Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние аллелей полиморфных генов системы HLA II класса, фолатного обмена, гемостаза и детоксикации на репродукцию человека

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Бескоровайная, Татьяна Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.б

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ САМОПРОИЗВОЛЬНЫХ ВЫКИДЫШЕЙ.

ЭТИОЛОГИЯ НЕВЫНАШИВАНИЯ БЕРЕМЕННОСТИ.

Анатомические аномалии и эндокринные нарушения при патологии репродукции.

Цитогенетические факторы невынашивания беременности.

Иммунологические факторы нарушения репродукции.

Организация главного комплекса гистосовместимости человека.

Иммунология и иммунопатология беременности.

Генетические причины нарушения репродукции.

Роль генов фолатного обмена в нарушении репродукции.

Роль генов факторов свертываемости крови в нарушении репродукции.

Роль генов системы детоксикации в нарушении репродукции.

ЛЕЧЕНИЕ НАРУШЕНИЙ РЕПРОДУКЦИИ.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

МАТЕРИАЛЫ.

МЕТОДЫ.

Выделение геномной ДНК.

Метод полимеразной цепной реакции.

Анализ полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ-анализ).

Электрофорез в ПААГ.

Статистический анализ.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

АНАЛИЗ СОВПАДЕНИЯ АЛЛЕЛЕЙ HLA II КЛАССА В СУПРУЖЕСКИХ ПАРАХ ИЗ

ГРУПП С БЕСПЛОДИЕМ, ПНБ И НЕУДАЧНОЙ ПОПЫТКОЙ ЭКО.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ АЛЛЕЛЕЙ, ГЕНОТИПОВ И ГАПЛОТИПОВ HLA II КЛАССА В ГРУППЕ С ПНБ.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ АЛЛЕЛЕЙ, ГЕНОТИПОВ И ГАПЛОТИПОВ HLA II

КЛАССА В ГРУППЕ С НЕУДАЧНОЙ ПОПЫТКОЙ ЭКО.

ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ ФОЛАТНОГО ОБМЕНА В ГРУППЕ ПНБ.

ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ ФАКТОРОВ СВЕРТЫВАЕМОСТИ КРОВИ В ГРУППЕ

ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ ДЕТОКСИКАЦИИ В ГРУППЕ ПНБ.

АНАЛИЗ «НАКОПЛЕНИЯ» ПРЕДРАСПОЛАГАЮЩИХ АЛЛЕЛЕЙ

ПОЛИМОРФНЫХ ГЕНОВ РАЗНЫХ СИСТЕМ В ГРУППЕ С ПНБ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние аллелей полиморфных генов системы HLA II класса, фолатного обмена, гемостаза и детоксикации на репродукцию человека"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Данная работа посвящена изучению ассоциации аллелей полиморфных генов системы фолатного обмена, гемостаза и детоксикации, а также антигенов второго класса главного комплекса гистосовместимости с привычным невынашиванием беременности и другими формами репродуктивной патологии.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

В последние годы репродуктивные проблемы супружеских пар становятся все более актуальными и требуют пристального внимания специалистов из различных областей медицины. Быстро развивающиеся технологии экстракорпорального оплодотворения помогают решать данную проблему, но некоторые генетические аспекты остаются за рамками внимания врачей, что иногда не позволяет достигать желаемого результата. Бесплодие - неспособность супружеской пары иметь детей, наблюдается в среднем у 15-20% супружеских пар [11]. Это гетерогенное состояние, причины которого очень разнообразны и могут быть связаны как с патологией в женской, так и в мужской половой системе. В ряде случаев бесплодие может быть обусловлено анатомическими аномалиями, гормональными нарушениями или другими хорошо диагностируемыми факторами. Также в его развитии могут быть задействованы генетические дефекты различных систем организма.

Выделяют различные формы бесплодия, одной из которых является привычное невынашивание беременности (ПНБ). ПНБ наблюдается у 1-2% женщин репродуктивного возраста, и, зачастую, при клиническом обследовании пациентки не удается выявить его причину [100]. В большом проценте случаев самопроизвольное прерывание беременности, особенно на ранних сроках, имеет повторяющийся характер, что позволяет предположить наличие генетических факторов, обуславливающих подобное состояние.

Причины первичного бесплодия, то есть отсутствия беременности у женщины, и ПНБ могут быть схожими (хромосомные аномалии у эмбриона, дефект имплантации эмбриона), но действовать в более ранний период и поэтому фенотипически проявляться лишь увеличением периода между менструациями. Бесплодные супружеские пары зачастую прибегают к искусственным методам оплодотворения, однако только около 70% клинически подтвержденных беременностей после ЭКО заканчивается живорождением, причем, несмотря на поддерживающую гормональную терапию, 75% беременностей протекает с угрозой прерывания, а частота спонтанных абортов в сроки до 20 недель беременности достигает 18.0-44.4% [2, 9, 10, 13, 35]. Это также позволяет предположить действие различных иных неблагоприятных факторов, в том числе генетических и иммунологических, на развитие беременности у таких пациенток.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В связи с вышеизложенным, целью работы явилась оценка вклада некоторых генетических факторов в патогенез различных форм репродуктивной патологии, характеризующихся неспособностью к зачатию или вынашиванию плода.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Определить долю супружеских пар, имеющих одинаковые аллели в одном, 2 или 3 локусах HLA II класса (DRB1, DQA1, DQB1) в группе с нарушением репродуктивной функции и в контрольной выборке. Определить частоту аллелей, генотипов и гаплотипов HLA II класса в группах с различными формами репродуктивной патологии.

2. Определить частоту аллелей полиморфных генов MTHFR, MTR и MTRR в супружеских парах с ПНБ и в контрольной группе.

3. Определить частоту мутаций в генах факторов свертываемости крови F2, F5 и PAI-1 у женщин с ПНБ и в контрольной группе.

4. Определить частоту аллелей генов «детоксикации» CYP1A1, GSTMI, GSTT1, GSTP1 в выборке супружеских пар с ПНБ и в контроле.

5. Оценить частоту низкофункциональных аллелей разных генов в совокупности и их возможное влияние на нарушение репродукции.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые при исследовании выборки супружеских пар с нарушением репродуктивной функции было изучено влияние маркеров предрасположенности к мультифакториальной патологии в генах системы HLA II класса, фолатного цикла, гемостаза, детоксикации, как по отдельности, так и в их совокупности.

Показано, что совпадение супругов по аллелям в трех локусах HLA II класса повышает вероятность невынашивания беременности более чем в 2 раза, а также может влиять на отсутствие положительных результатов при ЭКО. Наличие в генотипе мужчины аллеля DQB1 0302 в 6 раз увеличивает вероятность ПНБ в паре и увеличивает риск неудачи при ЭКО. Наиболее неблагоприятными и предрасполагающими к ПНБ у женщин определены такие генотипы, как DQA1 0101/0501 (р=0.015, OR-5.4 С1-95%: 1.6-18.4) и DQB1 0201/0602 (р=0.023, OR=7.4 CI-95%: 1.5-36.4). Наличие генотипа DRB1 06/15 как у мужчин, так и у женщин увеличивает риск патологии более чем в 12 раз. Установлено, что сочетание у женщины двух и более низкофункциональных аллелей в нескольких генах фолатного обмена в 3 раза повышает риск ПНБ, тогда как наличие только одного предрасполагающего аллеля не оказывает существенного влияния на развитие патологии. При наличии в паре низкофункциональных аллелей во всех четырех изученных полиморфизмах генов фолатного обмена риск ПНБ значительно возрастает, превышая популяционный в 15 раз.

Впервые показано, что предрасполагающие аллели генов разных систем «накапливаются» при заболевании, оказывая сочетанное воздействие на патологический процесс.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Полученные данные дают возможность оценить вклад аллелей некоторых генетических маркеров различных систем в нарушение репродукции у человека, что позволяет рекомендовать использование комплексного подхода для обследования супружеских пар с различными формами бесплодия. Результаты работы могут быть применены в дальнейших исследованиях при различных формах нарушения репродукции у человека, а также для создания алгоритма расчета риска патологии в конкретной супружеской паре и использования метода при обследовании в центрах по лечению бесплодия.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Наличие одинаковых аллелей у супругов в двух и более локусах системы HLА И класса является неблагоприятным фактором, увеличивающим риск невынашивания беременности в 2 и более раз.

2. Аллель DQB1 0302, генотипы DRB1 06/15, DQA1 0101/0501 и DQB1 0201/0602 являются предрасполагающими к привычному невынашиванию беременности.

3. Низкофункциональные полиморфные варианты генов MTHFR, MTRR, MTR, CYP1A1, GSTM1, GSTT1, GSTP1, PAI-1, а также мутантные аллели в генах F2 и F5 факторов свертываемости крови, не оказывают значительного влияния на развитие привычного невынашивания беременности при рассмотрении их по отдельности. Сочетание предрасполагающих аллелей увеличивает вероятность невынашивания беременности.

4. Разработана компьютерная программа для анализа влияния сочетания низкофункциональных аллелей в разных системах генов предрасположенности. «Накопление» 10 и более неблагоприятных аллелей в паре увеличивает риск развития патологии в 5 и более раз.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Бескоровайная, Татьяна Сергеевна

выводы

1. В российской популяции установлено достоверное снижение частоты аллелей 03 (0,065), 04 (0,09) и увеличение частоты аллеля 11 (0,15) в локусе DRB1 по сравнению с европейской. Наличие аллеля DQB1 0302 у мужчин увеличивает риск невынашивания беременности в паре в 6 и более раз. Наличие генотипа DQA1 0101/0501 или DQB1 0201/0602 у женщины более чем в 5 раз повышает риск ПНБ, а наличие генотипа DRB1 06/15 как у мужчин, так и у женщин, увеличивает риск патологии более чем в 12 раз.

2. Установлено, что совпадение супругов по аллелям генов HLA II класса ассоциировано с невынашиванием беременности как при естественном зачатии, так и в парах программы ЭКО. Наличие одинаковых аллелей в трех локусах увеличивает риск патологии в 2 и более раз.

3. Показано отсутствие существенного влияния на развитие ПНБ наличия только одного из низкофупкциональных полиморфных вариантов генов фолатного обмена СMTHFR 6111 и 1298С, MTR 2756G и MTRR 66G), в то время как при наличии неблагоприятных аллелей во всех четырех изученных полиморфизмах в паре, риск ПНБ значительно возрастает, превышая популяционный в 15 раз.

4. Выявлено отсутствие ассоциации лейденской мутации G1691А в гене F5 и мутации G20210A в гене F2 с ПНБ первого триместра в изучаемой группе. При анализе «накопления» низкофункциональных аллелей в парах с ПНБ обнаружено значительное увеличение частоты встречаемости аллеля 4G гена PAI-1 в комбинации с аллелями других генов, предрасполагающими к аутоиммунным заболеваниям.

5. Выявлено отсутствие ассоциации аллелей генов детоксикации CYP1A1, GSTM1, GSTT1, GSTP1 с нарушением репродукции у мужчин или у женщин при отдельной оценке каждого маркера. Установлена ассоциация ПНБ с наличием «нулевых» аллелей генов GSTM1 и GSTT1 в парах при сочетании с другими предрасполагающими признаками.

6. Разработана компьютерная программа для анализа влияния сочетания неблагоприятных аллелей по системам HLA II класса, фолатного обмена, свертываемости крови и детоксикации на нарушение репродукции. Выявлено «накопление» предрасполагающих аллелей в группе с ПНБ, причем наличие в паре 10 и более негативных факторов увеличивает риск развития патологии в 5 и более раз.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Бескоровайная, Татьяна Сергеевна,

1. Акопян А.В., Алексеев Л.П., Хаитов P.M. Иммунологические и иммуногенетические аспекты периодической болезни // Иммунология-1998-1-с.4-6

2. Баранов B.C., Баранова Е.В., Иващенко И.Н., Асеев М.В. Геном человека и гены "предрасположенности" (Введение в предиктивную медицину)- СПб.: Интермедика-2000-с.95-100

3. Беспалова О.Н., Аржанова О.Н., Иващенко Т.Э., Асеев М.В., Баранов B.C., Айламазян Э.К. Генетические факторы предрасположенности к привычному невынашиванию беременности ранних сроков // Журнал акушерства и женских болезнсй-2001-Т. XLX-№2-c. 8-13

4. Горбунова В.Н., Баранов B.C. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. // СПб., "Специальная Литература" -1997-е. 262

5. Животовский JI.A. Популяционная биометрия // Москва, "Наука"-1991-с.70-142

6. Зубаиров Д.М. Почему свертывается кровь? // Соросовский Образовательный Журнал-1997-3-С.46-52

7. Ковалевская Т.С., Вассерман Н.Н., Тверская С.М., Поляков А.В. Генетические аспекты невынашивания беременности // Медицинская Генетика-2003-2-11-с.480-484

8. Колчин А.В. Осложнения беременностей, наступивших в результате ЭКО: многоплодие, эктопическая беременность, спонтанный аборт (Обзор литературы)// Пробл. Репродукции-1997-т.З-№ 1 -с. 16-19

9. Корсак B.C., Аржанова О.Н., Жаворонкова Н.В., Пайкачева Ю.М. Проблемы вынашивания беременности после ЭКО // Вестник Российск. Ассоц. акушеров-гипекологов-1997-№3-с.52-56

10. Кулаков В.И., Леонов Б.В. Экстракорпоральное оплодотворение и его новые направления в лечении женского и мужского бесплодия // Москва, "Медицинское информационное агентство"-2000-с.5-14

11. Малышева О.В. и. др. Ассоциация полиморфных аллелей генов АСЕ и eNOS с развитием гестозов //Мед. Генетика-2003-2-2-с.78-8213