CC BY
53
УДК 575.164:618.3 БКК 28.95 П 56
Понамарева Полина Олеговна
Магистрант кафедры биохимии и физиологии Кубанского государственного университета, Краснодар,
e-mail: [email protected]
Милилян Наталья Станиславовна
Врач детской краевой клинической больницы, Краснодар, e-mail: [email protected]
Золотавина Мария Леонидовна
Кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры биохимии и физиологии Кубанского государственного университета, Краснодар, e-mail: [email protected]
Частота встречаемости полиморфизма генов системы свертывания крови и их зависимость от групповой и резусной принадлежности у женщин
(Рецензирована)
Аннотация. Обнаружено, что наибольшая частота встречаемости полиморфизма характерна для генов свертывания крови PAI-1, MTRR, MTR; наименьшая частота встречаемости характерна для генов FGB, ITGB-3, FV, FII, FVII, MTHFR. Рассмотрены гены фолатного цикла и системы свертывания крови, у которых полиморфизмы встречаются чаще, чем у других генов свертывания крови. С помощью гипотезы закона распределения случайной величины (критерий Пирсона) встречаемости полиморфизма этих генов была установлена связь с групповой и резусной принадлежностью крови у женщин. Показано, что полиморфизмы аллелей MTR достоверно связаны с патологическими процессами системы свертывания крови у женщин с первой группой крови - и D принадлежностью, второй группой крови - IAI0D+ принадлежностью, с чет-
вертой группой крови - IaIbD + принадлежностью; для остальных выбранных - такая связь не доказана.
Ключевые слова: система антигенов АВ0, система антигенов Rh, полиморфизм, гены фолатного цикла, гены свертывания крови, невынашиваемость беременности.
Ponamareva Polina Olegovna
Master's Degree Student of Department of Biochemistry and Physiology, Kuban State University, Krasnodar, email: [email protected]
Mililyan Natalya Stanislavovna
Clinical laboratory diagnostician of Children's Regional Clinical Hospital, Krasnodar, e-mail: [email protected]
Zolotavina Mariya Leonidovna
Candidate of Biology, Associate Professor, Associate Professor of Department of Biochemistry and Physiology, Kuban State University, Krasnodar, e-mail: [email protected]
Encounter rates of gene polymorphism of the clotting system and their dependence on blood-group specifity and Rh affinity among women
Abstract. The authors have discovered that the largest encounter rates of a polymorphism are characteristic of genes of blood clotting of PAI-1, MTRR, MTR; and the least encounter rates are indicative of genes of FGB, ITGB-3, FV, FII, FVII, and MTHFR. In this paper, we examine genes of a folate cycle and clotting system at which polymorphisms occur more often than at other genes of blood clotting. By means of a hypothesis of the distribution law of a random value (Pearson's criterion) of encounter rates of a polymorphism of these genes, connection with blood-group specificity and Rh affinity at women was established. Polymorphisms of alleles of MTR are significantly associated with pathological processes of blood clotting system at women with blood group O - I°I°D+ and D- affinity, with blood group A - IaI°D+ affinity, and with blood group AB - IAIBD + affinity; for other chosen cases such association is unproved.
Keywords: system of AB0 antigens, system of Rh antigens, polymorphism, genes of a folate cycle, genes of blood clotting, abortion.
Введение
Среди современных проблем гинекологии невынашиваемость беременности (НБ) составляет 10-15% от физиологических беременностей [1]. Особое место в изучении патологий НБ занимают патологические аллели генов и их проявления. Внешние и внутренние воздействия (особенности питания, беременность, инфекции, прием лекарств, образ жизни, тяжелый физический труд, стресс и т.д.) на организм могут повлиять на появление таких генов, более того, многие аллельные гены не проявляют патологическую активность продолжительное время [2].
В настоящее время в гинекологии наибольшее внимание уделяется исследованию двух блоков мутаций: первый связан с фолатным циклом эритроцитов, второй - с системой свертывания крови. Влияние первого блока мутаций проявляется в нарушении метаболизма фо-латов в организме, вызывая ошибки хромосомной сегрегации и аномальную генную экспрессию. Развитие патологий второго блока мутаций может привести к гипер- или гипокоагуля-ционному процессу, ДВС-синдрому [2]. По мнению Ф.Н. Гильмияровой и др. [3], предпосылками для формирования подобных патологических процессов является принадлежность к определенным группам крови.
Система антигенов АВ0 у человека определяется тремя альтернативными вариантами гена гликозилтрансферазы, наследуемого с учетом множественного принципа - действие различных вариантов одного гена проявляется в равной степени, независимо друг от друга. На основании нуклеотидной последовательности полиморфизма, который детектируется на данной хромосоме, к настоящему моменту описано большое число аллелей гена АВ0. Но только те полиморфные замены, которые приводят к смене аминокислоты, являются критичными в определении активности и субстратной специфичности и, таким образом, ответственными за различный АВО-фенотип [4].
Цель исследования - определение частоты встречаемости полиморфизма генов свертывающей системы крови и их зависимость от генов групповой и резусной принадлежностей крови среди беременных женщин.
Материал и методы исследования
С целью определения частоты встречаемости полиморфизма генов свертывания крови и определения влияния групповой и резусной принадлежности на полиморфизмы генов свертывания крови было проведено исследование крови 100 женщин.
Исследование проводилось на базе ГБУЗ «Детская краевая клиническая больница» г. Краснодара.
Определение группы крови системы АВО и резус-фактора проводилось с использованием цоликлонов или гелевой технологии. Анализ полиморфизма генов проводился методом ПЦР.
Результаты исследования и обсуждение
При анализе 100 проб крови пациенток обнаружено, что кровь пациенток с I°I°D+ групповой и резусной принадлежностью составляла 18%; с IAI0D+ - 39%; с IBI0D+ - 25%; для IaIbD+ - 4%. Количество пациенток, не обладающих резус-фактором, составило по 5% у I I D- и у I I D- принадлежностями, с IBI0D- - 4%. Пациенток с I I D принадлежностями среди обследованных не оказалось.
Для изучения связи вариантов полиморфизма аллельных генов свертывания крови и генов групповой и резусной принадлежностей были исследованы следующие гены свертывающей системы крови: ген FV, ген FII, ген FVII, гены FGB, PAI-1, ITGB-3, MTHFR, MTRR, MTR. Результаты представлены на рисунках 1 и 2.
Рис. 1. Полиморфизмы первого блока мутаций (количество случаев)
Среди первого блока мутаций нормальная гомозиготная форма гена характерна для БУ, Б11 и БУИ и составили 94, 99, 99, соответственно. Геторозиготная форма полиморфизма характерна для генов БОБ, РА1-1 и 1ТОБ-3 - 30, 53, 40, соответственно. Патологическая гомозиготная форма чаще встречалась у гена РА1-1 и составила 30 случаев.
100 50 0
MTHFR
MTRR
MTRR
Гетер о зигота Гомозигота патологическая Гомозигота нормальная
Рис. 2. Полиморфизмы второго блока мутаций (количество случаев)
Для второго блока мутаций характерны следующие особенности: патологическая гомозиготная форма наиболее чаще встречается среди гена МТЯЯ; гетерозиготная и гомозиготная нормальная формы характерны для всех генов данного блока.
Общее количество случаев, когда гены не имели патологических изменений (гомозигота нормальная), составило 572 из 900 рассмотренных случаев (100 проб крови пациенток по 9 генам). Гены, имеющие гетерозиготные полиморфизмы, были отмечены в 239 случаях, гомозиготные патологические полиморфизмы - в 89 случаях, из них 30 и 36 случаев характерно для генов РА1-1 и МТЯЯ, соответственно.
Частоты встречаемости полиморфизма генов свертывающей системы крови и их зависимость от генов групповой и резусной принадлежностей крови среди беременных женщин представлены в таблице 1.
Из данных таблицы 1 было отмечено, что ген свертывания крови РА1-1 имел мутационную форму (гетерозигота и патологическая гомозигота) во всех группах крови системы АВ0. У пациенток с 1010Б+ группой крови мутации РА1-1 встречались в 16 пробах, что составило 88,9%; в крови пациенток с 1010 Б- принадлежностью - 60%; у 1А10 Б+ группы крови -74,4%; с 1А10 Б- принадлежностью - 100%; 1б10Б+ - 88%; 1б10Б- - 100%; 1а1бБ+ - 100%.
Ген свертывания крови 1ТОБ-3, по данным исследования, подвержен гетерозиготной форме, гомозиготная форма встречается редко. У пациенток с 1010Б+ группой крови гетерозиготная мутация 1ТОБ-3 встречалась в 9 пробах из 18; с 1010 Б- принадлежностью - 2 пробы; у пациенток с 1А10 Б+ - 16 из 39 проб; 1А10 Б- - 4 пробы; 1б10Б+ - в трех из 25 проб; 1б10Б- - в четырех из 4 проб; 1а1бБ+ - в двух из 4 проб.
Полиморфизмы гена ББО встречались как в гетерозиготной форме, так и в патологической гомозиготе: среди пациенток с 1010Б+ группой крови в 6 пробах, что составило 33,3%; с 1010Б- принадлежностью - 20%; у 1А10Б+ группы крови - 28,2%; 1А10 Б- - 0% (ни одного раза); с 1б10Б+ принадлежностью - 44%; 1б10Б- - 75%; 1а1бБ+ - 75%.
Ген свертывания крови БУ в мутантной форме был отмечен только у пациенток с
т0т0тл- тАт0тл+ тБт0тл+ тАтБтл+
11Б, 11Б, 11Б и 11Б группами крови и представлен единичными случаями.
Мутация гена Б11 встречалась в гетерозиготной форме у пациенток с 1А10Б+ группой крови. Патологическая гомозигота гена свертывания крови БУ11 встречалась у пациенток 1б10Б+ группы крови, что составило 4% [5]. В исследовании данные о полиморфизмах генов
А Б
свертывания крови I I Б отсутствовали.
Полиморфизмы гена МТЫБЯ чаще встречаются в гетерозиготной форме. У пациенток с 1010Б+ группой крови гетерозиготная мутация встречалась в 6 пробах из 18; с 1010Б- принадлежностью - 3 пробы; у 1а10Б+ группы крови - 17 из 39 проб; с 1А10Б- принадлежностью -3 пробы; 1б10Б+ - в 11 из 25 проб; у 11Б и 11Б полиморфизм был обнаружен в единичном случае, 1 из 4 проб.
Таблица 1
Полиморфизмы генов системы свертывания крови и групповой и резусной принадлежности беременных женщин
I0I0 IAI0 IBI0 IAIB
Полиморфизм D+ D- D+ D- D+ D- D+
Гет. Г.П. Г.Н. Гет. Г.П. Г.Н. Гет. Г.П. Г.Н. Гет. Г.П. ГН. Гет. ГП. ГН Гет. Г.П. ГН Гет. ГП. ГН.
F5 G1691A - - 18 1 - 4 1 - 38 - - 5 3 - 22 - - 4 1 - 3
F2 G20210A - - 18 - - 5 1 - 38 - - 5 - - 25 - - 4 - - 4
FGB G455A 5 1 12 1 4 9 2 28 - - 5 10 1 14 2 1 1 3 - 1
PAI-1 -675 5G/4G 8 8 2 1 2 2 18 11 10 4 1 - 16 6 3 3 1 - 3 1 -
F7 G103T - - 18 - - 5 - - 39 - - 5 - 1 24 - - 4 - - 4
ITGB-3 T1565C 9 - 9 2 - 3 16 1 22 4 - 1 3 - 22 4 - - 2 - 2
MTHFR С677Т 6 1 11 3 - 2 17 2 20 3 2 - 11 1 13 1 2 1 1 - 3
MTRR A2756G 7 6 5 3 1 1 13 15 11 - 3 2 10 7 8 - 2 2 2 2 -
MTR A66G 7 1 10 1 - 4 9 4 26 1 - 4 13 2 10 1 - 3 - 1 3
Количество проб 18 (100%) 5 (100%) 39 (100%) 5 (100%) 25 (100%) 4 (100%) 4 (100%)
I
6
-4
I
Примечание: «-» - знак минус означает отсутствие данной формы полиморфизма; Гет. - Гетерозигота;
Г.П. - Гомозигота патологическая (мутантная); Г.Н. - Гомозигота нормальная
Гетерозиготная форма полиморфизма MTRR чаще зарегистрирована у I0I0D+ группы крови - в 7 пробах крови пациенток, что составило 38,8%; с I0I0D- принадлежностью - 60%; у IaI0D+ группы крови - 33,3%; IBI0D+ - 40%; с IAIBD+ принадлежностью - 50%. В оставшихся вариациях групповой и резусной принадлежности гетерозиготный аллель не наблюдался.
Из вышеприведенной таблицы ген MTR в нормальной форме встречается чаще, чем в гетеро- или патологической гомозиготной форме. У I0I0D+ группы крови нормальный аллель MTR встречался в 10 пробах крови пациенток из 18 проб; с I0I0D- принадлежностью - 4 пробы из 5; у IaI0D+ группы крови - 26 проб; IAI0D- - 4 из 5 проб; с IBI0D+ принадлежностью -10 проб из 25; с IBI0D- группой крови - 3 из 4 проб; IAIBD+ - 3 из 4 проб.
Из данных таблицы 1 следует, что чаще всего полиморфизмы генов свертывания крови встречаются у пациенток с IAI0 группой крови [2], что согласуется с данными О.А. Гусяко-вой, И.А. Зубовой, Ф.Н. Гильмияровой [6] по группоспецифическим особенностям системы гемостаза.
Для определения влияния генов системы свертывания крови на формирование НБ проводился подсчет частот встречаемости аллелей. Полученные данные проиллюстрированы на рисунке 3.
0.6 0.5 0.4
0,3 0.2 0.1 0 FY FII FGB Р Чаек 1 . 1 1 AI-1 FVII ITGB-3 M эта встречаемости (Р) THFR N ITRR I ■ vITRR
Рис. 3. Частота встречаемости полиморфизма генов
Как представлено на рисунке 3, полиморфизмы генов БУ, Б11 и БУИ встречаются крайне редко: Р=0,03; Р=0,005; Р=0,01 (соответственно). Наиболее часто встречаются в гетерозиготной и патологической гомозиготной форме гены Р(РА1-1)=0,565; Р(МТКЯ)=0,535; Р(МТЯ)=0,4.
Для проверки гипотезы закона распределения случайной величины был произведен расчет критерия Пирсона. Для расчета критерия X были взяты часто встречаемые полиморфизмы генов свертывания крови (табл. 2).
Таблица 2
2
Критерий х для антигенов системы АВ0 и антигенов системы Резус
(5% значимость)
Генотипы Аллели Групповая и резусная принадлежности
I0I0 IAI0 IBI0 IAIB
D+ D- D+ D- D+ D- D+ D-
PAI-1 5G/5G 4,22 1,8 0,28 2,2 2,68 1,5 1,5 0
5G/4G
4G/4G
MTRR AA 1 0,2 5,15 5,4 1,08 4 2 0
AG
GG
MTR AA 5,88 8,2 36,13 8,2 5,16 5,5 6 0
AG
GG
Следует заметить, что полиморфизмы аллелей MTR закономерны [7] и являются значимыми для определения патологических процессов системы свертывания крови у женщин с
т0т0тл+ T-v- " " тАт0тл+
первой группой крови - 11 D и D принадлежностью, второй группой крови - I I D принадлежностью, с четвертой группой крови - 1A1BD+ принадлежностью; для остальных выбранных нами генов расчет критерия X показывает, что расхождения между эмпирическими и теоретическими частотами несут случайный характер.
Выводы
Таким образом, в результате исследования обнаружены особенности:
1) среди генов, регулирующих фолатный цикл, была отмечена следующая тенденция: гетеро- и гомопатологии гена MTRR встречаются в 71 пробах крови пациенток;
2) среди генов системы гемостаза: полиморфизмы (гетеро-, гомопатологий) гена PA1-1 встречались в 83 пробах крови пациенток; полиморфизм гена FV обнаружен только в гетерозиготной форме; в генах F11 и FV11 мутации встречались лишь в единичных случаях: для F11 характерна гетерозиготная форма, для FV11 - патологическая гомозигота;
3) наибольшая частота встречаемости полиморфизма характерна для генов PA1-1 (0,565), MTRR (0,535), MTR (0,4); наименьшая частота встречаемости - FGB (0,2), 1TGB-3 (о,21), FV (0,03), F11 (0,005), FV11 (0,01), MTHFR (0,29);
4) чаще всего встречаются полиморфизмы генов свертывания крови у пациенток с 1A10 группой крови.
Наиболее значимыми в диагностике процесса течения беременности женщин являются полиморфизмы гена MTR. Антигены системы AB0 и системы Rh могут оказывать влияние на возникновение патологических процессов системы свертывания крови, что может быть использовано в акушерской практике.
Примечания:
1. Миронова Е.С., Чуйкова Т.С. Применение рисуночных методов в диагностике невынашиваемости беременности // Вестник Башкирского университета. 2010. № 3. С. 862-864.
2. Зависимость полиморфизма генов свертывания крови от групповой и резусной принадлежностей крови у женщин / П.О. Понамарева [и др.] // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2017. № 1 (31).
3. Группы крови: Биологическая вариабельность метаболизма в норме и патологии / Ф.Н. Гильмияро-ва [и др.] // Вятский медицинский вестник. 2007. № 4. С. 45-48.
4. Тарлыков П.В., Кожамкулов У.А., Раманкулов Е.М. Генетические основы формирования групп крови человека // Биотехнология. Теория и практика. 2014. № 2. С. 4-10.
5. Shifman E.M., Barinov S.V., Dolgikh V.T. Prevention of obstetric complications associated with thrombophilia gene polymorphisms // Transfuziologiya. 2015. No. 1. P. 24-29.
6. Гусякова О.А., Зубова И.А., Гильмиярова Ф.Н. Биологическая вариабельность основных гемоста-зиологических показателей, ассоциированная с групповой АВО-принадлежностью крови // Основы клинической гемостазиологии / И. Л. Давыдкин, В.А. Кондурцев, Т.Ю. Степанова, С.А. Бобылев. Самара, 2009. С. 96-124.
7. Ассоциация полиморфизма генов F2, F5, F7, F13, FGB, ITGA2, ITGB3, PAI-1, MTHFR, MTR, MTRR с нарушениями репродуктивной функции у женщин / А.Н. Киселева [и др.] // Вятский медицинский вестник. 2017. № 2 (54). С. 24-29.
References:
1. Mironova E.S., Chuykova T.S. Application of pictural methods in diagnosis of miscarriage // Bulletin of the Bashkir University. 2010. No. 3. P. 862-864.
2. Dependence of the polymorphism of genes of coagulation on the group and rhesus belonging of blood of women / P.O. Ponamareva [et al.] // Universum: Chemistry and Biology: Electronic Scientific Journal. 2017. No. 1 (31).
3. Blood groups: The biological variability of metabolism is norm and pathology / F.N. Gilmiyarova [et al.] // Vyatka Medical Bulletin. 2007. No. 4. P. 45-48.
4. Tarlykov P.V., Kozhamkulov U.A., Ramankulov E.M. Genetic bases of formation of human blood groups // Biotechnology. Theory and Practice. 2014. No. 2. P. 4-10.
5. Shifman E.M., Barinov S.V., Dolgikh V.T. Prevention of obstetric complications associated with thrombo-philia gene polymorphisms // Transfuziologiya. 2015. No. 1. P. 24-29.
6. Gusyakova O.A., Zubova I.A., Gilmiyarova F.N. The biological variability of the main the hemostasiologi-cal indexes of a hemostasis associated with blood types of system of ABO // Bases of a clinical hemosta-siology / I.L. Davydkin, V.A. Kondurtsev, T.Yu. Ste-panova, S.A. Bobylev. Samara, 2009. P. 96-124.
7. Association of a polymorphism of F2, F5, F7, F13, FGB, ITGA2, ITGB3, PAI-1, MTHFR, MTR, MTRR genes with reproductive disorders in / A.N. Kiseleva [et al.] // Vyatka Medical Bulletin. 2017. No. 2 (54). P. 24-29.
