Голимбет1 В.Е.

1. Научный центр психического здоровья РАМН; 2. Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва

Коровайцева1 Г.И.

Лежейко1 Т.В.

Абрамова1 Л.И.

Каледа1 В.Г.

Колесина1 Н.Ю.

Каспаров1 С.В.

Савельева2 Т.М.

Полиморфизмы генов интерлейкина-1 (IL-1B) и антагониста рецептора интерлейкина (IL-1RN) при шизофрении

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012;112(12): 63-68

Просмотров : 41

Загрузок :

Как цитировать

Голимбет1 В. Е., Коровайцева1 Г. И., Лежейко1 Т. В., Абрамова1 Л. И., Каледа1 В. Г., Колесина1 Н. Ю., Каспаров1 С. В., Савельева2 Т. М. Полиморфизмы генов интерлейкина-1 (IL-1B) и антагониста рецептора интерлейкина (IL-1RN) при шизофрении. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012;112(12):63-68.

Авторы:

Голимбет1 В.Е.

1. Научный центр психического здоровья РАМН; 2. Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва

Все авторы (8)

Интерлейкин-1В относится к провоспалительным цитокинам. Он индуцирует секрецию нескольких воспалительных факторов с помощью различных типов клеток, на поверхности которых IL-1B связывается с соответствующими рецепторами, и инициирует каскад событий, в результате чего происходит мобилизация и активация макрофагов и нейтрофилов. Антагонист рецептора IL-1B (IL-1RN) препятствует активации этого сигнального каскада. Комплекс (IL-1B—IL-1RN) играет важную роль в формировании центральной нервной системы на ранних стадиях ее развития и участвует в изменении активности нейротрансмиттеров. Последнее дает возможность предполагать его участие в патогенезе шизофрении. В связи с этим можно напомнить, что IL-1B участвует в запуске процесса обмена триптофана по кинурениновому пути, в результате которого образуются кинуренин, кинуреновая и ксантуреновая кислоты и их метаболиты, обладающие нейротоксическим действием. Повышенные концентрации этих метаболитов в крови и цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) были обнаружены при шизофрении, что послужило основанием для выдвижения так называемой «кинуренин-кинуреновой», или «кинуреновой» гипотезы шизофрении.

Существуют данные о наличии поышенного уровня IL-1B и IL-1RN у больных шизофренией по сравнению с контролем. Было установлено [3, 8] повышение содержания IL-1B и IL-1RN в плазме крови больных шизофренией, причина которого не совсем ясна. Некоторые исследователи [9] считают, что оно отражает реакцию на действие нейролептиков. Это мнение соответствует данным, полученным в эксперименте in vitro, в котором была продемонстрирована стимуляция продукции IL-1RN в пробах крови больных шизофренией клозапином и галоперидолом [15]. В то же время в ряде исследований [2, 8] было обнаружено, что концентрация IL-1B и IL-1RN может быть повышенной и у больных, не лечившихся антипсихотическими препаратами. При изучении уровня продукции IL-1B в мононуклеарных клетках в процессе лечения нейролептиками мужчин с первым приступом эндогенного психоза достоверное повышение IL-1B было отмечено [1] только у больных респондеров, что позволило авторам рассматривать высокий уровень продукции ИЛ-1β как маркер активации иммунной системы и предиктор эффективности терапии. Сравнение концентрации IL-1RN в плазме крови у больных шизофренией с разной степенью ответа на лечение нейролептиками показало [10], что у резистентных к лечению больных они значительно выше, чем у респондеров. Однако при посмертном изучении головного мозга больных хронической шизофренией было выявлено [17] снижение содержания м-РНК и IL-1RN в ткани префронтальной коры. В одной из последних работ [5], в которой изучали продукты транскрипции интерлейкинов в головном мозге больных шизофренией с использованием современной технологии биочипов, было обнаружено повышение экспрессии IL-1B, при этом изменение активности было отмечено только у 40% больных.

Некоторая разноречивость результатов приведенных выше иммунологических исследований может быть обусловлена разными причинами. Нельзя исключить, что она обусловлена различной транскрипционной активностью генов, кодирующих IL-1B и IL-1RN, которая может быть связана с наличием в их структуре вариаций (полиморфизмы).

Один из такого рода полиморфизмов был обнаружен в промоторе гена IL-1B, расположенном на хромосоме 2q14, его обозначают как –511T>C (rs16944). Полиморфизм вызван заменой нуклеотида тимина на цитозин, что влияет на транскрипционную активность гена. В случае аллеля Т имеет место более высокая активность и соответственно более высокая продукция IL-1B. В гене IL-1RN, также расположенном на хромосоме 2, описан полиморфизм в интроне 2. Этот полиморфизм представлен идентичными повторяющимися последовательностями нуклеотидов длиной 86 пар оснований, его обозначают как VNTR- полиморфизм. У носителей аллелей с двумя повторами (аллель 2*) был отмечен [6] более высокий уровень IL-1RN в плазме, а также повышение продукции IL-1B.

Была изучена [14] ассоциация перечисленных полиморфизмов с шизофренией в нескольких исследованиях. При метаанализе полученных данных был выявлен небольшой эффект полиморфизма –511T>C (отношение шансов составило 1,24) только у европеоидов. Анализ ассоциаций полиморфизма VNTR IL-1RN с шизофренией не дал положительных результатов [11]. При одновременном исследовании полиморфизмов –511T>C и VNTR в группе больных шизофренией по сравнению с контрольной группой психически здоровых людей чаще встречалось сочетание аллеля С полиморфизма –511T>C с аллелем 2* полиморфизма VNTR IL-1RN [20]. В некоторых работах изучали связь между полиморфизмами и клиническими проявлениями шизофрении. Так, при оценке активности префронтальной коры при выполнении когнитивной задачи с помощью магнитно-резонансной томографии в небольшой группе больных было выявлено снижение этой активности (гипофронтальность) у носителей аллеля Т полиморфизма –511T>C [13]. В одном из более поздних исследований аналогичного дизайна [4] были получены противоположные результаты: у носителей аллеля Т наблюдали повышение активности. Нейроморфологическое исследование [12] показало, что у больных — носителей аллеля 2* полиморфизма VNTR характерное для шизофрении увеличение боковых желудочков выражено в большей степени, чем у больных с другими вариантами гена. При изучении влияния полиморфизма VNTR IL-1RN на эффективность лечения антипсихотическими препаратами больных шизофренией с первым приступом психоза оказалось, что генотип может быть предиктором регресса негативной симптоматики в процессе лечения [11].

Приведенные выше данные литературы в силу своей малочисленности и определенной противоречивости не позволяют сделать однозначный вывод о характере связи между генами IL-1B и IL-1RN и шизофренией.

Цель работы — изучение полиморфизмов –511T>C IL-1B и VNTR IL-1RN в группе больных шизофренией для выявления ассоциации генетических вариантов с патогенетическими характеристиками заболевания (возраст пациентов к периоду начала заболевания, тип его течения, выраженность позитивных и негативных симптомов).

Материал и методы

Группа больных шизофренией включала в себя 758 человек, 415 мужчин и 343 женщины, средний возраст которых был 39,1±14,8 года. Средний возраст пациентов к началу болезни составил 24,6±9,5 года.

В соответствии с МКБ-10 было установлено, что состояние 734 больных соответствовало диагнозу параноидной шизофрении, (рубрика F20.0), 18 — кататонической (F20.2), и 6 — другим формам (F20.8). По типу течения болезни были выделены непрерывно текущая шизофрения — 326 человек и приступообразная — 295; у 135 больных тип течения не был определен, поскольку длительность заболевания составляла менее 1 года, еще у 2 — тип течения уточнить не удалось.

Тяжесть психических расстройств оценивали по шкале позитивных и негативных синдромов (PANSS). Их оценку проводили после улучшения клинического состояния больного примерно за неделю до выписки из отделения. Во всех случаях было получено информированное согласие пациента на участие в исследовании.

Молекулярно-генетическое исследование включало выделение ДНК из венозной крови больных и проведение генотипирования с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим разделением полученных фрагментов с помощью электрофореза. ДНК из венозной крови выделяли стандартным фенол-хлороформным методом. Для определения аллельного полиморфизма –511T>C гена IL-1B проводили ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров: прямой — 5'-TGGCATTGATCTGGTTCATC-3', обратный — 5'-GTTTAGGAATCTTCCCACTT-3'. Реакционная смесь объемом 15 мкл содержала 2,5 мМ хлорида магния, 0,2 мМ каждого dNTP, 0,5 ед. полимеразы Taq, 100 нг геномной ДНК, 10 пкмол каждого из праймеров, 10х буфер для Taq-полимеразы (Helicon). ПЦР проводили по следующей схеме: денатурация в течение 2 мин при 94 °C, далее — 30 циклов амплификации (94 °C — 20 с; 58 °C — 20 с; 72 °C — 20 с). На заключительной стадии образцы прогревали при 72 °C 4 мин. Рестрикцию проводили с помощью фермента Ama87I (фирма «Сибэнзим») в условиях, рекомендованных производителем. Разделение полученных фрагментов осуществляли в 8% полиакриламидном геле в течение 1 ч при 240V. Размер фрагмента, полученного в результате амплификации, составлял 305 пар оснований (п.о.). После проведения рестрикции наличие фрагмента величиной 305 п.о. свидетельствовало о присутствии гомозиготных аллелей TT, 190 и 115 п.о. — гомозиготных аллелей СС, трех фрагментов величиной 305, 190 и 115 п.о. — гетерозиготном генотипе TC. Для определения аллельного полиморфизма VNTR гена IL-1RN проводили ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров: прямой — 5'-CTCAGCAACACTCCTAT-3' и обратный — 5'-TCCTGGTCTGCAGGTAA-3'. Реакционная смесь объемом 15 мкл содержала 2,5 мМ хлорида магния, 0,2 мМ каждого dNTP, 0.5 ед. полимеразы Taq, 100 нг геномной ДНК, 10 пкмол каждого из праймеров, 10х буфер для Taq-полимеразы (Helicon) и 2М бетаин-моногидрат. ПЦР проводили по следующей схеме: денатурация в течение 2 мин при 94 °C, далее — 30 циклов амплификации (94 °C — 20 с; 50 °C — 20 с; 72 °C — 20 с). На заключительной стадии образцы прогревали при 72 °C 4 мин. Полученные фрагменты ДНК разделяли в 8% полиакриламидном геле в течение 1 ч при 240 V. Размеры фрагментов, полученных в результате амплификации, составляли 584 п.о. (аллель 5), 326 п.о. (аллель 4), 412 п.о. (аллель 1), 498 п.о. (аллель 3) и 240 п.о. (аллель 2). Генотипы по полиморфизму 511T>C IL-1 были получены для 753 человек, по полиморфизму VNTR IL-1RN — для 745.

Статистическую обработку данных проводили с использованием критерия c2 Пирсона для качественных признаков. Для оценки ассоциации генетического варианта с количественными признаками использовали двухфакторный дисперсионный анализ (Factorial ANOVA, Statistica 6.0).

Результаты и обсуждение

Изучение распределения генотипов в контрольной выборке показало, что оно не отличается от ожидаемого распределения Харди—Вайнберга. Распределение генотипов в российской популяции также не отличалось от данных, полученных ранее для европеоидов.

Было проведено сравнение демографических и патогенетических характеристик больных в группах с разными генотипами изучаемых полиморфизмов. Также выявляли связь между типом течения шизофрении и генотипом, для чего оценивали число случаев с непрерывной формой течения заболевания и приступообразной формой в подгруппах с разными генотипами. Сравнение проводили отдельно для мужчин и женщин. Это связано с тем, что в исследуемой выборке мужчины и женщины отличались по демографическим и патогенетическим показателям. Так, средний возраст женщин значимо превышал возраст мужчин (р<0,001), средний возраст к началу заболевания у женщин был также значимо выше, чем у мужчин (р<0,001). Обнаружены и значимые различия в выраженности позитивных (р<0,01), негативных (р<0,001) и общих психопатологических (р<0,01) симптомов, измеренных с помощью шкалы PANSS, между группами мужчин и женщин.

Полученные данные приведены в табл. 1—4.

Таблица1
Таблица2

]]>
Таблица3

]]>
Таблица4

]]>
Для полиморфизма –511T>C IL-1 не было выявлено каких-либо различий в сравниваемых показателях у носителей различных генотипов (см. табл. 1 и 2). Для полиморфизма VNTR IL-1RN обнаружена связь генотипа с рядом признаков только у мужчин. Частота генотипа 2*2 была выше в подгруппе мужчин, чем в подгруппе женщин (&khgr;2=3,9, р=0,49). Средний возраст мужчин в группе с генотипом 2*2 был значимо ниже, чем в группах с генотипами 1*1 и 1*2, но не отличался от генотипа, содержащего аллель 3*. Средний возраст мужчин к началу заболевания в группе с генотипом, содержащим аллель 3*, был значимо ниже, чем в группах с генотипами 1*1 и 1*2, но не отличался от группы с генотипом 2*2. Различий в выраженности позитивных и общих психопатологических симптомов в зависимости от генотипа не было выявлено ни у мужчин, ни у женщин. Что касается негативных симптомов, то в группе мужчин с генотипом 2*2 среднее значение баллов по субшкале негативных симптомов было самым низким относительно групп с другими генотипами по этому полиморфизму. В группе мужчин с генотипом 2*2 также была меньше доля больных с непрерывной формой течения шизофрении, чем с приступообразной, по сравнению с группой с генотипом 1*1, но различия обнаруживались лишь на уровне тенденции (р=0,12). Дополнительно у мужчин была изучена связь между генотипом VNTR IL-1RN и другими показателями, указывающими на тяжесть течения заболевания. В качестве таких показателей рассматривали длительность болезни более 15 лет, т.е. периода времени, по истечении которого заболевание, как правило, приобретает хроническую форму, и число госпитализаций на момент обследования пациента. Также оценивали число больных, у которых была отмечена значительная выраженность (более 4—5 баллов) каждого из негативных симптомов по шкале PANSS (в сумме более 30 баллов). Результаты приведены в табл. 5.
Таблиц5

]]>
В группе мужчин с генотипом 1*1 число больных с длительностью болезни более 15 лет было наиболее высоким (41%), а в группах с генотипом 1*2 или 2*2 — значительно более низким (27%). Среднее число госпитализаций в группе больных с генотипом 1*1 было почти в 2 раза выше по сравнению с группой больных с генотипом 2*2. Также среди носителей генотипа 1*1 чаще встречались больные с выраженной негативной симптоматикой, но значимость различий была лишь на уровне тенденции (р=0,12).

Таким образом, в настоящей работе проведен анализ ассоциаций между клиническими и патогенетическими особенностями шизофрении и генами IL-1B — IL-1RN. Важно отметить, что используемая в работе выборка — одна из самых больших по сравнению с известными ранее, используемыми при изучении связи между полиморфизмом генов интерлейкинов и шизофренией, что свидетельствует в пользу надежности результатов статистического анализа. В анализ были включены такие клинические характеристики шизофрении, как возраст к началу заболевания, выраженность позитивных, негативных и общих психопатологических симптомов, оцениваемых по шкале PANSS, а также косвенные показатели, оценивающие тяжесть состояния больного, в частности число госпитализаций, длительность болезни. Не было обнаружено ассоциации между изученными показателями и полиморфизмом –511T>C IL-1B. Следует отметить, что данные литературы о связи между этим полиморфизмом и шизофренией противоречивы: несмотря на сообщения о существовании ассоциации [14], есть несколько работ с негативным результатом [7, 18, 19]. Это противоречие можно объяснить небольшим эффектом полиморфизма, что и было продемонстрировано в метаанализе [14].

В то же время в настоящей работе было обнаружено, что полиморфизм VNTR IL-1RN связан с клиническими особенностями шизофрении, но его эффект опосредован полом. Ассоциация обнаружена только для мужчин.

В группе носителей генотипа 1*1 отмечены большая выраженность негативной симптоматики, более высокая доля больных с длительностью болезни более 15 лет и соответственно больший средний возраст больных на момент обследования. Среднее число госпитализаций также было больше в группе больных с генотипом 1*1. Все перечисленные различия были значимы по сравнению с группой носителей генотипа 2*2. В группе с генотипом 1*2 только выраженность негативной симптоматики и среднее число госпитализаций были значимо выше, чем у больных с генотипом 2*2, что указывает на дозозависимый эффект аллеля 2*. Полученные результаты в определенной мере подтверждают данные ранее опубликованной работы [11], в которой изучали реакцию 154 больных шизофренией с разными генотипами VNTR IL-1RN на лечение антипсихотическими препаратами (рисперидон, галоперидол, оланзапин). Оказалось, что у носителей генотипа 2*2 ответ был наилучшим: снижение выраженности симптомов в процессе лечения у них составляло 58%, в то время как у носителей генотипа 1*2 — 44%, а у больных с генотипом 1*1 — 14%. Данные, полученные в нашем исследовании и работе I. Mata и соавт. [11], указывают, что носительство одной или двух копий аллеля 2* связано с более благоприятным исходом болезни. Возможным объяснением такого эффекта аллеля 2* может быть то, что он обладает более высокой транскрипционной активностью, ведущей к увеличению продукции IL-1RN, что продемонстрировано в экспериментах in vitro [16]. При измерении концентраций этого интерлейкина в плазме крови у здоровых людей оказалось, что у носителей аллеля 2* концентрации IL-1RN более высокие, чем у носителей аллеля 1* [6]. Как было отмечено ранее, в случае аллеля 2* имеет место и более высокая продукция IL-1B, что является показателем положительного ответа на терапию [1].

Таким образом, в настоящей работе выявлена ассоциация полиморфизма VNTR IL-1RN с некоторыми клиническими характеристиками шизофрении, связанными с тяжестью течения этого заболевания. На основании полученных результатов аллель 2* и в большей степени генотип 2*2 можно рассматривать как предиктор более благоприятного исхода болезни, по крайней мере у мужчин.

Работа выполнена при частичной поддержке грантом РФФИ №12-04-00108.

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