CC BY
37
УДК: 616.831-005.1:575-092
КЛИНИКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФОЛАТНОГО ЦИКЛА В ПАТОГЕНЕЗЕ ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА
Ш.Р. МУБАРАКОВ, Х.Я. КАРИМОВ, К.Т. БАБАЕВ
МТHFR GENETIC MARKER'S ROLE IN ISCHEMIC STROKE DEVELOPMENT
SH.R. MUBARAKOV, KH.YA. KARIMOV, K.T. BOBOEV
Республиканский научный центр экстренной медицинской помощи, Научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови
Нарушение метаболизма незаменимой аминокислоты гомоцистеина в патогенезе развития ишемиче-ского инсульта может носить как генетический, так и экзогенно обусловленный характер. Метаболизм гомоцистеина включает реакции реметилирования. Основным геном обмена метионина является ген, кодирующий фермент метилентетрагидрофолатредуктазу.
Ключевые слова: ишемический инсульт, факторы риска, наследственная тромбофилия.
Metabolism disorder of irreplaceable homocystein amino acid in pathogenesis of ischemic stroke development can have both genetic and exogenous nature. Homocystein's metabolism includes re-methylation reactions. The main gen of methionine metabolism is МТHFR. Keywords: ischemic stroke, risk factors, hereditary thrombophilia.
Фолатный цикл представляет собой сложный каскадный процесс, контролируемый ферментами, которые в качестве коферментов имеют производные фолиевой кислоты. Эта кислота является сложной молекулой, состоящей из птероидной кислоты и одного (моноглюта-маты) или нескольких (полиглютаматы) остатков глюта-миновой кислоты. Основной реакцией в метаболизме фолатов является синтез метионина из гомоцистеина (путь реметилирования в обмене гомоцистеина). Ключевую роль в синтезе метионина из гомоцистеина играет фермент 5,10-метилентетрагидрофолатредуктаза (МТНРК), который восстанавливает 5,10-метилентетра-гидрофолат до 5-метилтетрагидрофолата, несущего на себе метильную группу, необходимую для реметилиро-вания гомоцистеина [1,2].
Патофизиологическое действие гомоцистеина. Го-моцистеин обладает выраженным токсическим действием, механизм которого определяется несколькими биохимическими каналами и связан с нарушением эн-дотелиальной функции. Повышение уровня гомоцистеина в крови имеет выраженный атерогенный и тромбо-филический эффект.
В плазме крови гомоцистеин служит источником продукции гомоцистена, смеси дисульфидов и тиолактона гомоцистеина. Эти соединения способствуют повреждению эндотелия, что приводит к обнажению субэндотели-ального матрикса и гладкомышечных клеток. Тиолактон гомоцистеина, соединяясь с липопротеинами низкой плотности, захватывается близлежащими макрофагами, которые объединяются в так называемые «пенистые клетки» внутри зарождающейся атеромной бляшки. Кроме того, гомоцистеин является сильным мутагеном для гладкомышечных клеток и специфически участвует в развитии атеросклероза благодаря усиленной пролиферации гладкомышечных клеток.
Избыток гомоцистеина способствует активации XII и V факторов, а также экспрессии тканевого фактора; при этом нарушается высвобождение естественных ингиби-
торов коагуляции и антиагрегантов - протеина С, ингибитора внешнего пути свертывания крови; снижается гликозаминогликан-зависимая активация антитромбина III, подавляется активность тромбомодулина. Наряду с этим наблюдается повышенная агрегация тромбоцитов вследствие снижения синтеза эндотелием релаксиру-ющего фактора и NO, а также усиленного высвобождения поврежденными эндотелиоцитами фактора Виллебрандта. Обозначенные атерогенные и тромбофи-лические эффекты в совокупности определяют хроническую эндотелиальную дисфункцию при гипергомоцисте-инемии [3,8].
Частота встречаемости и причины гипергомоцисте-инемии. Частота выявления гипергомоцистеинемии в общей популяции составляет 5%; этот показатель существенно увеличивается среди пациентов с различной патологией. Причины, ведущие к нарушению метаболизма гомоцистеина и развитию гипергомоцистеинемии, очень разнообразны. Определенное значение отводится пищевым факторам - алиментарному дефициту фолиевой кислоты, витаминов В и В6. По данным литературы, до 2/3 всех случаев гипергомоцистеинемии связано с недостатком одного или более этих витаминов [5,6]. Снижение концентрации указанных кофакторов ферментов метаболизма гомоцистеина может быть обусловлено приемом ряда лекарственных препаратов: цитостатиков (метотрексат), противоэпилептических средств (фени-тоин и карбамазепин), метилксантинов (теофиллин) и эстрогенсодержащих оральных контрацептивов. Уровень в крови гомоцистеина зависит от пола и возраста: он выше у мужчин и лиц старших возрастных групп. Ги -пергомоцистеинемия может быть обусловлена наличием ряда приобретенных и мультифакторных заболеваний: хронической почечной недостаточности, анемии, карциномы молочной железы, яичников и поджелудочной железы, гипотиреоза, псориаза [8]. Дефекты обмена гомоцистеина могут быть наследственно обусловлены. Врожденная гомоцистинурия в сочетании с гипергомо-
Клинико-генетические аспекты полиморфизма генов фолатного цикла в патогенезе ишемического инсульта
цистеинемией, встречающаяся в 1 случае на 100 тыс. живых новорожденных, развивается у гомозигот из-за недостаточности цистатион^-синтетазы. Клиническая картина этой ферментопатии характеризуется наличием деформаций скелета, аномалий развития глаз, в 50% случаев - умственной отсталостью. У больных имеется ранний атеросклероз, ведущий к развитию ишемиче-ской болезни сердца и/или острого нарушения мозгового кровообращения [4,7].
На сегодняшний день показана возможность возникновения гипергомоцистеинемии и связанных с ней патологических состояний в результате нарушения функции ферментов, участвующих в фолатном обмене, - MTHFR, MTRR, MTR.
Строение и полиморфизмы генов фолатного цикла.
Ключевым ферментом фолатного цикла является MTHFR (MIM 236250), которая переводит фолиевую кислоту в ее активную форму 5-метилтетрагидрофолат.
Много исследований посвящено взаимосвязи полиморфизма С667Т гена MTHFR с риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Ряд авторов гипер-гомоцистеинемию, вызванную рассматриваемой мутацией, относят к независимым факторам риска для коронарного атеросклероза [2,4].
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование включен 41 пациент, составивший основную группу, с острым ишемическим инсультом (ИИ), наблюдавшийся в Республиканском научном центре экстренной медицинской помощи. Диагноз ИИ верифицировали на основании клинико-инструмен-тальных (компьютерная томография головного мозга, цветное дуплексное сканирование экстракраниальных артерий) данных. Контрольная группа была сформирована из 41 неродственного здорового лица узбекской национальности без каких-либо тромбоз-ассоцииро-ванных заболеваний. Анализ генотипов и аллелей полиморфизма C677T гена MTHFR (Международный код rs1801133) путем стандартной полимеразной цепной реакции на термоциклерах CG-1-96 «Corbett Research» (Австралия) и Applied Biosistems-2720 (США) с использованием наборов ООО «АмплиКит» (Санкт-Петербург) согласно инструкции производителя. В качестве биологического материала использовали образцы ДНК, выделенной из лейкоцитов периферической крови. Расчет аллелей и генотипов, наблюдаемой (Hobs) и ожидаемой (H ) гетерозиготности, индекса фиксации Райта (D), показатели чувствительности (SE), специфичности (SP) и прогностической эффективности (AUC) проводили стандартными методами. Оценка отклонения распределений генотипов от канонического распределения Харди-Вайнберга проводилась с помощью компьютерной программы «GenePop». Для расчета коэффициента «отношения шансов» (OR - odds ratio) с 95% доверительным интервалом (CI - confidence interval) использовался статистический пакет «OpenEpi 2009, Version 2.3».
РЕЗУЛЬТАТЫ
По данным исследования, распространенность аллелей полиморфизма rs1801133 в основной группе составила 677С-78,1%, 677Т - 21,9%; в контрольной группе - 677С-82,9%, 677Т - 17,1%. Частота распределения генотипов в основной группе составила С/С - 61,0%,
С/Т - 34,1%, Т/Т - 4,9%, в контрольной группе - С/С -70,8%, С/Т - 26,8%, т/Т - 2,4%.
В основной группе отмечается соответствие распределению между наблюдаемой и ожидаемой показателями равновесия Харди-Вайнберга (х2=0,005; р=0,9823). Уровень наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности среди больных варьировал от 0,345 до 0,342, что подтверждается отрицательным значением индекса фиксации Райта (Р=-0,009). В контрольной группе также выявлено соответствие распределения генотипов закону равновесия Харди-Вайнберга (х2=0,001; р=0,9715). В контрольной группе уровень наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности среди больных варьировал от 0,268 до 0,266, что подтверждается отрицательным значением индекса фиксации Райта (Р=-0,006).
Показатели БЕ и БР данного генетического маркера соответствовали 0,57 и 0,46. Вычисленная прогностическая эффективность данного маркера составила Д11С=0,52.
При сравнительном анализе частот распределения аллелей и генотипов полиморфизма гб1801133 у лиц основной и контрольной групп были выявлены статистически недостоверные различия (р>0,05). Частота встречаемости мутантного аллеля 677Т у лиц основной и контрольной групп составила соответственно 21,9 и 17,1%. Согласно рассчитанному коэффициенту соотношения шансов носительство функционального неблагоприятного аллеля Т в положении 677 гена МТНРК почти в 1,54 раза не достоверно увеличивает риск развития тромбоза (х2=0,99; р>0,05; ОК=1,5; 95% С1 0,7-3,3).
Международный код полиморфизма: ге1801133
Интерпретация результатов
Сил
С/С genotip« С./Т Ü°rt4ti0d
Т/Т («nttip«
K- - генотип С/С; K-/+ - генотип C/T; K+ - генотип Т/Т; 1,6,7,9,10 - гомозиготный генотип С/С (нормальный генотип); 3,4,5,8 - генотип С/Т (гетерозиготный генотип); 2 - гомозиготный генотип Т/Т (мутантный генотип).
ВАРИАНТЫ ЗАКЛЮЧЕНИЯ:
C/C - нормальный вариант полиморфизма в гомозиготной форме; C/T - гетерозиготная форма полиморфизма; T/T - мутантный вариант полиморфизма, связанный с увеличением риска заболеваний, в гомозиготной форме. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Полиморфизм C677T гена MTHFR имеет этиологическое значение в развитии ишемического инсульта, и этот маркер может играть определенную роль в патогенезе данного заболевания и характере его течения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Калашникова Л.А., Добрынина Л.А., Устюжанина М.К. Гипергомоцистеинемия и поражение головного мозга. Неврол журн 2004; 3: 48-54.
48
Вестник экстренной медицины, 2015, № 4
Ш.Р. Мубараков, Х.Я. Каримов, К.Т. Бабаев
2. Скворцова В.И., Лимборская С.А., Сломинский П.А. и др. Генетика ишемического инсульта. Журн не-вропатол и психиатр (Прил. «Инсульт») 2001; 4: 10-18.
3. Федин А.И., Ефимов В.С., Кашежева А.З., Кромм М.А.
Гипергомоцистеинемия как фактор риска инсульта. Журн неврол и психиатр (Приложение «Инсульт») 2002; 6: 24-28.
4. Cattaneo M. Hyperhomocysteinemia, atherosclerosis and thrombosis. Thromb Haemost 1999; 81: 165-176.
5. De Marco P., Calevo M.G., Moroni A. et al. Study of MTH-
FR and MS polymorphisms as risk factors for Italian population. J Hum Genet 2002; 47: 319-324.
6. Frosst P., Blom H.J., Milos R. et al. A candidate genetic risk factor for cardiovascular disease: a common mutation in methylentetrahydrofolate reductase. Nat Genet 1995; 10: 111-113.
7. Graham I.M., Daly L.E., Refsum H. et al. Plasma homocysteine as a risk factor for vascular disease. J A M A 1997; 277: 1775-1781.
8. Hankey G.J., Eikelboom J.W. Homocystein and vessel pathology. Lancet 1999; 354: 407-413.
ИШЕМИК ИНСУЛЬТНИНГ РИВОЖЛАНИШИДА MTHFR ГЕН МАРКЕРИНИНГ РОЛИ
Мубараков Ш.Р., Каримов Х.Я., Бобоев К.Т.
Ишемик инсультда алмаштириб булмайдиган гомоцистеин аминокислотаси метаболизмининг бузилиши генетик х,амда экзоген характерга эга булиши мумкин. Гомоцистеин метаболизми реметеллаштириш реакцияси-дан иборатдир. Ушбу жараённинг асосий гени - бу метилентетра гидрофолатредуктаза (МТГФР) ферментнинг кодлаштирувчи гендир.
Контакт: Мубараков Шухрат Рустамович, врач-ординатор экстренной неврологии РНЦЭМП. 100115, Ташкент, Фархадская, 2. тел. +99890-972-03-44.
