CC BY
84
102 ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
'7 (108) сентябрь 2017 г.
УДК 611.981:575.174.015.3
Э.Р. МЕХТИЕВА, А.Г. ЯЩУК, Р.М. ЗАЙНУЛЛИНА, И.И. МУСИН
Башкирский государственный медицинский университет МЗ РФ, 450008, г. Уфа, ул. Ленина, д. 3
Роль полиморфизма генов коллагена 1-го и 3-го типов, гена рецепторов витамина Д в возникновении несостоятельности тазового дна у женщин
Мехтиева Эльвира Ринатовна — клинический ординатор кафедры акушерства и гинекологии № 2, тел. +7-917-777-40-06, e-mail: [email protected]
Ящук Альфия Галимовна — профессор, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии № 2, тел. (347) 264-96-50, e-mail: [email protected]
Зайнуллина Раиса Махмутовна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии № 2, тел. (347) 264-96-50, e-mail: [email protected]
Мусин Ильнур Ирекович — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры акушерства и гинекологии № 2, тел. +7-917-467-10-64 , e-mail: [email protected]
В статье представлены результаты молекулярно-генетического анализа генов коллагена 1-го типа (Col1A1), рецептора витамина D (VDR), а также коллагена 3-го типа (Сol3A1) у женщин с различной степенью опущения и выпадения внутренних половых органов. Был проведен также сравнительный анализ этих генов с контрольной группой здоровых женщин. При изучении было выявлено, что SpI полиморфизма гена коллагена 1-го типа (Col1A1), Fok1 полиморфизма гена рецептора витамина D (VDR), VNTR и Al u полиморфизма гена коллагена 3-го типа (Сol3A1) являются кандидатными генами, участвующими в патогенезе несостоятельности тазового дна и могут быть маркерами повышенного риска развития данной патологии.
Ключевые слова: пролапс гениталий, рецепторы витамина D, гены коллагена 1-го типа, гены коллагены 3-го типа.
E.R. MEKHTIYEVA, A.G. YASHCHUK, R.M. ZAYNULLINA, I.I. MUSIN
Bashkir State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 3 Lenin Str., Ufa, Russian Federation, 450008
Role of polymorphisms of collagen gene 1 and 3 types, gene of vitamin D receptor in the insolvency of pelvic floor in women
Mekhtiyeva E.R. — clinical intern of the Department of Obstetrics and Gynecology № 2, tel. +7-919-606-98-85, e-mail: [email protected] Yashchuk A.G. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Obstetrics and Gynecology № 2, tel. 8(347)264-96-50, e-mail: [email protected]
Zaynullina R.M. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology № 2, tel. 8 (347) 264-96-50, e-mail: [email protected]
Musin I.I. — Cand. Med. Sc., Assistant Lecturer of the Department of Obstetrics and Gynecology № 2, tel. +7-917-467-10-64, e-mail: [email protected]
The article describes the results of molecular genetic analysis of genes collagen type 1 (Col1A1), vitamin D receptor (VDR) and collagen type 3 ^ol3A1) in women with different degree of ptosis and prolapse of internal genital organs. A comparative analysis of genes with a control group of healthy women was carried out. In the study it was revealed that the SpI polymorphism of the collagen type 1 (Col1A1), gene Fok1 polymorphism of vitamin D receptor (VDR), VNTR and Alu gene polymorphism of collagen type 3 ^ol3A1) could be the genes involved in the pathogenesis of insolvency of the pelvic floor and markers for increased risk of this disease.
Key words: genital prolapse, vitamin D receptors, genes of collagen type 1, genes of collagen type 3.
Проблема несостоятельности тазового дна является актуальной в силу своей распространенности и значительного отрицательного влияния на качество жизни женщин. По данным мировой литературы, частота опущения и выпадения внутренних половых органов (ОиВВПО) у современных женщин старших возрастных групп достигает 50 % [1, 2, 3]. На современном этапе наблюдается омоложение данной патологии и тенденция к увеличению тяжелых и рецидивных форм ОиВВПО [4, 5, 6]. Доказано, что ОиВВПО является мультифакториальным заболеванием, и установлены главные этиологические факторы в генезе пролапса гениталий (ПГ): родовой травматизм, дисплазия соединительной ткани, семейный анамнез, повышение внутрибрюшного давления [7, 8, 9, 10]. В последние годы во всем мире ведутся исследования по выявлению молеку-лярно-генетической природы заболеваний соединительной ткани, которые связаны с мутациями в генах, формированием первичной структуры коллагена, компонентов экстрацеллюлярного матрик-са, а также многочисленных ферментов, принимающих участие во внутри- и внеклеточном созревании коллагена, фибриллогенезе, образовании колла-геновых волокон [11]. Существует 19 генетически различных типов коллагена, типы I и III являются основными структурными компонентами эпителиальной ткани. Они являются интерстициальными коллагенами, формирующими крупные фибриллы. Данные типы коллагена широко распространены в организме и находятся в связках, сухожилиях, сосудах, коже, строме внутренних органов [5].
Изучение гена COL1A1 выявило замену ё на Т в сайте, связывающий фактор транскрипции (белок SpI), который находится в первом интроне этого гена. Этот полиморфизм был назван SpI полиморфизмом. Данный полиморфизм выявляется рестрик-тазой М^-1. У гомозигот ёё (SS) оба аллеля не имеют сайта рестрикции, т. к. не разрезаются данной рестриктазой, у гетерозигот ёТ только один аллель имеет сайт рестрикции, а у гомозигот ТТ оба аллеля имеют такой сайт. Функциональный анализ продемонстрировал отличия между двумя аллелями. В исследовании аллель-специфической транскрипции было показано, что s аллель лучше связывается с SpI белком и количество первичного РНК-транскрипта аллеляs в три раза больше по сравнению с аллелемS. Эти данные согласуются с результатами количественной оценки коллагена 1-го типа: обнаружено увеличенное количество а1 цепей коллагена 1-го типа у Ssгетерозигот по сравнению с SSгомозиготами. Отношение а1 цепей коллагена к а2 составляло 2,3 к 1 у Ssгетерозигот по сравнению с нормальным соотношением 2 к 1 у SSгомозигот. Это позволяет предположить образование молекул коллагена 1-го типа, состоящих из трех а1 цепей- а1 [5]. Коллаген 3-го типа состоит из трех одинаковых а1 цепей и кодируется геном Ш-а! коллаген (Со13А1), локализованном на хро-
мосоме 2, в области q24.3-q31. Протяженность гена составляет 44 тысяч пар оснований и содержит 52 экзона [5]. Установлено, что рецептор витамина Д относится к ядерным рецепторам и подобно другим ядерным рецепторам регулирует активность многих генов путем связывания со специфическими последовательностями ДНК в их промоторных областях. Вариации в экспрессии и функции гена рецептора витамина Д могут обуславливать существенные различия в функциональной активности тех генов-мишеней, на которые воздействует продукт этого гена. По литературным данным выявлена связь полиморфизмов гена рецептора витамина Д с многими многофакторными заболеваниями [5]. FokI полиморфизм во втором экзоне гена VDR обусловлен заменой тимина на цитозин (ATG^ACG) в первом сайте инициации трансляции, приводящей к синтезу укороченного на три аминокислоты белка (белок начинает синтезироваться со второго сайта инициации, лежащего на три кодона ниже), активность которого в 1.7 раз выше. Аллель, детерминирующий синтез рецептора витамина D (427 аминокислот), обозначается как f, тогда как более короткого варианта рецептора (424 аминокислоты) — F. В популяциях вариант f рецептора встречается с частотой порядка 65 %, что отражает, по-видимому, какие-то его эволюционные преимущества по сравнению с коротким вариантом рецептора витамина D.
Цель исследования — изучить влияние полиморфизма генов коллагена Col3A1, гена Col1A1, гена рецептора витамина Д (VDR) на развитие пролапса гениталий.
Материал и методы
Для молекулярно-генетического анализа использованы ДНК 53 неродственных женщин с различной степенью ПГ, а также контрольная группа здоровых доноров — 45 женщин без клинических признаков патологии соединительной ткани, средний возраст обследованных составил 52.25±12.03 года.
Забор крови проводился на базе Городской больницы № 8 (Уфа) и кафедры акушерства и гинекологии БГМУ. ДНК выделяли из 10 мл периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции (Mathew C.C., 1984). Анализ SpI полиморфизма гена коллагена 1-го типа (CollAl), Fokl полиморфизма гена рецептора витамина D (VDR), VNTR и Alu повторов гена коллагена 3-го типа (Col3A1) проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК на амплификаторе «Терцик» производства компании «ДНК-технология» с использованием ДНК-полимеразы Thermusaquaticus производства фирмы «Силекс». Статистическая обработка материала проводилась с помощью пакета прикладных программ Statistica v. 5.5
Результаты и обсуждения. Проведено изучение G^T полиморфизма в регуляторной области
А
104 р__ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА_'7 (108) сентябрь 2017 г.
Таблица.
Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного локуса FokI гена VDR у больных и здоровых доноров
VDR FokI N Аллели Генотипы
*F *f *f*f *F*f *f*f
N P n P N P n P N P
Женщины с десценцией тазового дна 53 59 0,557 47 0,443 18 0,339 23 0,434 12 0,226
Здоровые доноры 45 53 0,589 37 0,411 16 0,357 21 0,467 8 0,178
гена Col1A1 у больных с десценцией тазового дна (n=53) аллель Col1A1*s встречался в среднем с частотой 0,227, а у здоровых женщин — 0,089. При сравнении этих групп выявлено достоверное отличие в частоте аллеля Col1A1*s (х2=6,739, p=0,01). Относительный риск (OR) для носителей аллеля Col1A1*s составил 3,00 (95% CI 1,273-7,066).
Частота встречаемости аллеля Col1A1*S у женщин с десценцией тазового дна составила 0,773, а у здоровых доноров — 0,911, выявлено достоверное отличие групп по данному аллелю (х2=6,739, p=0,01). Относительный риск для носителей аллеля Col1A1*S составил 0,334 (95 % CI 0,142-0,785), что позволяет рассматривать аллель Col1A1*S как протективный вариант аллеля Col1A1*s гена Col1A1. Отмечается выраженная вариабельность в распределении частоты аллеля Col1A1*s в различных популяциях мира. По литературным данным, максимальная частота аллеля Col1A1*s в Европе отмечена в популяциях Испании и Греции, а в некоторых популяциях Азии этот аллель встречается очень редко или вообще отсутствует.
У больных с десценцией тазового дна обнаружено 3 генотипа SpI полиморфизма гена Col1A1, а в группе здоровых женщин — 2. Генотип Col1A1*s*s не встречался в выборке здоровых доноров. В среднем у больных с десценцией тазового дна генотип CollAl*s*s выявлен с частотой 0,566. У женщин с десценцией тазового дна частота встречаемости генотипа Col1A1*S*s составила 0,346, а в группе здоровых женщин — 0,178. Различия групп по генотипам Col1A1*s*s иCol1A1*S*s не достигают статистически достоверных значений (р>0,05). Частота встречаемости генотипа Col1A1*S*S в группе больных составила 0,604, а в группе здоровых женщин — 0,822. Различия в распределении частот генотипа Col1A1*S*S (х2=5,574, p=0,025). Относительный риск для носителей генотипа Col1A1*S*S составил 0,329 (95 % CI 0,129-0,845), что позволяет считать его протективным генотипом. Таким образом, анализ полиморфизма SpI гена Col1A1 больных с десценцией тазового дна и группы контроля, обнаружены протективный аллель Col1A1*S и протективный генотип Col1A1*S*S.
Проведен анализ Alu полиморфизма в 8 интро-не гена коллагена С3 типа и VNTR полиморфизма тридцатинуклеотидных повторов в гене Col3A1 в контрольной группе и у больных с десценцией тазового дна. При анализе частоты генотипов Alu локуса гена Col3A1 достоверных различий не выявлено (х2=0,089, p=0,767). Частота Alu инсерции в контрольной группе составила 0,067.
При изучении VNTR полиморфизма гена Со13А1 в контрольной группе обнаружено 6 аллельных вариантов, у больных — 5. Наиболее частыми аллелями VNTR полиморфизма гена Со13А1 в контрольной группе оказались аллели VNTR*2, VNTR*3 и VNTR*4 с частотой 0,584, 0,481 и 0,359, соответственно, тогда как у больных с пролапсами гениталий — только два аллеля VNTR*2 (0,434) и VNTR*3 (0,311) являются частыми. Гетерозиготность по данному локусу у здоровых доноров составила 84.4%, у больных — 72.4%,что выше, чем в европейских популяциях, где данный показатель равен 0.69. В популяциях Европы аллели VNTR*2, VNTR*3 и VNTR*4 также являются самыми частыми (0,42, 0,28 и 0,24, соответственно) [12]. Таким образом, распределение частот аллелей VNTR полиморфизма гена Со13А1 в контрольной группе соответствует таковому в европейских популяциях.
Выявлено 10 генотипов VNTR полиморфизма гена Со13А1 у больных и 12 генотипов у здоровых доноров. Обнаружены достоверные различия между больными десценцией тазового дна и здоровыми женщинами по генотипам VNTR*2*3 (х2=3,943, р=0,05), VNTR*2*4 (х2=4,24, р=0,05), VNTR*3*4 (Х2=5,675, р=0,025) и VNTR*4*5 (х2=4,157, р=0,05).
На основании полученных результатов по двум локусам гена Со13А1 можно сделать предположение, что ген коллагена 3-го типа является канди-датным геном, участвующем в патогенезе пролапсов гениталий.
Значения частот аллелей в обеих группах (табл.) были приблизительно одинаковыми (р>0,05) с превалированием аллеля VDR*f, при этом у больных преобладал генотип VDR*Ff*f, тогда как в контрольной группе чаще встречался генотип VDR*F/*f . По литературным данным, при исследовании женщин Пермского края, Республик Коми и Удмуртии генотип VDR*F/*f также преобладал в контрольной группе во всех популяциях [13].
Вывод
На основании полученных результатов ассоциации локусов А1и и VNTR гена коллагена Со13А1, полиморфизма гена Со11А1, гена рецептора витамина Д ^бЯ) являются значимыми в развитии несостоятельности тазового дна и могут быть маркерами повышенного риска развития данной патологии. Владея всеми генетическими методами диагностики, клиницист может улучшить качество оперативного лечения, а также подобрать верную тактику профилактики во всех возрастных группах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Глазкова О.Л. Прикладные аспекты функциональной морфологии тазового дна и промежности / О.Л. Глазкова // Клиническая гинекология: учебное пособие / под ред. Н.М. Подзолкова. -М.: ООО МИА. - 2009. - С. 532-569.
2. Коршунов М.Ю. Симптомы дисфункций тазового дна у женщин, страдающих выпадением половых органов / М.Ю. Коршунов // Журнал акушерства и женских болезней. — 2011. — Т. 60, № 4. — С. 62-67.
3. Смольнова Т.Ю. Клинико-патогенетические аспекты опущения и выпадения внутренних половых органов при недифференцированных формах дисплазии соединительной ткани / Т.Ю. Смольнова, Л.В. Адамян // Кубанский научный медицинский вестник. — 2009. — № 6. — С. 69-73.
4.Караева К.Ю. Пролапс тазового дна: от топографо-анатоми-ческих изменений к клиническим проявлениям / К.Ю. Караева,
B.Г. Владимиров, М.А. Курцер // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. — 2012. — Т. 11, № 1. — С. 36-40.
5. Гены «предрасположенности» пролапса тазовых органов / Ю.А. Дегтярева, Т.Э. Иващенко, Ю.А. Насыхова [и др.] // Журнал акушерства и женских болезней. — 2010. — Т^!х, № 3. —
C. 15-21.
6. Радзинский В.Е. Перинеология / В.Е. Радзинский. — М.: РУДН, 2010. — 372 с.
7. Состояние сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза у больных пролапсом гениталий / А.Г. Ящук, А.В. Масленников,
А.В. Тимершина, А.В. Четвергова // Казанский медицинский журнал. - 2011. - № 1. - С. 53-55.
8. Краснопольская К.Д. Достижения биохимической генетики в изучении наследственной патологии соединительной ткани / К.Д. Краснопольская // Вестн. АМН СССР. - 1982. - № 6. -С. 70-76.
9. Адамян Л.В. Современные технологии в диагностике и лечение гинекологических заболеваний / Л.В. Адамян. - М., 2007. - 634 с.
10. Lien Y.S. Prevalence of and risk factors for pelvic organ prolapse and lower urinary tract symptoms among women in rural Nepal / Y.S. Lien, G.D. Chen, S.C. Ng // Int. J. Gynaecol. Obstetr. - 2012. -Vol. 119, № 2. - P. 185-8.
11.Банников Г.А. Молекулярные механизмы морфогенеза / Г.А. Банников // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. - М., 1990. -Т. 14. - С. 148.
12. Глебова Н.Н. Методы хирургического лечения опущения и выпадения матки и стенок влагалища / Н.Н. Глебова // Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции акушеров-гинекологов. - Уфа, 1989. - С. 58-62.
13. Тагиева А.Н. Изучение роли генов рецептора витамина D (VDR), а-рецептора эстрогенов (ESRa) и а-1 цепи коллагена 1-го типа (COLlAI) в заболеваемости остеопорозом у женщин в постменопаузе / А.Н. Тагиева, В.П. Сметник, Г.Т. Сухих, М.Ю. Крылов, А.В. Греченко, В.А. Мякоткин, Л.И. Беневоленская // Медицинская генетика. - 2005. - 4 (2). - С. 90-95
www.pmarchive.ru
САЙТ ЖУРНАЛА «ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА»
СУШЕРСТВО. ГИНЕКОЛОГИ
А
