Логунов Н.А.

ГОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России

Белоусова А.И.

ГОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России

Витковский Ю.А.

ГОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России

Проапоптотические полиморфизмы p53(C72G) и p21(C31A) как фактор риска первичной открытоугольной глаукомы у резидентов Забайкальского края

Журнал: Вестник офтальмологии. 2012;128(5): 10-13

Просмотров : 9

Загрузок :

Как цитировать

Логунов Н. А., Белоусова А. И., Витковский Ю. А. Проапоптотические полиморфизмы p53(C72G) и p21(C31A) как фактор риска первичной открытоугольной глаукомы у резидентов Забайкальского края. Вестник офтальмологии. 2012;128(5):10-13.

Авторы:

Логунов Н.А.

ГОУ ВПО "Читинская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России

Все авторы (3)

В настоящее время есть все основания относить глаукому к группе многофакторных заболеваний с пороговым эффектом, развивающихся при активации апоптоза, связанного с активацией проапоптотических генов и белковой перестройкой содержимого клеток [1]. Регуляция апоптоза осуществляется многочисленными сигнальными системами [4].

Установлена ключевая роль антионкогена р53 (опухолевого супрессора) в этом процессе. Опосредованная р53 остановка пролиферации в стадии G1 или G2 клеточного цикла необратима. Реализации такого эффекта р53 предшествует индукция циклинзависимого ингибитора киназ — р21. Установлено, что мишенями для р53 также являются несколько специфических генов, таких как антагонист гена Bax ген Всl2, рецептор инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), связывающий белок IGF-BP3, компоненты ренин—ангиотензин-конвертирующей системы и белки, регулирующие ангиогенез [3]. Более того, в некоторых случаях показано участие в этом процессе трансэкспрессии генов антиапоптоза и даже некоторых нетранскрипционных механизмов. Изменения экспрессии и активности различных ДНКаз апоптоза, транскрипционного фактора р53, а также индуцируемых или репрессируемых им регуляторных белков, которые принимают участие в реализации апоптоза (катепсин, р21, IGF ВР-3, Вах и Всl2), составляют ядерный механизм, который тесно связан с митохондриальным, поскольку осуществляющие его белки (Вах и Всl2), а также продукция активных форм кислорода контролируются фактором р53. Большинство мутаций р53 возникает в позициях, где аминокислоты высококонсервативны [6].

Мутации р53 вызывают эффекты, связанные с изменениями свойств белка, его конформации, клеточной локализации от ядерной к цитоплазматической, а также изменения способности связываться с ДНК. Из известных более чем 30 полиморфизмов гена р53 функциональное значение имеет экзонный — С72G (Arg72Pro) — полиморфизм, изменяющий аминокислотную последовательность белка р53. Данная мутация приводит к снижению эффективности экспрессии гена и как следствие к снижению апоптотического индекса [2]. Трансформированный фенотип образуется в результате либо изменения обоих аллелей, либо точечной мутации в одном из аллелей, которая продуцирует доминантный негативный фенотип. Возрастание экспрессии нормального гена р53 (С-аллельный вариант С72Gр53) ведет к увеличению синтеза белка p53, что в свою очередь индуцирует ген р21, продукт которого является ингибитором клеточного цикла. Белок p21 подавляет комплекс CDK—циклин (циклинзависимые киназы), что приводит к остановке клеточного цикла в стадии G1. При мутациях, приводящих к потере генов белка p53, или при их изменениях блокады клеточного цикла не происходит, так как у мутантных форм теряется способность узнавать и связывать специфические последовательности ДНК регулируемых генов [5].

Основная цель исследования — оценка частоты встречаемости проапоптотических полиморфизмов генов р53(С72G) и р21(С31А) и оценка их прогностического значения в развитии заболевания у резидентов Забайкальского края в этническом аспекте.

Материал и методы

В работе с обследуемыми людьми соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki 1964, 2000 ред.).

Методом сплошной выборки в исследование были включены 178 (90 женщин, 88 мужчин) больных первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) русской национальности, а также 78 (39 женщин и 39 мужчин) больных бурятской национальности, проживающих на территории Забайкальского края. Средний возраст больных составил 53,4 года (от 56 до 64 лет).

В качестве контрольной группы обследовано 190 русских (99 женщин, 91 мужчина) и 80 резидентов бурятской национальности (42 женщины, 38 мужчин) в возрасте от 46 до 60 лет (средний возраст 51 год), не имеющих острых и хронических заболеваний глаз и соматической патологии, приводящей к вторичному поражению органа зрения.

Все больные ПОУГ имели характерные изменения диска зрительного нерва, открытый иридокорнеальный угол и типичные дефекты полей зрения.

Для молекулярно-генетического исследования и получения образцов ДНК использовали буккальный эпителий, для выделения ДНК — набор Минипреп («Силекс») и реактивы Литех (Москва), полиморфные маркеры, основанные на тестировании однонуклеотидных замен (SNPs).

Продукты амплификации анализировали методом электрофореза. Для проведения электрофореза использовали 2% агарозный гель с добавлением бромида этидия.

Полученные данные обработаны статистически с помощью пакетов программ Biostat, Statistica 6,0 («StatSoft Inc.», США), с определением достоверности различий при достигнутом уровне значимости p<0,05. Для сравнения частот и групп по качественному бинарному признаку применяли критерий χ2 (Пирсона). Для измерения силы и направления связи между изучаемыми явлениями использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена.

Результаты и обсуждение

Распределение полиморфизмов гена р53(С72G) имело следующий вид. Среди здоровых представителей русской этнической группы выявлено 160 (84,2%) Arg гомозигот, 25 (13,2%) Pro/Arg гетерозигот, 5 (2,6%) Pro гомозигот. Среди 30 обследуемых, у которых выявлены аномальные гены, мужчин было 19 (63,3%), женщин — 11 (36,7%).

В группе русских пациентов, страдающих ПОУГ, распределение генотипов имело следующий вид: 82 (46,1%) Arg гомозиготы, 72 (40,4%) Pro/Arg гетерозиготы, 24 (13,5%) Pro гомозиготы. Частота аллели Pro среди больных ПОУГ составила q=0,32, что значительно выше, чем среди здоровых резидентов (q=0,08; р<0,01). В то же время аллель Arg оказалась менее распространенной в группе больных глаукомой (q=0,68) по сравнению с контрольной группой (q=0,92; р<0,05) (табл. 1).

Таким образом, 96 (53,9%) больных ПОУГ имели проапоптотический аллельный вариант гена р53, в то время как среди здоровых резидентов данный полиморфизм встречался только у 15,8% (χ2, р<0,05). Следовательно, носительство пролиновой аллели в русской этнической группе предрасполагает к апоптозу ганглиозных клеток сетчатки и развитию ПОУГ.

Значительный процент гетерозиготного состояния проапоптотического варианта р53 в группе больных ПОУГ можно объяснить тем, что мутации в одной из аллелей гена р53 вызывают инактивацию продукта второй, неповрежденной аллели. Коэкспрессирующиеся нормальный и мутантный белок р53 образуют неактивные гетеромерные комплексы, что приводит к подавлению функции нормального белка р53 по доминантно-негативному механизму [5].

Что касается обследуемых бурятской национальности, то распространенность проапоптотической С-аллели (Pro) оказалась выше как среди больных ПОУГ, так и среди здоровых резидентов по сравнению с русской этнической группой (р<0,05). В группе здоровых бурят выявлены 24 (30%) Arg гомозиготы, 40 (50%) Pro/Arg гетерозигот и 16 (20%) Pro гомозигот. В группе больных первичной открытоугольной глаукомой бурятской национальности гомозиготное носительство Arg выявлено у 16 (20,7%) человек, гетерозиготное Pro/Arg у 22 (28%) человек, гомозиготное носительство Pro обнаружено у 40 (51,3%).

Установлено, что частота Pro-аллели среди больных ПОУГ составила q=0,55, что незначительно выше, чем среди здоровых резидентов (q=0,45; χ2, р<0,05), частота Arg-аллели — соответственно q=0,45 и q=0,55 (см. табл. 1).

В группе русских больных ПОУГ корреляционная связь между наличием проапоптотической С-аллели р53(С72G) и заболевания сильно выражена (r=0,85; 0,7<r<0,9, коэффициент ранговой корреляции Спирмена). Относительный риск (ОР) развития ПОУГ в группе носителей проапоптотической аллели р53 в 3,4 раза выше (ОР>1), чем среди лиц с нормальными аллельными вариантами. Отношение шансов (ОШ) равно 6,32.

В группе больных ПОУГ бурятской национальности корреляционная связь между наличием проапоптотической аллели С72G р53 и наличием заболевания значительна (r=0,55; 0,5<r<0,7). Относительный риск развития ПОУГ в группе носителей проапоптотической аллели р53 в 1,25 раз выше (ОР>1), чем среди лиц с С-аллельным вариантом, ОШ=1,66 (табл. 2).

Таким образом, наряду с более высокой распространенностью проапоптотической аллели р53 в бурятской этнической группе, пенетрантность С-варианта (Pro) выше у лиц русской национальности.

Среди больных с поражением обоих глаз частота проапоптотической аллели выше как среди бурят, так и среди русских резидентов (р<0,05). Из 85 русских пациентов с поражением обоих глаз 68 (80%) явились носителями проапоптотического полиморфизма р53, из них 20 (23,5%) — в гомозиготном состоянии. Частота встречаемости Pro-аллели в группе больных с двусторонним поражением глаз составила q=0,55, что выше, чем в общей группе больных ПОУГ (q=0,32; р<0,05).

Из 41 пациента бурятской национальности с поражением обоих глаз 33 (80,5%) оказались носителями проапоптотического варианта р53, из них 20 (48,9%) — в гомозиготном состоянии. В то же время частота встречаемости Pro-аллели в группе больных с двусторонним поражением глаз составляет q=0,56, что незначительно превышает показатель в общей группе больных ПОУГ (q=0,55; p>0,05).

Принимая во внимание более высокую распространенность проапоптотической аллели у больных с двусторонним глаукоматозным процессом, можно предположить, что пролиновый вариант р53 влияет на скорость прогрессирования и тяжесть течения заболевания. Вместе с тем экспрессивность проапоптотического полиморфизма р53 выше в русской этнической группе.

В группе здоровых носителей пролиновой аллели р53 (С-вариант) русской национальности отмечался более низкий уровень внутриглазного давления (ВГД) по сравнению с остальными резидентами. Среди представителей группы контроля с проапоптотическими полиморфизмами р53 средний уровень ВГД составил 16,2±0,9 мм, в то время как в общей группе здоровых — 18,7±0,9 мм (р<0,05). Аналогичная тенденция, наблюдается и у здоровых лиц бурятской национальности. У бурятских резидентов с С-аллельным вариантом средний уровень ВГД составил 16,7±0,9 мм, в то время как в общей группе здоровых индивидуумов — 17,9±0,8 мм (р<0,05).

Известно, что повышение ВГД опосредованно запускает процесс апоптоза ганглиозных клеток сетчатки и приводит к поражению зрительного нерва [6].

Проапоптотическая активность гена р53 варьирует у разных индивидуумов в связи с генетическим полиморфизмом. Из полученных данных видно, что у здоровых резидентов с проапоптотическим полиморфизмом р53 более низкий уровень ВГД, чем у индивидуумов с антиапоптотическим полиморфизмом. Таким образом, можно предположить, что именно низкий уровень ВГД позволял данным индивидуумам избежать развития глаукоматозного процесса, в то время как лица с антиапоптотическим полиморфизмом р53 оставались здоровыми при более высоком уровне ВГД. Следовательно, полиморфизм р53, обусловливая проапоптотическую предрасположенность клетки, детерминирует резистентность ганглиозных клеток сетчатки к воздействию повышенного ВГД и определяет уровень толерантного ВГД.

При анализе полиморфизма р21(С31А) были получены следующие результаты.

Среди здоровых представителей русской этнической группы выявлено 144 (75,8%) Ser гомозиготы, 32 (16,8%) Ser/Arg гетерозиготы и 14 (7,4%) Arg гомозигот.

В группе русских пациентов, страдающих ПОУГ, генотипы распределились следующим образом: 123 (69,1%) Ser гомозиготы, 41 (23%) Ser/Arg гетерозигота, 14 (7,9%) Arg гомозигот.

Частота проапоптотической аллели Arg среди больных ПОУГ составила q=0,28, что выше, чем среди здоровых резидентов — q=0,13 (р<0,01), в то же время аллель Ser оказалась менее распространенной в группе больных глаукомой (q=0,72) по сравнению с контрольной группой (q=0,87; р<0,05) (см. табл. 1).

Доля генотипов с проапоптотическим вариантом р21 в бурятской этнической группе в целом незначительно выше, чем среди представителей русской национальности.

Частота аллели Arg среди бурят, страдающих ПОУГ, составила q=0,29, что больше, чем среди здоровых резидентов — q=0,19 (р<0,05). Частоты Ser аллели для лиц с ПОУГ и здоровых людей — соответственно q=0,71 и q=0,81 (р<0,05) (см. табл. 1).

Корреляционная связь между наличием аномальной аллели р21 и глаукомой сильно выражена в русской этнической группе (r=0,8; 0,7<r<0,9), среди резидентов бурятской национальности менее значительна (r=0,5; 0,3<r<0,5). Относительный риск развития ПОУГ среди русских носителей проапоптотической аллели р21 в 1,4 раза выше (ОР>1), чем среди лиц с нормальными аллельными вариантами.

Риск развития заболевания у носителей аргининовой аллели в бурятской этнической группе в 1,1 раза выше (ОР>1), чем среди лиц с нормальными аллельными вариантами, ОШ=1,1 (см. табл. 2).

Полученные результаты демонстрируют роль полиморфизма р21(С31А) в развитии ПОУГ в обеих этнических группах. Частота проапоптотической С-аллели (Arg) выше среди больных ПОУГ русской и бурятской национальности, чем среди здоровых резидентов (р<0,01).

В группе больных распространенность С-варианта среди русских и бурят практически одинакова (р>0,05), но, принимая во внимание частоту проапоптотической аллели в этнической группах в целом (р<0,05), а также показатели относительного риска, можно утверждать, что пенетрантность проапоптотического полиморфизма р21 ниже у лиц бурятской национальности.

Из 85 русских пациентов с поражением обоих глаз 43 (50,6%) явились носителями патологического варианта С31А р21, из них 11 (12,9%) — в гомозиготном состоянии. Частота встречаемости Arg-аллели в группе больных с двусторонним поражением глаз — q=0,36, что выше, чем в общей группе страдающих ПОУГ (q=0,28; р<0,05). В бурятской этнической группе 29,3% пациентов — носители проапоптотического варианта р21, из них 14,6% — в гомозиготном состоянии. Частота встречаемости Arg-аллели в группе бурят с двусторонним поражением глаз составила q=0,38, что также выше, чем в общей группе больных ПОУГ (q=0,29; р<0,05).

Таким образом, наряду с влиянием полиморфизма р21 на риск развития глаукомы, проапоптотические варианты данного гена также могут определять скорость прогрессирования и тяжесть течения глаукоматозного процесса как у русских больных ПОУГ, так и у бурят, причем на экспрессивность проапоптотических полиморфизмов р21 этнический фактор не оказывает значительного влияния.

Выводы

1. Распределение частот проапоптотических аллельных вариантов р53(С72G) и р21(С31А) у резидентов Забайкальского края имеет этнические особенности. Частота встречаемости р53(С72G) и р21(С31А) несколько выше среди лиц бурятской национальности как больных ПОУГ, так и здоровых.

2. Больные ПОУГ в обеих этнических группах являются носителями исследуемых проапоптотических полиморфизмов р53, р21 чаще, чем здоровые резиденты. Частота встречаемости неблагоприятных аллельных вариантов выше в группе больных ПОУГ бурятской национальности, что связано с высокой распространенностью проапоптотических аллелей среди бурятского населения в целом. Экспрессивность и пенетрантность проапоптотических полиморфизмов р53 выше среди русского населения.

3. Риск развития ПОУГ выше у носителей проапоптотических аллельных вариантов генов р53, р21 в обеих этнических группах. Относительный риск развития ПОУГ выше у носителей проапоптотических аллельных вариантов р53, р21 среди русских резидентов в сравнении с лицами бурятской национальности. Максимальная вероятность возникновения ПОУГ наблюдается в группе русских носителей проапоптотических полиморфизмов гена р53.

4. Частота встречаемости проапоптотических полиморфизмов р53 и р21 выше в группе больных с поражением обоих глаз русской и бурятской национальности. Наиболее неблагоприятное влияние на прогрессирование глаукоматозного процесса и развитие двустороннего поражения глаз оказывает сочетанный полиморфизм р53 в обеих этнических группах.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail