Биологические науки, генетики и цитология

Биологические науки, генетики и цитология

Булгакова И.В., Бушуева О.Ю., Солодилова М.А., Полоников А.В.

Курский государственный медицинский университет

ПОЛИМОРФИЗМ ILE462VAL ГЕНА CYP1A1 И ЕГО РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ

Гипертоническая болезнь (ГБ) - самое распространенное сердечно-сосудистое заболевание в мире, являющимся одним из ведущих факторов риска развития кардио- и цереброваскулярной патологии. C точки зрения медицинской генетики гипертоническая болезнь представляет собой мультифакториальное полигенное заболевание, развитие которого определяется сложным характером взаимодействия множества генов с разнообразными факторами окружающей среды. Основным направлением исследований в настоящее время является изучение эколого-генетических аспектов формирования мультифакториальных заболеваний. Основу данного направления составляет гипотеза о том, что генетический механизм предрасположенности к МФЗ реализуется при непосредственном участии неблагоприятных средовых факторов, которые за последнее время среди всех средовых факторов являются ведущими. Согласно данной концепции генетическую основу развития МФЗ составляет неблагоприятные сочетания множества т.н. «генов внешней среды» (включающих гены ферментов антиоксидантной системы, гены ферментов системы биотрансформации ксенобиотиков). При их участии неблагоприятные экологические факторы природы приводят к формированию подавляющего большинства болезней человека. Биотрансформация представляет собой трехэтапный процесс, включающий фазу активации (1 фаза), собственно детоксикацию (2 фаза) и выведение (3 фаза). В ходе 1 фазы молекула токсического вещества обогащается полярными функциональными группами, что делает ее, с одной стороны, более растворимой в воде, с другой стороны, этот промежуточный метаболит становится более реакционно-способным и токсичным. К ферментам 1-й фазы биотрансформацииксенобиотиков относятся: монооксигеназы семейства цитохромов Р450(CYP1-CYP3), алкогольдегидрогеназы, альдегиддегидрогеназы, пероксидазы, флавопротеинредуктазы, эпоксидгидролазы, эстеразы и амидазы. Гены, ответственные за процессы детоксикации, являются важным звеном в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний. Большая роль среди них принадлежит семейству генов цитохрома Р-450 и ферментам глутатион-S-трансфераз. Полиморфизм этих генов определяет характер спектра реакционноспособных метаболитов ксенобиотика и динамику их детоксикации. Семейство цитохрома Р-450 состоит из трех генов: CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1. Цитохромы Р-450 осуществляют биоактивацию полициклических ароматических углеводородов. Установлено, что CYP1A1 не обнаруживается в нормальной ткани, а экспрессируется лишь под действием ксенобиотиков. Целью работы явилось изучение вклада полиморфных вариантов гена CYP1A1 в формировании предрасположенности к гипертонической болезни. Материалом для исследования послужила популяционная выборка жителей Центрально-Черноземного региона России. В исследование было вовлечено 500 больных ГБ, а также 480 практически здоровых добровольца. По полу и возрасту больные ГБ не отличались от контрольной группы (р<0.05). В процессе исследования были использованы методы клинического обследования пациентов, для верификации диагноза артериальной гипертензии. Производился забор венозной крови для выполнения молекулярно-генетических исследований. Выделение геномной ДНК осуществляли методом фенольно-хлороформной экстракции и преципитации этанолом. Генотипирование полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 проводили методом ПЦР в режиме ”реального времени”. Генетико-статистические методы использовались для расчета параметров распределений признаков, средних значений и стандартных отклонений.

Распределение частот генотипов полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 и их соответствие популяционному равновесию Харди–Вайнберга (РХВ) проводилось раздельно в контрольной группе и в группе больных с гипертонической болезнью. В таблицах 1 и 2 представлены частоты генотипов в выборке больных с гипертонической болезни и в контрольной группе.

Таблица 1

Распределение частот генотипов и значения гетерозиготности по полиморфизму Ile462Val гена CYP1A1 в группе больных с гипертонической болезнью

Ген	Полиморфизм и его локализация в гене	генотип	Распределение генотипов		Уровень гетерозиготности		χ², (p)
			n	%	Hо	He
CYP1A1	Ile462Val	GG	434	84,5	0,150	0,148	0,04 (0,9)
		GV	77	15
		VV	3	0,5

Таблица 2

Распределение частот генотипов и значения гетерозиготности по полиморфизму Ile462Val гена CYP1A1 в группе лиц контрольной группы

Ген	Полиморфизм и его локализация в гене	генотип	Распределение генотипов		Уровень гетерозиготности		χ², (p)
			n	%	Hо	He
CYP1A1	Ile462Val	GG	343	81,5	0,183	0,17	2,41 (0,2)
		GV	77	18,3
		VV	1	0,2

H0 - наблюдаемая

He - ожидаемая гетерозиготность

χ2 Пирсона и достигнутый уровень значимости для теста на РХВ (df=1)

В результате проведенного анализа распределения генотипов на равновесие Харди-Вайнберга в группе больных с гипертонической болезнью и контрольной группе выявлено, что полиморфизм Ile462Val гена CYP1A1 соответствует нормальному популяционному равновесию Харди-Вайнберга.

Следующим этапом настоящего исследования было изучение ассоциаций аллелей гена CYP1A1 с риском развития гипертонической болезни. В таблице 3 представлены частоты аллелей изучаемых полиморфных вариантов гена CYP1A1 и результаты их сравнительного анализа между экспериментальной и контрольной группами.

Таблица 3

Сравнительный анализ частот аллелей полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 у больных с гипертонической болезнью и людей контрольной группы

Ген	Полиморфизм	Аллели	Частоты аллелей				Критерий различий χ², (p)	OR (CI 95%)
			n	Больные	n	Контрольная
CYP1A1	Ile462Val	G	514	0,919	421	0,906	1,0 (0,32)	0,85 (0,61-1,17)
		V		0,081		0,094

Из приведенной выше таблицы следует, что статистически значимых различий между выборками по частотам аллелей выявлено не было.

Анализ ассоциации аллелей не дал полной картины о характере взаимосвязи рассматриваемого полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 с предрасположенностью к гипертонической болезни. В связи с этим, было проведено исследование влияния генотипов исследуемого полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 на риск развития гипертонической болезни.

Таблица 4

Сравнительный анализ частот генотипов полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 у больных с гипертонической болезнью и людей контрольной группы

Ген	Полиморфизм	Генотипы	Частоты генотипов				Критерий различий χ², (p)	OR (CI 95%)
			n	Больные	n	Контрольная
CYP1A1	Ile462Val	GG	514	0,845	421	0,815	0,81 (0,23)	1,23 (0,58-1,14)
		GV		0,150		0,183	1,84 (0,17)	0,79 (0,56-1,11)
		VV		0,005		0,002	0,65 (0,42)	2,47 (0,26-23,7)

Статистически значимых различий в частотах генотипов полиморфизма Ile462Val гена CYP1A1 между группами здоровых индивидов и больных гипертонической болезнью не установлено.

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы.