Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Алельний поліморфізм генів GSTS у матерів із плацентарною дисфункцією та їх новонароджених: акушерські та перинатальні наслідки

Алельний поліморфізм генів GSTS у матерів із плацентарною дисфункцією та їх новонароджених: акушерські та перинатальні наслідки


Вступ

Прогрес сучасного акушерства та перинатології виявив нові проблеми, пов'язані з гестаційним процесом і антенатальною охороною плода. Оскільки останнім часом зберігається тенденція до зростання антропогенного навантаження та поєднаного впливу екзогенних шкідливих чинників на ембріон та плід, виникла необхідність у з'ясуванні ролі генетичних факторів у реалізації цього впливу на майбутню дитину. Генетичний аналіз мультифакторної патології, який базується на вивченні поліморфізму генів, поки що залишається складним завданням. При цьому тестування алелей генів “зумовленості" має велике значення для профілактики, лікування та прогнозу перебігу різних захворювань. У світі на даний час вивчено алельний поліморфізм більше 40 генів, які відносяться до генної сітки невиношування вагітності [1, 2].

На даний час кількість наукових праць, у яких проводиться пошук генетичних маркерів щодо розвитку плацентарної дисфункції (ПД), досить невелика [2, 3]. Особливої уваги у цьому напрямку заслуговують питання профілактики народження дітей із низькою масою тіла та затримкою внутрішньоутробного розвитку (ЗВУР), що є наслідком порушення адаптаційних процесів плацентарного комплексу [4, 5].

Результати досліджень останніх років продемонстрували, що сприйнятливість організму до шкідливого впливу різних факторів залежить від поліморфізму генів системи детоксикації ксенобіотиків, частиною якої є глутатіонзалежна ланка антиоксидантної системи. Гени, що кодують ферменти цієї родини, характеризуються значними коливаннями частот поліморфних варіантів у різних популяціях. Алельні варіанти асоційовані як із розвитком захворювань, так і з особливостями їх перебігу. Так, ряд дослідників виявив асоціацію антенатальної патології плодів і перинатальної патології новонароджених, у тому числі й окремих неонатальних синдромів, зі спадковозумовленими порушеннями біосинтезу GSTs [6-8]. Наявність функціонально неактивних генів глутатіон-трансфераз зумовлюють порушення детоксикації екзо- та ендогенних ксенобіотиків, підвищують ризик виникнення мультифакторної патології.

Тому вивчення генетичної складової акушерських та перинатальних ускладнень є перспективним напрямком у розвитку предиктивної медицини плода, яка дозволить прогнозувати ризик розвитку патологічних станів як у антенатальному, так неонатальному періодах життя.

Метою дослідження стало вивчити особливості та дослідити частоту алельного поліморфізму генів глутатіон-S-трансферази GSTT1, GSTM1, GSTP1 у жінок із плацентарною дисфункцією у взаємозв'язку з перинатальною патологією новонароджених, зокрема у новонароджених із ЗВУР.

Матеріали і методи

При плануванні дослідження ми передбачили визначення делеційного й алельного поліморфізму генів GSTT1, GSTM1 у гомозиготному стані, а визначені генотипи прийняли позначати як делеційні (GSTT1 deletion, GSTM1 deletion) або алельні (GSTT1 allele, GSTM1 allele) варіанти. До проведення дослідження було залучено 105 жінок із даними, підтвердженими інструментальними методами дослідження, порушення функції фетоплацентарного комплексу (ПД). Із них 33 пацієнтки з плацентарною дисфункцією та масою новонароджених у межах гестаційної середньостатистичної норми (перша група) та 17 жінок із ПД та ЗВУР у дітей, яких вони народили (друга група). До третьої групи увійшли 55 осіб, які народили здорових доношених дітей. Також матеріалом для дослідження була пуповинна кров 89 новонароджених Івано-Франківської області, з них 47 - здорових доношених дітей, 14 новонароджених із ЗВУР та 28 новонароджених масою у межах гестаційної норми від матерів із ПД.

алельний поліморфізм ген новонароджений

Алельний поліморфізм GSTT1 та GSTM1 генів GSTs визначали із використанням модифікованого протоколу мультиплексної полімеразної ланцюгової реакції [6, 9-11]. Аналізували отримані амплікони за допомогою трансілюмінатора “Біоком”, з подальшим архівуванням у персональному комп'ютері за допомогою відеосистеми “ViTran" (Російська Федерація). Для статистичного аналізу отриманих даних використовували критерій х2-Пірсона; за умови, коли об'єм вибірки не перевищував 10 спостережень, застосовували критерій х2 з поправкою Йєтса (програма Statistika10.0, stat Soft Inc.) та відношення шансів (Odds Ratio (OR)).

Результати досліджень та їх обговорення

При проведенні дослідження делеційного поліморфізму генів GSTT1, GSTM1 та поліморфізму A313G за геном GSTP1 у всіх (n=105) жінок було виявлено такий розподіл поліморфних варіантів досліджуваних генів: генотип GSTT1 allele становив 81,90 %, GSTT1 deletion - 18,10 %, GSTM1 allele - 55,24 %, GSTM1 deletion - 44,76 %. Частота поліморфних варіантів за геном GSTP1 мала значення: генотип АА - 52,38 %, AG - 38,10 %, GG - 9,52 %.

Ми виявили вірогідне підвищення частоти алельного поліморфізму гена GSTM1 у третій групі (х2=4,01; p=0,045; OR=0,39 95 % CI (0,16-0,95)), разом з тим, як у першій групі спостерігали підвищення делеційного поліморфізму цього гена (х2=4,01; p=0,045; OR=2,59 95 % CI (1,06-6,35)). Статистично значущої відмінності в частотах генотипів за генами GSTT1 в першій та третій групах не виявлено, хоча відмічалася тенденція до зниження частоти GSTT1 делеційного поліморфізму в третій групі.

При сукупному аналізі першої та другої груп, порівняно з третьою групою, також виявлено достовірні відмінності за поліморфізмом гена GSTM1. Спостерігали значуще підвищення генотипу GSTM1 allele (х2=10,18; p=0,001; OR=0,25 95 % CI (0,11-0,57)) у третій групі, тоді як у першій та другій значуще переважав генотип GSTM1 deletion (Х2=10,18; p=0,001; OR=3,98 95 % CI (1,76-8,99)). Статистично суттєвої різниці за геном GSTT1 виявлено не було.

GSTM1 делеційний поліморфізм мали 82,35 % жінки другої групи, а в першій групі його частота складала 51,52 %. Отримані результати вагомо відрізнялися, про що свідчив показник співвідношення (OR=4,39 95 % CI (1,06-18, 20)), це дозволило припустити, що наявність генотипу GSTM1 deletion у матерів є фактором ризику антенатального ураження плода та ймовірності розвитку ЗВУР у плодів за наявності клінічних ознак ПД.

Отже, в обстежених жінок було виявлено асоціацію GSTM1 deletion зі зростанням ризику розвитку ПД (без та зі ЗВУР у плодів). При сукупному аналізі першої та другої груп жінок, порівняно з контролем, підтверджено отриману асоціацію. За одержаними показниками співвідношення шансів видно, що ризик розвитку ПД та дистресу плода при вагітності за наявності генотипу GSTM1 deletion зростав від 2,59 до майже 4 разів. А от ризик ЗВУР на тлі ПД - більше ніж у 11 разів (порівняно з контролем, р<0,05). Отримані дані щодо відмінностей за цим поліморфним варіантом у першій та другій групах вказують на те, що наявність генотипу GSTM1 deletion у матерів із порушенням плацентації та локальним непрогресуючим відшаруванням плаценти є прогностичним критерієм ризику ЗВУР у плодів.

Порівняння результатів, отриманих у першій та другій групах дослідження, показало значущі відмінності, які полягають у зниженні ризику розвитку, в даному випадку ЗВУР у плодів, за наявності GSTT1 allele/GSTMl allele, та зростанні ризику розвитку даного стану при комбінації GSTT1 deletion/GSTMl deletion.

Для прогнозування ПД (з і без ЗВУР) також необхідно здійснювати дослідження трьох генів сімейства глутатіон - трансфераз, бо трилокусна модель мала найкращу відтворюваність і точність (табл.).

Проведення пермутаційного тесту (MDR Permutation Testing Module 1.0 beta 2) підтвердило статистичну значущість отриманих результатів, причому для гена GSTM1 при відтворюваності моделі 10/10 - p<0,05; для моделі з включенням двох генів GSTM1/GSTP1 - p<0,01; для три - локусної моделі з включенням генів GSTT1/GSTM1/GSTP1 - p<0,001.

Отримані результати щодо значущого впливу поліморфізму генів GSTT1, GSTM1, GSTP1 на розвиток ПД та прояви ЗВУР на тлі ПД було проаналізовано сукупно із іншими екзо - та ендогенними чинниками ризику, анамнестичними даними та клініко-лабораторними показниками у динаміці вагітності. Ген-факторної взаємодії виявлено не було, що може бути пов'язано з отриманим лікуванням упродовж вагітності та невираженим ефектом результату ген-факторної взаємодії.

Проведений аналіз генетичного поліморфізму в обстежених жінок у порівняльному аспекті сприяв встановленню важливих особливостей. Виявлено асоціацію генотипу GSTM1 deletion зі зростанням ризику розвитку ПД у вагітних (незалежно від НДСТ) та асоціацію GSTM1 allele зі зниженням ризику розвитку ПД. Наявність генотипу GSTM1 deletion у матерів є фактором ризику ЗВУР у плодів за присутності клінічних ознак ПД, а за наявності генотипу GSTM1 allele ризик ЗВУР у плодів зменшується.

Перспективними прогностичними моделями міжгенної взаємодії для оцінки розвитку ПД передбачається аналіз варіантів генів GSTM1, GSTP1, а ПД зі ЗВУР - GSTT1, GSTM1, GSTP1. Сукупний аналіз комбінованого впливу декількох чинників виявив, що перебіг вагітності в осіб із ПД та генотипом GSTM1 deletion на тлі гестозу асоціюється зі значним зростанням ризику ЗВУР у плодів.

Таблиця. Моделі міжгенної взаємодії у розвитку плацентарної дисфункції з і без затримки внутрішньоутробного розвитку плода

Кількість генів у моделі

Комбінації генів у прогностичній моделі

Відтворюваність моделі

Точність моделі, %

1*

GSTM1

10/10

66,45

2**

GSTM1/GSTP1

10/10

67,00

3***

GSTT1/GSTM1/GSTP1

10/10

74,45

Примітки:

* - визначена найкраща модель (p<0,05) серед n-генних моделей;

** - визначена найкраща модель (p<0,01) серед n-генних моделей;

*** - визначена найкраща модель (p<0,001) серед n-генних моделей.

У результаті аналізу проб сироватки пуповинної крові та отриманих даних встановлено, що частота поліморфного варіанта GSTMT+” у всіх новонароджених області склала 42,69 %, а GSTM1 “-” - 57,30 %. Частота поліморфного варіанта GS7TT+” у всіх новонароджених області становила 79,77 %, а GS7TT'-" - 20,22 %. Результати досліджень розподілу різних алельних варіантів генів GSTM1 і GSTT показали їх відмінності у різних групах новонароджених. Виявлено вірогідну різницю між частотами делеційного варіанта гена GSTM1 у здорових новонароджених та новонароджених із ЗВУР. В останніх він був у 1,54 раза частіше (х2=4,44; OR=0,35 (0,14-0,86), p<0,05), ніж у здорових новонароджених. Делеційний варіант гена GSTT1 у новонароджених із ЗВУР переважав у 1,25 раза такий у здорових.

При аналізі частот поєднань алельних варіантів у загальній групі новонароджених було виявлено поєднання генотипів GSTM1 “+”/GSTT “+” у 32,58 %, GSTM1“+"/ GSTT1“-" - у 10,11 %, GSTM1“-”/GSTT1“+” - у 47,19 %, GSTM1 “-"/GSTT1“-" у 10,11 % випадків. При порівнянні частот комбінацій генотипів у здорових новонароджених і новонароджених із ЗВУР, найбільша відмінність спостерігалася для поєднань алельних варіантів GSTM1“-”/ GSTT1“-" - 4,25 та 14,28 % відповідно. Проте ця різниця, як і для інших поєднань алелей, не була достовірною.

Аналіз частот комбінацій генотипів у здорових новонароджених і дітей від вагітностей, народжених із нормальною для гестаційного віку масою, також виявив різницю для поєднань алельних варіантів GSTM1 “-”/GSTT “-' - 4,25 та 10,71 % відповідною.

Вивченням ролі функціональної неспроможністі плаценти, як органа, що забезпечує взаємодію двох організмів - матері й плода, показано, що зниження буферної ємності глутатіонзалежної ланки антиоксидантного захисту в плаценті на тлі інтенсифікації процесів пероксидного окиснення ліпідів, відіграє ключову роль її дисфункції. Відносний ризик розвитку плацентарної недостатності, а саме ЗВУР плода, в обстежених, які мали генотип GSTM1“-' в плацентах, підвищений майже в 3 рази [12-15]. Дані, отримані нами, також продемонстрували асоціацію не - функціонального алеля гена GSTM1 зі ЗВУР у обстежених новонароджених Прикарпаття.

Висновки

Результати проведеного дослідження дозволили доповнити патегонетичну концепцію розвитку плацентарної дисфункції, більш глибоко вивчити механізми реалізації гестаційних ускладнень та негативних пери - натальних наслідків із позицій порушення регуляції молекулярно-генетичних процесів.

Аналіз молекулярно генетичних досліджень та їх результатів дозволив провести оцінку частоти різних варіантів алелей генів глутатіон^-трансферази, що кодують синтез глутатіонзалежних ферментів у плаценті вагітних із ПД, та встановити взаємозв'язок між імовірністю негативних перинатальних наслідків, таких, як синдром затримки розвитку плода та дистрес плода на тлі плацентарної дисфункції, із високою частотою функціонально послаблених поєднань алелей цих генів. Отримані дані дозволяють ґрунтовніше зрозуміти генез переривання вагітності та негативних перинатальних наслідків у жінок й оптимізувати комплекс заходів підготовки до вагітності.

При дослідженні сироватки пуповинної крові вірогідної різниці поєднань алельних варіантів GSTM1“+”/GSTT1“+”, GSTM1“+”/GSTT1“-”, GSTM1“-" /GSTT1“+”, GSTM1“-”/ GSTT1“-" у обстежених новонароджених виявлено не було, проте найбільша різниця спостерігалась для поєднань алельних варіантів GSTM1“-”/GSTT1“-” як в групі здорових новонароджених і новонароджених із ЗВУР (4,25 та 14,28 %) відповідно, так у групі порівняння здорових новонароджених і новонароджених із масою, що відповідає гестаційній нормі (4,25 та 10,71 % відповідно).

Перспективи подальших досліджень полягають у вивченні алельного поліморфізму генів глутатіон-S - трансфераз GS7T1 та GSTM1 у вагітних із плацентарною дисфункцією та діагностованим синдромом ЗВУР плода з подальшою розробкою профілактичних заходів для жінок з обтяженим анамнезом за даною патологією.

Список літератури

1. Gluckman Р.D. The consequences of being born small - an adaptive perspective / Р. D. Gluckman, M. A. Hanson // Horm. Res. 2006. - Vol.65. - Р.5-14.

2. Genetic, biochemical, and environmental factors associated with pregnancy outcomes in newborns from the Czech Republic / Р. Jr. Rossner, N. Tabashidze, M. Dostal [et al.] // Environ. Health Perspect. - 2011. - Vol.119, № 2. - Р.265-271.

3. Somers C. M. Air pollution and mutations in the germline: are humans at risk? / C. M. Somers, D. N. Cooper // Hum. Genet. - 2009. Vol.125, № 2. - Р.119-130.

4. Sharp N. P. Evidence for elevated mutation rates in low-quality genotypes / N. P. Sharp, A. F. Agrawal // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2012. - Vol.109, № 16. - Р.6142-6146.

5. Scheuplein R. Differential sensitivity of children and adults to chemical toxicity.I. Biological basis / R. Scheuplein, G. Charnley, M. Dourson // Regul. Toxicol. Pharmacol. - 2002. - Vol.35, № 3. - P.429-447.

6. Small for gestational age: short stature and beyond / P. Saenger, P. Czernichow, I. Hughes, E. O. Reiter // Endocr. Rev. - 2007. - Vol.28, № 2. - Р.219-251.

7. Micronuclei in neonates and children: effects of environmental, genetic, demographic and disease variables / N. Holland, A. Fucic, D. F. Merlo [et al.] // Mutagenesis. - 2011. - Vol.26, № 1. - Р.51-56.

8. Cytokinesis-blocked micronucleus assay as a novel biomarker for lung cancer risk / R. A. El-Zein, M. B. Schabath, C. J. Etzel [et al.] // Cancer Res. - 2006. - Vol.66. - P.6449-6456.

9. Genetic polymorphisms of genes involved in DNA repair and metabolism influence micronucleus frequencies in human peripheral blood lymphocytes / V. S. Dhillon, P. Thomas, G. larmarcovai [et al.] // Mutagenesis. - 2011. - Vol.26, № 1. - Р.33-42.

10. Influence of genetic polymorphisms on biomarkers of exposure and effects in children living in Upper Silesia / D. Mielzynska-Svach, E. Blaszczyk, D. Butkiewicz [et al.] // Mutagenesis. - 2013. - Vol.28, № 5. - Р.591-599.

11. Glutathione transferases / J. D. Hayes, J. U. Flanagan, I. R. Jow - sey // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. - 2005. - Vol.45. - Р.51-88.

12. A multiplex polymerase chain reaction protocol for the simultaneous analysis of the glutathione S-transferase GSTM1 and GSTT1 polymorphisms / M. Arand, R. Muhlbauer, J. Hengstler [et al.] // Anal. Biochem. - 1996. - Vol.236. - P.184-186.

13. Аналіз внеску поліморфних варіантів генів GSTT1, GSTM1, GSTP1 і розвиток критичних станів та органних дисфункцій і недоношених новонароджених з низькою масою тіла / Н.Г. Горовенко, Е.Е. Шунько, З.І. Росоха [та ін.] // Здоров'я жінки. - 2010. - № 5 (51). - С.176-179.

14. Mates J. Antioxidant enzyme and human diseases / J. Mates, C. Peres-Gomez, I. Nunez de Casrto // Clin. Biochem. - 1999. - Vol.32. - P.595-603.

15. Dusinska M. Glutation-S-transferases polymorphisms influence the level of oxidative DNA damage and antioxidant protection in humans / M. Dusinska, A. Ficek, A. Horska // Mutat. Res. - 2001. - Vol.10. - P.47-55.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Предметы
Банковское дело
Бухучет и аудит
География
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Охрана труда
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Сельское хозяйство
Социология
Спорт
Техника
Товароведение
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее