Анализ ассоциации полиморфных вариантов генов рецепторов эстрогенов и прогестерона с развитием генитального эндометриоза

Алтухова О.Б., Радзинский В.Е., Сиротина С.С., Чурносов М.И.

1) ФГАOУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», Белгород, Россия; 2) ФГAOУ ВО «Российский университет дружбы нарoдoв», Москва, Россия
Цель: Изучить связь между полиморфизмом генов рецепторов эстрогенов и прогестерона и генитальным эндометриозом.
Материалы и методы: В исследовании приняли участие 894 женщины: 105 женщин с генитальным эндометриозом и 789 женщин контрольной группы. Для исследования выбраны полиморфные локусы генов рецепторов эстрогенов и прогестерона: ЕSR1 с.453-397Т>С rs2234693, ЕSR1 c.1029Т>С rs3798577, ЕSR1с.453-351А>G rs9340799, РGR c.38Т>С rs484389, РGR c.1415-11113G>Т rs1042838. Анализ выполняли с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) на термоциклере CFX-96 Real-Time System. Для расчета ассоциаций использовались отношение шансов (ОШ) и 95% доверительный интервал (ДИ).
Результаты: Выявлены ассоциации молекулярно-генетических маркеров ЕSR1 с.453-397Т>С rs2234693, ЕSR1 c.1029Т>С rs3798577, ЕSR1с.453-351А>G rs9340799 с формированием генитального эндометриоза. Фактором риска развития генитального эндометриоза является комбинация аллелей А rs9340799 ESR1, Т rs2234693 ESR1 и Т rs3798577 ESR1 (ОШ=1,86, р=0,003), а протективное значение в формировании генитального эндометриоза имеет сочетание аллеля G rs9340799 ESR1 и генотипа СС rs3798577 ESR1 (ОШ=0,33, р=0,003). Ассоциации с полиморфными локусами РGR c.38Т>С rs484389 и РGR c.1415-11113G>Т rs1042838 с развитием генитального эндометриоза не выявлены.
Заключение: Полиморфные локусы генов ЕSR1 с.453-397Т>С rs2234693, ЕSR1 c.1029Т>С rs3798577, ЕSR1с.453-351А>G rs9340799 ассоциированы с формированием генитального эндометриоза.

Ключевые слова

генитальный эндометриоз
полиморфизм
гены рецепторов эстрогенов
гены рецепторов прогестерона

Генитальный эндометриоз представляет собой хроническое гормонозависимое гeнeтически обусловленное заболевание с доброкачественными разрастаниями эндометриальной ткани за пределами тела матки [1, 2]. По данным разных авторов, генитальный эндометриоз диагностируется в популяции у 15–40% женщин репродуктивного возраста и является причиной первичного и вторичного бесплодия [3].

Согласно клиническим и экспериментальным данным, генитальный эндометриоз определяется как эстрогензависимое заболевание [4–6]. Эстрогены способствуют выживанию эндометриоидных клеток, воспалению и прогрессированию поражений, а прогестерон, в свою очередь, подавляя экспрессию рецепторов эстрогенов, может блокировать действие эстрогена [7, 8]. Рецепторы эстрогенов альфа и бета (ESR1 и ESR2) и рецептор прогестерона (PGR) являются ключевыми стероидными рецепторами, участвующими в патофизиологии генитального эндометриоза [9,10]. Так, в некоторых исследованиях показан более низкий уровень ESR1 в эндометриоидной ткани в связи с переходом от преобладания ESR1 к ESR2 [11]. Экспрессия РНК ESR2 в 40–140 раз выше в стромальных клетках, полученных из эндометриом яичников, по сравнению со здоровыми эутопическими стромальными клетками эндометрия [12]. Экспрессия ESR2 также выше в эутопическом эндометрии у женщин с эндометриозом по сравнению со здоровыми женщинами. Предполагается, что высокие уровни ESR2 в эндометрии увеличивают риск развития эндометриоза [13].

Несмотря на то что патогенез эндометриоза до конца не изучен, важная роль в формировании и прогрессировании заболевания отводится генетическим факторам [14]. Благодаря развитию молекулярной генетики, все больше накапливается данных о генетически обусловленных изменениях на уровне нуклеотидной замены, которые оказывают влияние на уровень экспрессии кодируемых белков или их функциональную активность, которые, в свою очередь, могут определять формирование и развитие генитального эндометриоза [15]. В связи с этим важен поиск молекулярно-генетических маркеров генитального эндометриоза, который может способствовать разработке новых методов прогнозирования и выявления патологического процесса на ранних стадиях развития заболевания, а также внедрению новых методов лечения и профилактики генитального эндометриоза.

Цель исследования: изучить связь между полиморфными вариантами генов рецепторов эстрогенов и прогестерона и генитальным эндометриозом.

Материалы и методы

В исследовании приняли участие 890 женщин: 102 женщины с генитальным эндометриозом и 788 женщин группы контроля. Все женщины были коренными уроженками Центрального Черноземья России [16], не имеющими родства между собой. Группа для исследования формировалась сплошным методом на базе гинекологического отделения ОГБУЗ БОКБ Святителя Иoасафа. Критерием включения в группу больных являлось наличие изолированного генитального эндометриоза, верифицированного эхографически, гистероскопически и морфологически. Критерии исключения: наличие ранее диагностированных злокачественных заболеваний тела матки, яичников, эндометрия, беременность.

Группа контроля отбиралась из числа здоровых женщин без пролиферативных заболеваний органов репродуктивной системы, которые обратились в клинико-диагностическое отделение Перинатального центра Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа для прохождения диспансеризации.

Средний возраст женщин с генитальным эндометриозом (41,45±6,34 года) и группы контроля (41,76±6,89 года) был сопоставим (по U-критерию Манна–Уитни p>0,05). Данное исследование было одобрено Региональным комитетом по этике Белгородского государственного национального исследовательского университета (протокол №7 от 18 апреля 2013 г.). Все клинические, клинико-инструментальные, генетические исследования проводились с информированного согласия на использование материалов лечебно-диагностических мероприятий, связанных с заболеванием, для научно-исследовательских целей.

Материалом для исследования послужила геномная ДНК, выделенная методом фенол-хлороформной экстракции из лейкоцитов периферической крови. Для анализа были выбраны следующие полиморфные локусы генов рецепторов прогестерона и эстрогенов: ЕSR1 с453-397Т>С rs2234693, ЕSR1 c.1029Т>С rs3798577, ЕSR1с.453-351А>G rs9340799, РGR c.38Т>С rs484389, РGR c.1415-11113G>Т rs1042838. Для выбора полиморфных локусов, включенных в исследование, нами использовались данные базы HарloReg (v.4.1.) (http://compbio.mit.edu/HaploReg), где описаны их регуляторный потенциал и влияние нa уровень экспрессии генoв [17,18].

Анализ молекулярно-генетических локусов генов рецепторов прогестерона и эстрогенов проведен методом Real-Time ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров и зондов (ООО «Синтол», Россия) (табл. 1).

95-1.jpg (107 KB)

Статистический анализ

Среди женщин с генитальным эндометриозом и в группе контроля проведена оценка распределения аллелей и генотипов полиморфных вариантов, включенных в исследование.

Распределение частот аллелей и генотипов генов рецепторов прогестерона и эстрогенов в группах больных генитальным эндометриозом и контроля оценивалось помощью таблиц сопряженности 2×2 с использованием критерия χ2 с учетом поправки Йейтса на непрерывность. Для выявления ассоциаций полиморфных маркеров с формированием генитального эндометриоза использовали показатель отношения шансов (ОШ) и его 95% доверительный интервал (95% ДИ). С целью решения проблемы множественных сравнений, связанной с получением ложноположительных результатов (ошибка 1-го рода), вводили поправку Бонферрони (рBonf). За статистически значимый уровень принимали рBonf≤0,05.

Статистическую обработку данных производили в программе STATISTICA for Windows 10.0.

Оценку ассоциаций комбинаций аллелей и генотипов анализируемых генов с формированием генитального эндометриоза проводили с помощью программы АРSampler (https://sourceforge.net/projects/apsampler/), использующей метод Монте-Карло-марковских цепей и байесовскую непараметрическую статистику [19, 20]. Для валидации найденных ассоциаций использовался пермутационный анализ (pperm). За статистически значимый уровень принимали pperm<0,05.

Результаты и обсуждение

Сравнительный анализ частот аллелей и генотипов исследуемых генетических маркеров среди больных генитальным эндометриозом и в контрольной группе показан в таблицах 2 и 3.

96-1.jpg (207 KB)

Для всех изученных полиморфных локусов выявлено, что наблюдаемое распределение генотипов соответствовало ожидаемому при равновесии Харди–Вайнберга.

Выявлена низкая распространенность генотипа СС rs3798577ESR1 среди женщин с генитальным эндометриозом (17,65%) в сравнении с группой контроля (27,76%; χ2=3,42; р=0,04; ОШ=0,55; 95%ДИ 0,31–0,97). Однако следует отметить, что при введении поправки Бонферрони, минимизирующей вероятность ошибок 1-го рода, связанных с получением ложноположительных результатов, различия между больными и контролем по распространенности генетического маркера СС rs3798577ESR1 не достигают статистически значимого уровня (рBonf>0,05). По другим исследуемым полиморфным локусам рецепторов эстрогенов и прогестерона в анализируемых группах достоверных различий не выявлено (p>0,05).

При анализе носительства сочетаний аллелей и генотипов исследуемых полиморфных вариантов рецепторов прогестерона и эстрогенов установлены достоверные различия между женщинами с генитальным эндометриозом и контролем (табл. 4). Так, сочетание аллеля А rs9340799 ЕSR1 с аллелем Т rs2234693 ЕSR1 и аллелем Т rs3798577 ЕSR1 встречается в 1,31 раза чаще среди пациенток с генитальным эндометриозом, чем в группе контроля и является рисковым фактором формирования генитального эндометриоза (ОШ=1,86; pperm=0,012).

97-1.jpg (53 KB)

Наряду с этим, сочетание аллеля G rs9340799 ESR1 и генотипа СС rs3798577 ESR1 встречается в 2,5 раза реже у женщин с генитальным эндометриозом, чем в контрольной группе, и является протективным фактором развития генитального эндометриоза (ОШ=0,33; pperm=0,009).

При анализе оригинальных исследований мы не встретили работы, в которых рассматривается rs3798577 среди женщин с генитальным эндометриозом. В базе данных PubMed Central (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc) имеется более 40 публикаций, посвященных изучению ассоциаций rs3798577 с развитием преэклампсии, невынашивания беременности, опухолей женской репродуктивной системы, сердечно-сосудистых заболеваний и др. Так, например, в работе Головченко О.В. и др. (2020) установлено, что аллель Т гена ESR1 rs3798577 является рисковым фактором преэклампсии и синдрома задержки развития плода [21], а Laith N. AL-Eitan et al. (2019) установили, что аллель Т гена ESR1 rs3798577 служит фактором риска злокачественной трансформации в клетках молочной железы у женщин иорданско-арабской популяции, в то время как аллель C может служить фактором защиты при данной патологии [22].

Полученные нами результаты подтверждаются медико-биологическими эффектами эстрогенов, которые оказывают влияние на регуляцию клеточной пролиферации с помощью активации внутриклеточных и трансмембранных рецепторов эстрогенов [23]. Показано, что экспрессия ESR2 ассоциирована с секреторной функцией эндометрия, в то время как ESR1 связана с процессами пролиферации клеток [7]. В некоторых исследованиях показаны ассоциации полиморфного локуса ESR1 с заболеваниями женской репродуктивной системы, включая преэклампсию, рак молочной железы, миому матки, бесплодие, в разных популяциях [22, 24–26]. Некоторые исследования продемонстрировали связь полиморфизма ESR1 у женщин с бесплодием, связанным с эндометриозом и репродуктивным статусом. Так, Пономаренко И.В. и др. в своих работах установили связь генетического полиморфизма ESR1 как с индексом массы тела и ростом взрослых женщин, так и с гиперплазией эндометрия среди женщин русской национальности [27]. Lamp M. et al. выявили значимые ассоциации полиморфизма ESR1 c.453-397Т>С (rs2234693) с эндометриозом [28], а Wang W. et al. показали связь между генетическим полиморфизмом ESR1 c.453-351А>G (rs9340799) и риском как эндометриоза, так и бесплодия в сочетании с эндометриозом в популяции женщин Китая [29].

Следует отметить, что в настоящее время в литературе описаны только ассоциации отдельных полиморфных вариантов гена рецепторов эстрогенов, а в нашей работе показаны значимые комбинации молекулярно-генетических маркеров в развитии генитального эндометриоза.

Заключение

В результате проведенного исследования установлена значимая роль молекулярно-генетических маркеров ЕSR1 с453-397Т>С rs2234693, ЕSR1 c1029Т>С rs3798577, ЕSR1с453-351А>G rs9340799 в развитии генитального эндометриоза. Протективным фактором формирования генитального эндометриоза является сочетание аллеля G rs9340799 ESR1 и генотипа СС rs3798577 ESR1 (ОШ=0,33; р=0,003), а фактором риска развития генитального эндометриоза следует считать комбинацию аллелей А rs9340799 ESR1, Т rs2234693 ESR1 и Т rs3798577 ESR1 (ОШ=1,86; р=0,003). Ассоциации с полиморфными локусами РGR c.38Т>С rs484389 и РGR c.1415-11113 G>Т rs1042838 с развитием генитального эндометриоза не выявлены.

Список литературы

  1. Адамян Л.В., Гарданова Ж.Р., Яроцкая Е.Л., Овакимян А.С., Козаченко И.Ф. Особенности болевого синдрома, психоэмоционального состояния и качества жизни женщин с наружным генитальным эндометриозом. Проблемы репродукции. 2016; 22(3): 77-83.
  2. Балан В.Е., Орлова С.А., Журавель А.С., Овчинникова В.В., Титченко Ю.П., Тихомирова Е.В., Злотникова Ю.П., Торшина З.В., Левкович Е.А., Ананьев В.А., Рижинашвили И.Д., Лазарева И.Н., Белая Ю.М. От истории изучения эндометриоза к современным методам лечения. Российский вестник акушера-гинеколога. 2016; 16(4): 102-6.
  3. Самойлова А.В., Гунин А.Г., Сидоров А.Е., Денисова Т.Г., Чернышов В.В., Смирнова Т.Л. Современные направления изучения этиологии и патогенеза эндометриоза (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2020; 26(5): 118-32.
  4. Адамян Л.В., Салимова Д.Ф., Кондратович Л.М. Патогенетические аспекты эндометриоз-ассоциированного бесплодия. Проблемы репродукции. 2015; 21(6): 9096.
  5. Jeon D.S., Kim Т.H., Lee H.H., Byun D.W. Endometriosis in a postmenopausal woman on hormonal replacement therapy. J. Мenopausal Мed. 2013; 19(3): 151-3. https://dx.doi.org/10.6118/jmm.2013.19.3.151.
  6. Артымук Н.В., Тачкова О.А., Данилова Л.Н. Современные возможности медикаментозного контроля эндометриоза. Доктор.Ру. 2015; 11: 39-44.
  7. Golovchenko O., Abramova M., Ponomarenko I., Reshetnikov E., Aristova I., PolonikovA., Dvornyk V., Churnosov M. Functionally significant polymorphisms of ESR1and PGR and risk of intrauterine growth restriction in population of Central Russia. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2020; 253: 52-7. https://dx.doi.org/10.1016/j.ejogrb.2020.07.045.
  8. Довжикова И.В., Андриевская И.А. Рецепторы эстрогенов (обзор литературы). Часть 2. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2019; (73): 125-33.
  9. Monsivais D., Dyson M.T., Yin P., Coon J.S., Navarro A., Feng G. et al. ERβ- and prostaglandin E2-regulated pathways integrate cell proliferation via Ras-like and estrogen-regulated growth inhibitor in endometriosis. Mol. Endocrinol. 2014; 28(8): 1304-15. https://dx.doi.org/10.1210/me.2013-1421.
  10. Пономаренко И.В., Полоников А.В., Чурносов М.И. Ассоциация полиморфизма rs4986938 гена ESR2 с развитием гиперплазии эндометрия. Акушерство и гинекология. 2019; 4: 66-72.
  11. Yilmaz B.D., Bulun S.E. Endometriosis and nuclear receptors. Hum. Reprod. Update. 2019; 25(4): 473-85. https://dx.doi.org/10.1093/humupd/dmz005.
  12. Yang H., Kang K., Cheng C., Mamillapalli R., Taylor H.S. Integrative analysis reveals regulatory programs in endometriosis. Reprod. Sci. 2015; 22(9): 1060-72. https://dx.doi.org/10.1177/1933719115592709.
  13. Monsivais D., Dyson M.T., Yin P., Navarro A., Coon JST., Pavone M.E., Bulun S.E. Estrogen receptor beta regulates endometriotic cell survival through serum and glucocorticoid-regulated kinase activation. Fertil. Steril. 2016; 105(5): 1266-73. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.01.012.
  14. Пономаренко И.В., Полоников А.В., Верзилина И.Н., Чурносов М.И. Молекулярно-генетические детерминанты развития эндометриоза. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2019; 18(1): 82-6.
  15. Matalliotakis M., Zervou M.I., Matalliotaki C., Rahmioglu N., Koumantakis G., Kalogiannidis I. et al. The role of gene polymorphisms in endometriosis. Mol. Med. Rep. 2017; 16(5): 5881-6. https://dx.doi.org/10.3892/mmr.2017.7398.
  16. Пономаренко И.В., Решетников Е.А., Полоников А.В., Чурносов М.И. Полиморфный локус rs314276 гена LIN28B ассоциирован с возрастом менархе у женщин Центрального Черноземья России. Акушерство и гинекология. 2019; 2: 98-104.
  17. Ward L.D., Kellis M. HaploReg v4: systematic mining of putative causal variants, cell types, regulators and target genes for human complex traits and disease. Nucleic Acids Res. 2016; 44(D1): D877-81. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkv1340.
  18. Решетников Е.А. Поиск ассоциаций генов-кандидатов, дифференциально экспрессирующихся в плаценте, с риском развития плацентарной недостаточности с синдромом задержки роста плода. Научные результаты биомедицинских исследований. 2020; 6(3): 338-49.
  19. Favorov A.V., Andreewski T.V., Sudomoina M.A., Favorova O.O., Parmigiani M.F. A Markov chain Monte Carlo technique for identification of combinations of allelic variants underlying complex diseases in humans. Genetics. 2005; 171(4): 2113-21. https://dx.doi.org/10.1534/genetics.105.0480901.
  20. Lvovs D., Favorova O.O., Favorov A.V. A polygenic approach to the study of polygenic diseases. Acta Naturae. 2012; 4(3): 59-71.
  21. Головченко О.В., Абрамова М.Ю., Пономаренко И.В., Чурносов М.И. Полиморфные локусы гена ESR1 ассоциированы с риском развития преэклампсии с задержкой роста плода. Акушерство, гинекология и репродукция. 2020; 14(6): 583-9.
  22. Al-Eitan L.N., Rababa'h D.M., Alghamdi M.A., Khasawneh R.H. Association between ESR1, ESR2, HER2, UGT1A4, and UGT2B7 polymorphisms and breast Cancer in Jordan: a case-control study. BMC Cancer. 2019; 19(1): 1257. https://dx.doi.org/10.1186/s12885-019-6490-7.
  23. Wang H.S., Wu H.M., Cheng B.H., Yen Chih-Feng, Chang Pi-Yueh, Chao A. et al. Functional analyses of endometriosis-related polymorphisms in the estrogen synthesis and metabolism-related genes. PLoS One. 2012; 7(11): e47374. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0047374.
  24. Wetendorf М., DeМayo F.J. Тhe progesterone receptor regulates implantation, decidualization, and glandular development via a complex paracrine signaling network . Мol. Cell. Endocrinol. 2012; 357(1-2): 108-18. https://dx.doi.org/10.1016/j.mce.2011.10.028.
  25. Zhao G., Cai Y., Liu J., Meng T. Association between the estrogen receptor α gene polymorphisms rs2234693 and rs9340799 and severe and mild pre-eclampsia: a meta-analysis. Biosci. Rep. 2019; 39(2): BSR20181548. https://dx.doi.org/10.1042/BSR20181548.
  26. Xie J., Wang S., He B., Pan Y., Li Y., Zeng Q. et al. Association of estrogen receptor α and interleukin-10 gene polymorphisms with endometriosis in a Chinese population. Fertil. Steril. 2009; 92(1): 54-60. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2008.04.069.
  27. Пономаренко И.В., Полоников А.В., Чурносов М.И. Молекулярные механизмы и факторы риска развития эндометриоза. Акушерство и гинекология. 2019; 3: 26-31.
  28. Lamp M., Peters M., Reinmaa E., Haller-Kikkatalo K., Kaart T., Kadastik U. et al. Polymorphisms in ESR1, ESR2 and HSD17B1 genes are associated with fertility status in endometriosis. Gynecol. Endocrinol. 2011; 27(6): 425-33. https://dx.doi.org/10.3109/09513590.2010.495434.
  29. Wang W., Li Y., Maitituoheti M., Yang R., Wu Z., Wang T. et al. Association of an oestrogen receptor gene polymorphism in Chinese Han women with endometriosis and endometriosis-related infertility. Reprod. Biomed. Online. 2013; 26(1): 93-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.rbmo.2012.09.007.

Поступила 31.03.2021

Принята в печать 09.06.2021

Об авторах / Для корреспонденции

Алтухова Оксана Борисовна, д.м.н., доцент кафедры акушерства и гинекологии медицинского института, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, +7(4722)30-13-83, kristalinka@yandex.ru, 308015, Россия, Белгород, ул. Победы, д. 85.
Радзинский Виктор Евсеевич, д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик Международной академии наук Высшей школы, заведующий кафедрой акушерства и гинекологии Медицинского факультета, Российский университет дружбы народов, +7(495)360-46-69, radzinskiy-ve@rudn.ru, 117198, Россия, Москва,
ул. Миклухо-Маклая, д. 6.
Сиротина Светлана Сергеевна, к.б.н., доцент кафедры медико-биологических дисциплин медицинского института, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, +7(4722)30-13-83, sirotina@bsu.edu.ru, https://orcid.org/0000-0002-4163-7863, 308015, Россия, Белгород, ул. Победы, д. 85.
Чурносов Михаил Иванович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой медико-биологических дисциплин медицинского института, Белгородский
государственный национальный исследовательский университет, +7(4722)30-13-83, churnosov@bsu.edu.ru, https://orcid.org/ 0000-0003-1254-6134, 308015, Россия, Белгород, ул. Победы, д. 85.
Автор, ответственный за переписку: Светлана Сергеевна Сиротина, sirotina@bsu.edu.ru

Вклад авторов: Чурносов М.И., Алтухова О.Б., Радзинский В.Е. – концепция и дизайн исследования; Алтухова О.Б., Чурносов М.И. – сбор и обработка материала; Сиротина С.С. – написание текста; Чурносов М.И., Алтухова О.Б. – редактирование.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Финансирование: Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Согласие пациентов на публикацию: Пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных.
Обмен исследовательскими данными: Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу
у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.

Для цитирования: Алтухова О.Б., Радзинский В.Е., Сиротина С.С., Чурносов М.И. Анализ ассоциации полиморфных вариантов генов рецепторов эстрогенов и прогестерона с развитием генитального эндометриоза.
Акушерство и гинекология. 2021; 9: 93-99
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.9.93-99

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.