Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Наследование и роль дозы активных рибосомных генов в постнатальном развитии детей, родившихся с задержкой внутриутробного развития

ВАК РФ 03.02.07, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Наследование и роль дозы активных рибосомных генов в постнатальном развитии детей, родившихся с задержкой внутриутробного развития"

На правах рукописи

(X

РАТНИКОВА СВЕТЛАНА ЮРЬЕВНА

НАСЛЕДОВАНИЕ И РОЛЬ ДОЗЫ АКТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ ГЕНОВ В ПОСТНАТАЛЬНОМ РАЗВИТИИ ДЕТЕЙ, РОДИВШИХСЯ С ЗАДЕРЖКОЙ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ

03.02.07 — генетика

1 5 НОЯ 2012

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2012

005054951

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Ива1к ский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В Н. Городкова» Мин стерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель:

Жукова Татьяна Павловна доктор медицинских наук,

ФГБУ «Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.Н.Городкова» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

заведующая медико-генетическим консультативно-диагностическим отделением, главный внештатный специалист по медицинской генетике Департамента здравоохранения Ивановской области

Официальные оппоненты:

Филиппова Тамара Владимировна доктор медицинских наук,

ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, д.м.н., профессор кафедры медицинской генетики, заведующая УКБ№2

Кузнецова Татьяна Владимировна доктор биологических наук,

ФГБУ «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им.Д.О.Отта» Северно-Западного отделения Российской академии медицинских наук, ведущий научный сотрудник Федерального медико-генетического центра

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Московский научно-исследовательсю институт педиатрии и детской хирургии» Министерства здравоохранения и социального разв тия Российской Федерации

Защита диссертации состоится 2012 г. в ^'"часов на заседании диссерт

ционного совета Д 212.203.05 при ФГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» i адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Российский униве ситет дружбы народов» по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6.

с26 --

Автореферат разослан «_»_£__2U12 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /

кандидат биологических наук, доцент /у Гигани Ольга Борисовн

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

Рибосомные гены (РГ) представлены в геноме человека множеством копий, локализованных в ядрышкообразующих районах (ЯОР) 10 акроцентрических хромосом в виде кластеров тандемных повторов [Ляпунова H.A., Вейко H.H., 1996]. Специальная окраска метафазных хромосом нитратом серебра (Ag-окраска) позволяет выявлять кластеры активных (транскрибируемых) рибосомных генов (АкРГ) [Howell W. М, Black D. А.,1980]. Доказано, что размер преципитата серебра, выраженный в условных единицах, отражает число активных копий РГ в данном ЯОР (AgflOP), а сумма ЮАцЯОР служит оценкой геномной дозы АкРГ индивидов [Вейко H.H. 1998; Ляпунова H.A. 2001, 2006].

Предполагается, что доза активных рибосомных генов является стабильной характеристикой хромосом [Mikelsaar A.V., 1979, Taylor E.F., 1981]. Но эта проблема не изучалась на достаточно большой выборке.

Экспрессия рибосомных генов вносит существенный вклад в поддержание оптимального для организма уровня белковых синтезов, энергетического обмена, так как на этих генах транскрибируется рибосомная РНК (рРНК) и образуются предшественники рибосом. А рибосомы - это место синтеза белковых молекул, от их количества и качества зависит интенсивность этого процесса. Таким образом, можно предположить, что, оказывая влияние на белковый и энергетический обмен, рибосомные гены влияют на процесс роста и развития плода.

В настоящее время задержка внутриутробного развития (ЗВР) рассматривается как мультифакториальная патология, обусловленная совместным действием средовых и генетических факторов. Предполагается, что генетические факторы в большей степени определяют симметричную форму ЗВР [Вельтищев Ю.И., Бочков Н.П., 1992; Барашнев Ю.И.,2004].

Наблюдения показывают, что развитие детей, родившихся с ЗВР, в дальнейшем может идти в разных направлениях: одни дети в течение первого года жизни компенсируют ЗВР и достигают физического развития, соответствующего возрасту, другие не компенсируют задержку внутриутробного развития [Дементь-

ева Г.М.,2003; Володин Н.И.,2004; Шабалов Н.П.,2004]. Так, каждый третий ребёнок с ЗВР на протяжении первого года жизни отстаёт в физическом развитии [Рябчикова Т.В., 1996]. Таким образом, дети с изначально одинаковой степенью зрелости при рождении к году достигают разной степени физического, психомоторного развития, и постнатальная адаптация у них протекает различно. Очевидно, это во многом определяется биологическим потенциалом, с которым рождается ребенок. Учитывая роль рибосомных генов в обеспечении белковых синтезов, энергетического обмена, метаболических процессов, есть все основания предполагать, что гены рРНК могут влиять на компенсацию ЗВР после рождения ребенка, когда происходит переход к развитию «под руководством» своего генома, не зависящего от организма матери. Изучение связи между геномной дозой активных рибосомных генов и состоянием здоровья детей с ЗВР на первом году жизни, не только расширит знания о патогенезе этой патологии, но и позволит прогнозировать компенсацию внутриутробной задержки к возрасту одного года.

Цель исследования Установить связь между дозой активных рибосомных генов и особенностями развития детей первого года жизни, имевших при рождении задержку внутриутробного развития, разработать новый метод прогнозирования нарушений их состояния здоровья, а также изучить наследование дозы активных рибосомных генов.

Задачи исследования

1. Провести сравнительный анализ геномной дозы активных рибосомных генов у новорожденных с задержкой внутриутробного развития и у доношенных новорождённых без задержки (условно здоровых).

2. Проанализировать дозу активных рибосомных генов в динамике в течение первого года жизни у детей с задержкой внутриутробного развития и без задержки и установить характер наследования данного показателя путем исследования в 2-х поколениях их семей.

3. Установить связь между геномной дозой активных рибосомных генов у доношенных новорождённых, имеющих задержку внутриутробного развития, и со-

стоянием их здоровья, физического развития в раннем неонатальном периоде и в течение первого года жизни.

4. Разработать новые цитогенетические критерии для прогнозирования нарушений здоровья детей, имевших при рождении задержку внутриутробного развития.

Научная новизна исследования Впервые получены новые данные о дозе активных рибосомных генов у детей, имевших при рождении ЗВР. Показано, что низкая доза активных рибосомных генов ассоциируется с возникновением симметричной формы ЗВР. Выявлена связь между дозой активных рибосомных генов и особенностями физического развития детей с ЗВР в течение первого года жизни. Показано, что на протяжении первого года жизни доза активных рибосомных генов в большей степени влияет на длину тела детей с ЗВР и в меньшей степени на их массу. Установлено, что низкокопий-ность по дозе активных рибосомных генов у детей с ЗВР является фактором риска сохранения у них задержки физического развития к возрасту 1 года и возникновения на первом году жизни инфекционно-воспалительных заболеваний.

Практическая значимость работы Полученные результаты указывают на целесообразность исследования дозы активных рибосомных генов у детей, имевших при рождении задержку внутриутробного развития. В связи с этим для педиатрической практики предложен новый способ прогнозирования нарушений здоровья детей первого года жизни, родившихся с задержкой внутриутробного развития.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Доза активных рибосомных генов не влияет на степень задержки внутриутробного развития новорожденных. У детей с симметричной ЗВР низкая доза активных рибосомных генов встречается достоверно чаще; среднее значение дозы активных рибосомных генов ниже, чем у детей с асимметричной ЗВР и детей без ЗВР.

2. Геномная доза активных рибосомных генов является постоянной характеристикой хромосом и наследуется как менделирующий признак. Частота мутационных изменений составляет 3,5х10"2.

3. Средне- и высококопийные дети вне зависимости от формы задержки (асимметричная или симметричная) успешно компенсировали задержку внутриутробного развития к возрасту 1 года.

4. Дефицит дозы активных рибосомных генов способствует сохранению задержки внутриутробного развития к возрасту 1 года и является фактором риска возникновения инфекционно-воспалительных заболеваний на первом году жизни.

Внедренне результатов исследования На основании результатов исследования получен патент РФ на изобретение: «Способ прогнозирования нарушений здоровья у детей первого года жизни, родившихся с задержкой внутриутробного развития» (№2223039). Разработанный способ прогнозирования здоровья детей с ЗВР на первом году жизни внедрён в практику работы детских отделений и консультативно-диагностической поликлинике ФГБУ«Ивановский НИИ МиД им.В.Н. Городкова» МЗ РФ.

Апробация работы Материалы диссертации доложены на итоговых научных сессиях «Ивановского НИИ МиД им.В.Н.Городкова» (Иваново, 2005-2011 гг.); на научно-практической конференции студентов и молодых учёных Ивановской государственной медицинской академии «Неделя науки» (2006-2011 гг.); на конференции с международным участием «Новейшие технологические решения и оборудования» (г.Москва, 2006 г.); на V Российском съезде медицинских генетиков (Уфа, 2005); на VII научной конференции с международным участием «Генетика человека и патология» (Томск, 2007); на научно-практической конференции педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (Иваново, 2008 г.); на VI Российском съезде медицинских генетиков (Ростов на Дону, 2010); на научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2011), на V Российской конференции по иммунологии репродукции (Иваново, 2012).

Публикации результатов исследования По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них 3 в журнале, включенном в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Личное участие автора

Диссертационная работа представляет собой самостоятельный труд автора. Автором лично выполнялись все исследования, заполнялись индивидуальные карты наблюдений, производилась статистико-математическая обработка полученных данных, анализ и описание полученных результатов, формулировка выводов.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций. Библиографический список использованной литературы включает 207 источника (134 отечественных и 73 иностранных). Текст иллюстрирован 29 таблицами и 13 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Работа выполнена на базе детских отделений и консультативно-диагностической поликлиники ФГБУ «Ивановского НИИ МиД им.В.Н.Городкова». Все пациенты постоянно проживали в Ивановской области.

Под наблюдением находилось 199 детей, родившихся доношенными: 102 ребенка имели при рождении ЗВР I и II степени (ЗВР выборка) и 97 детей, не имевших при рождении ЗВР (контрольная выборка - К). У всех детей с ЗВР диагноз ЗВР был подтвержден в антенатальном периоде, а при рождении ставился на основании антропометрических данных, результатов комплексного клинического обследования. Все дети обеих выборок были разделены на три группы, в зависимости от дозы активных рибосомных генов: I группа (I-3BP; II-K) (низко-копийные дети) — дети с низкой дозой АкРГ (АкРГ в пределах 15,80 -17,99 усл.ед.); II группа (II-3BP;II-K) (среднекопийные дети) — дети со средней дозой АкРГ (доза АкРГ в пределах 18,00 - 20,99 усл.ед.); III группа (Ш-ЗВР;Ш-К) (вы-сококопийные дети) - дети с высокой дозой АкРГ (АкРГ - 21,00- 23,25 усл.ед.). Состояние здоровья детей оценивалось в раннем неонатальном периоде в отделениях новорожденных, ежемесячно на первом году жизни и в возрасте 1 года (в

консультативно-диагностической поликлинике института) на основании выкопи-ровки медицинской документации. Критерии исключения: хромосомные болезни; врожденные пороки развития; наследственные болезни обмена веществ; III степень ЗВР; дети от многоплодной беременности. Материалом исследования являлись лимфоциты периферической крови. Забор крови проводился на 5- ые сутки жизни, в 6 месяцев и в 1 год.

Выкопировка медицинской документации. При выкопировке медицинской документации анализировали: анамнестические данные матери (возраст, данные акушерско-гинекологического анамнеза, сведения об экстрагенитальной патологии, протекании настоящей беременности, родов, результаты ультразвукового обследования, кардиотокографии плода); генеалогический анамнез; степень и форму тяжести ЗВР у новорожденных; состояние здоровья детей на первом году жизни. Показатели длины и массы тела детей сопоставлялись с данными региональных таблиц центильного типа г.Иванова, представленных в информационно-методических материалах «Комплексная оценка здоровья детей Ивановской области» [Рывкин А.И., 2001].

Цитогенетические методы включали анализ кариотипа (G-окраска), который был проведен у всех детей контрольной и ЗВР выборок с целью исключения хромосомной патологии. Препараты метафазных хромосом получали из лимфоцитов периферической крови, культивируемых в условиях in vitro, по стандартной методике [Кулешев Н.П.,1991].

Для анализа дозы активных рибосомных генов (АкРГ) использовали стандартно приготовленные препараты лимфоцитов периферической крови. Изучение количества АкРГ проводили с помощью метода специфической окраски азотнокислым серебром (Ag-окраска) по Howell [Howell W. М.,1980] в модификации Еголиной [Еголина H.A., 1998]. Предобработку препаратов перед Ag-окраской (варианты дифференциальной окраски и др.) не проводили, т.к. она ухудшает качество препаратов. Для исключения из анализа клеток с неполноценной Ag-окраской пользовались критериями, предложенными Созанским [Созанский О. А.,1983]. При этом использовали пятибальную оценку интенсивности окрашива-

ния ядрышкообразующих районов (ЯОР) 10 акроцентрических хромосом (13,14,15,21,22) и определяли суммарный показатель ЮАдЯОР в условных единицах (баллах). Для каждого ребенка анализировали ЮА|*ЯОР в 20 клетках. Показатель 10 А^ОР варьировал в пределах от 15,80 до 23,25 усл.ед., что соответствует интервалу изменения данного показателя по литературным данным [Ляпунова H.A.,2010].

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием прикладных программ математико-статистического анализа Microsoft Office Excel 2003, SP2 на персональном компьютере. Статистические методы включали определение среднего значения выборки (М), стандартной ошибки среднего (m), среднего квадратического отклонения (а). Достоверность различий статистических совокупностей оценивалась параметрическими методами для различных дисперсий по критерию Стьюдента (t). Для выявления взаимоотношений между изучаемыми показателями использовался линейный корреляционный анализ Пирсона (г). Для эмпирической доли мутировавших хромосом использовали нормальную аппроксимацию для биноминального распределения. Общий объем проведенных исследований 802.

Результаты исследования и их обсуждение

В связи с тем, что ЗВР является одной из реакций плода в ответ на неблагополучное течение внутриутробного периода, заболевания матери [М. В. Медведев М.В., Юдина Е.В.,1998; Шехтман, M. М., 1999], мы проанализировали течение антенатального периода обследованных детей. Было установлено, что достоверно чаще (р<0,05) у матерей, родивших детей с ЗВР, по сравнению с контролем, наблюдались: нарушения репродуктивного здоровья (привычное невынашивание беременности, перинатальные потери, поздние выкидыши, нарушение менструальной функции, первичное и вторичное бесплодие); наличие экстрагенитальной патологии (артериальная гипертензия, хронический пиелонефрит, диффузное увеличение щитовидной железы); осложненное течение беременности (анемия, ОР-ВИ, маловодие, многоводие, гестоз Н-ой половины беременности в виде нефропа-тии I и II степени, ХВУГП, плацентарная недостаточность). Нами были проанали-

зированьг частоты исследуемых факторов между матерями детей I-3BP, II-3BP и III-3BP групп. Статистически значимых различий не было выявлено. Данный факт относится и к матерям контрольной выборки, родивших детей I-K, II-K и III-К групп. Таким образом, условия антенатального периода у детей с ЗВР, а также детей контрольной выборки, имевших низкую, среднюю и высокую дозу АкРГ, были относительно одинаковыми, что позволило провести корректное сравнение детей этих групп.

Новорожденных I-3BP группы было в 1,8 раза больше (р<0,01), а детей II-ЗВР группы в 1,4 раза меньше (р<0,05), чем в контроле. Группы III-3BP и III-K статистически не различались между собой. Для выяснения причин данного факта мы проанализировали копийность новорожденных в зависимости от степени (I и И) и формы ЗВР (асимметричная - А-ЗВР и симметричная - С-ЗВР). Статистические различия между детьми с ЗВР I и II степени не были установлены. Следовательно, степень ЗВР не зависит от дозы активных рибосомных генов (табл.1).

Таблица 1

Распределение детей с ЗВР по дозе АкРГ в зависимости от степени и формы ЗВР

Дети с ЗВР Всего I группа II группа III группа

абс % абс % абс % абс %

ЗВР I степени 49 100,0 22 44,90 17 34,69 10 20,41

ЗВР II степени 53 100,0 23 43,39 20 37,74 10 18,86

Дети с А-ЗВР 60 100,0 I-A группа И-А группа 1II-A группа

16 | 26,66 29 | 48,33 15 L 25,00

Дети с С-ЗВР 42 100,0 I-C группа П-С группа III-C группа

29 | 69,05***vw 8 | 19,05*** vw 5 | 11,90*

* - различия достоверны между С-ЗВР и контролем (*-р<0,05,***-р<0,001), v - различия достоверны между А-ЗВР и С-ЗВР ( wv- р <0,001)

При анализе распределения детей в зависимости от формы ЗВР картина оказалась иная. Число детей с А-ЗВР I-A, II-A, III-A групп достоверно не отличалось от контрольной выборки (I-K, II-K, III-K групп).

В I-C группу попало достоверно больше детей, по сравнению с А-ЗВР и с контролем, во II-C группу и III-C группу достоверно меньше, чем в контроле и в А-ЗВР. Полученные результаты согласуются с данными литературы, свидетельствующими о существенном вкладе генетической детерминанты в симметричную форму ЗВР [Вельтищев Ю.И., Бочков Н.П., 1992, Шабалов Н.П., 2004], и послу-

10

жили обоснованием более детального изучения детей с А-ЗВР и С-ЗВР, в сравнении с контролем.

При сравнении суммарного количества 10AgЯOP у детей с А-ЗВР и детей контроля, достоверной разницы не выявлено, а у новорожденных с С-ЗВР оно было достоверно меньше, чем в контроле и у детей с А-ЗВР (табл.2).

Таблица 2

Группы ЗВР п= 102 А-ЗВР п=60 С-ЗВР п=42 Контроль п=97

I группа 16,8(>±0,09* 17ДШД4 16,62±0,1***уу 17,15±0,10

II группа 19,27±0,14 19,34±0,15 21,62±0,3 19,40±0,12

III группа 21,95±0,16 22,06±0Д9 19,00±0,3 22Д8±0Д4

Всего 18,70±0,21»* 19,43±0,25 17,67±0,3*** уу 19,56±0,20

С-ЗВР(уу-р<0,01)

Таким образом, наше исследование показало, что среди детей с ЗВР достоверно чаще встречались дети с низкой дозой АкРГ, и у большинства из них наблюдалась симметричная форма ЗВР. Снижение средней дозы активных рибо-сомных генов у детей с ЗВР, по сравнению с контролем, происходило за счет группы детей с симметричной ЗВР. Следовательно, наши данные свидетельствуют о влиянии такого генетического фактора, как доза АкРГ, в возникновении симметричной формы ЗВР.

Мы проанализировали суммарное количество ЮАдЯОР у 18 детей с ЗВР и 16 детей контрольной выборки на 5-ые сутки жизни, в возрасте 6 месяцев и в 1 год. Этот показатель оставался у всех пациентов постоянным в течение первого года жизни ребенка. Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют в пользу того, что характер серебрения является стабильным признаком данного ЯОР и не изменяется в течение первого года жизни. Наши данные согласуются с точкой зрения Н.А.Ляпуновой [2001]. С целью изучения типа наследования дозы АкРГ у детей мы проанализировали характер передачи среднего размера А§ЯОР для каждого гомолога, в двух поколениях 17 семей (мать, отец, ребенок): 9 семей, имевших ребенка с ЗВР, и 8 семей, в которых родились дети без задержки. У 164 из 170 акроцентриков средний размер AgЯOP достоверно не различался

у ребенка и родителя, от которого эта хромосома была унаследована, а у 6 - ста-

11

тистически различался у ребенка и родителя, от которого эта хромосома была получена, т.е. отсутствовало наследование родительских вариантов, что могло быть объяснено вновь возникшей мутацией в области РГ. Мы полагаем, что это может быть следствием неравного кроссинговера, который, очевидно, судя по небольшому проценту выявленного различия, является редким явлением применительно к рибосомным генам. Установленная нами частота мутирования (3,5x10"2, 8Е=0,014, п=170) совпадает с предсказанной моделью диапазона [Пороховник Л.Н., 2010]. Полученные данные свидетельствуют о том, что варианты АцЯОР наследуются как менделирующий признак. Ребенок получает от каждого из родителей по одному гомологу из каждой пары акроцентриков и вместе с ним — определенное количество активных рибосомных генов, экспрессивный эффект которых суммируется. В результате случайного расхождения хромосом в гаметогенезе ребенок отличается от родителей по показателю геномной дозы АкРГ(ЮА§ЯОР).

Одним из важных интегральных показателей здоровья ребёнка является его физическое развитие. Уровень физического развития тесно связан с целым комплексом факторов: генетических, биологических, социально- экономических, бытовых. Фенотипическое проявление дозы АкРГ связано с антропометрическими показателями (прежде всего с массой и длиной тела), которые в значительной мере определяются интенсивностью белкового синтеза [Назаренко, С. А., 1990]. Как следует из таблицы 3, новорожденные с А-ЗВР и С-ЗВР имели при рождении достоверно более низкие показатели массы, длины тела, по сравнению с контролем, что подтверждало наличие ЗВР. При рождении низко-, средне- и высококопийные дети с С-ЗВР имели достоверно более низкую длину тела, по сравнению с соответствующими группами детей с А-ЗВР.

ТаблицаЗ

Средние значения массы и длины тела при рождении у детей в зависимости от дозы АкРГ

Некоторые показатели физич. развития Дети с асимметричной ЗВР (А-ЗВР)

А-ЗВР п=60 I-A п=16 И-А п=29 III-A п=15

Масса тела, г. 2581,67±16,9*»* 2558,13±26,8— 2591,72±26,4«* 2587,33±35,7»"

Длина тела, см. 50,61±0,3"» 50,56±0,5 50,6й£0,4*** 50,67±0,5 *»*

Дети с симметричной ЗВР(С-ЗВР)

С-ЗВР п=42 1-С п=29 II-C п=8 Ш-С п=5

Масса тела, г 2564,76±15,9"» 2568,97±18,8"* 2556,25±48,6"» 2554,00±31,9***

Длина тела, см. 46,58±0,1*** vw 46,59±0,13***wv 46,56±0,3***wv 46,40±0,2***wv

Контрольная выборка (К)

К п=97 I-K п=24 II-K n=48 III-K n=25

Масса тела, г. 3627,73±42,6 3616,25±68,5 3626,04±70,2 3642,00±72,7

Длина тела, см. 53,32±0,2 53,19±0,40 53,18±0,3 53,74±0,4

* - различия достоверны по отношению к контролю (***- р<0,001 ),у - различия достоверны между А-ЗВР и С-ЗПР ( ууу - р<0,001)

При оценке параметров физического развития детей при рождении в зависимости от дозы АкРГ было установлено, что дети групп I-A, И-А, III-A с А-ЗВР статистически не различались между собой по средним показателям массы и длины тела. Точно такая закономерность наблюдалась в выборке С-ЗВР и контрольной выборке (табл.3).

Мы провели корреляционный анализ между массой (длиной) тела детей при рождении и дозой АкРГ. Зависимость установить не удалось (г=0,01). Данный результат согласуется с исследованиями H.A. Ляпуновой [2001] и может быть объяснён преимущественным влиянием на формирование ЗВР у ребенка комплекса условий внутриутробного развития.

С целью исследования зависимости массы, длины тела при рождении от дозы АкРГ выборки детей были нанесены на корреляционную решетку, которая была разбита на три зоны: зона I (правый нижний угол) - дети с низкой массой и (или) низкой длиной тела при рождении, имевшие относительно высокую дозу АкРГ; зона II (середина решетки) - дети, у которых масса и длина тела при рождении соответствовала дозе АкРГ; зона III (левый верхний угол) — высоковесные дети, имевшие и (или) высокую длину с относительно низкой дозой АкРГ. При анализе корреляционных решеток «доза АкРГ - масса», «доза АкРГ - длина» в контроле мы установили, что в зону I не попал ни один ребенок. Полученные ре-

зультаты согласуются с литературными данными [Ляпунова H.A., 2001] и, по-видимому, объясняются тем, что с увеличением дозы АкРГ увеличивается и масса, длина тела при рождении. В выборке детей с ЗВР данной закономерности проследить не удалось. При анализе решетки «доза АкРГ — масса» в зону I попало 12 новорожденных из А-ЗВР выборки и 4 новорожденных из С-ЗВР. При анализе решетки «доза АкРГ - длина» в зону I попало 5 новорожденных с А-ЗВР (эти 5 детей попали и в зону I «доза АкРГ - масса») и 8 детей с С-ЗВР (в том числе и 4 детей, попавших в зону I «доза АкРГ — масса»). С целью установления причин выявленного несоответствия мы провели детальную оценку течения антенатального периода этих новорожденных. Установлено, что оно было осложненным (гестоз II половины беременности, многоводие, маловодие, плацентарная недостаточность, острая гипоксия плода, кровотечения, аномалии родовой деятельности) как и у матерей детей из II и III зон (р>0,05), но имелась тенденция к увеличению по частоте всех осложнений. Кроме того, у матерей детей из I зоны поздний гестоз отличался большей тяжестью: преэкламсия (1 случай), гепатоз (1 случай) наблюдались только у них, а по данным допплерографического исследования во всех случаях выявились выраженные нарушения маточно-плацентарного и плодово-плацентарного кровотока. Таким образом, есть все основания полагать, что именно тяжёлое течение беременности у матерей привело к рождению детей с низкой массой и длиной тела, не соответствующей дозе АкРГ.

Следовательно, наше исследование показало, что несмотря на то, что на показатели физического развития (массу и длину тела) детей при рождении, прежде всего, влияли условия внутриутробного развития, низко-, средне- и высококопий-ные дети с С-ЗВР имели достоверно более низкую длину тела, по сравнению с низко-, средне- и высококопийными детьми с А-ЗВР, что подтверждает роль генетических факторов (дозы АкРГ) в формировании симметричной формы ЗВР.

Известно, что вклад генетических факторов возрастает в так называемые сенситивные возрастные периоды (в грудном и подростковом возрасте), когда наиболее интенсивно протекают процессы роста и развития [Вельтищев Ю. Е.,2000]. Изучение показателей физического развития детей всех выборок в груд-

ном возрасте показало, что к концу первого года жизни низкокопийные дети как с А-ЗВР так и с С-ЗВР, имели достоверно более низкие значения массы и длины тела (р<0,05), по сравнению со средне- и высококопийными детьми, а последние, наоборот, характеризовались достоверно более высокими показателями (р<0,05), что указывает на связь физического развития детей с геномной дозой АкРГ. Низко- и среднекопийные дети с А-ЗВР имели достоверно более низкие значения массы тела, по сравнению с контролем (р<0,05), а высококопийные дети были сопоставимы с ним. По средним показателям длины тела только средне- и высококопийные дети, имевшие при рождении А-ЗВР, догнали своих сверстников из контрольной выборки, а низкокопийные не смогли этого сделать (р<0,05). Такая же тенденция наблюдалась и при сравнении детей с С-ЗВР и контролем (исключение составили высококопийные дети, которые по средним значениям массы тела не догнали сверстников из контроля). Мы провели ежемесячный корреляционный анализ между массой, длиной тела и дозой АкРГ. Исследование показало, что во всех трёх выборках характер связи имел положительную направленность. Между дозой АкРГ и массой тела корреляционная связь во всех группах в течение первых трёх месяцев жизни практически отсутствовали, в последующем происходило небольшое усиление корреляционной связи, но она была слабой силы. Корреляционная связь между дозой АкРГ и длиной тела оценивалась как средняя и проявлялась на протяжении всего первого года жизни. Таким образом, было установлено доза АкРГ в большей степени влияет на длину тела, чем на массу. По-видимому, это связано с тем, что она в значительной мере связана с интенсивностью белкового и энергетического обмена, которые зависят от количества АкРГ, а на массу тела влияет значительно большее количество как экзогенных, так и эндогенных факторов.

С целью изучения влияния дозы АкРГ на физическое развитие детей в целом, мы проанализировали индивидуальные показатели физического развития каждого ребенка с ЗВР в возрасте 1 года. Анализ показал, что большинство сред-некопийных пациентов с А-ЗВР и С-ЗВР (П-А группа-75,9%, И-С группа-75%) и все высококопийные дети успешно компенсировали ЗВР и имели нормальное фи-

зическое развитие, либо повышенную и высокую массу тела, повышенную длину. Большинство низкокопийных детей с А-ЗВР (93,7%) компенсировали ЗВР частично и отставали либо по массе (имели пониженную массу при нормальной длине), либо по длине тела (имели сниженную длину при нормальной массе). Практически все дети с С-ЗВР I-C группы (93,1%) не смогли компенсировать ЗВР полностью и отставали и по массе, и по длине, только 6,9% детей I-C группы имели пониженную массу при нормальной длине. В связи с тем, что только дети с С-ЗВР имели сниженную длину тела при пониженной массе или низкую длину, можно предположить, что низкая доза АкРГ способна выступать как сдерживающий фактор для процессов роста и развития у детей с ЗВР. Результаты нашего исследования служат подтверждением того, что фенотипическое разнообразие вариантов физического развития тесно связано с генетическими факторами, которые заложены ещё внутриутробно. Детский организм развивается по четкой генетической программе, которая проявляется в индивидуальных морфофункциональных особенностях организма.

В связи с тем, что геномная доза активных рибосомных генов, определяя потенциальные возможности обшей интенсивности синтеза белков и энергетического обмена в клетке, может отражаться в адаптационных возможностях организма [Вейко H.H., 2005; Ляпунова H.A.,2006], мы проанализировали состояние здоровья детей с ЗВР и детей контрольной выборки в раннем неонатальном периоде (обратив особое внимание на течение неонатальной адаптации) и на первом году жизни. Нами была проведена оценка состояния новорожденных с А-ЗВР, с С-ЗВР и контрольной выборки при рождении по шкале Апгар в зависимости от дозы АкРГ. Анализ показал, что дети I-A, П-А и III-A групп, I-C, II-C, III-C групп достоверно не отличались между собой по этому показателю. При сравнении данного показателя у детей с А-ЗВР и контролем статистически значимых различий не найдено. Сравнение детей с С-ЗВР и контролем показало, что на первой и пятой минутах у детей I-C группы достоверно чаще встречалась оценка 6 и 7 баллов (р<0,05) и достоверно реже — 8 и 9 баллов (р<0,05); по остальным группам достоверных различий не найдено. Таким образом, у низкокопийных новорожденных

16

с С-ЗВР, по сравнению с контролем, на первой и пятых минутах общее состояние было более тяжелым.

Анализ частоты перинатальной патологии в ранний неонатальный период у детей с А-ЗВР и С-ЗВР, а также контрольной выборки показал, что она встречалась с одинаковой частотой как у низко-, так и у средне- и высококопийных новорожденных во всех выборках. Мы связываем данный факт с преимущественным влиянием неблагоприятных факторов антенатального периода на её формирование. Однако, у детей I-C группы, по сравнению с I-K группой, встречалась достоверно реже церебральная ишемия I степени (р<0,05), и достоверно чаще церебральная ишемия II, III степени (р<0,01), анемия (р<0,05).

Установлено, что низкокопийные новорожденные (I-A группа) с А-ЗВР, по сравнению со средне- и высококопийными (И-А и III-A группы), достоверно чаще (р<0,05) имели нарушения ранней постнатальной адаптации в виде коньюгацион-ной желтухи (соответственно 31,3%; 3,5%; 6,7%,), отечного синдрома (31,3%; 3,5%; 0%), патологической убыли массы тела (31,3%; 3,5%;0%). Дети II-A и III-A групп статистически не различались по этим показателям. Такая же закономерность наблюдалась у детей с С-ЗВР. Частота между аналогичными группами детей с А-ЗВР и контролем была приблизительно одинаковой, а у детей I-C группы с С-ЗВР, по сравнению с I-K группой, достоверно чаще выявлялась коньюгаци-онная желтуха (р<0,05), отечный синдром (р<0,05), патологическая убыль массы тела (р<0,05), а по сравнению с I-A группой, она в 1,7 раза достоверно чаще выявлялись у детей I-C группы (р<0,05). Одним из видов нарушений неонатальной адаптации является замедление восстановления первоначальной массы тела. Исследование показало, что максимальная потеря первоначальной массы тела у новорожденных II-K, II-A, И-С, III-K, III-A, III-С групп происходила в первые три дня жизни, что соответствовало физиологической норме, а к 7-ым суткам жизни масса тела достигала исходного уровня. У новорожденных I-K, I-A групп снижение массы тела было более длительным, только к 10 суткам жизни она достигала исходного уровня. А дети с I-C группы вообще не смогли восстановить к 10-му дню жизни массу тела, которая была при рождении. Таким образом, у низкоко-

пийных новорожденных с С-ЗВР нарушения ранней постнатальной адаптации выявлялись чаще и были более выраженными, по сравнению с низкокопийными детьми с А-ЗВР и контролем. Полученные результаты указывают на роль геномной дозы АкРГ в обеспечении ранней неонатальной адаптации детей.

Анализ состояния здоровья детей к возрасту 1 года показал, что у детей II-A и III-A, II-C и III-C групп неврологические отклонения, являющиеся следствием перинатальных поражений центральной нервной системы, носили негрубый функциональный характер. Таких тяжёлых форм, как гидроцефалия, детский церебральный паралич, эпилептический синдром раннего возраста, которые имели место у низкокопийных детей (I-A, I-C, I-K группы), у детей II-A, II-C, II-K, III-А, III-C, III-K групп не отмечались или они встречались в единичных случаях. Достоверных различий по исходам перинатальных поражений ЦНС к возрасту 1 года между группами не было выявлено. При сравнении частоты неврологических отклонений к возрасту 1 года в зависимости от дозы АкРГ у детей А-ЗВР и С-ЗВР выборок с контролем, достоверных различий не найдено, исключение составили дети I-C группы, у которых они выявлялись достоверно чаще (р<0,05), по сравнению с I-K группой.

В связи с тем, что геномная доза активных рибосомных генов, определяя интенсивность белковых синтезов и образования ферментов, может влиять на иммунное звено организма, мы сочли целесообразным проанализировать частоту инфекционно-воспалительных заболеваний у детей с ЗВР и детей контрольной выборки в зависимости от дозы активных рибосомных генов. Анализ показал, что достоверных различий по частоте инфекционно-воспалительных заболеваний в ранний неонатальный период в зависимости от дозы АкРГ между низко-, средне-и высококопийными группами детей в пределах каждой из исследуемых выборок (А-ЗВР, С-ЗВР и К) не наблюдалось, но у детей I-C и I-A групп регистрировались такие заболевания, как пневмония, острый пиелонефрит, везикулопустулез, которых не было в других группах, однако эти различия были недостоверными (р>0,05).

Сравнительный анализ частоты инфекционно-воспалительной заболеваемости в позднем неонатальном периоде в зависимости от дозы АкРГ показал, что дети И-А и III-A групп с А-ЗВР болели в 3,6 раза достоверно реже, чем дети I-A группы (р<0,05). А у детей I-A группы, по сравнению со II-A и III-A группами, чаще (р<0,05) встречались такие заболевания, как острый отит (соответственно 18,8%; 0%; 0%), ОРВИ (31,3%, 0%, 0%), пневмония (18,8%; 0%; 0%). Такая же закономерность наблюдалась и у детей с С-ЗВР, и в контроле.

Установлено, что число ни разу не болевших к возрасту 1 года детей с А-ЗВР в I-A группе было достоверно меньше (р<0,05), а длительно и часто болеющих - достоверно больше, по сравнению со II-A и с III-A группами (р<0,01). Кроме того, у детей I-A группы достоверно чаще диагностировались отит (р<0,05), пиелонефрит (р<0,05), пневмония и острый бронхит (р<0,05). Между группами детей (I-III) с С-ЗВР и в контроле прослеживалась такая же закономерность.

Сравнение частоты и тяжести инфекционно-воспалительной заболеваний на первом году жизни у детей с С-ЗВР и контрольной группами показало, что дети II и III групп по этому показателю достоверно не различались (р>0,05), а дети I-C группы с С-ЗВР достоверно чаще болели пневмонией и острым бронхитом (р<0,05). При сравнение этого показателя у детей с А-ЗВР и с С-ЗВР, а также контрольной выборкой достоверных различий не выявлено.

В связи с тем, что, низкокопийные дети с ЗВР имели более низкие показатели физического развития, по сравнению со средне- и высококопийными детьми, а также чаще болели инфекционно-воспалительными заболеваниями, мы разработали способ прогнозирования этих нарушений здоровья у детей с ЗВР на первом году жизни, который основан на определении дозы активных рибосомных генов (lOAgflOP, выраженный в условных единицах). Показатель ЮАдЯОР ниже 18 баллов может использоваться для прогнозирования таких нарушений здоровья детей с ЗВР, как: сохранение задержки физического развития к возрасту 1 года и наличие инфекционно-воспалительных заболеваний на первом году жизни. А при значениях параметра lOAgflOP 18 баллов и выше прогнозируется восстановление показателей физического развития к возрасту 1 года и отсутствие инфекцион-

но-воспалительных заболеваний в грудном возрасте. Точность заявляемого способа составила 83,3%, чувствительность 88,2%, специфичность 76,9%.

Таким образом, результаты нашего исследования показали, что дети с ЗВР (с асимметричной и симметричной), имеющих низкую дозу активных рибосом-ных генов, характеризовались более низкими показателями здоровья как в неона-тальном периоде, так и в течение первого года жизни, по сравнению со средне- и высококопийными детьми с ЗВР, а также детьми без ЗВР. Эти дети реже рождались в удовлетворительном состоянии, течение периода ранней неонатальной адаптации было осложненным (отмечалась коньюгационная желтуха, патологическая убыль массы тела, отечный синдром), у них чаще диагностировались и имели большую выраженность перинатальные поражения центральной нервной системы, и эти различия, несмотря на положительную динамику, продолжали сохраняться и в годовалом возрасте. В течение первого года жизни эти дети чаще болели инфекционно-воспалительными заболеваниями, среди них было меньше ни разу не болевших детей и больше длительно и часто болеющих, у них регистрировались такие тяжелые заболевания, как пневмония, бронхит, пиелонефрит. К возрасту 1 года жизни низкокопийные дети (как с асимметричной, так и с симметричной ЗВР) чаще имели отклонения в физическом развитии в виде сниженной длины тела (или сниженной массе) (выборка А-ЗВР) и сниженную длину тела при пониженной массе тела либо низкую длину тела (выборка С-ЗВР), т.е не компенсировали задержку внутриутробного развития. Принимая во внимание, что группы матерей детей с ЗВР (низко-, средне- и высококпийные) были однородны и сопоставимы по возрасту, отягощенности гинекологических и экстрагенитальных заболеваний, наличию осложнений беременности и родов, мы связываем данный факт с дефицитом дозы активных рибосомных генов, который внёс свой вклад в усугубление течения патологического процесса, ограничивая и снижая диапазон компенсаторно-приспособительных и адаптационных возможностей организма. У детей же, имевших среднюю и высокую дозу активных рибосомных генов, легче обеспечивался синтез белков и энергии, а чем выше компенсаторные возможности индивида, тем легче компенсируется задержка внутриутробного развития. Это позво-

лило нам отнести низкую дозу активных рибосомных генов к факторам риска нарушения здоровья детей.

ВЫВОДЫ

1. Среднее значение дозы активных рибосомных генов у новороиоденных с задержкой внутриутробного развития ниже, чем у детей без ЗВР; низкая доза активных рибосомных генов чаще ассоциируется с симметричной формой задержки внутриутробного развития, чем с асимметричной.

2. Доза активных рибосомных генов является постоянной характеристикой хромосом на первом году жизни и наследуется как менделирующий признак. Частота мутационных изменений размера кластеров АкРГ в ЯОР составляет 3,5x10"2.

3. Физическое развитие детей с ЗВР (как с асимметричной, так и симметричной) первого года жизни зависит от дозы активных рибосомных генов: низкая доза ассоциируется со сниженной, низкой массой, сниженной длиной тела; средняя доза - с нормальным физическим развитием; высокая доза - с повышенной, высокой массой тела, повышенным ростом.

4. У детей с симметричной задержкой внутриутробного развития наблюдаются отклонения физического развития к возрасту одного года в виде сниженной длины при пониженной массе, низкой длины тела, которые ассоциируются с низкой дозой активных рибосомных генов.

5. Показатель дозы активных рибосомных генов ниже 18 баллов у детей с задержкой внутриутробного развития может быть использован в качестве прогностического критерия сохранения задержки к возрасту 1 года и возникновения на первом году жизни инфекционно-воспалительных заболеваний.

Практические рекомендации. Детям с ЗВР после исключения аномалий кариотипа рекомендуется определение в ранний неонатальный период геномной дозы активных рибосомных генов. Показатель ЮА^ОР ниже 18 баллов может использоваться для прогнозирования таких нарушений здоровья детей с ЗВР, как сохранение задержки физического развития к возрасту 1 года и возникновение инфекционно-воспалительных заболеваний на первом году жизни.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в журналах рекомендованных ВАК РФ:

1. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П. Особенности адаптации в ранний неонаталь-ный период новорожденных с задержкой внутриутробного развития в зависимости от дозы активных рибосомных генов// Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. - 2008. - Т.7. -№5 - С.19-21.

2. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Чаша Т.В. Способ прогнозирования нарушений здоровья у детей первого года жизни, родившихся с задержкой внутриутробного развития // Изобретения, полезная модель. — 2004. — №4. — С.447.

3. Ратникова С.Ю. Особенности иммунного статуса новорожденных в неона-тальном периоде в зависимости от дозы активных рибосомных генов // Медицинская иммунология. - 2012. - Т.6(14).-№ 2(1). - С.145-146.

Публикации в журналах, сборниках, материалах конференций:

1. Ратникова С.Ю. Доза активных рибосомных генов и состояние здоровья детей с задержкой внутриутробного развития в периоде новорожденности // Материалы научно-практической конференции студентов и молодых ученых ИвГМА «Неделя науки-2006». - Иваново, 2006. - С.26.

2. Ратникова С.Ю. Материнские факторы риска в формировании задержки внутриутробного развития у доношенных новорожденных // Академический журнал Западной Сибири. -2006.-№1.-С.18-19.

3. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П. Доза активных рибосомных генов и физическое развитие детей с задержкой внутриутробного развития в периоде новорожденности и на первом году жизни // Фундаментальные исследования. - 2006. -№5. -С.88.

4. Ратникова С.Ю. Оценка активности рибосомных генов у здоровых новорожденных Ивановской популяции // Материалы научно-практической конференции студентов и молодых ученых ИвГМА «Неделя науки-2007». - Иваново, 2007. -С.23.

5. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Ляпунова H.A. Доза активных рибосомных генов у новорожденных с клиническим диагнозом задержка внутриутробного раз-

вития // Сборник научных работ «Генетика человека и патология». - Томск, 2007. -С. 246-247.

6. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Конева Т.Г., Гришина Т.Г., Федорова Л.Г. Геномная доза активных рибосомных генов и масса тела при рождении у детей, родившихся с задержкой внутриутробного роста и развития // Медицинская генетика. Материалы VI Съезда Российского общества медицинских генетиков. - Ростов н/Д, 2010.-С. 151.

7. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Зайцева Е.С. Инфекционно-воспалительная патология и доза активных рибосомных генов у детей с задержкой внутриутробного развития на первом году жизни // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы акушерства, гинекологии и перинатологии». - Иваново, 2007. - С. 124 -125.

8. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Зайцева Е.С. Доза активных рибосомных генов и оценка вариантов физического развития детей на втором году жизни, имевших при рождении задержку внутриутробного развития // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы акушерства, гинекологии и перинатологии». - Иваново, 2007.-С. 126-127.

9. Ратникова С.Ю. Низкие значения дозы активных рибосомных генов как фактор риска снижения адаптивного резервного генотипа при постнатальном развитии детей // Материалы научно-практической конференции студентов и молодых ученых ИвГМА «Неделя науки-2008». - Иваново, 2008. - С.32.

10. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Федорова Л.Г.Оценка физического развития детей с задержкой внутриутробного развития в зависимости от дозы активных рибосомных генов// Материалы Республиканской научно-практической конференции «Актуальные проблемы профилактики социального сиротства в Российской Федерации». - Иваново, 2008. - С.71-72.

11. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Федорова Л.Г. Геномная доза активных рибосомных генов и инфекционно-воспалительная заболеваемость у детей с задержкой внутриутробного развития на третьем году жизни // Материалы Республикан-

ской научно-практической конференции «Актуальные проблемы профилактика социального сиротства в Российской Федерации». — Иваново, 2008 — С.73-75.

12. Ратникова С.Ю., Жукова Т.П., Конева Т.Г., Чаша Т.В., Харламова Н.В. Фе-нотипическое проявление дозы активных рибосомных генов у детей грудного возраста, родившихся с задержкой внутриутробного роста и развития // Акту алый питания педиатрн, акушерства та пнекологи. —2010. — №1. - С.25-28.

13. Ратникова С.Ю., Конева Т.Г. Геномная доза активных рибосомных генов и инфекционно-воспалительная заболеваемость у новорожденных с задержкой внутриутробного развития в неонатальном периоде // Материалы научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии». — Курск, 2011. — С.66.

Список условных сокращений

АкРГ - активные рибосомные гены

ЗВР — задержка внутриутробного развития

А-ЗВР — дети с асиметричной ЗВР

С-ЗВР — дети с симметричной ЗВР

РГ — рибосомные гены

рРНК — рибонуклииновая кислота рибосом

ЯОР — ядрышкообразующие районы хромосом

АдЯОР — ЯОР после селективной окраски нитратом серебра

Ратннкова Светлана Юрьевна (Россия) Наследование и роль дозы активных рибосомных генов в постнатальном развитии детей, родившихся с задержкой внутриутробного развития

В работе представлены результаты исследования 199 детей (102 ребенка, родившихся с задержкой внутриутробного развития (ЗВР) и 97 детей без ЗВР). В работе впервые показано, что низкая доза активных рибосомных генов ассоциируется с возникновением симметричной формой ЗВР. Доза активных рибосомных генов является постоянной характеристикой хромосом на первом году жизни и наследуется как менделирующий признак. Показано, что на протяжении первого года жизни доза активных рибосомных генов в большей степени влияет на длину тела детей с ЗВР и в меньшей степени на их массу. Установлено, что низкокопий-ность по дозе активных рибосомных генов у детей с ЗВР является фактором риска сохранения у них задержки физического развития к возрасту 1 года и возникновения на первом году жизни инфекционно-воспалительных заболеваний.

Ratnikova Svetlana Yurievna (Russia) Inheritance and Role of Active Ribosomal Genes' Dose in Postnatal Development of Children Born with Intrauterine Growth Restriction (IUGR)

The study included 199 children (102 children with IUGR and 97 controls). The study revealed that low dose of active ribosomal genes is associated with symmetric form of IUGR. The dose of active ribosomal genes is constant characteristic of chromosomes in the first year of life and is inherited as Mendelian character. It was shown that low dose of active ribosomal genes in the first year predominantly affects body length of children with IUGR rather then weight. The low copy number of active ribosomal genes in children with IUGR is the risk factor of growth retardation on the first year of life and predisposition to infectious diseases.

РАТНИКОВА СВЕТЛАНА ЮРЬЕВНА

НАСЛЕДОВАНИЕ И РОЛЬ ДОЗЫ АКТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ ГЕНОВ

В ПОСТНАТАЛЬНОМ РАЗВИТИИ ДЕТЕЙ, РОДИВШИХСЯ

С ЗАДЕРЖКОЙ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 25.10.2012. Формат 60x84 1/16 Печать плоская. Усл. печ. л. 1,62. Тираж 100 экз. Заказ № 128. ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Отпечатано в УИУНЛ ИГЭУ.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ратникова, Светлана Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современные представления о рибосомных генах. Методы оценки геномной дозы активных рибосомных генов.

1.2 Механизмы поддержания оптимального количества активных рибосомных генов.

1.3 Наследование дозы активных рибосомных генов.

1.4 Фенотипическое проявление активных рибосомных генов.

1.5 Задержка внутриутробного развития: этиология, патогенез, диагностика, прогнозирование.

1.6 Генная регуляция роста. Роль генетических факторов в патогенезе задержки внутриутробного развития.

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКА СОЦИАЛЬНОГО СТАТУСА, ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ, ТЕЧЕНИЯ БЕРЕМЕННОСТИ И РОДОВ У МАТЕРЕЙ ОБСЛЕДОВАННЫХ ДЕТЕЙ

2.1 Организация работы, материалы исследования.

2.2 Методы исследования.

2.3 Характеристика социального статуса, заболеваемости, течения беременности и родов у матерей обследованных детей.

ГЛАВА 3 ГЕНОМНАЯ ДОЗА АКТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ ГЕНОВ У ДЕТЕЙ С ЗАДЕРЖКОЙ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ И БЕЗ ЗАДЕРЖКИ (КОНТРОЛЬ), В РАННЕМ НЕОНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ И В ДИНАМИКЕ В ТЕЧЕНИЕ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ. ХАРАКТЕР НАСЛЕДОВАНИЯ ДОЗЫ АКТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ ГЕНОВ

3.1 Доза активных рибосомных генов у детей с задержкой внутриутробного развития и без задержки (контроль) в ранний неонатальный период.

3.2 Показатель дозы активных рибосомных генов у детей с задержкой внутриутробного развития в динамике в течение первого года жизни. Характер наследования дозы активных рибосомных генов.

ГЛАВА 4. ДОЗА АКТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ ГЕНОВ И СОСТОЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ С ЗАДЕРЖКОЙ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ

4.1 Доза активных рибосомных генов и состояние физического развития у новорожденных с задержкой внутриутробного развития в ранний неонатальный период.

4.2 Доза активных рибосомных генов и состояние физического развития у детей с задержкой внутриутробного развития на первом году жизни.

ГЛАВА 5. НЕКОТОРЫЕ НАРУШЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ С ЗАДЕРЖКОЙ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗЫ АКТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ ГЕНОВ

5.1 Доза активных рибосомных генов и состояние здоровья у доношенных новорождённых с задержкой внутриутробного развития в ранний неонатальный период.

5.2 Доза активных рибосомных генов и состояние здоровья у детей с задержкой внутриутробного развития на первом году жизни.

5.3 Прогнозирование некоторых нарушений здоровья у детей, родившихся с задержкой внутриутробного развития на первом году жизни.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Наследование и роль дозы активных рибосомных генов в постнатальном развитии детей, родившихся с задержкой внутриутробного развития"

Актуальность проблемы

Рибосомные гены (РГ) представлены в геноме человека множеством копий, локализованных в ядрышкообразующих районах (ЯОР) 10 акроцен-трических хромосом в виде кластеров тандемных повторов (Ляпунова H.A., 1988). Общее число РГ в диплоидных геномах человека варьирует в пределах 250-670 копий, из которых активны 120-190 копий (Ляпунова H.A., Вейко H.H., 1996). Специальная окраска метафазных хромосом нитратом серебра (Ag-окраска) позволяет выявлять кластеры активных рибосомных генов (АкРГ). Доказано, что размер преципитата серебра, выраженный в условных единицах, отражает число активных копий рибосомных генов в данном ЯОР (А^ОР), а сумма 10AgЯOP служит оценкой геномной дозы АкРГ индивида (Вейко H.H., 1996, Ляпунова H.A., 1996, Ляпунова H.A. и др., 2001,2006).

Предполагается, что доза активных рибосомных генов является стабильной, наследуемой характеристикой хромосом [Mikelsaar A.V., 1979, Taylor E.F., 1981]. Но эта проблема не изучалась на достаточно большой выборке, кроме того недостаточно изучен вклад неравного кроссинговера в изменение размеров кластеров активных рибосомных генов в ЯОР.

Экспрессия рибосомных генов вносит существенный вклад в поддержание оптимального для организма уровня белковых синтезов, энергетического обмена, так как на этих генах транскрибируется рибосомная РНК (рРНК) и образуются предшественники рибосом. А рибосомы, как известно, это место синтеза белковых молекул, и от их количества и качества зависит интенсивность этого процесса. Таким образом, можно предположить, что, оказывая влияние на белковый и энергетический обмен, рибосомные гены влияют на процесс роста и развития плода.

В настоящее время задержка внутриутробного развития (ЗВР) встречается с частотой от 2-3% (Бунин А.Т., 1985) до 10-30% (Дементьева Г.М., 2003). Установлено, что ведущая роль в патогенезе задержки внутриутробного развития принадлежит нарушениям маточно-плацентарного кровообращения, морфофункциональным изменениям в плаценте, причинами которых, чаще всего, бывают хронические гинекологические, экстрагенитальные заболевания и инфекции у матерей. Всё это приводит к гипоксии и каскаду метаболических, иммунологических, и функциональных нарушений у плода и новорожденного (Володин. Румянцев, Басаргина Т.В., 2002, Любимцева Т.В., 2004, Стрижаков А.Н., Игнатко И.В., Афанасьева Н.В., 2004,).

Задержка внутриутробного развития является важной медицинской и социальной проблемой, так как является неблагоприятным фоном для возникновения различных заболеваний, в связи с чем перинатальная и неона-тальная заболеваемость и смертность при ЗВР в 2-8 раз выше, чем среди детей, родившихся с массой тела, соответствующей сроку гестации (Медведев М.В., Юдина Е.В., 1998, Потапов В.А., Пинский Е.В.1999, Афанасьева Н.В., Игнатко И.В. 2003, Шабалов Н.П., 2004).

Задержка внутриутробного развития оказывает негативное воздействие на здоровье детей не только в неонатальный период, но и в последующие периоды жизни. Так, по мнению Анастасьевой В.Г. (1996) и Т.В.Рябчиковой (1996), каждый третий ребёнок с ЗВР на протяжении первого года жизни отстаёт в физическом и моторно-статическом развитии.

Современные исследования доказывают существенное влияние генетических факторов не только на формирование задержки внутриутробного развития, но и на характер постнатального развития ребёнка. Предполагается, также, что генетические факторы в большей степени определяют симметричную форму задержки внутриутробного развития (Вельтищев Ю.И., Бочков Н.П., 1992, Барашнев Ю.И. с соавтор., 2004). Мы полагаем, что экспрессия рибосомных генов может быть одним из таких генетических факторов.

Наблюдение показывает, что развитие детей, родившихся с ЗВР, в дальнейшем может идти в разных направлениях: одни дети в течение первого года жизни компенсируют ЗВР и достигают физического развития, соответствующего возрасту, другие не компенсируют задержку внутриутробного развития [3,41,127]. Таким образом, дети с изначально одинаковой степенью зрелости при рождении к году достигают разной степени физического, психомоторного развития, и постнатальная адаптация у них протекает различно. Очевидно, это во многом определяется биологическим потенциалом, с которым рождается ребенок. Учитывая роль рибосомных генов в обеспечении белковых синтезов, энергетического обмена и других метаболических процессов, есть все основания предполагать, что гены рРНК, оказывая влияние на вариабельность морфофункциональных признаков организма (Назаренко С.А., 1992, Ляпунова H.A., 2000), могут влиять и на компенсацию ЗВР после рождения ребенка, когда происходит переход к развитию «под руководством» своего генома, не зависящего от организма матери. Изучение связи между геномной дозой активных рибосомных генов и состоянием здоровья детей с ЗВР на первом году жизни, на наш взгляд не только расширит знания о патогенезе этой патологии, но и позволит прогнозировать компенсацию внутриутробной задержки к возрасту 1 года. Не вызывает сомнения тот факт, что это имеет важное научное и практическое значение для педиатрии. Целью настоящего исследования - установить связь между дозой активных рибосомных генов и особенностями развития детей первого года жизни, имевших при рождении задержку внутриутробного развития, разработать новый метод прогнозирования нарушений их состояния здоровья, а также изучить наследование дозы активных рибосомных генов. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ геномной дозы активных рибосомных генов у новорожденных с задержкой внутриутробного развития и у доношенных новорождённых без задержки (условно здоровых).

2. Проанализировать дозу активных рибосомных генов в динамике в течение первого года жизни у детей с задержкой внутриутробного развития и без задержки и установить тип наследования данного показателя путем исследования в 2-х поколениях их семей.

3. Установить связь между геномной дозой активных рибосомных генов у доношенных новорождённых, имеющих задержку внутриутробного развития, и состоянием их здоровья, физического развития в раннем неона-тальном периоде и в течение первого года жизни.

4. Разработать новые цитогенетические критерии для прогнозирования нарушений здоровья детей, имеющих при рождении задержку внутриутробного развития.

Научная новизна исследования

• Впервые получены новые данные о дозе активных рибосомных генов у детей, имевших при рождении задержку внутриутробного развития.

• Показано, что низкая доза активных рибосомных генов ассоциируется с возникновением симметричной формы задержки внутриутробного развития.

• Выявлена связь между дозой активных рибосомных генов и особенностями физического развития детей с ЗВР в течение первого года жизни.

• Показано, что на протяжении первого года жизни доза активных рибосомных генов в большей степени влияет на рост детей с задержкой внутриутробного развития и в меньшей степени на их массу.

• Установлено, что низкокопийность по дозе активных рибосомных генов у детей с задержкой внутриутробного развития является фактором риска сохранения у них задержки физического развития к возрасту 1 года и возникновения на первом году жизни инфекционно-воспалительных заболеваний.

Практическая значимость работы

Для педиатрической практики предложен новый способ прогнозирования нарушений здоровья детей первого года жизни, родившихся с ЗВР.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Доза активных рибосомных генов не влияет на степень задержки внутриутробного развития новорожденных. У детей с симметричной ЗВР низкая доза активных рибосомных генов встречается достоверно чаще; среднее значение дозы активных рибосомных генов ниже, чем у детей с асимметричной ЗВР и детей без ЗВР.

2. Геномная доза активных рибосомных генов является постоянной характеристикой хромосом, наследуется как менделирующий признак. Частота мутационных изменений составляет 3,5x10"2.

3. Средне- и высококопийные дети вне зависимости от формы задержки (асимметричная или симметричная) успешно компенсировали задержку внутриутробного развития к возрасту 1 года.

4. Дефицит активных рибосомных генов способствует сохранению задержки внутриутробного развития к возрасту 1 года и является фактором риска возникновения инфекционно-воспалительных заболеваний на первом году жизни.

Внедрение результатов исследования

На основании результатов исследования получен патент РФ на изобретение: «Способ прогнозирования нарушений здоровья у детей первого года жизни, родившихся с задержкой внутриутробного развития» (№2223039). Разработанный способ прогнозирования здоровья детей с задержкой внутриутробного развития на первом году жизни внедрён в практику работы детских отделений и консультативно-диагностической поликлинике ФГБУ«Ивановский НИИ МиД им.В.Н. Городкова» Минздрава России.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на итоговых научных сессиях ФГУ «Ивановского НИИ материнства и детства им.В.Н.Городкова» (2005-2011 гг.); на научно-практической конференции студентов и молодых учёных Ивановской государственной медицинской академии «Неделя науки» (20062010 гг.); на V Российском съезде медицинских генетиков (Уфа, 2005); на VII конференции с международным участием «Генетика человека и патология» (Москва, 2007); на научно-практической конференции педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (Иваново, 2008 г.); на VI Российском съезде медицинских генетиков (Ростов на Дону, 2010); на научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2011), на V Российской конференции по иммунологии репродукции (Иваново, 2012).

Публикации результатов исследования По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них 3 в журналах, включенных в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Личное участие автора

Диссертационная работа представляет собой самостоятельный труд автора. Автором лично выполнялись все исследования, заполнялись индивидуальные карты наблюдений, производилась статистико-математическая обработка полученных данных, анализ и описание полученных результатов, формулировка выводов.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций. Библиографический список использованной литературы включает 207 источника (134 отечественных и 73 иностранных). Текст иллюстрирован 29 таблицами 13 рисунками.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Ратникова, Светлана Юрьевна

ВЫВОДЫ

1. Среднее значение дозы активных рибосомных генов у новорожденных с задержкой внутриутробного развития ниже, чем у детей без задержки внутриутробного развития; низкая доза активных рибосомных генов чаще ассоциируется с симметричной формой задержки внутриутробного развития, чем с асимметричной.

2. Доза активных рибосомных генов является постоянной характеристикой хромосом на первом году жизни и наследуется как менделирующий признак. Частота мутационных изменений размера кластеров АкРГ в ЯОР составляет 3,5x10"2.

3. Физическое развитие детей с ЗВР (как с асимметричной, так и симметричной) на первом году жизни зависит от дозы активных рибосомных генов: низкая доза ассоциируется со сниженной, низкой массой, сниженной длиной тела; средняя доза - с нормальным физическим развитием; высокая доза - с повышенной, высокой массой тела, повышенным ростом.

4. У детей с симметричной задержкой внутриутробного развития наблюдаются отклонения физического развития к возрасту одного года в виде сниженной длины тела при пониженной массе, низкой длины тела, которые ассоциируются с низкой дозой активных рибосомных генов.

5. Показатель дозы активных рибосомных генов ниже 18 баллов у детей с задержкой внутриутробного развития может быть использован в качестве прогностического критерия сохранения задержки к возрасту 1 года и возникновения на первом году жизни инфекционно-воспалительных заболеваний.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Всем детям с задержкой внутриутробного развития после исключения аномалий кариотипа, рекомендуется определение в ранний неонаталь-ный период геномной дозы активных рибосомных генов.

2. Показатель 10А§ДОР ниже 18 баллов может использоваться для прогнозирования таких нарушений здоровья детей с задержкой внутриутробного развития, как: сохранение задержки физического развития к возрасту 1 года и возникновение инфекционно-воспалительных заболеваний на первом году жизни, что следует учитывать врачам клиницистам при диспансерном наблюдении.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ратникова, Светлана Юрьевна, Иваново

1. Агапова, Р. К. Компьютерная база данных «Количество активных рибо-сомных генов в индивидуальном геноме человека» Текст. / Р. К. Агапова [и др.] // Медицинская генетика. — Т. 4, № 4. — 2005. — С. 145— 146.

2. Амелина, И. В. К оценке уровня хромосомных аберраций и количества активных рибосомальных генов при профессиональной патологии Текст. / И. В. Амелина [и др.] // Материалы П(1У) Российского съезда медицинских генетиков. — Курск, 2000. — С. 263—264.

3. Анастасьева, В. Г. Синдром задержки развития плода Текст. / В. Г. Анастасьева. — Новосибирск: Новосибирский медицинский институт, 1996.— 162 с.

4. Аршавский, И. А. Физиологический механизмы и закономерности индивидуального развития Текст. / И. А. Аршавский. — М., 1982. — С. 324.

5. Баранов, А. А. Оценка здоровья детей и подростков при профилактических и медицинских осмотрах: руководство для врачей Текст. / А. А. Баранов, В. Р. Кучма, Г. М. Сухарева. — М.: Издательский дом «Династия», 2004. — С. 78—91.

6. Баранов, В. С. Геном человека и гены «предрасположенности». (Введение в предиктивную медицину) Текст. / В. С. Баранов, Е. В. Баранова, И. Н. Иващенко, М. В. Асеев. — СПб.: Интермедика, 2000.

7. Барановская, Л. И. Характеристика функционального состояния яд-рышкообразующих районов хромосом человека Текст. / Л. И. Барановская и др.// Цитология. — 1991. — Вып. 33, № 9. — С. 51—52.

8. Барашнев, Ю.И. Диагностика и лечение врожденных и наследственных заболеваний у детей Текст. / Ю.И. Барашнев, В.А. Бахарев, П.В. Новиков. — М.: Издательский дом «Триада X», 2004. — С. 78—91.

9. Басаргина, Т. В. Диагностика и коррекция метаболических нарушений у новорожденных детей при задержке внутриутробного развития: авто-реф. дис. . канд. мед. наук Текст. / Т. В. Басаргина. — Иваново, 2002. — С. 20.

10. Басаргина, Т. В. Клиническая характеристика детей с задержкой внутриутробного развития Текст. / Т. В. Басаргина, Г. Ц. Ароян // Актуальные проблемы здоровья семьи, общественного здоровья и здравоохранения. — Иваново, 2001. — С. 126—127.

11. Батанова, Е. В. Становление физического и нервно-психического развития у детей с задержкой внутриутробного развития и раннее прогнозирование их нарушений: автореф. дис. канд. мед. наук Текст. / Е. В. Батанова. — Иваново, 1995. — С. 21.

12. Батанова, Е. В. Становление физического развития детей раннего возраста, родившихся с задержкой внутриутробного развития Текст. / Е. В. Батанова, И. Б. Фокина, Т. В. Рябчикова // Охрана здоровья семьи. — Иваново, 1996. —С. 188—190.

13. Башмакова, Н. В. Иммуногенетическая детерминанта развития перинатальной патологии: гипотеза, факты Текст. / Н. В. Башмакова, И. В. Данькова, JI. Н. Юрченко // Материалы IV Российского форума «Мать и дитя»: тез. докл. — М., 2002. — С. 180—184.

14. Беляков, В. А. Сравнительная характеристика физического развития детей первого года жизни Текст. / В. А. Беляков [и др.] // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. — 2006. — №1. — С. 22—24.

15. Бочков, Н. П. Вклад генетических факторов в перинатальную патологию и детскую смертность Текст. / Н. П. Бочков, Т. И. Лазюк // Вестн. АМН СССР. 1991. —№5. —С. 11—13.

16. Бунин, А. Т. Задержка внутриутробного развития плода: автореф. дис. . д-ра мед. наук Текст. / А. Т. Бунин. — М., 1993. — С. 37.

17. Буштырев, В. А. Материнские факторы риска в формировании внутриутробного развития у недоношенных новорожденных Текст. / В. А. Буштырев и др.// Материалы VII Российского форума "Мать и дитя". — М., 2005. —С. 561—561.

18. Василькова, Н. Ю. Задержка внутриутробного развития при хромосомной патологии Текст. / Н. Ю. Василькова, М. В. Гилярова, О. И. Костина // Медицинская генетика. — 2005. —Т. 4, № 4. — С. 164—165.24,25,26