Целью настоящего исследования было изучение ассоциации полиморфизма I462V гена CYP1A1 с развитием врожденного дефекта межжелудочковой перегородки сердца. Материалом для исследования послужили образцы ДНК 103 неродственных детей славянского происхождения (жители Краснодарского края) с врожденным пороком межжелудочковой перегородки сердца, рожденных в родильных домах Краснодарского края и 232 здоровых родителей (группа контроля). Генотипирование полиморфизма I462V гена CYP1A1 проводили методами полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием TaqMan-зондов. Сравнительный анализ частот аллелей и генотипов полиморфизма I462V гена CYP1A1 между группами больных детей и здоровых родителей не выявил ассоциации с развитием врожденного дефекта межжелудочковой перегородки сердца плода.
Ключевые слова: врожденный дефект межжелудочковой перегородки сердца, ДНК-полиморфизм, CYP1A1.
Врождѐнные пороки сердца (ВПС) составляют 30 % среди всех врождѐнных пороков развития у детей, занимая третье место после патологии опорно-двигательного аппарата и центральной нервной системы (ЦНС), обнаруживаются у 0,7–1,7 % новорождѐнных [5, с. 10; 11, с. 2326] и занимают одно из ведущих место в структуре детской заболеваемости, инвалидности и смертности в первый год жизни [2, с. 43].
Дефект межжелудочковой перегородки (ДМЖП) – это самый частый ВПС, составляющий от 30 до 60% всех врожденных пороков сердца у доношенных детей и его распространенность составляет 3–6 на 1000 новорожденных. ДМЖП обычно бывает изолированным, но может сочетаться и с другими сердечными мальформациями.
ВПС относят к мультифакториальным заболеваниям. Неоднократно доказано, что ВПС значительно чаще возникает у беременных женщин, проживающих на экологически загрязненной территории, работающих на канцерогенно-опасном производстве, испытывающих никотиновую, алкогольную и наркотическую интоксикации, а также имеющих перинатальные инфекции (TORCH-инфекции) и т. д. [7, с. 19; 4, с. 95]. Вместе с тем, особую роль в возникновении ВПС играет система биотрансформации ксенобиотиков, которая отвечает за детоксикацию и элиминацию экологических факторов химической природы, воздействующих на гаметогенез и эмбриогенез [3, с. 8; 6, с. 5].
Важную роль в первой фазе детоксикации ксенобиотиков играет цитохром Р450 1А1, который участвует в монооксигеназной активации полициклических ароматических углеводородов и ароматических гетероциклических аминов с образованием реактивных токсических метаболитов – эпоксидов, фенолов и др. В литературе имеются данные об ассоциациях данного фермента с раком легких, раком полости рта, раком молочной железы, острым лейкозом [8, с. 619; 9, с. 547; 10, с. 24]. Ген СYP1A1 локализован на хромосоме 15 в области 15q22-q24. Наиболее изученный полиморфизм связан с транзицией аденина на гуанин в позиции 2455 – в гемсвязывающем регионе экзона 7 гена СYP1A1, которая приводит к замене изолейцина на валин в кодоне 462 (Ile462Val). Это проявляется в повышенной ферментативной активности и способствует накоплению в клетке промежуточных высокотоксичных метаболитов I фазы биотрансформации, и как следствие увеличивает риск возникновения заболевания [1, с. 13].
Целью настоящего исследования было проведение анализа ассоциации полиморфизма I462V гена CYP1A1 с риском развития врожденного дефекта межжелудочковой перегородки сердца в популяции детей Краснодарского края.
Методы. Объектом исследования были больные дети славянского происхождения (преимущественно русской национальности) из 44 административных образований Краснодарского края, родившихся в период 1998-2012 гг., не состоявших в родственной связи друг с другом с дефектами межжелудочковой перегородки сердца (n=103), и здоровые родители, составляющую группу контроля (n=232). Средний возраст детей с ДМЖП составил 3,11±0,81 лет (40 мальчиков – 38,8% и 63 девочки – 61,2%). Включение в группу больных с ВПС осуществлялось только после верификации диагноза комплексом методов обследования, включающих клинические методы с использованием физикального обследования, анкетирования и специальные (ЭКГ, УЗИ, рентгенографии сердца и др.).
У всех обследуемых проводился забор венозной крови из кубитальной вены, выделение геномной ДНК стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции и генотипирование полиморфизма I462V гена CYP1A1 методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени и дискриминации аллелей с помощью TaqMan-зондов на амплификаторе CFX96 фиpмы Bio-Rad (США) путем индивидуального подбора соответствующих условий ПЦР путем титрования для исследуемого ДНК-маркера. Для оценки соответствия распределений генотипов ожидаемым значениям при равновесии Харди-Вайнберга (РХВ) и для сравнения распределений частот аллелей и генотипов использовали критерий χ2 Пирсона с поправкой Йетса на непрерывность. Об ассоциации аллелей или генотипов с предрасположенностью к ВПС судили по величине отношения шансов (OR), границам 95%-ного доверительного интервала (Cl) для ОR. Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с использованием программных пакетов Statistica 6.0 («Statsoft») и Еxcеl 2010 («Microsoft»).
Результат. Распределение частот генотипов изучаемого полиморфизма I462V гена CYP1A1 и его соответствие популяционному равновесию Харди-Вайнберга проводилось раздельно в группе детей с ДМЖП и в контрольной группе. Не было отклонений в частотах генотипов от равновесия Харди-Вайнберга в обеих группах (р>0,05). Частоты вариантных аллелей и результаты их сравнительного анализа между группами представлены в таблице 1.
Из таблицы 1 следует, что статистически значимых различий между выборками больных ДМЖП и контрольной группы по частотам аллелей и генотипов полиморфизма I462V гена CYP1A1 выявлено не было.
Далее был проведен стратифицированный анализ ассоциации полиморфизма I462V гена CYP1A1 раздельно в зависимости от половой принадлежности (таблица 2).
Таблица 1
Распределение частот аллелей и генотипов полиморфизма I462V гена CYP1A1 у больных с ДМЖП и здоровых родителей
|
Аллели |
Частоты аллелей |
Критерий различий
р |
OR
(95%Cl) |
||||
| ДМЖП (n=103) | Контроль
(n=232) |
||||||
| 462I | 0,985 | 0,015 | 0,66 | 0,75 (0,20–2,79) | |||
| 462V | 0,981 | 0,019 | |||||
| Генотипы |
Частоты генотипов |
||||||
| n | % | n | % | ||||
| 462II | 100 | 97,1 | 223 | 96,1 | 0,66 | 0,74 (0,20–2,80) | |
| 462IV | 3 | 2,9 | 9 | 3,9 | 0,90 | 0,82 (0,24–2,85) | |
| 462VV | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,25 | 2,25 (0,04–113,99) | |
Таблица 2
Распределение частот генотипов полиморфизма I462V гена CYP1A1 у больных с ДМЖП и здоровых родителей в зависимости от пола
|
Мальчики |
CYP1A1 I462V |
Девочки |
CYP1A1 I462V |
||||
| 462II | 462IV | 462VV | 462II | 462IV | 462VV | ||
| Больные мальчики с ДМЖП (n=40) | 39 (97,5%) | 1 (2,5%) | 0
(0%) |
Больные девочки с ДМЖП (n=63) | 61 (96,8%) | 2
(3,2%) |
0
(0%) |
| Здоровые отцы (n=86) | 85 (98,8%) | 1 (1,2%) | 0
(0%) |
Здоровые матери (n=146) | 138 (94,5%) | 8
(5,5%) |
0
(0%) |
| р | 0,58 | 0,84 | 0 | р | 0,47 | 0,72 | 0 |
Вывод. Тем не менее, статистически значимых различий между группами больных детей с ДМЖП и контроля в зависимости от пола также выявлено не было. Хотя нами не была выявлена взаимосвязь полиморфизма, тем не менее, нельзя исключить возможность участия гена CYP1A1 в формировании наследственной предрасположенности к ВПС. Также нельзя исключить сочетанное влияние гена и токсигенных средовых факторов на риск формирования патологии – так называемых генно-средовых взаимодействий. Учитывая преимущественно мультифакториальную природу несиндромальной формы дефекта межжелудочковой перегородки ВПС, дальнейшие исследования должны быть, нацелены на поиск вовлеченности других генов ферментов детоксикации, которые могут играть важную роль в развитии пороков сердца.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Баканова М.Л., Минина В.И., Савченко Я.А. Ассоциации полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и рака легкого у человека (обзор литературы) // Медицинская генетика. – 2012. – №11. – С. 13-20.
- Гордеева Л.А. Полиморфизм генов II стадии детоксикации ксенобиотиков у матери и формирование врожденных пороков развития у ребенка / Л.А. Гордеева // Медицинская генетика. – 2012. – № 11. – С. 43-48.
- Землянова М. А., Кольдибекова Ю. В. Современные подходы к оценке нарушений метаболизма ксенобиотиков при поступлении в организм из внешней среды // Экология человека. – 2012. – №8. – С. 8-14.
- Коваль А.П., Мокрик И.Ю., Дубовая А.В. Токсичные элементы у детей с врожденными пороками сердца и магистральных сосудов // Оригинальные достижения. – 2012. – Т.17, № 3. – С. 95-99.
- Мутафьян О. А. Пороки и малые аномалии сердца у детей и подростков / О. А. Мутафьян. — СПб. : Издательский дом СПбМАПО, 2005. — 480 с.
- Полтанова А.А., Агаркова Л.А., Бухарина И.Ю. Функциональные различия генетически детерминированных вариантов системы детоксикации ксенобиотиков в формировании осложнений гестационного процесса // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6. – С. 5-9.
- Сравнительная характеристика встречаемости различных врожденных пороков развития плода с позиции оценки экологической опасности в крупном промышленном центре / Шабалдин А.В. и соавт. // Мать и Дитя в Кузбассе. – 2014. – №4. – С. 19-24
- Agha A., Shabaan H., Abdel-Gawad E. Polymorphism of CYP1A1 gene and susceptibility to childhood acute lymphoblastic leukemia in Egypt // Lymphoma. – 2014. – Vol.55, №3. – P. 618-623.
- CYP1A1 Ile462Val polymorphism and the risk of non-small cell lung cancer in a Chinese population / Lin J. et al. // – 2014. – Vol.100, №5. – P. 547-552.
- Go R.E., Hwang K.A., Choi K.C. Cytochrome P450 1 family and cancers // Steroid Biochem. Mol. Biol.– 2015. – Vol.147. – P. 24-30.
- The spectrum of adult congenital heart disease in Europe : morbidity and mortality in a 5 year follow-up period. The Euro Heart Survey on adult congenital heart disease / P. Engelfriet [et al.] // Eur. J. — 2005. — Vol. 26. — Р. 2325-2333.[schema type=»book» name=»ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗИ ПОЛИМОРФИЗМА I462V ГЕНА CYP1A1 С РАЗВИТИЕМ ВРОЖДЕННОГО ДЕФЕКТА МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЙ ПЕРЕГОРОДКИ СЕРДЦА В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ» author=»Швецов Ярослав Дмитриевич, Лазарев Константин Юрьевич, Полоников Алексей Валерьевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-04″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_4(13)» ebook=»yes» ]