serotoninergic neurons and 5-HT receptors in the CNS // Handbook of Experimental pharmacology. — 1997.-V. 129.-P. 175-221.

72. Hobert O. Gene regulation by transcription factors and microRNA // Science. -2008.-V. 319.-P. 1785-1786.

73. Hill S.Y., Steinhauer S.R., Zubin J., Baughmann T. Event-related potentials as markers for alcoholism risk in high density families // Alcoholism (NY). -1988. -V. 12(4). P. 545-554.

74. Himei A., Kono Y., Yoneda H., Sakai Т., Koh J., Sakai J., Inada Y., Imamichi H. An association study between alcoholism and the serotonergic receptor genes // Alcohol Clin Exp Res. 2000. - V. 24(3). - P. 341-342.

75. Hiroi N., Agatsuma S. Genetic susceptibility to substance dependence // Molecular Psychiatiy. 2005. - V. 10. - P. 336-344.

76. Hopf F.W., Bowers M.S., Chang S.J., Chen B.T., Martin M., Seif Т., Cho S.L., Туе К., Bonci A. Reduced nucleus accumbens SK channel activityenhances alcohol seeking during abstinence // Neuron. 2010. - V. 65(5). - P. 682-694.

77. Hurd Y.L., Herman M.M., Hyde T.M., Biegelow L.B., Weinberger D.R., and Kleinman J.E. Prodynorphin mRNA expression is increased in the patch vs matrix compartment of the caudate nucleus in suicide subjects // Mol. Psychiatry. 1997. - V. 6. - P. 495-500.

78. Iwai N., Naraba H. Polymorphisms in human pre-miRNAs // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2005. - V. 331. - P. 1439-1444.

79. Iwamoto K., Kato T. RNA editing of serotonin 2C receptor in human postmortem brains of major mental disorders // Neurosci Lett. 2003. - V. 346(3).-P. 169-172.

80. John В., Enright A.J., Aravin A., Tuschl Т., Sander C., Marks D.S. Human MicroRNA targets // PLoS Biol. 2004. - V. 2. - P. 363.

81. Kim J., Inoue K., Ishii J., Vanti W.B., Voronov S.V., Murchison E., Hannon G., Abeliovich A.A. MicroRNA feedback circuit in midbrain dopamine neurons // Science. 2007. -V. 317. - P. 1220-1224.

82. Kim Y. and Lee C. Haplotype analysis revealed a genetic influence of osteopontin on large artery atherosclerosis // Journal of Biomedical Science. — 2008.-V. 15.-P. 529-533.

83. Kosik K.S. The neuronal microRNA system. Nature Rev // Neurosci. 2006. -V. 7.-P. 911-920.

84. Kreek M.J., Bart G., Charles Lilly., Laforge K.S., Nielsen D.A. Pharmacogenetics and human molecular genetics of opiate and cocaine addictions and their treatments // Pharmacological Reviews. 2005. — Vol. 57(1).-P. 1-26.

85. Krichevsky A.M., Sonntag K.C., Isacson O., Kosik K.S. Specific microRNAs modulate embryonic stem cell-derived neurogenesis // Stem Cells. 2006. - V. 24.-P. 857-864.

86. Kustanovich V., Ishii J., Crawford L., et al. Transmission disequilibrium testing of dopamine-related candidate gene polymorphisms in ADHD: confirmation of association of ADHD with DRD4 and DRD5 // Mol Psychiatry. -2004. -V. 9(7). P. 711-717.

87. Lappalainen J., Dean M., Charbonneau L., et al. Mapping of the serotonin 5-HT1D beta autoreceptor gene on chromosome 6 and direct analysis for sequence variants // Am J Med Genet. 1995a. - V. 60(2). - P. 157-161.

88. Lappalainen J., Zhang L., Dean M., et al. Identification, expression, and pharmacology of a Cys23-Ser23 substitution in the human 5-HT2c receptor gene (HTR2C). Genomics. 1995b May 20;27(2):274-9.

89. Laura L. Peoples Will,Anterior Cingulate Cortex, and Addiction // Science. -2002.-V. 296.-P. 1623-1624.

90. LeMarquand D., Pihl R.O., Benkelfat C. Serotonin and alcohol intake, abuse, and dependence: findings of animal studies // Biol Psychiatry. — 1994. — V. 36(6).-P. 395-421.

91. Lerer В., Macciardi F., Segman R.H., et al. Variability of 5-HT2C receptor cys23ser polymorphism among European populations and vulnerability to affective disorder // Mol Psychiatry. 2001. - V. 6(5). - P. 579-585.

92. Lewis B.P., Burge C.B., Bartel D.P. Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets // Cell.-2005.-V. 120.-P. 15-20.

93. Li Т.К., Bosron W.F., Dafeldecker W.P., Lange L.G., Vallee B.L. Isolation of pi-alcohol dehydrogenase of human liver: is it a determinant of alcoholism // Proc Natl Acad Sci USA. 1977. - V. 74. - P. 4378-4381.

94. Li Т., Zhu Z.H., Liu X., et al. Association analysis of polymorphisms in the DRD4 gene and heroin abuse in Chinese subjects // Am J Med Genet. 2000. -V. 96(5).-P. 616-621.

95. Li Т., Chen C.-K., Ни X., et al. Association analysis of the DRD4 and COMT genes in methamphetamine abuse // Am J Med Genet. 2004. - Vol. 129B (1). -P. 120-124.

96. Lichter J.B., Barr C.L., Kennedy J.L., et al. A hypervariable segment in the human dopamine receptor D4 (DRD4) gene // Hum Mol Genet. 1993. - V. 2(6).-P. 767-773.

97. Lim L.C., Nothen M.M., Korner J., Rietschel M., Castle D., Hunt N., Propping P., Murray R., Gill M. No evidence of association between dopamine D4 receptor variants and bipolar affective disorder // Am J Med Genet. 1994. -V. 54(3).-P. 259-263.

98. Lim L.P., Lau N.C., Garrett-Engele P., Grimson A., Schelter J.M., Castle J., Bartel D.P., Linsley P.S., Johnson J.M. Microarray analysis shows that some microRNAs downregulate large numbers of target mRNAs // Nature. 2005. -V. 433.-P. 769-773.

99. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2A(-AACt) Method // METHODS. 2001. - V.25. —P.402-408.

100. Lowe N., Kirley A., Mullins C., et al. Multiple marker analysis at the promoter region of the DRD4 gene and ADHD: evidence of linkage and association with the SNP -616 // Am J Med Genet В Neuropsychiatr Genet. -2004.-V. 131B(1).-P. 33-37.

101. Ma L.L., Xue Y.L., Liu Y., et al. Polymorphism study of seven SNPs at ADH genes in 15 Chinese populations // Hereditas 2005. - 142 - P. 103-111.

102. Mague S.D., Blendy J.A. OPRM1 SNP (A118G): Involvement in disease development, treatment response, and animal models // Drug Alcohol Depend. -2010.-Jan 12.

103. Makeyev E.V., Zhang J., Carrasco M.A., Maniatis T. The MicroRNA miR-124 promotes neuronal differentiation by triggering brain-specific alternative pre-mRNA splicing // Mol. Cell. 2007. - V. 27. - P. 435-448.

104. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eucariotic DNA // Methods in molecular biology // Ed. Walker J.M. N.Y.; Haman press. 1984. — V.2. - P. 31-34.

105. Martin K.C., Barad M., Kandel E.R. Local protein synthesis and its role in synapse-specific plasticity // Curr. Opin. Neurobiol. 2000. - V. 10. - P. 587592.

106. Melchior C.L., Tabakoff B. Modification of environmentally cued tolerance to ethanol in mice // J Pharmacol Exp Ther. 1981. - V. 219(1). - P. 175-180.

107. Mitsuyasu H., Hirata N., Sakai Y., et al. Association analysis of polymorphisms in the upstream region of the human dopamine D4 receptor gene (DRD4) with schizophrenia and personality traits // J Hum Genet. 2001. -V. 46(1).-P. 26-31.

108. Moore J.H., Williams S.M. New strategies for identifying gene-gene interactions in hypertension // Ann. Med. 2002. - V.34. - P.88-95.

109. Mottagui-Tabar S., McCarthy S., Reinemund J., Andersson В., Wahlestedt C., Heilig M. Analysis of 5-hydroxytryptamine 2c receptor gene promoter variants as alcohol-dependence risk factors // Alcohol Alcohol. 2004. - V. 39(5). - P. 380-385.

110. Muchowski P.J., Wacker J.L. Modulation of neurodegeneration by molecular chaperones // Nat. Rev. Neurosci. 2005. - V. 6. - P. 11-22.

111. Muramatsu Т., Higuchi S., Murayama M., et al. Association between alcoholism and the dopamine D4 receptor gene // J Med Genet. 1996. - 33(2). - 113-118.

112. Naranjo C.A., Sellers E.M., Lawrin M.O. Modulation of ethanol intake by serotonin uptake inhibitors // J. Clin. Psychiatry. 1986. - V. 47(4). - P. 16-22.

113. Nestler E. J. Molecular mechanisms of drug addiction // Neuropharmacology. -2004. — Y. 47.-P. 24-32.

114. Neumark Y.D., Friedlander Y., Thomasson H.R., Li Т.К. Association of the ADH2*2 allele with reduced ethanol consumption in Jewish men in Israel: a pilot study // J Stud Alcohol. 1998. - V. 59. - P. 133-139.

115. Nichols D.E., Nichols C.D. Serotonin receptors // Chem Rev. 2008. - V. 108(5).-P. 1614-1641.

116. Oroszi G., Goldman D. Alcoholism: genes and mechanisms // Pharmacogenomics. 2004. - V. 5(8). - P. 1037-1048.

117. Osier M., Pakstis A .J., Kidd J.R., Lee J.F., Yin S.J., Ко H.C., Edenberg H .J., Lu R.B., Kidd K.K. Linkage disequilibrium at the ADH2 and ADH3 loci and risk of alcoholism // Am J Hum Genet. -1999. V 64. - P. 1147-1157.

118. Osier M.V., Pakstis A.J., Soodyall H., Comas D., Goldman D., Odunsi A., Okonofua F., Parnas J., Schulz L.O., Bertranpetit J., Bonne-Tamir В., Lu R.

119. B., Kidd J.R., and Kidd K.K. A Global Perspective on Genetic Variation at the ADH Genes Reveals Unusual Patterns of Linkage Disequilibrium and Diversity // Am. J. Hum. Genet. 2002. - V. 71. - P. 84-99.

120. Parsian A., Chakraverty S., Fisher L., Cloninger C.R. No association between polymorphisms in the human dopamine D3 and D4 receptors genes and alcoholism // Am J Med Genet. 1997. - V. 74(3). - P. 281-285.

121. Paus T. Primate anterior cingulate cortex: where motor control, drive and cognition interface // Nat Rev Neurosci. 2001. - V. 2(6). - P. 417-424.

122. Perkins D.O., Jeffries С., Sullivan P. Expanding the 'central dogma': the regulatory role of nonprotein coding genes and implications for the genetic liability to schizophrenia // Mol. Psychiatry. 2005. - V. 10. - P. 69-78.

123. Pignataro L., Varodayan F.P., Tannenholz L.E., Harrison N.L. The regulation of neuronal gene expression by alcohol // Pharmacol Ther. 2009. - 124(3). -P. 324-335.

124. Pratt O.E., Rooprai H.K., Shaw G.K., Thomson A.D. The genesis of alcoholic brain tissue injury // Alcohol Alcohol. 1990. - Vol. 25(2-3). - P. 217-230.

125. Ramchandani V.A., Bosron W.F., Li Т.К. Research advances in ethanol metabolism // Pathol Biol (Paris). 2001. - V. 49(9). - P. 676-682.

126. Reich Т., Edenberg H.J., Goate A., Williams J.T., Rice J.P., Van Eerdewegh P., et al. Genome-wide search for genes affecting the risk for alcohol dependence // Am J Med Genet. 1998. - V. 81(3). - P. 207-215.

127. Reich Т., Edenberg H.J., Goate A., Williams J.T., Rice J.P., Van Eerdewegh P., et al. Genome-wide search for genes affecting the risk for alcohol dependence // Am J Med Genet. 1998. - 81(3). - P. 207-215.

128. Rhodes J.S., Crabbe J.S. Gene expression induced by drugs of abuse // Current Opinion in Pharmacology. 2005. - V. 5. - P. 26-33.

129. Rivera-Meza M., Quintanilla M.E., Tampier L., Mura C.V., Sapag A., Israel Y. Mechanism of protection against alcoholism by an alcohol dehydrogenase polymorphism: development of an animal model // FASEB J. 2010. - V. 24(1).-P. 266-274.

130. Rogaev E., Islamgulov D., Grigorenko A. Current Perspectives in microRNAs (miRNA) // MicroRNA in Neuropsychiatric Diseases. 2008. - Chapter 13. -P. 225-244.

131. Rogeness G.A., Maas J.W., Javors M.A., Macedo C.A., Fischer C., Harris W.R. Attention deficit disorder symptoms and urine catecholamines // Psychiatry Res. 1989. - V.27(3). - P. 241-251.

132. Rogers G., Joyce P., Mulder R., et al. Association of a duplicated repeat polymorphism in the 5'-untranslated region of the DRD4 gene with novelty seeking // Am J Med Genet В Neuropsychiatr Genet. 2004. - V. 126B(1). -P. 95-98.

133. Roura-Ferrer M., Etxebarria A., Sole L., Oliveras A., Comes N., Villarroel A., Felipe A. Functional implications of KCNE subunit expression for the Kv7.5 (KCNQ5) channel // Cell Physiol Biochem. 2009. - V. 24(5-6). - P. 325-334.

134. Roy A., Virkkunen M., Linnoila M. Reduced central serotonin turnover in a subgroup of alcoholics? // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. — 1987.-V. 11(2-3).-P. 173-177.

135. Rubinstein M., Phillips T.J., Bunzow J.R., et al. Mice lacking dopamine D4 receptors are supersensitive to ethanol, cocaine, and methamphetamine // Cell. 1997. - V. 90(6). -P. 991-1001.

136. Saunders M.A., Liang H., and Li W.-H. Human polymorphism at microRNAs and microRNA target sites // PNAS. 2007. - V. 104(9). - P. 3300-3305.

137. Seaman M.I., Fisher J.B., Chang F., et al. Tandem duplication polymorphism upstream of the dopamine D4 receptor gene (DRD4) // Am J Med Genet. -1999. V. 88(6). - P. 705-709.

138. Serretti A., Drago A., De Ronchi D. HTR2A gene variants and psychiatric disorders: a review of current literature and selection of SNPs for future studies. Curr. Med. Chem. 2007 - 19 - P. 2053-2069.

139. Schaefer A., O'Carroll D., Tan C.L., Hillman D., Sugimori M., Llinas R., Greengard P. Cerebellar neurodegeneration in the absence of microRNAs // J. Exp. Med. 2007. - V. 204. - P. 1553-1558.

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

141. Schratt G.M., Tuebing F., Nigh E.A., Kane C.G., Sabatini M.E., Kiebler M., Greenberg M.E. A brain-specific microRNA regulates dendritic spine development // Nature. 2006. - V. 439. - P. 283-289.

142. Shidara M., Richmond B.J. Anterior cingulate: single neuronal signals related to degree of reward expectancy // Science. 2002. - V. 296(5573). - P. 17091711.

143. Stefanis N.C., Bresnick J.N., Kerwin R.W., et al. Elevation of D4 dopamine receptor mRNA in postmortem schizophrenic brain // Brain Res Mol Brain Res. 1998. - V. 53(1-2). - P. 112-119.

144. Sun F., Tsuriati I., Yamada Y. Contribution of genetic polymorphisms in ethanol-metabolizing enzymes to problem drinking behavior in middle-aged Japanese men // Behav. Genet. 2002. - Vol. 32. - P.229-236.

145. Sun W., Xue Y., Huang Z., Steketee J.D. Regulation of cocaine-reinstated drug-seeking behavior by kappa-opioid receptors in the ventral tegmental area of rats // Psychopharmacology (Berl). 2010. - Epub ahead of print.

146. Szantai E., Kiraly O., Nemoda Z., et al. Linkage analysis and molecular aplotyping of the dopamine D4 receptor gene promoter region // Psychiatr Genet. 2005. - V. 15(4). - P. 259-270.

147. Tochigi M., Hibino H., Otowa Т., et al. No association of 5-HT2C, 5-HT6, and tryptophan hydroxylase-1 gene polymorphisms with personality traits in the Japanese population // Neurosci Lett. 2006. - V. 403(1-2). - P. 100-102.

148. Tsai N.P., Lin Y.L., Wei L.N. MicroRNA mir-346 targets the 5'-untranslated region of receptor-interacting protein 140 (RIP 140) mRNA and up-regulates its protein expression // Biochem J. 2009. - V. 424(3). - P. 411-418.

149. Tyndale R. Genetics of alcohol and tobacco use in humans // Annals of Medicine. 2003. - Vol.35. - P. 94-121.

150. Uhl G.R., Liu Q.R., Walther D., Hess J., Naiman D. Polysubstance abuse-vulnerability genes: genome scans for association, using 1,004 subjects and1,494 single-nucleotide polymorphisms // Am J Hum Genet. — 2001. — Vol. 69(6).-P. 1290-1300.

151. Van Tol H.H., Bunzow J.R., Guan H.C., Sunahara R.K., Seeman P., Niznik H.B., Civelli O. Cloning of the gene for a human dopamine D4 receptor with high affinity for the antipsychotic clozapine // Nature. 1991. - V. 350(6319). -P. 610-614.

152. Vasudevan S., Tong Y., Steitz J.A. Switching from repression to activation: microRNAs can up-regulate translation // Science. 2007. - V. 318. - P. 19311934.

153. Vaswani M., Prasad P., Kapur S. Association of ADH1B and ALDH2 gene polymorphisms with alcohol dependence: a pilot study from India // Hum Genomics. 2009. - V. 3(3). - P. 213-220.

154. Visvanathan J., Lee S., Lee В., Lee J. W., Lee S. K. The microRNA miR-124 antagonizes the anti-neural REST/SCP1 pathway during embryonic CNS development // Genes Dev. 2007. - V. 21. - P. 744.

155. Vogt L.J., Sim-Selley L.J., Childers S.R., Wiley R.G., and Vogt B.A. Colocalization of Opioid Receptors and Activated G-Proteins in Rat Cingulate Cortex // The J of pharmacology and experimental therapeutics. -2001 Vol. 299(3). - P. 840-848.

156. Wang G., Wang X., Wang Y., Yang J.Y., Li L., Nephew K.P., Edenberg H.J., Zhou F.C. and Liu Y. Identification of transcription factor and microRNA binding sites in responsible to fetal alcohol syndrome // BMC Genomics. — 2008.-V. 9.-S19.

157. Wang Y., Yang H., Li L., Wang H., Zhang C., Yin G., Zhu B. Association between CYP2E1 genetic polymorphisms and lung cancer risk: a meta-analysis // Eur. J Cancer. 2010. - V. 46(4). P. 75 8-64.

158. World drug report of United Nations Office on Drug and Crimes. New York: United Nations. 2009. - 308 P.

159. Worst T.J., Vrana K.E. Alcohol and gene expression in the central nervous system // Alcohol and alcoholism. Vol. 40. №1. - 2005. - P. 63-75.

160. Xie X., Lu J., Kulbokas E.J., Golub T.R., Mootha V., Lindblad-Toh K., Lander E.S., Kellis M. Systematic discovery of regulatory motifs in human promoters and 3' UTRs by comparison of several mammals // Nature. 2005. — V. 434.-P. 338-345.

161. Xing Q.H., Wu S.N., Lin Z.G., et al. Association analysis of polymorphisms in the upstream region of the human dopamine D4 receptor gene in schizophrenia // Schizophr Res. 2003. - V. 65(1). - P. 9-14.

162. Xu K., Liu X., Nagarajan S., Gu X.-Y., Goldman D. Relationship of the delta-opioid receptor gene to heroin abuse in a large Chinese case/control sample // American Journal of Medical Genetics. 2002. - Vol. 110. - P. 45-50.

163. Xu P., Vernooy S.Y., Guo M., Hay B.A. The Drosophila microRNA Mir-14 suppresses cell death and is required for normal fat metabolism // Curr. Biol. -2006.-V. 13.-P. 790-795.

164. Xuei X., Dick D., Flury-Wetherill L., Tian H.-J., Agrawal A., Bierut L., et al. Association of the к-opioid system with alcohol dependence // Molecular Psychiatry.-2006.-Vol. 11.-P. 1016-1024.

165. Yoo A.S., Staahl B.T., Chen L., Crabtree G.R. MicroRNA-mediated switching of chromatinremodelling complexes in neural development // Nature. 2009. - V. 460. - P. 642-646.

166. Yuferov V., Levran O., Proudnikov D., Nielsen D.A., and Kreek M.J. Search for genetic markers and functional variants involved in the development of opiate and cocaine addiction and treatment // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2010. — V. 1187.-P. 184-207.

167. Zhang H.B., Wang Y.F., Li J., Wang В., Yang L. Association between dopamine beta hydroxylase gene and attention deficit hyperactivity disorder complicated with disruptive behavior disorder // Zhonghua Er Ke Za Zhi. -2005.-V. 43(1).-P. 26-30.

168. Zimprich A., Kraus J., Woltje M., Mayer P., Rauch E., Hollt V. An allelic variation in the human prodynorphin gene promoter alters stimulusinduced expression // J Neurochem. 2000. - V. 74(2). - P. 472-477.

Информация о работе

Фасхутдинова, Гульназ Габдулахатовна
кандидата биологических наук
Уфа, 2010
ВАК 03.02.07

Диссертация

Молекулярно-генетическое изучение зависимости от психоактивных веществ - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы