CC BY
15
удк 616-008:9-575(477)
ПРО12АЛА ПОЛИМОРФИЗМ PPAR у2 И СЕНИЛЬНАЯ ДЕМЕНЦИЯ
Расин С.М., Шлыкова О.А., Расин М.С. КайдашевИ.П. Высшее государственное учебное заведение Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия» г. Полтава
12Ала алель гена PPAR знайдений у 8 з 42 вгамдесятиргчних жток з початковими явищами сетльнш деменцП (СЕД). Наявтсть 12Ала алелю обумовлюе фенотип з нижчим ргвнем системного запалення, тсулторезистено-cmi i менш атерогенним лШдним профыем. Це вказуе на важливу роль PPARy2 в патогенезi СЕД i доцшьтсть застосування специфiчних агонiстiв цих рецепторiв в профыактищ i терапИ СЕД.
^K^ßi слова: полiморфiзм, фенотип, сентьна демен^я.
В настоящее время развитие деменции в пожилом и старческом возрасте, прежде всего, ее основных форм: болезни Альцгеймера (БА) и сосудистой деменции, связывают с процессами активации моноцитар-ной макрофагальной системы мозга и хронического воспаления [1]. В этих процессах важную роль играют ядерные транскрипционные факторы, особенно PPARy2, активация которых имеет преимущественно противовоспалительную направленность [8]. PPARy2 являются ключевыми факторами развития жировой ткани и энергетического баланса. Экспериментальные данные и клинические наблюдения указывают, что через PPARy2 осуществляется связь внутриклеточного метаболизма жиров и углеводов с факторами внешней и внутренней среды, прежде всего, наличием жира в диете и уровнем липидов в плазме [7]. В популяционных исследованиях у большого числа европеоидов установлено, что наличие аллеля 12Ала PPARy2 ассоциирован с уменьшением риска развития сахарного диабета 2 типа (СД2) и ожирением, состояний, ассоциированных с воспалением и тесно связанных с развитием деменции в пожилом и старческом возрасте [5]. PPARy2 экспрессируется в мик-роглиальных клетках и моноцитах мозга и, по имеющимся данным, ингибирует нейротоксичность и экспрессию провоспалительных цитокинов микроглией, как in vitro, так и in vivo [8]. В связи с этим представляет интерес изучение влияния этого полиморфизма на активность процесса системного воспаления, жирового и углеводного обмена и развитие сенильной деменции.
Цель работы: изучить взаимосвязь между наличием 12Ала аллеля гена PPARy2, воспалительными, метаболическими и когнитивными нарушениями у женщин старшей возрастной группы (восьмидесятилетних) с начальными явлениями сенильной демен-ции.
Материал и методы
Обследовали 182 женщины в возрасте от 70 до 102 лет (средний возраст 84±0,09 лет), находившихся от 1 до 11 лет в Горбаневском гериатрическом пансионате (г. Полтава). Для установления диагноз сени-льной деменции (СЕД) все женщины прошли психиатрическое, нейропсихологическое, нейропсихометри-ческое, неврологическое, магниторезонаннсную томо-грфию мозга, а также всестороннее общеклиническое и лабораторное обследование. Диагноз СЕД устанавливался в соответствии с критериями МКБ-10 для БА 1 типа [2]. Основными данными для постановки диагноза СЕД служили жалобы женщин на прогре-
ссирующую в течение последних 1-5 лет потерю памяти и расстройства других когнитивных функций (трудности в произношении и понимании речи, планировании повседневной деятельности, распознавании предметов, лиц и другие известные феномены), подтвержденные и дополненные родственниками или соседями по палатам, а также медперсоналом пансионата, длительно наблюдавшим за ними. Учитывались данные нейропсихологического обследования, проведенного авторами в кооперации со штатным психиатром и психологом пансионата и результаты психометрического тестирования (MMSE (Mini Mental State Examination с дополнениями тестом рисования часов, CDR (Clinical Dementia Rating), GDS (Global Detereoration Scale) [методики тестирования см. 2]. При этом исключались иные возможные причины деменции: неврологические заболевания, делирий, депрессия. Во многих случаях нельзя было исключить сочетание БА с сосудистыми изменениями, т.е. имела место смешанная патология, однако больные, страдающие выраженной дисциркуляторной энцефалопатией, тяжелой артериальной гипертензией (АГ), перенесшие инсульт или острую ишемическую атаку, имеющие МРТ-признаки обширных ишемических очаговых поражений, в исследование не включались.
Избранная популяция отличалась однородностью по всем известным дискриминирующим факторам: полу, возрасту, социальному положению, уровню образования, показателям артериального давления, наличия метаболического синдрома, гликемии, состоянию липидного обмена, что обеспечило возможность статистического анализа относительно небольшой популяционной группы, по сравнению с ранее полученными нами данными о распространении этого полиморфизма в украинской популяции и других близких европеоидных популяциях [9].
Полиморфизм PPARy2, изучался с помощью по-лимеразной цепной реакции с последующим рестрик-ционным анализом, как описано нами ранее [9].
Наличие инсулинорезистентности (ИР) диагностировали по повышению уровня С-пептида в крови по сравнению с установленной лабораторной нормой.
Кровь из локтевой вены забиралась натощак, с 8 до 10 часов утра, в центрифужные пробирки. С-пептид определялся в сыворотке крови иммунофер-ментным методом с помощью наборов реактивов фирмы «Bergy» (США) и иммуноферментного анализатора «STAT FAX-303». Эти исследования выполнены в лаборатории Научно-исследовательского институт генетических и иммунологических основ развития патологии и фармакогенетики (директор -профессор
Проблеми екологп та медицини
И.П. Кайдашев). Глюкоза крови и показатели липид-ного обмена: общий холестерин, триглицериды, бета-и пребеталипопротеиды - на автоматическом анализаторе «Chemistry Analyzer Minaray» (Япония) с использованием стандартных тест-систем. Контроль качества осуществлялся системой «Биоконт «С». Антропометрические данные с помощью медицинских весов, ростомера и сантиметровой ленты.
Статистическая обработка материала проводилась на персональном компьютере с помощью лицензированной статистической программы «Статистика», США (STATIST.4_5). Количественные показатели сравнивали с помощью t-критерия. Непараметричес-
Показатели психометрического тестирования
кие данные оценивались по критерию х2 точным методом Фишера.
Результаты исследований Генотипирование проведено в группе 42 женщин 75-92 лет (средний возраст 84±1,3 года) с установленной СЕД в начальной стадии. 12Ала аллель (генотипы Про12Ала и Апа12Апа суммарно) обнаружен у 8 (19%), что значительно меньше, чем в общей популяции украинцев (37%), исследованной нами ранее [9].
В таблице 1 представлены данные психометрического тестирования в группах с различными генетическими маркерами.
Таблица 1
в группах пациенток с различными генетическими маркерами
Показатель/ группа n MMSE Тест рисования часов
12Ала 8 21±1,1 6,8 ±0,29
Про12Про 28 18±0,92 4 ±0,19
Р 0,009 0,008
Из таблицы следует, что уровень когнитивных нарушений в группе имеющих 12Ала аллель ниже, чем у гомозигот по 12Про аллелю. В недавно опубликованном популяционном исследовании найдено, что у европеоидов с 12Ала аллелем базальный уровень
Данные антропометрических измерений у больных
когнитивных функций выше и степень когнитивного снижения в течение 4 лет меньше, чем у лиц с генотипом Про12Про [14].
В таблице 2 представлены данные антропометрических измерений.
Таблица 2
ильной деменцией в зависимости от наличия 12Ала аллеля
Показатель/ группа n Индекс массы тела, кг/м2 Индекс талия/бедра, см Окружность талии, см
12Ала 8 31±1,2 0,99±0,05 93±1,0
Про12Про 29 29±0,9 0,98±0,03 91±0,9
Р 0,32 0,11 0,45
Из данных таблицы 2 следует, что в обеих группах отмечалась равная степень ожирения. В отличие от этого, в указанном выше популяционном исследовании ИМТ выше у лиц с 12Ала аллелем, возможно, вследствии участия в нем лиц обоего пола.
Нами изучены показатели системного воспаления: содержание С-реактивного белка, фибриногена, лейкоцитов крови и скорости оседания эритроцитов. В таблице 3 представлены полученные результаты.
Таблица 3
Показатели системного воспалительного процесса у больных сенильной деменцией в зависимости от наличия 12Ала аллеля
Показатель/ генетический маркер n СРБ. (мг/л) Фибриноген, г/л Лейкоциты, 109/л СОЭ, мм/час Серомукоид, Ед
12Ала 8 + у 2 (3,3±1,1) 2,1 ± 0,20 5,2 ± 2,0 6,2 ± 4,1 26 ± 1,4
Про12Про 29 + у 26 (7,2±0,4) 3,0 ± 0,12 7,8 ± 2,3 14 ± 2,4 28 ± 1,2
Р Х2=5,7 0. 018 0, 05 0, 26 0, 28 0, 81
Из представленных данных следует, что показатели системного воспаления меньше у лиц с наличием 12Ала аллеля. Так СРБ обнаружен у 26 из 29 лиц с Про12Про генотипом (90%) и только у 2х из 8 больных с 12Ала аллелем (25%), среднее содержание его в 2 раза выше в группе 12Про. Уровень фибриногена также на 30% выше у лиц с Про12Про генотипом.
Данных о состоянии системного воспаления у лиц с СЕД в зависимости от полиморфизма 12Ала мы в доступной литературе не обнаружили, хотя известно, что при старении и развитии БА эти явления усиливаются [8].
В таблице 4 представлены показатели углеводного обмена в тех же группах
Таблица 4
Некоторые показатели углеводного обмена у больных сенильной деменцией в зависимости от генетических маркеров
Показатель/ группа n С-пептид, мг/л Глюкоза, ммоль/л Индекс С-пептид/ глюкоза
12Ала 8 2,5±0,4 4,4±1.2 0.57±0,13
Про12Про 29 5,0±0.5 4,6±1.4 1,09±0,14
Р 0.04 0.15 0.03
Данные таблицы 4 свидетельствуют о меньшей степени инсулинорезистентности у лиц с 12Ала ал-лелем. Уровень базальной секреции инсулина у лиц с 12Ала аллелем, судя по содержанию С-пептида в крови, в два раза меньше у этой группы, чем у 12Про
Некоторые показатели липидного обмена у больных
гомозигот, при равной гликемии. Эти данные также получены нами впервые.
В таблице 5 представлены показатели липидного обмена в описанных выше группах больных СЕД.
Таблица 5
пьной деменцией в зависимости от генетических маркеров
Показатель/ группа n Общий холестерин, ммоль/л Триглицериды, мг/л В- и пре-Р-липопротеиды, ммоль/л
12Ала 8 5,2±0,84 136±12 62±2,0
Про12Про 28 6,8±1,05 152±11 78±3,2
Р 0.05 0,42 0,04
Из полученных данных следует, что у больных с генотипом 12Ала ниже уровень общего холестерина и атерогенных липопротеидов, чем в популяции с генотипом Про12Про. Так уровень холестерина выше в последней группе на 23,5%, а уровень бета- и пре-бета-липопротеидов на 20,5%. Это соответствует имеющимся данным о состоянии липидного обмена у лиц с метаболическим синдромом [5].
Таким образом, нами установлено, что в исследованной нами группе больных СЕД, в целом, отмечается ожирение, системное воспаление, инсулинорези-стеность, гиперлипидемия, то есть явления характерные для метаболического синдрома, однако степень этих нарушений существенно меньше, а когнитивные способности выше у части женщин этой группы, имеющих 12Ала аллель.
Обсуждение результатов
Кроме известных физиологических эффектов РРА1^2 играет важную роль в патогенезе различных болезней центральной нервной системы: рассеянного склероза, бокового амиотрофического склероза, болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также атероскле-ротических поражений мозговых (и других) сосудов [8]. Все эти заболевания объединяет их воспалительный характер [12]. Данные о способности PPARY2 подавлять провоспалительные эффекты макрофагов и аутоиммунную агрессию привели к идее, что они могут быть отличными лечебными средствами при этих болезнях. Известные положительные эффекты нестероидных противовоспалительных препаратов, как выяснилось, по крайней мере, частично, осуществляются через активацию ими PPARY2 [11]. Имеются отдельные сообщения о положительном эффекте специфических агонистов PPARY2 - тиазолидиноди-онов (глитазонов) при некоторых из названных выше заболеваний, в том числе, болезни Альцгеймера [6].
Помимо противовоспалительного, специфическим действием PpARY2 является их способность преодолевать инсулинорезистентность (ИР), что достигается перераспределением потоков жирных кислот из плазмы в жировую ткань [4]. Наши предварительные исследования подтверждают наличие явлений хронического неспецифического воспаления, ИР и метаболического синдрома у старых женщин с явлениями СЕД (работа в печати). Так, уровень СРБ и фибриногена у них больше, чем у молодых женщин в 2,2 и 1,8 раза, соответственно, и на 20-40% больше, чем у аналогичной по всем параметрам группы восьмидесятилетних женщин без признаков СЕД. Такие же данные получены нами в отношении уровня С-пептида, отражающего секрецию инсулина и, таким образом, сви-
детельствующего о ИР. Этот показатель и индекс С-пепетид/глюкоза оказался у восьмидесятилетних больных СЕД в 1,5 и 2 раза выше, чем у женщин без СЕД. Это еще раз подтверждает роль хронического воспаления и ИР в патогенезе СЕД.
В исследованиях физиологической и патофизиологической роли PPARy2 большую роль играет изучение влияние распространенного в европейской популяции полиморфизма этих рецепторов Про12Ала, существенно влияющего на их функциональную активность. Установлено, что лица с 12Ала аллелем PPARy2 менее подвержены заболеванию сахарным диабетом 2 типа (СД2), являющемуся конечным звеном ИР [5]. Показано также, что макрофаги, полученные от лиц с явлениями МС, который также является отражением ИР, менее активно секретируют противовоспалительные цитокины [4]. Работ, посвященных роли полиморфизма PPARy2 в патогенезе БА и других заболеваний ЦНС крайне мало. Они проведены на различных контингентах больных с ранней и поздней формой БА и результаты их противоречивы [8, 14]. Согласно полученным нами данным наличие 12Ала аллеля обуславливает фенотип с более низким уровнем системного воспаления, инсулинорезис-тености и менее атерогенным липидным профилем. Это указывает на важную роль PPARy2 в патогенезе СЕД и необходимость более активной профилактики и лечения лиц с генотипом Про12Про.
Литература
1. Абрамов А.Ю. Бета-амилоид активирует синтез оксида азота в астроцитах гиппокампа и гибель нейронов/ А.Ю. Абрамов, В.А. Касымов, В.П. Зинченко // Биологические мембраны. -2008. -Том 25. -N1. - C. 11-17
2. Гаврилова С. Болезнь Альцгеймера: диагностика и лечение/ С. Гаврилова // Врач. -М, 2004. -N6. - C. 22-26.
3. Лутай М.И. . Атеросклероз: современный взгляд на патогенез. Укр. кардюл. журн. - 2004. - №1. - с. 22-34.
4. Раан О.М. Молекулярн мехаызми протизапальноТ дм гл^азоыв та статиыв: роль PPAR-y / О.М. Раан, 1.П. Кайдашев, М.С. Раан// Мiжнародний енндокринолопч-ний журнал.-2007.-№ 6(12).- С. 71-76.
5. Altshuler D. The common PPARgamma Pro12Ala polymorphism is associated with decreased risk of type 2 diabetes / Altshuler D, Hirschhorn JN, Klannemark M.at al // Nat Genet.-2000.- Vol.26.-P. 76-80.
6. Combs C. K. Inflammatory mechanisms in Alzheimer's disease: inhibition of P- amyloid-stimulated proinflammatory responses and neurotoxicity by PPARy2 agonists, /Combs C. K., D. E. Johnson, J. C. Karlo et al.// The Journal of Neuroscience.-2000.- Vol. 20.- №. 2.- Р. 558-567.
7. Desvergne B. Peroxisome proliferator-activated receptors: nuclear control of metabolism /Desvergne B. Wahli W // Endocr Rev.- 1999 .- Vol.20.- P. 649-688.
8. Heneka M.T. PPARs in the brain /Heneka M.T., Landreth GE// Biochim Biophys Acta.- 2007. - V.-1771(8).-P. 103145.
npoSAeMH eKOAoriï Ta MeAHUHHH
9. Kaydashev I.P. Frequency of the Pro12Ala gene polymorphism PPARy2 in Ukrainian population and its possible role in metabolic syndrome development Kaydashev I.P., Rasin A.M., Shlykova O.A. // Cytology and Genetics.- 2007.- Vol. 41, № 5.- P. 43-47.
10. Landreth G/ PPARgamma Agonists as Therapeutics for the Treatment of Alzheimer's Disease / Landreth G, Q. Jiang, S. Mandrekar//Neurotherapeutics.- 2008.- Vol.5,N.3.-P. 481-489.
11. McGeer P.L. Inflammation, autotoxicity and Alzheimer disease /McGeer P.L., McGeer E.G.// Neurobiol Aging.-2001.-Vol. 22.-P. 799-809.
12. Scacchi R. The peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-y2) Pro12Ala polymorphism is associated
with higher risk for Alzheimer's disease in octogenarians /R. Scacchi, A. Pinto, G. Gambina, A. Rosano//.-doi:10.1016/j.neurobiolaging.- 2008.- Vol. 6.- P. 005.
13. Watson G. S. Preserved cognition in patients with early Alzheimer disease and amnestic mild cognitive impairment during treatment with rosiglitazone: a preliminary study /Watson G. S. , B. A. Cholerton, M. A. Reger, et al.// American Journal of Geriatric Psychiatry.- 2005.- Vol. 13, -11. P. 950-958.
14. Yaffe K. ppary2 Pro12Ala genotype and risk of cognitive decline in elders /K. Yaffe, MD, A.M. Kanaya, MD, K. Lindquist, MS at al..// Neurobiol Aging.- 2008.-Vol. 29, N.1.-P. 78-83.
Summary
PRO12ALA POLYMORPHISM OF PPARY2 AND SENOLE DEMENTION Rasin S.M., Shlykova O.A., Rasin M.S., Kaydashev I.P. Key words: polymorphism, phenotype, senile demention.
12 Ala allele of gene of PPARy2 is found at 19% (8 persons) in the group of 42 women of senior age (eightygenaries) with the senile demention (SD). PPARy2 play an important role in pathogenesis SD, what is testifies by more low level of system inflammation, insulinresistens and dyslipidemia at SD persons having 12Ala allele. This information confirm expedience of the use of specific agonists of PPARy2 in a prophylaxis and therapy of SD. Ukrainian Ministry of Health Public Service, Ukrainian Medical Stomatological Academy
Mamepian nadiurnoB do pedaKqit 15.12.2009
