CC BY
18DOI: 10.24411/2181-0443/2020-10163
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА АССОЦИАЦИИ ПОЛИМОРФИЗМА ^1107946 ГЕНА СОЬ1А1 С РИСКОМ РАЗВИТИЯ МИОПИИ
Икрамов Отабек Азизбекович
Андижанский государственный медицинский институт
Изучение генов-кандидатов подтверждает, что близорукость на самом деле является настолько поли-физиологической и сложной патологией, что исследования отдельных генов-кандидатов вряд ли продемонстрируют полноту взаимодействий и взаимосвязи, необходимые для учета значения большинства генов восприимчивости для развития этой болезни.
Ключевые слова: миопия, полиморфизм ^1107946, ген COL1A1, клиническая рефракция, аллель, генотип.
Как известно, миопия (Н52.1) является широко распространенной во всем мире аномалией рефракции зрения, представляющей
разновидность аметропии,
приводящей к значительным общественным и социально-экономическим проблемам [1, 2]. За прошедшее десятилетие весьма расширилось представление
молекулярно-биологических механизмах, предопределяющих ошибку рефракции, что еще больше подтверждает предположения о том, что близорукость является результатом сложного
взаимодействия между генетической предрасположенностью и
воздействием окружающей среды [4]. На протяжении многих лет в мировой литературе существовали различные мнения по поводу того, является ли миопия преимущественно
генетической или обусловлена воздействием внешних факторов [5, 6].
Двойные исследования с идентичными (монозиготными) близнецами, продемонстрировали более высокую согласованность с наличием и выраженностью рефракционной ошибки, чем у неидентичных (дизиготных)
близнецов, что можно рассматривать как подтверждение значения генетических факторов в развитии
миопии [7, 8]. Подобные исследования миопии подтвердили, что наследуемость при близорукости достигала 91%. Еще одним подтверждением значения
генетических факторов в
возникновении и развитии миопии могут служить наблюдаемые ассоциации между силой рефракции у родителей и их детей [9, 10]. Исследования миопии, в которых был проведен традиционный
генетический анализ связей, выявили ряд потенциальных локусов для генов, связанных с миопией, однако не была доказана этиологическая роль так называемых "причинных" генов [11, 12]. В связи с этим в качестве генов, ассоциированных с развитием миопии, в первую очередь рассматриваются гены коллагенов и гены ферментов, участвующих в метаболизме коллагенов. Коллаген -это белок, который укрепляет и поддерживает многие ткани тела, включая хрящ, кость, сухожилие, кожу и склеру глаза.
Цель исследования.
Определение ассоциативной связи полиморфизма ^1107946 гена COL1A1 с миопии в Узбекистане.
Материал и методы исследования. Обследуемая группа состояла из 237 человек, проживающих на территории
Узбекистана. В группу условно-здоровых лиц, не имеющих в анамнезе миопии, было включено 137 человек. В основную группу вошло 100 пациентов. Диагноз миопии был установлен на основании данных полученных клинико-офтальмологическими (биомикроскопия, периметрия,
авторефрактометрия) и
инструментальными исследованиями в клинике Андижанского Государственного
медицинского Министерства Республики
института Здравоохранения Узбекистан.
Молекулярно-генетическая часть данной работы выполнена на базе отдела молекулярной медицины и клеточных технологий Научно-исследовательского института
Гематологии и Переливания крови МЗ РУз.
Материалом для молекулярно-генетического анализа служили образцы ДНК, выделенные из лейкоцитов периферической
венозной крови. Выделение ДНК производили при помощи набора для выделения ДНК «Ампли Прайм Рибо-преп» (ООО «НекстБио», Россия) в
соответствии с инструкциями фирмы-производителя. Определение концентрации полученного
препарата нуклеиновых кислот в пробах проводили
спектрофотометрически на приборе NanoDrop-2000 (NanoDrop
Technologies, США). Тестирование полиморфизма rs1107946 гена COL1A1 проводили на ПЦР-амплификаторе Rotor Gene 6000 (Corbett, Австралия), с
использованием тест-системы
компании «Синтол» (Россия), согласно инструкции производителя.
Статистическая обработка результатов проводилась с помощью компьютерного пакета
статистических программ «WINPEPI 2016, Version 11.65».
Результаты и обсуждение. Молекулярно-генетическое исследование в контрольной группе показало, что частота выявления минорного аллеля А полиморфизма rs1107946 гена COL1A1 составила 18,2 %. Распределение генотипов в контрольной и основной группах при этом соответствовало равновесию Харди-Вайнберга (РХВ) (табл. 2, 3).
Таблица 2
Уровень гетерозиготности полиморфного варианта rs!107946 гена
Исследуемые группы n Уровень Коэффициент отклонения D*
гетерозиготности
Hobs Hexp
Контрольная группа 137 0,277 0,298 -0,07
Основная группа 100 0,49 0,416 0,17
Примечания: D* - коэффициент относительного отклонения, Hobs - наблюдаемая гетерозиготность. Hexp - ожидаемая гетерозиготность.
В контрольной группе было выявлено относительно низкое генное разнообразие: уровень ожидаемой гетерозиготности, Hexp, соответствует 0,298, где 0,2<Hexp<0,3. Коэффициент D* принимает отрицательные значения, что говорит о недостатке гетерозигот,
уровень которых соответствует оптимальным значениям ф*= -0,070). Среди пациентов с миопией, при наличии умеренной
гетерозиготности Hexp=0,41
(0,4<Hexp<0,5), показан умеренный избыток гетерозигот D*= 0,17.
Таблица 3
Распределение аллелей и генотипов полиморфизма «1107946 гена COL1A1 _ в исследуемых группах _
Исследуемые группы Частоты аллелей HWE Частота генотипов
С А С/С С/А А/А
Контрольная группа (n=137) 0,82 0,18 Наблюдаемая 0,679 0,277 0,044
Ожидаемая 0,668 0,298 0,033
Х2 0,276 0,202 0,453
У p и У х2 Р =0,4 U0; х2=0,678
Основная группа(n=100) 0,71 0,30 Наблюдаемая 0,46 0,49 0,05
Ожидаемая 0,497 0,416 0,087
Х2 0,276 1,32 1,57
У Р и У х2 p =0,205; х2=3,17
При этом, теоретически, ожидаемая частота распределения генотипов в контрольной группе составила - C/C=0,668, C/A=0,298, A/A=0,033, а фактически
наблюдаемая: C/C =0,679; C/A = 0,277; A/A =0,044.
Полученные данные в основной группе пациентов также согласованы с РХВ, где х2=0,41 и p=0,68. Ожидаемая частота генотипов в этой группе составила: C/C=0,497; C/A=0,416; A/A=0,087, а наблюдаемая: C/C=0,46; C/A=0,49; AA =0,05.
Анализ распространенности показателей генотипов выявил, что в группе больных с миопией распространенность генотипа С/С составляет 46,0% (n=46), генотипа C/A - 49,0% (n=49) и генотипа A/A -5,0 % (n =5), а в группе популяционного контроля -показатели распространенности генотипа соответственно составляют - 67,9% (n=93), 27,7% (n =38) и 4,4% (n=6) (табл. 4).
Таблица 4
Частота распределения аллелей и генотипов полиморфизма^1107946 гена COL1A1 в группах пациентов и контроля
Группа n Частота аллелей Частота распределения генотипов
C A C/C C/A A/A
n % n % n % n % n %
Миопия 100 141 70,5 59 29,5 46 46,0 49 49,0 5 5,0
Контрольная группа 137 224 81,8 50 18,2 93 67,9 38 27,7 6 4,4
В популяционной выборке условно здоровых лиц частота мажорного С аллеля статистически значимо выше, чем в основной
группе, и связана с низким риском развития заболевания (х2=7,64; p=0,0057; RR=0,71; 95% CI: 0,58-0,89).
Таблица 5
Ассоциативная связь между полиморфизмом «1107946 гена COL1A1 и риском развития миопия (п=100)
Аллели и генотипы Статистическое различие
Relative risk Odds ratio X2 Yat es corrected Chi-square p-value
RR 95% CI: OR 95% CI:
С 0,71 0,58-0,89 0,53 0,35-0,82 7,64 0,0057
А 1,40 1,13-1,74 1,87 1,22-2,89
С/С 0,60 0,45-0,81 0,40 0,24-0,69 10,53 0,0012
С/А 1,70 1,26-2,30 2,61 1,50-4,53 10,91 0,001
А/А 1,37 0,69-2,74 1,68 0,49-5,81 0,25 0,62
Для Т аллеля было показано наличие прямой связи с носительством данного аллеля и вероятностью заболевания (RR=1,40; 95% CI: 1,13 - 1,74). В основной группе для гомозиготного С/С генотипа показано уменьшение риска заболевания: RR=0,60 (95% CI:0,45-0,81), х2=10,53; p=0,0012, тогда как генотипы с неблагоприятным аллелем приводят к значимому повышенному риску: для гетерозигот С/А он увеличивается в 1,7 раза (х2=10,9; p=0,001; RR=1,70; 95% CI:1,26-2,30), для гомозигот А/А - в 1,37 раз (Х2=0,25; p=0,62; RR=1,37; 95% CI: 0,69-2,74) (табл. 5).
В основной группе шанс обнаружить С аллель статистически значимо ниже в группе больных: OR=0,53; 95% CI: 0,35-0,82; х2=7,64; p=0,0057 тогда как шанс обнаружения А аллеля повышается более чем в 1,87 раза (OR=1,87; 95% CI: 1,22-2,89). Выявлена
протективная функция генотипа С/С по отношению риска развития заболевании: частота данного генотипа статистически значимо ниже в выборке пациентов (OR=0,40; 95% CI: 0,24-0,69; х2=10,53; p=0,0012). Тогда как
неблагоприятные генотипы С/Т и
Т/Т встречаются в 2,6 и 1,7 раза чаще среди больных основной группы по сравнению с контролем (OR=2,61; 95% П: 1,50 - 4,53, и OR=1,68; 95% С1: 0,49 - 5,81, соответственно).
Распределение генотипов ^1107946 в группах людей с миопией средней степени и миопией высокой степени не имело статистически значимых отличий от таковых в контрольной группе (р = 0,400 и р = 0,338).
Изучение генов-кандидатов подтверждает, что близорукость, по сути, является настолько
полиэтиологичной и сложной патологией, что исследования отдельных генов-кандидатов вряд ли способны продемонстрировать всю полноту взаимодействий и отношений, необходимых для учета значения большинства генов восприимчивости к развитию данного заболевания.
Таким образом, проведенный анализ ^1107946 полиморфизма гена COL1A1 позволяет сделать следующие выводы:
1. Частота встречаемости полиморфизма ^1107946 гена COL1A1 минорного А аллеля у больных с миопией в Узбекистане составила 30%.
2. Выявлена статистически значимая ассоциация аллеля А и гетерозиготного генотипа С/А полиморфизма Г81107946 гена СОПЛ! с риском развития миопии.
3. Наличие аллеля С и генотипа С/С полиморфизма ГБ1107946 гена COL1A1 понижает риск развития миопии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Pan C.W, Ramamurthy D., Saw S.M. Worldwide prevalence and risk factors for myopia. Ophthalmic Physiol Opt 2012; 32: 3-16.
2. Zheng Y.F., Pan C.W., Chay J, Wong T.Y., Finkelstein E, Saw SM. The economic cost of myopia in adults aged over 40 years in Singapore. Invest Ophthalmol Vis Sci 2013; 54: 7532-7.
3. Flitcroft, D.I., Loughman, J., Wildsoet, C. F., Williams, C., Guggenheim, J. A. Novel Myopia Genes and Pathways Identified From Syndromic Forms of Myopia //Investigative ophthalmology & visual science. - 2018. - Т. 59. - №. 1. - С. 338-348.
4. Foster P. J., Jiang Y. Epidemiology of myopia //Eye. - 2014. - Т. 28. - №. 2. - С. 202.
5. Morgan I., Rose K. How genetic is school myopia? Prog Retin Eye Res. 2005; 24: 1-38.
6. Mutti D.O., Zadnik K., Adams A.J. Myopia. The nature versus nurture debate goes on. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1996; 37: 952-957.
7. Sanfilippo P.G., Hewitt A.W., Hammond C.J., Mackey DA. The heritability of ocular traits. Surv Ophthalmol. 2010; 55: 561-583.
8. Liew S.H., Eisner H., Spector T.D., Hammond C.J. The first "classical" twin study? Analysis of refractive error using monozygotic and dizygotic twins published in 1922.Twin Res Hum Genet. 2005; 8: 198-200.
9. O'Donoghue L., Kapetanankis V.V., McClelland J.F., et al. Risk factors for childhood myopia: findings from the NICER study. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015; 56: 1524-1530.
10. Jones L.A., Sinnott L.T., Mutti DO, Mitchell GL, Moeschberger ML, Zadnik K. Parental history of myopia, sports and outdoor activities, and future myopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2007; 48: 3524-3532.
11. Young T.L., Metlapally R, Shay A.E. Complex trait genetics of refractive error. Arch Ophthalmol. 2007; 125: 38-48.
12. Hawthorne F.A., Young T.L. Genetic contributions to myopic refractive error: insights from human studies and supporting evidence from animal models. Exp Eye Res. 2013; 114: 141-149.
13. URAZBAEV I. et al. DEVELOPMENT OF AGROTECHNICAL METHODS AND APPLICATION OF BIOMELIORANT PLANTS IN THE LOWER AREAS OF AMUDARYA //Journal of Critical Reviews. -2020. - Т. 7. - №. 11. - С. 1327-1331.
14. Niyazova Z., Khegay L., Rakhmanov A. EVALUATION OF AN IRRITATING AND ALLERGIZING ACTION OF A BIOPELLICLE FOR THE TREATMENT OF PENETRATING EYE INJURIES //Journal of Critical Reviews. - 2020. - Т. 7. - №. 11. - С. 1321-1326.
15. Салахиддинов К. З. и др. Раневые покрытия-как эффективный метод лечения ожоговых ран.
16. Zebiniso N. et al. FEATURES OF PSYCHOLOGICAL REHABILITATION IN PATIENTS WITH EYE INJURIES.
17. Сыдиков А. А. и др. РЕЗУЛЬТАТЫ ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛЁНОЧНОГО БИОПОКРЫТИЯ «NOVACEL ZIYO» В ТЕРАПИИ ПРОНИКАЮЩИХ РАНЕНИЙ ГЛАЗ //Re-health journal. - 2020. - №. 3-2 (7).
