4 курс / Акушерство и гинекология / Морозова_К_В_Полиморфизм_генов_ферментов_детоксикации,_антиоксидантной
.pdfвозникающих еще и по причине профилактического приема антибактериальных препаратов в период после прервавшейся беременности.
В ходе проведенного дообследования в отношении носительства специфических возбудителей заболеваний, передающихся половым путем, существенных статистических различий между группами не наблюдалось. В основной группе выявлено некоторое превалирование инфицирования вирусом простого герпеса, без эпизодов обострения во время гестации, а также вируса папилломы человека, не оказывающего прямого негативного влияния на прогноз течения беременности. Таким образом, инфекционный фактор у пациенток нельзя рассматривать как ведущую причину потери беременности.
Реализованность репродуктивной функции оценивали по соотношению беременностей и родов у пациенток. Так в основной группе нашего исследования наблюдалось большее число беременностей, однако количество родов было значительно ниже, чем в группе здоровых женщин. Это объясняется большим процентом привычного невынашивания в основной группе. Среди здоровых женщин превалировало число благополучно доношенных беременностей, без эпизодов репродуктивных потерь, поэтому в этой группе число беременностей примерно соответствовало количеству родов.
Терапия, направленная на пролонгирование беременности, значительно чаще была назначена пациенткам основной группы, что связано с отягощенным течением беременности. Однако, и пациентки контрольной группы значительно реже, но все же принимали данный вид препаратов во время беременности, что может объясняться современными подходами к ведению беременности врачами женских консультаций и назначением терапии даже в случае незначительных тянущих болей внизу живота.
После обработки анамнестических данных и результатов общеклинического обследования каждой пациентке нами было произведено
111
генотипирование для выявления частот встречаемости полиморфных вариантов исследуемых генов - кандидатов.
Известно, что многие эндогенные процессы в организме протекают с образование АФК и свободных радикалов, в норме инактивируемых ферментами антиоксидантнй системы (34, 35). При неэффективности защитных функций в организме происходит чрезмерное накопление вредоносных агентов, в результате чего под их воздействием оказываются все органы и системы, что особенно актуально во время беременности (36). Чужеродные вещества, попадающие в организм из загрязненной окружающей среды, именуются ксенобиотиками (44). Для их нейтрализации также активно функционирует система детоксикации, благодаря слаженному взаимодействию ряда ферментов (44). Так же как и от антиоксидантной системы, от системы детоксикации зависит поддержание нормального гомеостаза организма, что становится невозможным в условиях неполноценной защитной функции (36). Учитывая генетическую детерменированность данных процессов, связь изменений в структуре генов с предрасположенностью к различным заболеваниям, а также отсутствие данных об изучении их в контексте невынашивания беременности, нам представлялось интересным проследить влияние носительства аллелей полиморфных вариантов генов NRF2, CAT, SOD2, GPX4, GCLC и CYP1A1 на риск невынашивания беременности.
Транскрипционный белок NRF2 является основным регулятором второй фазы ответа клетки на окислительный стресс; он запускает каскад ферментативных реакций, направленных на ликвидацию АФК и свободных радикалов (35). Объектом нашего исследования являлся однонуклеотидный полиморфизм G617T (rs 6721961) гена NRF2, ассоциированный с некоторыми мультифакториальными заболеваниями (108). По результатам проведенного нами генотипирования, достоверных статистических различий по распределению аллелей между основной и контрольной группами выявлено не было. На основании этих результатов очевидно, что
112
рассматриваемый полиморфный вариант гена NRF2 не ассоциирован с невынашиванием беременности в первые 20 недель гестации.
Далее мы изучили распределение вариантных аллелей генов основных ферментов антиоксидантной системы. Так однонуклеотидный полиморфизм Т21С (rs 17880664) гена САТ, отвечающего за выработку фермента каталазы, по результатам нашего исследования не ассоциирован с невынашиванием беременности, так как различий между группами по распределению аллелей установлено не было. Аналогичные данные получены нами и в отношении полиморфных вариантов rs 713041 (С44Т) гена GPX4 (фермент глутатионпероксидаза 4) и rs17883901 (С129Т) гена GCLC (фермент глутаматцистеинлигаза, каталитическая субъединица). Между основной и контрольной группами пациенток не выявлено различий в распределении вариантных аллелей данных генов, что свидетельствует об отсутствии взаимосвязи вышеперечисленных полиморфных вариантов с риском репродуктивных потерь первой половины беременности.
Что касается другого немаловажного звена антиоксидантной защиты, фермента супероксиддисмутазы 2 (SOD 2), объектом нашего исследования являлся однонуклеотидный полиморфизм rs 4880 (Т 47 С) гена SOD 2, который ассоциирован со сниженной активностью для носителя гомозиготного генотипа С/С (131, 161). При сравнении обеих групп в нашем исследовании не было установлено статистически значимой разницы по распределению аллелей данного полиморфизма.
Следующей группой исследованных нами генов являлись гены системы детоксикации ксенобиотиков. Поскольку наиболее изученным в контексте соматических заболеваний являются ферменты семейства цитохром Р 450, объектом нашего исследования являлись полиморфные варианты rs1048943 (А4889G) и rs4646903 (Т3801С) гена CYP1A1. Проведя анализ частот распределения аллелей, мы не выявили значимой разницы между основной и контрольной группами. По полученным результатам ясно, что, несмотря на их роль в развитии различных соматических заболеваний,
113
полиморфные варианты rs1048943 и rs4646903 гена CYP1A1 не ассоциированы с повышенным риском невынашивания первой половины беременности и не могут рассматриваться как предикторы репродуктивных потерь.
На основании результатов изучения выбранных нами однонуклеотидных полиморфных вариантов генов ферментов антиоксидантной системы и системы детоксикации ксенобиотиков мы пришли к выводу, что наличие рассмотренных однонуклеотидных замен в генах NRF2, CAT, SOD2, GPX4, GCLC и CYP1A1 не ассоциировано с риском потери беременности в первые 20 недель гестации.
Более интересные данные получены нами при изучении полиморфного варианта rs 4680 гена COMT, обеспечивающего синтез фермента катехол-о- метилтрансферазы (49). Хорошо известно, что необходимым условием для поддержания на физиологическом уровне концентрации катехоламинов является выработка данного фермента с нормальной активностью (57). Резко возрастающая под воздействием стресса концентрация вырабатываемых катехоламинов может крайне негативно влиять на организм беременной женщины, особенно при недостаточности процессов их обмена и элиминации
(49).
Пациенток основной группы нашего исследования как раз отличает повышенный уровень тревожности и стресса. Именно в гестационный период накопление катехоламинов особенно негативно, поскольку оказывает прямое и опосредованное влияние на все органы-мишени, включая матку, за счет повышения ее тонуса и ухудшения маточно-плацентарного кровотока ставит под угрозу нормальное течение беременности. Ранее было показано, что носительство вариантных аллелей rs 4680 гена COMT сопряжено с выработкой фермента с разным уровнем активности (104, 118). Так, наличие аллеля G в гомозиготном состоянии сопровождается секрецией полноценного фермента катехол-о-метилтрансферазы, тогда как в гетерозиготном состоянии (генотип G/А) приводит к снижению активности
114
фермента вдвое, а в случае гомозиготы по аллелю А происходит 3-4 кратное снижение активности (104).
По результатам проведенного нами генотипирования наиболее интересные данные получены при сравнении пациенток с невынашивнием беременности на сроке более 10 недель с группой контроля. Здесь наблюдалось значительное превалирование дикого аллеля G в гомозиготом состоянии у здоровых пациенток (χ² =10,31, р=0,0013), что говорит о протективной роли данного аллеля G, благодаря продукции фермента катехол-о-метилтрансферазы. С целью выяснения характера проявления наследуемого признака нами был проведен аддитивный тест КохранаАрмитажа. По результатам было установлено, что у пациенток основной группы имеется доминантная модель наследования аллеля А, из чего следует что оба генотипа А/А и G/А являются рисковыми по развитию невынашивания беременности у данных пациенток (χ² =5,47, р=0,02). Также нами установлено, что у пациенток-носителей аллеля А имеется повышенный шанс потери беременности в первой половине гестации
(OR=1,61, р=0,02, 95% df= 1,06-2,43).
Также нам представлялось интересным проследить изменение активности фермента катехол-о-метилтрансферазы у носителей генотипов полиморфного варианта rs 4680 гена COMT. Оказалось что у носителей минорного генотипа А/А наблюдалась самая низкая активность фермента 226,52 ± 79,18 мкмоль /мг; у женщин с гетерозиготным генотипом активность фермента была достоверно выше и составила 335,88 ± 82,74 мкмоль /мг; а у носителей генотипа G/G активность фермента была самой высокой 564,67 ± 156,77 мкмоль /мг, что достоверно отличалось от носителей аллеля А.
Таким образом, установлена статистически достоверная ассоциация носительства аллеля А rs 4680 гена COMТ со снижением активности фермента катехол-о-метилтрансферазы и невынашиванием беременности у обследованных нами пациенток. После обработки полученных результатов
115
перед нами встал вопрос: как патогенетически объяснить нарушение нормального развития беременности при неполноценной функции катехол- о-метилтрансферазы? Какие процессы могут приводить в итоге к потере беременности в условиях избыточного количества катехоламинов?
Один из механизмов, описанных ранее, связан с прямым воздействием катехоламинов на рецепторы миометрия и стенку маточных сосудов, приводящих к повышению тонуса матки и нарушению маточноплацентарного кровотока, что, как известно, сопровождается недостаточной трофикой и создает условия для прерывания беременности (15). В ходе проводимых исследований нас заинтересовала теория эстрогенозависимой генотоксичности (92). Не секрет, что во время беременности, особенно на ранних ее сроках, в организме женщины резко возрастает количество эстрогенов, что является необходимым условием для полноценных процессов имплантации яйцеклетки, так в комплекс создания искусственного гормонального фона для поддержания беременности после ЭКО в комплекс терапии добавляют не только гестагены, но и эстрогены (23). В процессах распада эстрогенов, результатом их гидроксилирования является образование катехолэстрогенов, семихинонов и хинонов. Катехолэстрогены обладают высокой эстрогенной активностью и являются основой для образования хинонов, несущих мощное прямое мутагенное и генотоксическое воздействие на ДНК. Процессы инактивации катехолэстрогенов протекают при обязательном участии катехол-о- метилтрансферазы, однако катехоламины сами по себе угнетают активность СОМТ, что влечет за собой недостаточную инактивацию 4- гидроксиэстрогенов с чрезвычайно высокой генотоксичностью (92). Таким образом, наличие катехол-о-метилтрансферазы с заведомо сниженной активностью, обусловленной носительством вариантных аллелей гена СОМТ, запускает каскад цепных реакций, на выходе активирующих мощные процессы генотоксического повреждения ДНК (92). Мы предполагаем, что этот механизм может отражаться на всех этапах гестации
116
от момента имплантации и эмбриогенеза. Возникающая в таких условиях генотоксическая нагрузка, вероятно, вносит немалый вклад в прерывание беременности.
Данная гипотеза подтверждается большей предрасположенностью пациенток с невынашиванием беременности в нашем исследовании при наличии аллеля А rs 4680 гена COMT к таким эстрогенозависимым заболеваниям, как миома матки, аденомиоз и фиброзно-кистозная мастопатия.
В ходе нашего исследования мы выявили взаимосвязь риска развития анемии во время беременности с носительством аллелей rs 4680 гена COMT. Установлено, что у носителей аллеля А (генотип G/A и А/А) шанс возникновения анемии в 1,93 раза выше, по сравнению с аллелем G, (OR=1,93, р=0,02, 95% df= 1,34-2,8). Полученный результат может объясняться возможным снижением уровня эритропоэза у данных пациенток в связи с наличием у них гиперэстрогении, что также подтверждено нашим исследованием (56).
Принимая во внимание тот факт, что и катехолэстрогены, и множество других эндогенных и экзогенных метаболитов оказывают мощное генотоксическое влияние на молекулу ДНК, крайне важным механизмом поддержания ее нормальной структуры являются восстановительные процессы репарации. Одним из основных звеньев является система эксцизионной репарации, гены которой и являются предметом нашего исследования (80). Под контролем гена OGG1 происходит синтез фермента 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазы, обеспечивающего вырезание окисленных оснований из молекулы ДНК, однако у вариантных аллелей гена может иметь место ослабление ферментативной активности, а, следовательно, и уменьшение эффективности процессов репарации с накоплением структурных повреждений. Давно известно, что особенно в ранние сроки беременности, в период эмбрио- и органогенеза процессы мутагенеза приобретают особенную значимость. Нам представляется интересным
117
ответить на вопрос: ассоциировано ли предполагаемое накопление мутаций в молекуле ДНК при недостаточности одного из звеньев репаративной системы с риском потери беременности?
По результатам проведенного нами генотипирования на предмет распределения аллелей rs1052133 гена OGG1 установлено, что неблагоприятный аллель G в гомозиготном состоянии, по данным ранее проведенных исследований ассоциированный с выработкой менее активного фермента 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазы в основной группе наших пациенток наблюдался значительно чаще: χ² =5,09, р=0,02. Также у обследованных пациенток установлена доминантная модель наследования минорного аллеля G, на основании чего можно утверждать, что и гомозиготный генотип G/G и гетерозиготный С/G являются рисковым по невынашиванию беременности: χ²=4,29, р=0,03. Что касается распределения шансов, то аллель G в 1,61 раза повышает риск потери беременности в первой половине гестации (OR=1,62, р=0,04, 95%, df= 0,38-0,99). То есть,
носительство аллеля G ассоциировано с повышенным риском потери беременности у наших пациенток. Так же в ходе нашего исследования мы выявили ассоциацию носительства минорного аллеля G с риском развития анемии во время беременности, (OR=1,65, р=0,04, 95%, df= 0,38 – 0,96).
Полученные результаты свидетельствуют о наличии множества опосредованных механизмов, способных нарушить нормальное течение гестации, и дальнейшее их изучение позволит в большой степени снизить их пагубное проявление. Что касается практического применения полученных нами результатов, то на их основе возможно сформировать группы повышенного риска невынашивания беременности. Также имеет смысл назначение седативных препаратов с целью снижения выработки катехоламинов пациенткам-носителям аллеля А rs 4680 гена COMT (особенно в гомозиготном состоянии). Также следует с осторожностью назначать эстрогенсодержащие препараты пациенткам, имеющим аллель А rs 4680 гена COMT и аллель G rs1052133 гена OGG1.
118
Нам представляется, что дальнейшее изучение процессов возникновения и компенсации генотоксического воздействия на ДНК как одного из повреждающих механизмов позволит пролить свет на столь малоизученные причины невынашивания, что позволит разработать как профилактические, так и лечебные меры, направленные на устранение данного осложнения.
Выводы.
1.Шанс НБ I половины беременности при наличии аллеля А rs 4680 гена COMT у женщин в 1,61 раза выше, чем при наличии альтернативного аллеля G rs 4680 гена COMT в сроке более 10 недель гестации.
2.Риск НБ I половины беременности при наличии аллеля G rs1052133 гена OGG1 на течение беременности у женщин в 1,72 раза выше, чем при наличии альтернативного аллеля С rs1052133 гена OGG1 вне зависимости от срока гестации.
3.Полиморфные варианты генов NRF2, CAT, SOD2, GPX4, GCLC, CYP1A1 не являются фактором риска НБ.
4.Средняя активность фермента катехол-О-метилтрансферазы у женщин с НБ на 25% ниже, чем у женщин, не имеющих репродуктивных
потерь.
5. Средняя активность фермента катехол-О-метилтрансферазы отличается у носителей различных генотипов соответствующего гена; она минимальна у носителей генотипа А/А rs 4680 гена COMT, имеет промежуточное значение у носителей генотипа G/A и максимальна – у носителей генотипа G/G.
6.Аллель А rs 4680 гена COMT ассоциирован не только с риском невынашивания беременности, но и с развитием анемии, миомы матки, фибрознокистозной мастопатии и аденомиоза.
119
Практические рекомендации.
1.У женщин с НБ в анамнезе необходимо включить в комплексное обследование генотипирование для выявления наличия неблагоприятных аллелей rs1052133 гена OGG1 и rs 4680 гена COMT с целью прогнозирования возможного риска НБ.
2.У женщин, имеющих аллель А rs 4680 гена COMT, особенно в гомозиготном состоянии, показано профилактическое назначение седативных препаратов с целью снижения выработки естественных катехоламинов.
3.Носителям аллеля А rs 4680 гена COMT и аллеля G rs1052133 гена OGG1 показано проведение дообследования на предмет своевременной профилактики развития анемии во время беременности.
4.С целью предгравидарной подготовки и во время беременности женщинам, имеющим аллель G rs1052133 гена OGG1 проводить курсы антиоксидантной терапии для снижения генотоксического эффекта.
120