Связь генов провоспалительных цитокинов с депрессией

Современная стратегия изучения депрессии предусматривает междисциплинарный подход, в том числе установление сопряженности психиатрических, нейрофизиологических и генетических данных [1, 2]. А.Б. Смулевичем и соавт. [1] была предложена транснозологическая ритмологическая модель депрессии, позволяющая расширить поиск биологических детерминант этого состояния с учетом представлений о сложности ее этиологии и патогенеза. В соответствии с ней к кругу изучаемых наследственных факторов, изменчивость которых способна вносить вклад в предрасположенность к депрессии, можно отнести гены, обеспечивающие не только функционирование систем нейротрансмиссии, но и пластичность мозга с учетом иммунного и эндокринного ответов на воздействие стрессовых факторов и в связи с процессами нейрогенеза и нейродегенерации. Обзоры и метаанализы [3—5] биологических исследований депрессии последнего десятилетия позволили получить доказательства обоснованности отнесения к патофизиологическим факторам ее развития процессов нейровоспаления. По результатам исследований пациентов с депрессиями, наблюдающихся в психиатрической и общемедицинской сети, были получены прямые и косвенные доказательства в пользу «цитокиновой» гипотезы. Синтезирующиеся на периферии цитокины могут достигать мозга разными путями: по афферентным нейронам через ядра солитарного тракта и гипоталамус; через циркумвентрикулярные зоны мозга, лишенные гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), либо по специфическим транспортным системам. Цитокины могут активироваться в ЦНС нейронами и глиальными клетками по механизмам, сходным с воспалительным ответом на периферии.

W. Smith [6] одним из первых установил связь депрессии с повышенной секрецией провоспалительных цитокинов (в том числе интерлейкина-1 (IL-1)). Моделирование воспаления путем инъекции животным IL-1, интерлейкина-6 (IL-6), фактора некроза опухолей α (TNF-α) позволило выявить у них развитие нарушений по типу депрессивных поведенческих реакций. У добровольцев, которым вводился индуктор синтеза провоспалительных цитокинов, также наблюдалось «болезненное поведение» с нарушением эмоционально-волевых, витальных и когнитивных функций. Последние метаанализы [7, 8] подтвердили, что концентрации IL-1, IL-6 и TNF-α выше у пациентов с депрессией по сравнению со здоровыми. При этом была выявлена связь между выраженностью отдельных воспалительных реакций и фенотипом. Например, у пациентов с немеланхолической депрессией наблюдали более выраженное повышение количества моноцитов и уровня α-2 макроглобулина, чем при меланхолической депрессии. Предполагается, что активация врожденного иммунитета может возникать относительно синхронно с проявлениями депрессий (в ряде случаев опережая их клинические признаки). Косвенным доказательством вовлеченности иммунной системы в формирование аффективной патологии являются данные об ингибировании трициклическими антидепрессантами и селективными ингибиторами обратного захвата серотонина (СИОЗС) провоспалительных цитокинов, а также повышенный риск развития депрессии у пациентов общемедицинской сети при лечении интерфероном-α некоторых форм соматических болезней — онкопатологии (в частности, злокачественная меланома), гепатита (форма С), невропатологии (рассеянный склероз) с тенденцией к редукции депрессии после завершения приема препарата [1, 2].

Особый интерес вызывает изучение связи между генами, кодирующими провоспалительные цитокины, и депрессией. В ряде исследований такая связь обнаружена, однако не всегда подтверждается при попытке воспроизвести полученные результаты [9, 10].

Цель настоящего исследования — изучение ассоциации между полиморфизмами генов провоспалительных цитокинов IL-1B (C-511T, rs16944) и TNF-α (G-308A, rs1800629), связанных с активностью кодируемых ими белков, и формированием депрессивного расстройства.

У IL-1B и TNF-α обнаруживается сходство по функциональной нагрузке: с большой долей вероятности они могут увеличивать риск депрессии, выявлено их влияние на характер и продолжительность воспалительной реакции, стимуляцию синтеза белков провоспалительной фазы.

IL-1B является медиатором взаимодействий между иммунной и нервной системами, активирует В- и Т-лимфоциты, проницаемость сосудов, хемотаксис, фагоцитоз воспалительных клеток, запускает активность других цитокинов [11, 12]. Однонуклеотидный полиморфизм, вызывающий замену цитозина © на тимин (Т), расположен в регуляторном участке гена, в случае варианта Т имеет место повышенная секреция IL-1B. Поиск ассоциации между полиморфизмом IL-1B C-511T и депрессией был проведен в нескольких исследованиях [13—16], однако их результаты не позволяют сделать окончательные выводы о вкладе изучаемого полиморфизма в развитие заболевания.

TNF-α отводят важную роль в патогенезе депрессий, поскольку этот цитокин участвует в поддержании гомеостаза и регуляции ГЭБ в ЦНС. Нарушение проницаемости ГЭБ при депрессии может быть причиной проникновения в головной мозг агентов воспаления. Полиморфизм G-308A, обусловленный заменой гуанина на аденин в области промотора гена, является функциональным: в случае аллеля, А имеет место повышенная продукция цитокина [17].

Об ассоциации между полиморфизмом G-308A и депрессией сообщалось в нескольких работах [18—20], однако в других исследованиях [21] она не была обнаружена.

Все больные, включенные в настоящее исследование, — этнически русские, которые дали информированное согласие на участие в программе и сдачу крови для генотипирования.

Все пациенты проходили лечение на клинических базах Научного центра психического здоровья и Сеченовского университета, а также в Московской психиатрической клинической больнице № 1 им. Н.А. Алексеева. Из их числа была сформирована целевая выборка больных по критериям: диагноз депрессии по МКБ-10 рубрики F32, F33 и исследовательским критериям для эндоформных депрессий в соответствии с упоминавшейся выше транснозологической ритмологической моделью; общий балл по шкале Гамильтона (HAM-D-17) был >15; возраст пациентов — от 20 до 65 лет.

Критерии исключения были следующие: прогредиентная шизофрения, острые шизофреноформные психозы, биполярное аффективное расстройство, органическая патология, злоупотребление психоактивными веществами, а также тяжелые соматические заболевания с учетом того, что их развитие может быть вмешивающимся фактором, вызывающим как супрессию (инфекционные, онкологические заболевания), так и активацию (аутоиммунные, воспалительные, сердечно-сосудистые) иммунной системы.

В окончательный анализ были включены 139 больных — 100 (71,9%) женщин и 39 (28,1%) мужчин (средний возраст — 38,9±14,2 года^​1​᠎.

У большинства больных была рекуррентная депрессия монополярного типа. Изучение динамики депрессивного расстройства показало закономерность увеличения удельного веса аутохтонных депрессий к третьему эпизоду: если при первом эпизоде преобладают психогенные типы (30,7%) и эндореактивные депрессии (37,7%), то при третьем — эндогенный меланхолический тип (66,8%). На основе анализа литературы и собственных клинических данных была составлена оригинальная «карта оценки психического статуса больных депрессиями» и соответствующая база данных, включающая 116 оценочных признаков (дескрипторы), каждый из которых имеет определение с непересекающимся смыслом и одинаковую размерность оценки тяжести. Анализ дескрипторов позволил выделить кластер, проявляющийся наиболее распространенными (>50%) и высокоранговыми (по отношению к гипотимии) симптомами, которые определялись в основном меланхолическими признаками (тоскливое настроение с витальной тоской, циркадианный ритм, психомоторная заторможенность, снижение веса и апатия). Сходный результат был получен при повышении минимального порога восприятия информации (сокращение числа оцениваемых симптомов с объединением в более крупные признаки). Длительность ремиссии составляла в среднем 1,9 мес. В 76,6% случаев в ремиссии отмечался резидуальный циклотимический симптомокомплекс — транзиторные (от нескольких часов до нескольких дней) «симптоматические пики», или «вспышки». Картина «вспышек» повторяет структуру ранее перенесенных эпизодов депрессии и иногда сопровождается манифестацией наиболее морбидных проявлений аффективной фазы (витальная тоска, суточный ритм, идеи вины, суицидальная идеация) по типу кратковременных депрессивных эпизодов. В 26,6% наблюдений были отмечены более продолжительные (до 2—3 мес) субсиндромальные депрессии, выступавшие в качестве резидуальных нарушений, их симптоматика исчерпывалась проявлениями апатии, ангедонией, нарушениями сна и пищевого поведения.

В контрольную группу, сопоставимую по полу и возрасту с основной, вошли 530 человек, 357 (67,4%) женщин и 173 (32,6%) мужчины (средний возраст 31,2±12,7 года) без психических заболеваний.

Молекулярно-генетическое исследование: ДНК из венозной крови выделяли стандартным фенол-хлороформным методом. Далее проводили полимеразную цепную реакцию (ПЦР). Для определения полиморфизма С-511Т гена IL-1B применяли технологию ПДРФ (полиморфизм длины рестриктных фрагментов) с последующим разделением полученных фрагментов с помощью электрофореза. Использовали олигонуклеотидные праймеры следующей структуры: 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 пкмоль каждого из праймеров, 10× 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 ^oC 4 мин. Рестрикцию проводили с помощью фермента Ama87I («Сибэнзим») в рекомендованных производителем условиях. 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, фрагментов величиной 190 и 115 п.о. — гомозиготных аллелей CC; трех фрагментов величиной 305, 190 и 115 п.о. — гетерозиготного генотипа TC. Для определения полиморфизма TNF-α G-308A проводили ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров (прямой — CCCTCCCAGTTCTAGTTC обратный — GCCACTGACTGATTTGTG) и флюоресцентно меченных проб (FAM—AACCCCGTCCTCATGCCCCTC—BHQ1 TAMRA—AACCCCGTCCCCATGCCCCTC—BHQ2). Условия проведения ПЦР были следующие: 1 мин при 94 °C, далее 35 циклов (94 °C — 10 с; 60 °C — 20 с).

Статистическая обработка включала в себя построение таблиц сопряженности с использованием критерия χ² для оценки значимости различий. Для расчета риска использовали показатель «отношение шансов» (ОШ) с приведением доверительного интервала при вероятности 95% (95% ДИ).

Распределение генотипов в группе больных и контроле для полиморфизмов IL-1B C-511T и TNF-a G-308A представлено в табл. 1 и 2,

Существуют расхождения по поводу того, какой генетический вариант считать вероятностью риска возникновения депрессии. Так, относительно полиморфизма IL-1B C-511T данные литературы противоречивы. Результаты, указывающие на связь с депрессией генотипа СС, были получены A. Cerri и соавт. [22] при исследовании больных из польской популяции с диагнозом «большое депрессивное расстройство» в соответствии с критериями DSM-IV. Следует отметить, что в этом исследовании генотип СС рассматривали в сочетании с генотипом ТТ другого полиморфного сайта (Т-31С), который находится в тесном генетическом сцеплении с сайтом C-511T. В ряде работ, выполненных в основном на азиатских популяциях [13—16], было обнаружено увеличение частоты аллеля Т или генотипа ТТ в группах больных с депрессией по сравнению с контролем. Объяснить расхождение их результатов с нашими сложно, поскольку во всех работах исследовали группы больных с депрессией, осложненной различной соматической патологией (рак груди [13], острый коронарный синдром [15], инсульт [16]) или депрессией старческого возраста [14]. В одной из работ [18] не было обнаружено связи между полиморфизмом IL-1B C-511T и депрессией. Что касается ассоциации между полиморфизмом TNF-α G-308A и депрессией, то полученные нами данные совпадают с опубликованными ранее [20]. В работе A. Cerri и соавт. [20] в группе больных из итальянской популяции отмечено повышение частоты аллеля G и генотипа GG по сравнению с контролем, расчет величины риска показал, что у носителей указанных вариантов он возрастает в 2,4 раза, что сопоставимо с оценкой риска, проведенной в настоящей работе. В то же время в других работах [18, 19], выполненных в азиатских популяциях, вариантом риска являлся аллель А.

Требует обсуждения вопрос о том, что в нашей и других процитированных выше работах аллелями риска по двум изученным полиморфизмам являлись варианты, связанные с пониженной продукцией IL-1B и TNF-α. Этот факт, на первый взгляд, находится в противоречии с данными исследований [23, 24], показавших, что повышение уровня этих интерлейкинов является причиной развития депрессии у людей и депрессивноподобного поведения у мышей. Однако его можно объяснить тем, что у больных с депрессией наряду с гиперактивацией иммунной системы с повышением продукции провоспалительных цитокинов отмечены и признаки иммунной супрессии [25, 26]. Возможно, это связано с разнообразием функций врожденного иммунитета: контролем процессов центрального и периферического воспалительных каскадов, двусторонним характером связи иммунной системы с нервной и эндокринной, метаболизмом различных нейротрансмиттеров и нейротрофинов; модуляцией нейрогенеза и нейродегенерации. В опубликованной недавно работе [27] уровень экспрессии м-РНК генов провоспалительных цитокинов, в том числе TNF-a, был снижен у больных с депрессией по сравнению со здоровыми.

Важно подчеркнуть роль клинического полиморфизма депрессий, затрудняющего формирование гомогенных выборок и выбор фенотипов для биологических исследований [28]. В нашей выборке преобладали рекуррентные депрессии с тенденцией к повторению аутохтонных фаз, несмотря на превалирование психогенных нарушений при первых эпизодах, и доминированием меланхолических признаков. По данным литературы [29], продукция указанных цитокинов часто опосредована влиянием стрессовых факторов. Некоторые исследователи [30] более высокие уровни провоспалительных цитокинов отмечали в сыворотке крови пациентов, совершавших суицидальные попытки, по сравнению с пациентами с другими фенотипами депрессивных нарушений. В исследованиях GWAS обнаружены связи отдельных полиморфизмов с психомоторными и когнитивными нарушениями, дименсиями ангедонии и тревоги, нейровегетативной дисфункцией, отдельные различия меланхолических и немеланхолических форм, но данные, касающиеся фенотипов депрессий, крайне противоречивы.

В заключение отметим, что результаты, полученные в рамках разработки транснозологической модели депрессий, указывают на важность дальнейшего изучения генетического фактора с учетом его вклада в стереотип развития депрессий, в частности генов провоспалительных цитокинов, а также поиска корреляций между клиническими (с учетом фенотипов) и генетическими особенностями с учетом эволюции современных представлений об этиопатогенезе депрессий и актуальности поиска биомаркеров. Другими словами, требуется дальнейший поиск клинически значимого подтипа депрессий с повышенной воспалительной активностью. В связи с этим важным направлением для разработки молекулярно-генетических оснований иммунологических нарушений, обусловливающих риск развития депрессий, является изучение контингента больных с хроническими соматическими заболеваниями. Полученные результаты указывают на важность дальнейшего изучения генов провоспалительных цитокинов при депрессии.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15−54−05073.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: golimbet@mail.ru