Клинико-диагностическая значимость генов предрасположенности к преэклампсии в казахской популяции

Мирзахметова Д.Д., Святова Г.С., Березина Г.М., Муртазалиева А.В.

Акционерное общество «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии», Алматы, Казахстан
Цель. Изучить связь полиморфизмов генов FV (rs6025), FII (rs1799963), MTHFR (rs1801133, rs1801131), MTRR (rs1801394), MTR (rs1805087), eNOS3 (rs1799983), ACE (rs4340), AGTR1 (rs5186), АроС3 (rs5128) с развитием преэклампсии в этнически однородной популяции казахов. Материалы и методы. Проведено независимое репликативное TagMan-генотипирование 205 беременных и родильниц с преэклампсией и 300 беременных и родильниц с неосложненным течением беременности. Результаты. В результате проведенного исследования выявлена статистически значимая ассоциация (р<0,002) изученных SNP с развитием преэклампсии в казахской популяции по генам фолатного метаболизма: MTHFR (А1298С) и MTR (А2756G); по гену свертывающей системы FII (G20210А); генам альдостерон-ренин-ангиотензиновой системы: AGTR1 (A1166C), eNOS3 (Glu298Asp) и АСЕ (I/D); гену липидного обмена – ApoC3 (G5163C). Заключение. Выявленные ассоциированные полиморфизмы генов можно рассматривать как возможные генетические факторы развития преэклампсии в казахской популяции.

Ключевые слова

полиморфизм генов
генотипы
преэклампсия

Преэклампсия (ПЭ) является одной из основных причин материнской заболеваемости и смертности и частым осложнением беременности, которым в год страдает более 4,1 млн женщин во всем мире [1–3].

Эпидемиологические исследования последних десятилетий предоставили информацию о том, что ПЭ носит семейный характер. Для родственников первой степени родства заболевших женщин отмечено увеличение риска развития ПЭ в 2–3 раза; кроме того, для женщины, родившейся от беременности с ПЭ, риск иметь ПЭ в 2 раза выше [2, 4].

Полученные результаты GWAS по ПЭ (Genome-wide association study – полногеномный поиск генных ассоциаций) в различных популяциях весьма противоречивы в силу ограниченной статистической мощности большинства исследований, а также влияния микроэволюционных факторов в конкретных этнических популяциях [5, 6]. Метаанализ предоставил доказательства генетической связи полиморфизма генов, кодирующих факторы свертывания крови – II и V, ренин-ангиотензиновой системы и эндотелиальных факторов, таких как MTHFR и eNOS3, с развитием ПЭ [7–15]. Важная составляющая поиска генетической компоненты любого мультифакторного заболевания, каковым является ПЭ, – это обязательное последующее проведение репликативных исследований значимых генетических маркеров в независимых популяционных выборках, что позволит уточнить этиопатогенетические механизмы развития ПЭ. По данным GWAS-анализа, отобраны 10 значимых SNP-полиморфизмов (р<10-4), предрасполагающих к развитию ПЭ, и проведено их независимое репликативное генотипирование в казахской популяции [5, 6].

Цель исследования: изучение генетического вклада полиморфизмов генов свертывающей системы FV (rs6025), FII (rs1799963), фолатного метаболизма MTHFR (rs1801133, rs1801131), MTRR (rs1801394), MTR (rs1805087); ангиотензин-рениновой системы eNOS3 (rs1799983), ACE (rs4340), AGTR1 (rs5186) и липидного обмена АроС3 (rs5128) в развитие ПЭ в казахской популяции.

Материалы и методы

Проспективное исследование проводили в поликлиническом отделении Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии (НЦАГиП), в акушерском отделении многопрофильной областной больницы Алматинской области и городском Перинатальном центре г. Алматы. Временной период – 2012–2014 гг.

Основную группу с ПЭ составили 205 беременных или родильниц казахской национальности с установленным диагнозом ПЭ, контрольная группа представлена 300 беременными и родильницами без ПЭ и с неосложненным течением беременности. Возраст обследуемых составил 18–45 лет, объем общей выборки представлен 505 беременными и родильницами.

Критерии включения (пациентки отобраны в соответствии с международными критериями диагностики ПЭ): систолическое артериальное давление (САД) ≥140 мм рт.ст., диастолическое артериальное давление (ДАД) ≥90 мм рт.ст.; протеинурия (>500 мг/л) в суточном анализе или двукратно >300 мг/л в случайных анализах мочи; срок беременности выше 20-й недели [2]. Все обследуемые имели казахскую национальность и были сопоставимы по паритету родов и анамнезу.

Все обследуемые были проинформированы о целях выполняемого проекта и подписали добровольное согласие на использование своих образцов крови и анамнестических данных. Разрешение биоэтической комиссии НЦАГиП МЗ РК на проведение данных исследований было получено.

Материалом исследования послужили 505 образцов ДНК, выделенные методом разделения магнитных частиц M-PVA на автоматическом анализаторе Prepitto (PerkinElmer) с использованием комплекта реагентов Prepito DNA Cyto Pure.

Молекулярно-генетические исследования проведены TaqMan методом единой сайт специфичной амплификации и генотипирования в реальном времени (Real-Time PCR) с использованием тест-систем («Тест Ген», Россия) для молекулярно-генетических исследований.

Статистический анализ: частота встречаемости генотипов и аллелей полиморфизмов изученных генов представлены в абсолютных и относительных (%) величинах. Статистическую значимость отличий по частотам встречаемости генотипов и аллелей полиморфизмов генов между исследуемыми группами определяли по критерию χ2 Пирсона. Результаты анализа считали статистически значимыми при уровне р<0,05. Оценку влияния носительства полиморфных вариантов генов на риск развития заболевания проводили с помощью отношения шансов (OШ) с учетом 95% доверительного интервала (95% ДИ). Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы PLINK [16].

Результаты

По данным GWAS и метаанализов, отобраны 10 значимых SNP полиморфизмов (р<10-4), предрасполагающих к развитию ПЭ и проведено их независимое репликативное генотипирование в казахской популяции [1–6, 10]. Результаты генотипирования с расчетом частот генотипов и минорных аллелей изученных полиморфизмов в контрольной и основной группах представлены в табл. 1, 2.

60-1.jpg (242 KB)

61-1.jpg (240 KB)

Как видно из табл. 1, выявлена статистическая значимость частоты носительства неблагоприятного гомозиготного генотипа СС гена MTHFR (А1298С) (χ2=4,87; р<0,03) и аллеля С (χ2=4,94; р<0,03), гомозиготного неблагоприятного генотипа GG (χ2=15,58; р<0,001) и аллеля G (χ2=22,96; р<0,001) гена MTR (A2756G) в основной группе с ПЭ по сравнению с контролем.

По генам свертывающей системы достоверные отличия выявлены для G20210А полиморфизма гена F2 по большей частоте встречаемости гетерозиготных генотипов AG (χ2=10,22; р<0,002) и неблагоприятного аллеля А (χ2=10,02; р<0,002) у женщин с развившейся ПЭ.

62-1.jpg (213 KB)

Материалы табл. 1 свидетельствуют о достоверных отличиях в сравниваемых группах по большей частоте носительства неблагоприятных генотипов по исследуемым полиморфизмам генов ангиотензин-рениновой системы. Частота носительства неблагоприятных генотипов DD гена АСЕ (I/Del), генотипов СС гена AGTR1 (A1166C), генотипов AA гена eNOS3 (Glu298Asp) и их неблагоприятных аллелей у женщин с ПЭ оказалась статистически значимой по сравнению (р<0,05) с аналогичными показателями в группе с неосложненным течением беременности.

Как показано в табл. 1, в группе с развившейся ПЭ частота носительства неблагоприятных СС генотипов и аллеля С (χ2=30,57; р<0,001; χ2=26,90; р<0,001 соответственно) полиморфизма (G5163C) гена ApoC3 статистически значима по сравнению с аналогичными частотами в контрольной группе.

Силу ассоциаций выражали в значениях отношения шансов (ОШ), рассчитанного по программе PLINK. Как видно из табл. 2, статистически значимое повышение риска развития ПЭ получены для носительства полиморфизмов A2756G гена MTR (OШ=2,0), G20210А гена свертывающей системы FII (OШ=4,5), генов альдостерон-ренин-ангиотензиновой системы AGTR1 (A1166C) и eNOS3 (Glu298Asp) (OШ=4,2 и 3,3 соответственно). Для носительства полиморфизмов (I/D) гена ACE и (G5163C) гена липидного обмена ApoC3 значения ОШ составили 1,5 и 2,0 (р<0,001), соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о возможном генетическом вкладе носительства этих неблагоприятных аллелей в развитие ПЭ у беременных в казахской популяции, что подтверждается значе­ниями ОШ.

Полученные результаты свидетельствуют о наличии взаимосвязи носительства патологических аллелей гена свертывающей системы крови (FII), альдостерон-ренин-ангиотензиновой системы (АСЕ, AGTR1), эндотелиальной дисфункции (eNOS3), липидного обмена (аполипопротеины) (ApoC3) с развитием ПЭ у беременных.

Носительство неблагоприятных генотипов является статистически достоверным генетическим фактором риска развития патологических процессов, приводящих к развитию тяжелого гестоза беременности в казахской популяции.

Обсуждение

ПЭ – осложнение беременности, в основе которого лежит генерализованная эндотелиальная дисфункция, ведущая к расстройству общего кровообращения во время беременности. Вариантом тяжелой ПЭ является HELLP-синдром (гемолиз, повышение уровня печеночных ферментов, тромбоцитопения), встречающийся приблизительно у 20% женщин с ПЭ, и характеризующийся дополнительным поражением печени и системы свертывания крови. Самой опасной стадией заболевания является эклампсия, сопровождающаяся развитием тяжелых тонико-клонических судорог и комы, а также поражением головного мозга, отеком головного мозга и развитием инсульта [2, 17–22].

Тяжелые осложнения, отсутствие эффективного лечения ПЭ требуют разработки эффективных прогностических маркеров риска развития ПЭ, основанных на носительстве предрасполагающих к ПЭ неблагоприятных генотипов.

Результаты репликативного генотипирования GWAS-значимых полиморфизмов генов фолатного обмена, ангиотензин-рениновой системы и липидного обмена определили статистически значимые ассоциации (р<0,002) с развитием ПЭ в казахской популяции по полиморфизмам генов: фолатного метаболизма – MTR (rs1805087), свертывающей системы – FII (rs1799963), альдостерон-ренин-ангиотензиновой системы – AGTR1 (rs5186), eNOS3 (rs1799983) и АСЕ (rs4340), липидного обмена – ApoC3 (rs5128).

Полученные результаты подтверждают тот факт, что в основе патогенеза ПЭ лежит патологическая инвазия трофобласта, связанная с острой дисфункцией эндотелия спиральных артерий, нарушениями систем гемостаза, ангиогенеза, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы [1–3].

Заключение

Выявленные ассоциации носительства неблагоприятных генотипов с риском развития ПЭ позволят определить новые клинико-лабораторные критерии и предложить новые прогностические маркеры для оценки риска развития и ранней диагностики ПЭ и ее осложнений.

Список литературы

  1. Steegers E.A., Duvekot J.J., Pijnenborg R. Pre-eclampsia. Lancet. 2010; 376(9741): 631–44. doi: 10,.1016/S0140-6736(10)60279-6).
  2. Uzan J., Carbonnel M., Piconne O., Asmar R., Ayoubi J.M. Pre-eclampsia: pathophysiology, diagnosis, and management. Vasc Health Risk Manag. 2011; 7: 467–74. doi: 10,2147/VHRM,S20181.
  3. Duley L. The global impact of pre-eclampsia and eclampsia, Semin Perinatol. 2009; 33(3):130–7. doi: 10,1053/j,semperi.2009.02.010
  4. Veropotveljan P.N., Veropotveljan N.P., Smorodskaja E.P., Lazarenko A.T. Modern view on the problem of pre-eclampsia. Zdorov’e Ukrainy. 2011; 6(46): 43–52. (Link: https://mazg,com,ua/ru-issue-article-470)
  5. Zhao L., Bracken M.B., DeWan A.T. Genome-wide association study of pre-eclampsia detects novel maternal single nucleotide polymorphisms and copy-number variants in subsets of the Hyperglycemia and Adverse Pregnancy Outcome (HAPO) study cohort. Ann Hum Genet. 2013; 77(4): 277-87. doi: 10,1111/ahg,12021
  6. Johnson M.P., Brennecke S.P., East C.E., et al, Genome-wide association scan identifies a risk locus for preeclampsia on 2q14, near the inhibin, beta B gene. PLoS One. 2012; 7(3): e33666. doi: 10.1371/journal.pone.0033666
  7. Alkanli N., Sipahi T., Kilic T.O., Sener S. Lack of Association between ACE I/D and AGTR1 A1166C Gene Polymorphisms and Preeclampsia in Turkish Pregnant Women of Trakya Region. J Obstet Gynecol. 2014; 2(4): 49–53. doi: 10.11648/j.jgo.20140204.11
  8. Elfadil G.A., Wagea A.D.I, Elmugadam A.A. Association of Angiotensinogen M235T Gene variants, and Plasma Renin Activity with Preeclampsia. Egypt Acad J Biolog Sci. 2014; 6(1): 141–9. (Link: https://www,researchgate,net/publication/265415351_Association_of_Angiotensinogen_M235T_Gene_variants_and_Plasma_Renin_Activity_with_Preeclampsia)
  9. Escudero C., Roberts J.M., Myatt L., Feoktistov I. Impaired adenosine-mediated angiogenesis in preeclampsia: potential implications for fetal programming. Front Pharmacol. 2014; 5(134): 1–13. doi:10.3389/fphar.2014.00134
  10. Wang X., Bai T., Liu S., Pan H., Wang B. Association between thrombophilia gene polymorphisms and preeclampsia: a meta-analysis. PLoS One. 2014; 9(6): e100789. doi:10.1371/journal.pone.0100789
  11. Buurma A.J., Turner R.J., Driessen J.H., Mooyaart A.L., Schoones J.W., Bruijn J.A., et al. Genetic variants in pre-eclampsia: a meta-analysis. Hum Reprod Update. 2013; 19(3): 289–303. doi: 10,1093/humupd/dms060
  12. Vitoratos N., Vrachnis N.., Iavazzo C., Kyrgiou M. Preeclampsia: molecular mechanisms, predisposition, and treatment. J Pregnancy. 2012; 2012:1–2. doi: 10.1155/2012/145487
  13. Sandrim V., Palei A., Sertorio J., Cavalli R., Duarte G., Tanus-Santos J. Effects of eNOS polymorphisms on nitric oxide formation in healthy pregnancy and in pre-eclampsia. Mol Hum Reprod. 2010; 16(7): 506–10. doi: 10.1093/molehr/gaq030
  14. Singh A., Sharma D., Raghunandan C., Bhattacharjee J. Role of inflammatory cytokines and eNOS gene polymorphism in pathophysiology of pre-eclampsia. Am J Reprod Immunol. 2010; 63(3): 244–51. doi: 10.1111/j.1600-0897.2009.00781.x
  15. Baranov V.S. Genetic passport is fundamental for personalised and predictive medicine. Saint Petersburg: «N-L», 2009. 527 p. https://medinfo,social/uchebniki _884/geneticheskiy-pasport-osnova-individualnoy,html
  16. Purcell S., Neale B., Todd-Brown K., Thomas L., Ferreira M.A., Bender D., et al. PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses. Am J Hum Genet. 2007; 81(3): 559–75. doi: 10.1086/519795
  17. Haram K., Mortensen J.H., Nagy B. Genetic aspects of preeclampsia and the HELLP syndrome. J Pregnancy. 2014; 2014: 910751. doi: 10.1155/2014/910751
  18. Williams P., Broughton Pipkin F. The genetics of pre-eclampsia and other hypertensive disorders of pregnanc. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 2011; 25(4): 405–17. doi: 10,1016/j.bpobgyn.2011.02,007
  19. Williams P.J., Morgan L. The role of genetics in pre-eclampsia and potential pharmacogenomic interventions. Pharmgenomics Pers Med. 2012; 5: 37–51. doi: 10.2147/PGPM.S23141
  20. Petla L.T., Chikkala R., Ratnakar K.S., Kodati V., Sritharan V. Biomarkers for the management of pre-eclampsia in pregnant women. Indian J Med Res. 2013; 138(1): 60–7. PMID: 24056556
  21. Pennington K.A., Schlitt J.M., Jackson D.L., Schulz L.C., Schust D.J. Preeclampsia: multiple approaches for a multifactorial disease. Dis Model Mech. 2012; 5(1): 9–18. doi: 10.1242/dmm,008516.
  22. Szabo S., Xu Y., Romero R., Fule T., Karaszi K., Bhatti G., et al. Changes of placental syndecan-1 expression in preeclampsia and HELLP syndrome. Virchows Arch. 2013; 463(3): 445–58. doi: 10,1007/s00428-013-1426-0

Поступила 04.11.2019

Принята в печать 29.11.2019

Об авторах / Для корреспонденции

Мирзахметова Динара Досалыевна, и.о. председателя Правления Акционерного общества «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии».
Тел.: +7 (727)300-45-46. E-mail: d.mirzakhmetova@mail.ru ORCID ID 0000-0002-6329-5999
A25D6G4 Казахстан, Алматы, Пр. Достык, д. 125.
Святова Гульнара Cалаватовна, д.м.н., профессор, руководитель Республиканской медико-генетической консультации Акционерного общества «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии». Тел.: +7 (727)300-45-61. E-mail: gsvyatova1@mail.ru; ORCID ID 0000-0001-5092-3143
A25D6G4 Казахстан, Алматы, Пр. Достык, д. 125.
Березина Галина Михайловна, д.б.н., доцент, специалист лаборатории Республиканской медико-генетической консультации Акционерного общества «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии», ORCID ID 0000-0002-5442-4461.Тел.: +7 (727)300-45-62. E-mail: gberezina54@mail.ru
A25D6G4 Казахстан, Алматы, Пр. Достык, д. 125.
Муртазалиева Александра Владимировна, врач-генетик Республиканской медико-генетической консультации Акционерного общества «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии». Тел.: +7 (727) 300-45-62. E-mail: alexmurtazalieva@gmail.com; ORCID ID 0000-0001-9156-5944.
A25D6G4 Казахстан, Алматы, Пр. Достык, д. 125.

Для цитирования: Мирзахметова Д.Д., Святова Г.С., Березина Г.М., Муртазалиева А.В. Клинико-диагностическая значимость генов предрасположенности к преэклампсии в казахской популяции.
Акушерство и гинекология. 2020; 3: 58-63.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.3.58-63

Также по теме

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