Делеционный полиморфизм GSTT1 и гиперактивация процессов липопероксидации при инсомнии климактерического периода
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2021;121(3): 93‑97
Прочитано: 1518 раз
Как цитировать:
Научная и практическая значимость исследований, посвященных изучению различных аспектов нарушений сна, определяется их широкой распространенностью среди населения, особенно у женщин при наступлении климактерия, достигая >60% в данном возрастном периоде [1, 2]. Наиболее частыми нарушениями сна у лиц женского пола являются инсомнические расстройства, коморбидность которых с другими патологическими состояниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания [3], сахарный диабет [4], онкология [5], ожирение [6], депрессия [7], значительно снижает качество жизни женщин. В настоящее время многочисленные исследования направлены на изучение клеточных и молекулярных механизмов регуляции процессов сна [8]. При этом пристальное внимание уделяется изучению процессов свободнорадикального окисления при сомнологической патологии. Результаты таких исследований демонстрируют аккумуляцию активных продуктов тиобарбитуровой кислоты у женщин с инсомнией в постменопаузе [9—11], но не в перименопаузальном периоде [9]. Более того, активность системы перекисное окисление липидов—антиоксидантная защита (ПОЛ—АОЗ) у таких пациенток ассоциирована с полиморфизмом 3111Т/С гена Clock [12]. В то же время данные о работе системы АОЗ представляются неоднозначными. Известно, что наиболее мощным путем детоксикации альдегидов является их ферментативное связывание с глутатионом в глутатионтрансферазной реакции. В свою очередь активность глутатионтрансферазы зависит от полиморфизма генов системы детоксикации, одним из которых является ген GSTT1, кодирующий аминокислотную последовательность фермента тета-1 глутатион S-трансферазы [13].
Целью данной работы явилось исследование по изучению ассоциации активности системы липопероксидация—антиоксиданты с полиморфизмом гена GSTT1 при инсомнических расстройствах.
В исследовании приняла участие 181 женщина климактерического периода в возрасте от 45 до 60 лет (европеоидная раса, русские). Группы климактерического периода формировались согласно клиническим рекомендациям российского общества акушеров-гинекологов и российской ассоциации по менопаузе [14].
Критериями невключения были заболевания эндокринного генеза, ожирение, обострение хронических заболеваний, применение заместительной гормональной терапии, преждевременная ранняя менопауза, хирургическая менопауза, наличие хронических нарушений сна в анамнезе, применение гипнотиков в течение последних 2 нед, «вечерний» хронотип, работа по сменам, синдром обструктивного апноэ сна.
Результаты клинико-анамнестического обследования позволили разделить обследуемых на две группы: основную (с инсомнией, n=120, средний возраст 53,68±4,61 года, индекс массы тела 26,47±3,73 кг/м2) и контрольную (без инсомнии, n=61, средний возраст 52,64±4,91 года, индекс массы тела 27,69±3,11 кг/м2). Основная группа (с инсомнией) была сформирована согласно клиническим рекомендациям по диагностике и лечению хронической инсомнии у взрослых [15], а также на основе анкетирования [16].
Программа обследования женщин включала следующие методы: клинико-анамнестический (анкетирование, общеклиническое обследование, гинекологическое обследование), молекулярно-генетические, статистические.
Наличие нарушений сна определяли с помощью анкетирования с использованием теста для оценки субъективной тяжести инсомнии (Insomnia Severity Index, ISI) [16]. Для определения хронотипа использовали Мюнхенский тест (Munich Chronotype Questionnaire, MCTQ) [17]. Для верификации диагноза синдрома обструктивного апноэ сна у женщин с жалобами на храп проводилось полисомнографическое исследование по стандартной методике с использованием системы GRASS-TELEFACTOR Twin PSG (Comet) с усилителем As 40 с интегрированным модулем для сна SPM-1 (USA).
Участникам исследования проведено генотипирование гена GSTT1 с определением наличия («0/0» — полная делеция) или отсутствия («+/+» — нормальная аллель гена) делеции. Материалом для исследования служили образцы цельной венозной крови, забор которой производился из локтевой вены в пробирки с антикоагулянтом ЭДТА-К3. В дальнейшем из образцов крови осуществляли экстракцию геномной ДНК с использованием комплекта реагентов АмплиПрайм ДНК-сорб-В (ООО «НекстБио», Россия). Исследование I/D (инсерция/делеция) полиморфного маркера проводили с помощью метода полимеразной цепной реакции в автоматическом термоциклере Терцик наборами реагентов, производитель ФГУН «ЦНИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора (Россия). Детекцию продуктов амплификации осуществляли в 3% агарозном геле, результаты электрофореза регистрировали и документировали с помощью системы компьютерного гельдокументирования GelDoc.
Забор крови для определения биохимических параметров осуществляли из локтевой вены в раннее утреннее время натощак. Субстратное обеспечение процессов ПОЛ и содержание их продуктов, а также компонентов системы АОЗ определяли согласно стандартным методикам [9]. Измерительными приборами служили спектрофотометр Shimadzu RF-1650 (Япония) и спектрофлюорофотометр Shimadzu RF-1501 (Япония).
Исследование соответствует этическим нормам Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964 г., последний пересмотр Форталеза, Бразилия, 2013 г.). Каждая женщина подписала информированное согласие на участие в проводимом исследовании, протокол которого был одобрен Комитетом по биомедицинской этике ФГБНУ НЦ ПЗСРЧ (протокол №8 от 15.12.16).
Полученные данные обрабатывали в программе Statistica 6.1 («Stat-Soft Inc.», США). Распределение показателей в группах не соответствовало нормальному. Данные представлены в виде среднего арифметического (стандартное отклонение) (M (SD)) и медианы (первый квартиль; третий квартиль) (Me (Q1; Q3)). Статистически значимыми (p<0,05) различия между группами считались при наличии различий не менее 2 из 3 критериев — тест Манна—Уитни, тест Уалда—Вольфовица и тест Колмогорова—Смирнова.
Результаты сравнительного анализа частот генотипов гена GSTT1 у женщин с инсомническими расстройствами и без таковых представлены в табл. 1. В обеих исследуемых группах частота делеционного генотипа значимо ниже по сравнению с нормальным генотипом. Полученные данные согласуются с результатами исследований по распространенности генотипов гена GSTT1 в общей популяции [18]. При сравнении контроля и основной группы выявлена меньшая частота делеционного генотипа у пациенток с инсомнией (p=0,026).
Таблица 1. Частота генотипов гена GSTT1 в исследуемых группах
| Группа | Генотипы гена GSTT1 | |
| норма | делеция | |
| Контроль (n=61) | 0,75 | 0,25 |
| Инсомния (n=120) | 0,88 | 0,12 |
| χ2=5,020, df=1, p=0,026 | ||
Результаты исследования активности системы липопероксидация — антиоксиданты представлены в табл. 2. У женщин контрольной группы — носителей делеционного генотипа — выявлено более низкое содержание субстратов для процессов ПОЛ (p=0,031) и их первичных продуктов (p=0,042) в сыворотке крови. При сравнении данных пациенток с инсомническими расстройствами обнаружено более высокое содержание вторичных продуктов ПОЛ (p=0,044) и активных продуктов тиобарбитуровой кислоты (p=0,003), а также более низкое содержание ретинола (p=0,027) и α-токоферола (p=0,040) у носителей делеционного генотипа.
Таблица 2. Параметры системы ПОЛ—АОЗ у женщин климактерического периода в зависимости от генотипа GSTT1
| Показатель | Контрольная группа (n=61) | Основная группа (n=120) | Критерий значимости различий | ||
| норма | делеция | норма | делеция | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| M (SD) Me (Q1; Q2) | |||||
| Субстраты с сопряженными двойными связями, усл.ед. | 2,28 (0,72) 2,12 (1,72; 2,70) | 1,87 (0,80) 1,82 (1,56; 2,07) | 2,38 (1,09) 2,36 (1,88; 2,78) | 2,57 (1,04) 2,42 (1,98; 2,86) | p1—2=0,031 p2—4=0,022 |
| Диеновые конъюгаты, мкмоль/л | 1,25 (0,49) 1,20 (0,94; 1,70) | 0,99 (0,64) 0,76 (0,69; 0,92) | 1,57 (0,74) 1,63 (1,04; 2,10) | 1,65 (0,92) 1,50 (1,38; 1,74) | p1—2=0,042 p1—3=0,039 p2—4=0,008 |
| Кетодиены и сопряженные триены, усл.ед. | 0,43 (0,33) 0,46 (0,36; 0,61) | 0,39 (0,28) 0,26 (0,21; 0,47) | 0,52 (0,28) 0,46 (0,34; 0,66) | 0,73 (0,33) 0,66 (0,52; 0,72) | p3—4=0,044 p2—4=0,002 |
| Активные продукты тиобарбитуровой кислоты, мкмоль/л | 1,14 (0,63) 0,88 (0,71; 1,37) | 1,19 (1,13) 0,96 (0,49; 1,19) | 1,20 (0,59) 1,16 (0,87; 1,70) | 2,02 (1,44) 1,72 (1,32; 2,57) | p3—4=0,003 p2—4=0,006 |
| Общая антиокислительная активность крови, усл.ед. | 14,03 (5,47) 12,62 (11,25; 16,68) | 13,90 (6,32) 12,18 (10,7; 15,84) | 15,93 (6,28) 14,79 (10,72; 19,87) | 16,84 (2,65) 15,1 (14,07; 17,06) | — |
| Супероксиддисмутаза, усл.ед. | 1,76 (0,14) 1,78 (1,66; 1,88) | 1,75 (0,16) 1,79 (1,64; 1,87) | 1,76 (0,11) 1,75 (1,68; 1,85) | 1,80 (0,17) 1,84 (1,74; 1,88) | — |
| Восстановленный глутатион, ммоль/л | 2,45 (0,39) 2,35(2,22; 2,60) | 2,39 (0,56) 2,22 (2,14; 2,47) | 2,23 (0,36) 2,28 (2,11; 2,47) | 2,02 (0,66) 2,05 (2,02; 2,09) | p2—4=0,042 |
| Окисленный глутатион, ммоль/л | 1,99 (0,38) 1,94 (1,81; 2,04) | 1,77 (0,37) 1,69 (1,53; 1,93) | 1,85 (0,35) 1,96 (1,68; 2,11) | 2,18 (0,36) 2,19 (2,01; 2,22) | p2—4=0,039 |
| Глутатионпероксидаза, усл.ед. | 2779,46 (1524,53) 2166,11 (1985,01; 2606,31) | 2606,01 (1089,48) 2383,98 (1977,31; 2923,51) | 2314,7 (501,13) 2197,32 (2026,54; 2593,25) | 2621,3 (875,4) 2415,21 (2387,5; 2713,82) | p1—3=0,045 |
| Глутатионредуктаза, усл.ед. | 83,46 (16,49) 78,9 (75,5; 90,4) | 76,62 (22,45) 69,75 (59,9; 91,95) | 80,6 (17,23) 79,7 (75,5; 87,5) | 83,47 (28,99) 77,6 (73,5; 86,55) | — |
| Глутатион-S-трансфераза, нг/мл | 2168,65 (901,24) 1859,65 (1418,21; 2970,76) | 2092,01 (751,11) 2002,53 (1823,97) | 2286,86 (1106,54) 1931,19 (1521,08; 2876,35) | 2527,33(1459,51) 2202,34 (1681,55; 3668,61) | p2—4=0,044 |
| α-токоферол, мкмоль/л | 6,81 (2,23) 6,37 (5,54; 7,39) | 6,79 (1,71) 5,98 (5,61; 7,73) | 7,73 (3,29) 6,33 (5,66; 8,26) | 5,67 (0,29) 5,74 (5,55; 6,67) | p3—4=0,027 |
| Ретинол, мкмоль/л | 0,71 (0,15) 0,68 (0,62; 0,76) | 0,67 (0,22) 0,61 (0,54; 0,82) | 0,77 (0,26) 0,69 (0,59; 0,84) | 0,50 (0,22) 0,53 (0,44; 0,60) | p3—4=0,040 p2—4=0,038 |
Примечание. p — статистически значимые различия между группами (при наличии различий не менее 2 из 3 критериев — тест Манна—Уитни, тест Уалда—Вольфовица и тест Колмогорова—Смирнова.
Note. p — statistically significant differences between groups (if there are differences of at least 2 of 3 criteria — Mann—Whitney test, Wald's test — Wolfowitz and Kolmogorov—Smirnov.
Сравнительный анализ параметров системы ПОЛ—АОЗ у женщин основной и контрольной групп показал у женщин с инсомнией — носителей нормального генотипа — более высокие показатели диеновых конъюгатов (p=0,039) при более низкой активности глутатионпероксидазы (p=0,045) по сравнению с женщинами группы контроля. При сравнении групп женщин — носителей делеционного генотипа отмечено статистически значимое повышение содержания субстратов и продуктов ПОЛ на всех этапах липопероксидации, окисленного глутатиона (p=0,039), активности глутатион-S-трансферазы (p=0,044) при снижении содержания восстановленного глутатиона (p=0,042) и ретинола (p=0,038) в группе женщин с инсомнией.
Предположение об аккумуляции в организме свободных радикалов во время бодрствования и их инактивации во время сна было впервые высказано E. Reimund [19] в 1994 г. Согласно данной гипотезе, сон способствует снижению скорости образования свободных радикалов с одновременным повышением эффективности работы системы АОЗ. С тех пор исследователями из разных стран были предприняты многочисленные попытки для подтверждения или опровержения данной гипотезы. К настоящему времени как в эксперименте, так и в исследованиях на человеке получены неоднозначные результаты. Так, результаты некоторых исследований на животных моделях демонстрируют зависимость интенсивности свободнорадикального окисления от времени депривации сна [20—22], однако встречаются работы, не подтверждающие это [23].
Неоднозначность имеющихся в литературе результатов научных работ по изучению свободнорадикального окисления у пациентов с инсомнией определяется объединением как мужчин, так и женщин в основную группу, хотя влияние пола на процессы липопероксидации не вызывают сомнений [24]. В связи с этим продемонстрированное при инсомнии понижение общего антиоксидантного статуса и повышение оксидантного звена представляются сомнительными [25]. В то же время в группах женщин с инсомнией показано снижение активности ферментативного звена глутатионовой системы при неизменной активности миелопероксидазы и супероксиддисмутазы с повышением уровня глутатиона и конечных продуктов липопероксидации [10], а в постменопаузе — повышение уровня активных продуктов тиобарбитуровой кислоты при отсутствии изменений активности каталазы и супероксиддисмутазы [11]. В проведенном нами ранее исследовании было показано, что у пациенток в перименопаузе происходит аккумуляция первичных продуктов, а в постменопаузе — первичных и конечных продуктов липопероксидации без изменений параметров системы АОЗ [9]. Отсутствие однонаправленного результата по изучению функционального состояния системы ПОЛ—АОЗ у пациеток с инсомнией свидетельствует о необходимости поиска механизмов, влияющих на течение свободнорадикальных процессов. Одним из таких механизмов может быть полиморфизм гена GSTT1, кодирующий белок глутатион-S-трансферазу тета 1, являющийся членом суперсемейства димерных белков. Глутатион-S-трансфераза катализирует реакции связывания глутатиона с токсинами, в результате чего образуются менее токсичные и легковыводящиеся из организма конъюгаты [13]. Полученные в ходе данного исследования результаты свидетельствуют о влиянии носительства того или иного полиморфизма гена GSTT1 на функциональное состояние системы ПОЛ—АОЗ при инсомнии. Так, у женщин с инсомнией по сравнению с контролем аккумуляция продуктов на всех этапах липопероксидации отмечается при носительстве делеционного полиморфизма гена GSTT1 с одновременным дисбалансом в работе глутатионовой системы. Повышение активности глутатион-S-трансферазы, связанное, вероятно, с другими полиморфизмами генов системы детоксикации, может быть реакцией на высокое содержание образующихся продуктов ПОЛ вследствие нехватки антиоксидантов, таких как ретинол. В данном случае фермент катализирует связывание токсичных продуктов с глутатионом, что приводит к снижению содержания его восстановленной формы и повышению концентрации окисленной. Однако накопление конечных продуктов липопероксидации свидетельствует о недостаточности ресурсов системы АОЗ и в первую очередь содержания глутатиона. Носительство функционального полиморфизма гена GSTT1 у пациенток по сравнению с контролем приводит к накоплению только первичных продуктов липопероксидации, не приводя к развитию окислительного стресса. Наравне с этим результаты настоящего исследования демонстрируют накопление продуктов ПОЛ, в том числе конечных, у пациенток — носителей делеционного полиморфизма гена GSTT1 по сравнению с пациентками — носителями функционального полиморфизма.
Полученные в ходе проведенного исследования результаты при сравнении как основной группы с контролем, так и пациенток в зависимости от носительства того или иного полиморфизма гена GSTT1 свидетельствуют об ассоциации делеционного полиморфизма с интенсификацией процессов липопероксидации у женщин климактерического периода с инсомническими расстройствами. Данные результаты свидетельствуют о необходимости персонализированного подхода в назначении антиоксидантной терапии при проведении коррекционных мероприятий по поводу нарушений сна.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Литература / References:
Подтверждение e-mail
На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.
Подтверждение e-mail
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.
