CC BY
11УДК: 616. 28-008: 577. 125
РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМА «АПОПРОТЕИНА Е» В РАЗВИТИИ НЕВРОЖДЕННОЙ СЕНСОНЕВРАЛЬНОЙ ТУГОУХОСТИ С. Г. Бойко1, 2, А. И. Козлов3, А. М. Канева4, Е. Д. Санина3,
Н. Н. Потолицина4, Е. Р. Бойко4, Ю. К. Янов5
1 - Центр хорошего слуха ООО «Исток Аудио Трейдинг», г. Сыктывкар (Директор - канд. мед. наук С. Г. Бойко)
2 - Коми филиал ГОУ ВПО «Кировская государственная медицинская академия» в г. Сыктывкаре
(Зав. курсом оториноларингологии - канд. мед. наук С. Г. Бойко)
3 - Институт возрастной физиологии РАО, г. Москва
(Зав. лабораторией физиологической антропологии д. б. н. А. И. Козлов)
4 - Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар (Директор—академик РАН Ю. С. Оводов)
5 - ФГУ «Санкт-Петербургский НИИ ЛОР Росмедтехнологий»
(Директор - Засл. врач РФ, проф. Ю. К. Янов)
В настоящее время описаны гены, мутация которых обуславливает развитие врожденной сенсоневральной тугоухости (СНТ) [6], тогда как причины развития неврожденной тугоухости все еще обсуждаются. В целом неврожденная СНТ считается полиэтиологическим заболеванием, основные причины которого - сосудистая патология, токсические воздействия, травмы, шум [1]. Считается, что гиперлипидемия коррелирует с неврожденным нарушением слуховой функции, и продолжается поиск современных биохимических маркеров, обладающих диагностической значимостью [27]. Одним из перспективных современных кардиомаркеров является «апопротеин Е» (апоЕ), причем нами недавно было показано, что примерно у 50% пациентов с чистой формой СНТ выявляются отклонения в содержании сывороточного апоЕ [7].
АпоЕ входит в состав всех классов сывороточных липопротеидов человека [22]. Основным местом синтеза апоЕ (до 80%) являются клетки паренхимы печени, которые секретируют апоЕ в составе липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП). Остальная часть циркулирующего в плазме крови апоЕ синтезируется в других периферических тканях, в которых обнаружена мРНК апоЕ: в астроцитах, нервных клетках, зрелых макрофагах, надпочечниках, почках, яичниках, селезенке, мышцах и др. [22].
Предполагается, что эволюционно формирование апоЕ привело к становлению активного рецепторного поглощения клетками высших жирных кислот (ВЖК) [8]. В целом апоЕ оказывает влияние на метаболизм липидов через взаимодействие данного апобелка с апоЕ-рецепто-рами печени и апоВ,Е-рецепторами тканей [21]. В основе холестерин-транспортной функции апоЕ, лежит его способность связывать холестерин и его эфиры [2], что обеспечивает один из механизмов антиатерогенного действия липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) [16]. Ан-тиатерогенный эффект апоЕ реализуется за счет акцепции им и обратного транспорта холестерина из мембран клеток артериальной стенки в печень, причем, R. К. Та^1га1а и др. [24] показали, что реализация этого эффекта у животных может наблюдаться и в отсутствие значимых изменений уровня общего холестерина (ОХ) в крови.
Российская оториноларингология №2 (39) 2009
Подтверждено участие апоЕ в развитии нейродегенеративных заболеваний. Известно, что спинномозговая жидкость содержит апоЕ, причем предполагается, что он синтезируется нервными клетками, поскольку другие классы апобелков в этой жидкости присутствуют в значительно меньшем количестве. В клетках головного мозга отмечено довольно высокое содержание мРНК апоЕ (30% относительно гепатоцитов) [12]. Показано участие данного белка в регенерации поврежденных периферических нервов, поскольку выявляется резкое увеличение (до 200 раз) содержания апоЕ в участках повреждения нервного ствола. Максимальное содержание апоЕ в точках регенерации нервных волокон наблюдается через 7-10 суток после их перерезки, а возврат к исходному уровню отмечается через 8 недель, когда заканчивается регенерация поврежденного нерва. В этом процессе участвуют макрофаги моноцитарного происхождения, которые продуцируют апоЕ в повышенных количествах. В астроцитах мозга описана экспрессия гена апоЕ в экспериментах с моделированием бактериального воспаления, что также отражает важное значение апоЕ в регенеративных процессах в тканях нервной системы [11].
Установлен полиморфизм апоЕ [28] и описаны три основных аллеля гена апоЕ, обозначенные как е2, е3, е4, что приводит к существованию его гомозиготных (Е2/2, Е3/3, Е4/4) и гетерозиготных генотипов (Е2/2, Е3/3, Е4/4). Полиморфные формы апоЕ отличаются между собой аминокислотными остатками в положениях 112 и 158, что оказывает существенное влияние на сродство изоформ апоЕ к рецепторам. Считается, что апоЕ2 взаимодействует с рецепторами с низким сродством, которое составляет менее 2% от соответствующей величины для апоЕ3, тогда как сродство апоЕ4 к рецепторам несколько выше, чем у апоЕЗ [29].
Наличие изоформы апоЕ2 связано с нарушением превращения липопротеидов промежуточной плотности (ЛППП) в липопротеиды низкой плотности (ЛПНП). В результате снижения доставки холестерина в печень происходит увеличение синтеза ЛПНП-рецепторов и, соответственно, уменьшение концентрации ЛПНП в плазме, но в то же время наблюдается накопление в крови ЛППП. Поэтому для генотипа Е2:Е2 свойственно более высокое содержание триглицеридов (ТГ) и более низкое содержание ОХ в крови по сравнению с генотипом Е3:Е3, который рассматривается как нормальный из-за более частого обнаружения среди здоровых лиц [14]. При генотипе Е4:Е4 наблюдается повышенное содержание в крови ОХ и холестерина ЛПНП вследствие увеличенного клиренса частиц, несущих апоЕ4, что значительно замедляет синтез ЛПНП-рецепторов [9]. Следует отметить, что общие закономерности не исключают индивидуальных различий в уровне липидов при разных генотипах апоЕ. Так, например, у финнов с генотипом Е3/Е3 концентрация сывороточного ОХ выше по сравнению с жителями Японии с аналогичным генотипом, что отражает влияние характера питания, этнических особенностей и социально-культурных традиций.
Изоформы апоЕ проявляют разную антиоксидантную активность - изоформа апоЕ2 обладает наибольшими антиоксидантными свойствами, а апоЕ4 наименьшими [13]. Чувствительность изоформ апоЕ к свободнорадикальным процессам (СРО) уменьшается в ряду Е4: Е3: Е2 [23].
Аллель е4 является фактором риска развития болезни Альцгеймера - при генотипе апоЕ4/ 4 риск развития болезни Альцгеймера составляет более 90%, тогда как у гетерозигот е4 (генотипы апоЕ3/4 и апоЕ2/4) - менее 20-50% [17].
Наиболее распространенным аллелем гена апоЕ во всем мире является аллель е3. В странах Европы и Северной Америки частота встречаемости аллеля е3 колеблется от 67% до 80% [20]. Наибольшая частота встречаемости аллеля е3 выявлена в странах Азии и Средиземноморья (80-90%) [10], наименьшая (40-65%) у жителей Папуа Новой Гвинеи и у аборигенов Африки [18].
Диапазон концентраций апоЕ в крови человека в норме составляет 2,7-4,5мг/дл. Физиологические колебания содержание апоЕ в крови зависят от генетических особенностей, пола, возраста, а также от воздействия внешних факторов [15]. Считается, что полиморфизм гена данного белка оказывает существенное влияние на концентрацию апоЕ в крови. В то же время, большинство исследователей отмечают, что на концентрацию апоЕ в периферической крови значимое влияние оказывают многие внешние факторы, что было убедительно продемонстрировано в исследованиях на монозиготных близнецах, проживающих в разных условиях и имеющих различные уровни апоЕ в крови [26].
Научные статьи
Цель настоящего исследования - изучение роли полиморфизма апоЕ в развитии неврожденной сенсоневральной тугоухости.
Материал и методы исследования. Сплошным методом обследовались все пациенты, посетившие прием сурдолога в Республиканском диагностическом центре, затем отбирались пациенты с «чистой» формой хронической СНТ (I группа, n=40). Из группы наблюдения исключались лица со смешанной формой тугоухости, с СНТ, возникшей как следствие воспалительных процессов, приема ототоксических препаратов, тяжелых травм. Активность процесса определяли при сборе анамнеза, изучении амбулаторных карт больных. Сплошным методом обследовались работники одного предприятия (работающие мужчины), имеющие на своих рабочих местах по показателям аттестации рабочих мест установленный уровень шума, равный 90Дб (II группа, n=63). Еще одну группу составили здоровые студенты-медики (III группа, n=14), у которых в ходе углубленного клинико-биохимического обследования была исключена патология ЛОРорганов.
Анализ клинико-биохимических показателей выполнялся нами как описано ранее [5]. Углубленное сурдологическое обследование включало тональную пороговую аудиометрию в экранированной сурдокамере в расширенном диапазоне от 125 Гц до 16 000Гц, речевую и импе-дансную аудиометрию как описано ранее [7].
Для выделения геномной ДНК использовали образцы венозной крови объемом 10 мл. Выделение ДНК осуществляли методом фенольно-хлороформной экстракции [25].
Генотипирование полиморфизмов Cys112Arg (NCBI ss569295) и Arg158Cys (NCBI ss9266) проводили методом ПЦР-ПДРФ с использованием условий и праймеров, описанных ранее [4, 19]. ПЦР-продукт обрабатывали рестрикционной эндонуклеазой Bst HH1 и подвергали электрофорезу в 7% полиакриламидном геле для определения размера фрагментов.
Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с помощью прикладного пакета программ «STATISTICA» (версия 6.0, StatSoft Inc, 2001). Достоверность различий между изучаемыми выборками по анализируемым показателям оценивали с помощью критерия Крускала-Уоллиса с последующим попарным межгрупповым сравнением величин методом Данна. Для выявления функциональных взаимосвязей между изучаемыми показателями вычисляли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Различия и коэффициенты корреляции считали значимыми при р<0,05.
Результаты исследования. Исследование показало, что уровень основных сывороточных липидов во всех трех представленных группах (табл. 1) находился в пределах рекомендованного норматива [3]. Особенностью отобранных для обследования групп был разный возраст обследованных мужчин в группах. Несколько более низкий уровень ОХ, ТГ, мочевой кислоты (МК) в III группе был связан с более молодым возрастом этих лиц. Показатели сывороточного апоЕ во II и III группах были ниже норматива, а в I группе в пределах нормы. Наблюдающиеся межгрупповые различия исследованных биохимических показателей были в целом закономерны, и отражали особенности каждой из представленных в таблице групп. Следует отметить, что I и II группы значимо различались только показателям апоЕ.
Таблица 1
Показатели сывороточных липидов и мочевой кислоты в обследованных группах мужчин (M±SD)
Возраст, лет ОХ, ммоль/л ТГ, ммоль/л апоЕ, мг/дл Мочевая кислота, мкмоль/л
I группа, n=40 46,1±13,4 4,19±0,85* 1,13±0,40* 3,36±1,15# 366,4±62,7*
II группа, n=63 33,5±5,9 4,05±0,71 1,29±0,94* 2,29±1,29 372,2±91,8*
III группа, n=14 21,6±1,6 3,61±0,40 0,72±0,11 2,76±1,19 287,0±55,2
Примечание: * - различия по сравнению с III группой достоверны при р<0,05; # - различия по сравнению с II группой достоверны при р<0,05.
Российская оториноларингология №2 (39) 2009
Анализ соответствий по таблице частот аллелей в обследованных выборках показал (табл. 2), что главные межгрупповые отличия заключаются в частоте аллеля е2 (относительная инерция равна 0,87). Поэтому дальнейший анализ проводился сравнением групп по частотам аллеля е2 с применением ^критерия Стьюдента для независимых выборок. Достоверных отличий на уровне 5% значимости между группами не выявлено. Таким образом, несмотря на различия в показателях здоровья, условиях выполнения трудовой деятельности, уровне сывороточного апоЕ генетически все три группы не выявляли различий по распределению аллелей гена апоЕ. Наиболее распространенным аллелем в группах был аллель е3, что является типичным для России в целом. Формирование СНТ у пациентов (I группа) не было, как свидетельствуют представленные данные, связано с изменением частот аллелей. Полученные материалы позволяют предполагать, что влияние полиморфизма гена апоЕ не вносит существенного вклада в формирования чистой формы СНТ.
Таблица 2
Частоты аллелей гена АроЕ в обследованных группах мужчин
Группа Размер выборки Частоты аллелей (%)
e2 e3 e4
I группа, n=40 40 5,3 76,3 18,4
II группа, n=63 63 6,3 75 18,7
III группа, n=14 14 15,4 69,2 15,4
Выводы:
1. Распределение частот аллелей апопротеина Е у пациентов с сенсоневральной тугоухостью соответствует средним показателям по России.
2. Формирование сенсоневральной тугоухости у мужчин не выявляет связи с полиморфизмом гена апопротеина Е.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анохина Е. А. Применение перфторана в лечении больных с острой формой сенсоневральной тугоухости и изучение его влияния на оксидантную и антиоксидантную системы плазмы крови / Е. А. Анохина // Рос. оторинолар. - 2007. - №1. - С. 15-17.
2. Взаимодействие холестерина с полипептидами и аминокислотами / А. Н. Климов, Г. В. Титова, К. А. Кожевникова и др. // Биохимия. - 1982. - Т. 47, №2. - С. 226-232.
3. Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза. / Рек. экспертов Всерос. научн. общ. кардиологов (ВНОК). М.: 2004. - 35 с.
4. Исследование полиморфизма гена аполипопротеина Е в популяциях Волго-Уральского региона / О. Е. Мустафина, И. А. Туктарова, А. М. Бикмеева и др. // Генетика. - 2001. - Т. 37, №4. - С. 558-562.
5. Корреляционная связь концентрации мочевой кислоты, АПО-Е и АПО-С3 в условиях нормо- и гиперлипидемии / E. P Бойко, А. О. Овечкин, А. М. Канева и др. // Терапевтический архив. - 2007. - Т. 79, №12. - С. 51-54.
6. Маркова Т. Г. Перспективы развития генетических исследований в сурдологии / Т. Г. Маркова, Н. Л. Кунельская // Рос. оторинолар. - 2008. - №3. - С. 62-66.
7. Особенности метаболизма апопротеида Е и процессов свободнорадикального окисления в патогенезе развития сенсоневральной тугоухости / С. Г. Бойко, А. М. Канева, А. Д. Пчелинцева и др. //Там же. - №2. - С. 5-10.
8. Титов В. Н. Лабораторная диагностика и диетотерапия гиперлипопротеидемий (биологические основы) /
B. Н. Титов. - М.: ИД Медпрактика - М, 2005. - 328 с.
9. Abnormal in vivo metabolism of apolipoprotein E4 in humans / R. E. Gregg, L. A. Zech, E. J. Schaefer et al. // J. Clin. Invest. - 1986. - Vol. 78. - P 815-821.
10. APOE polymorphism in a rural older population-based sample in India / B. K. Thelma, R. C. Juyal, H. H. Dodge et al. // Hum. Biol. - 2001. - Vol. 73, N 1. - P 135-144.
11. Apolipoprotein E gene expression in astrocytes: developmental pattern and regulation / Y. Mouchel, T. Lefrancois,
C. Fages et al. // Neuroreport. - 1995. - Vol. 7, N 1. - P 205-208.
12. Apolipoprotein E mRNA is abundant in the brain and adrenals, as well as in the liver, and is present in other peripheral tissues of rats and marmosets / N. Elshourbagy, W. Liao, R. Mahley et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1985. -Vol. 82, N 1. - P. 203-207.
13. Apolipoprotein E phenotype affects the malondialdehyde-modified LDL concentration and forearm endothelial function in postmenopausal women / M. Tsuda, M. Sanada, Y. Higashi et al. // Clin. Endocrinol. (Oxf). - 2004. -Vol. 61, N 5. - P. 619-625.
14. Apolipoprotein E phenotypes and hyperlipidemia / G. Utermann, I. Kindermann, H. Kaffarnik et al. // Hum. Genet. -1984. - Vol. 65. - P. 232-236.
15. Biological variations and genetic reference values for apolipoprotein E serum concentrations: results from the STANISLAS cohort study / M. Vincent-Viry, F. Schiele, R. Gueguen et al. // Clinical Chemistry. - 1998. - Vol. 44. -P. 957-965.
16. Eisenberg Sh. High density lipoprotein metabolism / Sh. Eisenberg // J. Lipid Res. - 1984. - Vol. 25, N 10. - P. 1017-1058.
17. Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer’s disease in late onset families / E. H. Corder, A. M. Saunders, W. J. Strittmatter et al. // Science. - 1993. - Vol. 261. - P. 921-923.
18. High frequency of the apolipoprotein E *4 allele in African pygmies and most of the African populations in sub-Saharan Africa / L. Zekraoui, J. P. Lagarde, A. Raisonnier et al. // Hum. Biol. - 1997. - Vol. 69, N 4. - P. 575-581.
19. Hixson J. E. Restriction isotyping of human apolipoprotein E by gene amplification and cleavage with HhaI / J. E. Hixson, D. T. Vernier // J. Lipid Research. - 1990. - Vol. 31. - P. 545-548.
20. Howard B. V. Association of apolipoprotein E phenotype with plasma lipoproteins in African-American and white young adults. The CARDIA Study / B. V. Howard, S. S. Gidding, K Liu // Am. J. Epidemiol. - 1998. - Vol. 148, N 9. - P. 859-868.
21. Mahley R. W. Lipoprotein receptors and cholesterol homeostasis / R. W. Mahley, T. L. Innerarity // Biochim. Biophys. Acta. - 1983. - Vol. 737. - P. 197-222.
22. Mahley R. W. Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role in cell biology / R. W. Mahley / / Science. - 1988. - Vol. 240. - P. 622-630.
23. Miyata M. Apolipoprotein E allele-specific antioxidant activity and effects on cytotoxicity by oxidative insults and beta-amyloid peptides / M. Miyata, J. D. Smith // Nat. Genet. - 1996. - Vol. 14. - P. 55-61.
24. Reduction of isoprostanes and regression of advanced atherosclerosis by apolipoprotein E / R. K. Tangirala, D. Pratico, G. A. FitzGerald et al. // J. Biol. Chem. - 2001. - Vol. 276. - P. 261-266.
25. Sambrook J. Molecular Cloning:A Laboratory Manual / J. Sambrook, E. F. Fritsch, T. Maniatis. - N. Y.: Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. - 479 p.
26. Serum lipids and apolipoprotein E phenotypes in identical twins reared apart / K. Kervinen, J. Kaprio, M. Koskenvou et al. // Clin. Gehet. - 1998. - Vol. 53, N 3. - P. 191-199.
27. Suzuki K. Influence of serum lipids on auditory function / K. Suzuki, M. Kaneko, K. Murai. //Laryngoscope. - 2000. -Vol. 110, N 10, pt. 1. - P. 1736-1744.
28. Utermann G. Polymorphism of apolipoprotein E and occurrence of dysbetalipoproteinaemia in man / G. Utermann, M. Hees, A. Steinmetz // Nature. - 1977. - Vol. 269. - P. 604-607.
29. Weisgraber K. H. Abnormal lipoprotein receptor-binding activity of the human E apoprotein due to cysteine-arginine interchange at a single site / K. H. Weisgraber, T. L. Innerarity, R. W. Mahley // J. Biol. Chem. - 1982. - Vol. 257. -P. 2518-2521.
УДК: 616. 22-006. 6-036. 22(470. 55)
ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ГОРТАНИ В ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ В. С. Васильев *, С. В. Яйцев *, Ю. С. Васильев **
Областной клинический онкологический диспансер, г. Челябинск (Главный врач - член-кор. РАМН, проф. А. В. Важенин)
*ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»
(Зав. каф. онкологии - проф. С. В. Яйцев)
**Уральская государственная медицинская академия дополнительного образования, г. Челябинск
(Зав. каф. онкологии и радиологии - член-кор. РАМН, проф. А. В. Важенин)
Среди населения планеты рак гортани составляет приблизительно 2% (2-5% в разных странах мира) по отношению к злокачественным новообразованиям всех локализаций и занимает 18 место в структуре онкологической заболеваемости на оба пола [2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10]. Это соответствует приблизительно 160 000 новых случаев рака гортани ежегодно по всему земному шару.
