CC BY
79
УДК 618.145-077.21-02
генетический полиморфизм ферментов метаболизма эстрогенов у женщин с гиперпластическими процессами эндометрия в перименопаузе
Екатерина леонидовна хАРЕнковА1, наталья владимировна АРтЫмук1, Елена владимировна илЕнкО1, людмила федоровна гулЯЕвА2, Екатерина Петровна хвостовА2
1ГОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Росздрава 650000, г. Кемерово, ул.Ворошилова, 22 а
2НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН 630117, г. Новосибирск, ул.Академика Тимакова, 2
В статье исследован генетический полиморфизм ферментов метаболизма эстрогенов СУР1А1, СУР1А2, СУР19 и SULT1A1 у 105 женщин с гиперпластическими процессами эндометрия и у 152 здоровых женщин. Полученные результаты свидетельствуют о возможном вовлечении ферментов СУР1А2 и SULT1A1 в патогенез гиперпластических процессов эндометрия.
ключевые слова: ферменты метаболизма эстрогенов, полиморфизм генов.
Проблема гиперпластических процессов эндометрия (ГПЭ) в течение многих десятилетий является актуальной в связи с высоким риском их малигнизации, особенно у пациенток старшей возрастной группы [1]. Возникновение инвазивного рака матки у больных с рецидивирующей формой ГПЭ отмечается в среднем в каждом 4-м случае [1, 2]. В большинстве случаев ферменты синтеза и метаболизма эстрогена лежат в основе развития ГПЭ, а также рака эндометрия. Эстрогены, синтезированные в тканях эндометрия in situ из андрогенов под действием фермента CYP19, могут активировать эстрогенные рецепторы и содействовать запуску промоторного типа гормонального канцерогенеза [3]. Возможен и метаболизм эстрогенов непосредственно в эндометрии, под воздействием ферментов CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1, и превращение их в катехолэстрогены [4]. Инициация гормонозависимых опухолей может быть результатом реакции катехолэстроген-орто-хинонов с ДНК с формированием беспуриновых нерепарируе-мых участков ДНК и специфических аддуктов, вызывающих мутации в генах-мишенях (генотоксический вид гормонального канцерогенеза) [5]. Любое нарушение в одной из этих систем может быть причиной возникновения пролиферативных процессов. Поэтому можно предполагать, что полиморфные варианты генов, кодирующих ферменты метаболизма эстрогенов, могут
быть ассоциированы с риском гормонозависимых опухолей женских половых органов. Определение таких вариантов ДНК позволит дифференцировано формировать группы риска и проводить своевременные профилактические мероприятия.
Цель исследования — определение аллельных и генотипических частот генов, кодирующих ферменты метаболизма эстрогенов (СУР1А1, СУР1А2, СУР19 и SULT1A1) у женщин периме-нопаузального периода с ГПЭ и здоровых пациенток и определение связи вариантных частот аллелей и генотипов с риском развития ГПЭ. материалы и методы исследования I (основную) группу исследования составили 105 женщин с гистологически подтвержденными ГПЭ, II группу (сравнения) — 152 женщины без патологии эндометрия. Группы не различались по возрасту (соответственно 49,4 ± 5,6 лет и 48,9 ± 6,1 лет, р = 0,504) и по индексу массы тела (соответственно 30,1 ± 5,6 кг/м2 и 31,5 ± 5,4 кг/м2, р = 0,405). Среди соматических заболеваний в I группе преобладали артериальная гипертензия — у 70,5% исследуемых, заболевания желчного пузыря и желчевыводящих путей — у 28,5%, мочекаменная болезнь — у 19,1%; во II группе эти заболевания встречались соответственно у 45,3%, 22,5%, 11,1% женщин (р = 0,046, р = 0,465, р = 0,180 соответственно). При гистологическом исследовании обнаружены: железистая
Харенкова Е.Л. — очный аспирант кафедры акушерства и гинекологии №2, e-mail: [email protected] Артымук Н.В. — д.м.н., профессор, зав. кафедрой акушерства и гинекологии №2, e-mail: [email protected] Иленко Е.В. — канд.м.н, врач МУЗ ГКБ №11
Гуляева Л.Ф. — д.б.н., профессор, зав. лабораторией молекулярных механизмов канцерогенеза Хвостова Е.П. — младш.н.с. лаборатории молекулярных механизмов канцерогенеза
гиперплазия эндометрия — в 21,9% случаев, железисто-кистозная гиперплазия эндометрия — в 43,8%, железисто-фиброзные полипы эндометрия — в 35,2%. Все исследования проводились с информированного согласия больных. Пациенткам проведено клиническое и гинекологическое обследования, УЗИ органов малого таза, гистероскопия с раздельным лечебнодиагностическим выскабливанием. Геномную ДНК из буккального эпителия вьщеляли методом высоко-солевого осаждения белков [5]. Амплификацию специфических участков исследуемых генов проводили с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), генотипирова-ние — методом анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов продуктов ПЦР-
специфических участков генома. Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью программы SISA. Критерием, определяющим, является ли исследуемый признак фактором риска заболевания, явилось отношение шансов (ОШ). Достоверности различий оценивалась критерием X2 с поправкой Йетса. Работа частично поддержана грантом Президента РФ МД-3802.2007.7.
Результаты исследования и обсуждение
При исследовании генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов выявлено, что аллельные и генотипические частоты гена CYP1А1 достоверно не отличаются у больных с ГПЭ и контрольных индивидов (табл.). В группе женщин с ГПЭ наблю-
Таблица
Частоты аллелей и генотипов диких и полиморфных вариантов генов CYP1A1, CYP1A2, CYP19 и SULT1A1
Ген Женщины с ГПЭ Здоровые лица ОШ (95% доверительный нтервал) Р
CYP1A1:
т 179 (85,2%) 267 (87,8%)
с 31 (14,8%) 37 (12,2%) 1,25 (0,75-2,09) 0,471
т/т 77 (73,3%) 115 (75,6%)
т/с 25 (23,8%) 37 (24,3%) 1,01 (0,56-1,81) 0,905
с/с 3 (2,9%) 0 (0%) 0,999
Всего (п): 105 152
CYP1A2:
С 47 (24,0%) 92 (34,6%)
А 149 (76,0%) 174 (35,4%) 1,68 (1,11-2,54) 0,018
С/С 8 (7,7%) 9 (6,8%)
С/А 45 (42,8%) 74 (55,6%) 0,68(0,24-1,90) 0,641
А/А 52 (49,5%) 50 (37,6%) 1,17(0,42-3,27) 0,970
Всего (п): 105 133
CYP19:
С 198 (94,3%) 266 (94,3%)
Т 12 (5,7%) 16 (5,7%) 1,01 (0,46-2,18) 0,859
С/С 93 (88,6%) 126 (89,4%)
с/т 12 (11,4%) 14 (9,9%) 1,16(0,51-2,62) 0,881
т/т 0 (0%) 1 (0,7%) 0,577
Всего (п): 105 141
SULT1A1:
G 108 (51,4%) 164 (56,5%)
А 102 (48,6%) 126 (43,5%) 1,23 (0,86-1,76) 0,296
G/G 27 (25,7%) 64 (44,2%)
G/A 54 (51,4%) 36 (24,8%) 3,56 (1,92-6,59) 0,000004
А/А 24 (22,9%) 45 (31,0%) 1,26(0,65-2,47) 0,605
Всего (п): 105 145
дается незначительное увеличение частоты мутантного аллеля С (14,8%) по сравнению с контролем (12,2%), но различия недостоверны (ОШ = 1,25, р = 0,471). Также для этой группы наблюдается снижение частоты гетерозиготного генотипа CYP1A1*1A/2A по сравнению с контролем (р = 0,905). Гомозиготный вариант мутантного типа С/С обнаруживался у женщин с ГПЭ (2,9%), но отсутствовал в группе сравнения (р = 0,999). При анализе полиморфных вариантов гена CYP1A2 у больных с ГПЭ были выявлены достоверные различия по частоте встречаемости мутантного аллеля А (76%) по сравнению с группой контроля (65,4%) (ОШ = 1,68, р = 0,018), с другой стороны, в основной группе наблюдалось недостоверное снижение частоты гетерозиготного генотипа С/А относительно контроля (р = 0,641), и увеличение частоты мутантного генотипа А/А (р = 0,970). Данный факт может свидетельствовать о возможном участии CYP1A2 в патогенезе ГПЭ. Для CYP19 достоверных различий по частоте встречаемости мутантного аллеля Т и генотипов С/Т и Т/Т не наблюдалось. Для гена SULT1A1 в группах также не было выявлено достоверных различий по частоте встречаемости мутантного аллеля А (р = 0,296). Однако наблюдалось достоверное увеличение частоты встречаемости гетерозиготного генотипа G/A у женщин с ГПЭ (51,4%) по сравнению с контролем — 24,8% (ОШ = 3,56, р < 0,0001), что предполагает возможное вовлечение SULT1А1 в процессы пролиферации.
В результате исследования выявлена достоверная ассоциация частоты встречаемости мутантного аллеля А и гетерозиготного генотипа G/A генов CYP1A2 и SULT1A1 с развитием ГПЭ. Наблюдается увеличение частоты их встречаемости по сравнению с группой контроля. Общеизвестно, что CYP1A2 и SULT1A1 участвуют в детоксикации эстрогенов. Эти ферменты увеличивают растворимость стероидов, тем самым ускоряют их выведение из организма. Принимая во внимание, что CYP1A2 определяет в основном 2-эстрогенгидроксигеназную активность, участвуя в деградации 40—50% циркулирующих эстрогенов, можно утверждать, что снижение числа мутантного аллеля определяет более широкую активность этого фермента. Это в свою очередь способствует формированию гиперэстрогении. Таким образом, следует предположить, что женщины с диким аллелем
С гена CYPM2 имеют более высокий риск развития ГПЭ. При исследовании частот встречаемости аллелей и генотипов гена SULTM1 показано, что в группе пациенток с ГПЭ достоверно чаще встречаются гетерозиготный генотип G/A по сравнению с контролем (р < 0,0001), и недостоверное повышение частоты мутантного аллеля А (р = 0,296), что свидетельствует об уменьшении активности SULT1A1, так как нуклеотидная замена G638—>A приводит к 85%-ному снижению активности фермента. Следовательно, женщины со сниженной активностью сульфотрансферазы могут иметь повышенную концентрацию катехолэстрогенов, что приводит к увеличению содержания хинонов, которые ковалентно присоединяются к нуклеофильным группам молекулы ДНК [5], что, в свою очередь, ведет к возрастанию риска развития пролиферативных процессов и рака.
Таким образом, результаты нашего исследования показали, что женщины в периме-нопаузальном периоде при наличии дикого аллеля С гена CYPM2 и/или гетерозиготного генотипа G/A гена SULT1A1 имеют повышенный риск развития гиперпластических процессов эндометрия.
Литература
1. Ашрафян Л.А., Киселев В.И. Опухоли репродуктивных органов (этиология и патогенез). М.: «Дими-трейд График Групп», 2007. 210 с.
Ashrafyan L.A., Kiselev V.I. Tumor of reproductive organs (etiology and pathogenesis). M.: Dimitreid Grafic Grupp, 2007. р.210.
2. Краснопольский В.И. Рецепция половых стероидов при ГПЭ у женщин позднего репродуктивного возраста //Рос. вестн. акушеров-гинекологов. 2005. 5. 2. 7-9.
Krasnopol’skii KI.Reception human steroids of GE of women later reproductive age // Rus. Vestnik obstetrics and gynecologists. 2005. 5.2. p.2-9
3. Lee A.J., Cai M.X., Thomas P.E. et al. Characterization of the oxidative metabolites of 17p-estradiol and estrone formed by 15 selectively expressed human cytochrome P450 isoforms // Endocrinology. 2003. 144. 6. 3382-3398.
4. Badawi A.F., Cavalieri E.L., Rogan E.G. Role of human cytochrome P4501A1, 1A2, 1B1, and 3A4 in the 2-,4- and 16a-hydroxylation of 17p-estradiol // Metab. Clin. Exp. 2001. 50. 1001-1003.
5. Mikhailova O. N., Gulyaeva L.F., Prudnikov A.V. et al. Estrogen-metabolizing gene polymorphisms in the assessment of female hormone-dependent cancer risk // J. Pharmacogenomics. 2006. 6. 2. 189-193.
genetic polymorphism of estrogen metabolizing enzymes in perimenopausal women with hyperplasic processes in endometrium
Ekaterina Leonidovna KHARENKovA1, Natalya vladimirovna ARTYMuK1, Elena vladimirovna ILENKo1, Ludmila Fedorovna GuLYAEvA2, Ekaterina Petrovna KHvoSTovA2
1SOI VPO «Kemerovskaya national medical academia»
22a, Voroshilova str., Kemerovo, 650000
2Institute of the Russian Academy of Medical Sciences Research Institute for molecular biology and biophysics of Siberian Branch RAMS
2, Ac. Timakov str., Novosibirsk, 630117
Genetic polymorphism of estrogen metabolizing enzymes CYP1A1, CYP1A2, CYP19 and SULTlAl in 105 women with hyperplasia endometrial and 152 women without any pathology was estimated. These results support the hypothesis that CYP1A2 and SULTlAl enzymes may be involved in hyperplasia of endometrial pathogenesis.
Key words: estrogen metabolizing enzymes, polymorphism of estrogen-metabolizing genes.
Kharenkova E.L. — the confrontation graduate student of the department of midwifery and gynecology of №2, e-mail: [email protected]
Artymuk N.V. — d.m.n., professor, head Kafedra of midwifery and gynecology of №2, e-mail: [email protected] Gulyayev l.F. — d.b.n., professor, head. by the laboratory of the molecular mechanisms of the carcinogenesis Ilenko E.V. — k.m.n., the doctor of the MUZ GKB of №11
Khvostova E.P. — junior researcher of the laboratory of the molecular mechanisms of the carcinogenesis of the institute of molecular biology and biophysics of Siberian department IS RAMS
