Полиморфизм генов серотонинового обменапри невротических психических расстройствах у русских Западно-Сибирского региона
Исследовали полиморфизмы гена серотонинового рецептора типа 2А 5-HTR2A и гена - переносчика серотонина 5-HTT у лиц с невротическими психическими расстройствами. Показана ассоциация локуса Т102С гена - рецептора серотонина типа 2А 5-HTR2A с расстройствами адаптации с преобладанием депрессивных реакций и локуса A-1438-G этого же гена с диссоциативными (конверсионными) расстройствами
Polymorphism of genes of serotonin exchangeat Russian patients with neurotic, stress-related disorders from Western Siberia.pdf В последние годы ведется активный поиск структурных вариантов генов, приводящих к различным патологиям у человека. Вклад полиморфизмов генов, участвующих в развитии различных заболеваний в разных популяциях и на разных территориях, несомненно, разнообразен. На русской популяции Западно-Сибирского региона изучены многочисленные полиморфизмы генов, в том числе полиморфизм гена эндо-телиальной NO-синтазы (eNOS) [1], гена нейрональной синтазы оксида азота (NOS1), эндотелиальной синтазы оксида азота (NOS3) [2], фактора некроза опухоли (TNFa) [3-4], гена-онкосупрессора р53, генов цитохро-мов Р-450 (CYP2C19 и CYP2E1), генов глутатион-S-трансфераз (GSTT1, GSTM1 и GSTP1) [5-7], генов деиодиназ (DI01 и DI02) [8], гена аполипротеина Е (АроЕ) [9-10], генов модификаторов иммунного ответа (IL1B, IL1RN, IL4, IL4RA, IL12B, VDR), гена интер-лейкина-10 НЛО [11], гена холодового рецептора TRPM8 [12], генов тяжелой цепи (3-миозина (MYH7), миозинсвязывающего белка С (MYBPC3), (33-субъеди-ницы G-белка (GNB3) и GATA-связывающего белка 4 (GATA4) [13], гена рака молочной железы (BRCA1) [14], гена Pi-адренорецептора (A145G), гена транскрипционного фактора (SP4), гена метилентетрагидро-фолатредуктазы (MTHFR), гена хемокиновых рецепторов (CCR5), ангиотензинконвертирущего фермента (АСЕ) [15], фактора Лейдена (FV), протромбина (F11), белка GPllla (GPllla) [16] и других у здоровых лиц и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, инсу-линзависимым сахарным диабетом, различными формами рака (рак молочной железы, рак легкого, рак органов головы и шеи), бронхиальной астмой и туберкулезом, желчно-каменной болезнью, хронической об-структивной болезнью легких, разными формами ато-пического дерматита, рассеянным склерозом, ревматоидным артритом, хроническим вирусным гепатитом, герпетической инфекцией, аутоиммунным тиреоиди-том и другими заболеваниями.При алкогольной и наркотической зависимостях изучены полиморфизмы генов алкогольдегидрогеназ ADH 1-го класса (ADH1B и ADH1C) [17], гена дофа-мин-р-гидроксилазы DBH*444g/a [18] и гена эндотелиальной NO-синтазы (eNOS) [1]. При эндогенных психических расстройствах у европеоидов исследованы полиморфизмы генов серотонинового и дофаминового обменов [19-22], ангеотензинпревращающего фермента (АСЕ), гена медиатора H-RAS (HARLEY-RAS1) [23] и гена катехол-О-метилтрансферазы (КОМТ) [24]. Ис-следования полиморфных вариантов генов серотонинового обмена при невротических психических расстройствах немногочисленны.Согласно современным представлениям, система нейронов, использующих в качестве медиатора норад-реналин, связана с побуждающими, мотивационными аспектами поведения, дофаминовая система - с обеспечением подкрепления, или «награды», а серотонино-вая оказывает тормозящий эффект на определенные виды активации, в частности ведущие к тревоге или агрессии. Такая «функциональная» классификация ме-диаторных систем является условной, т.к. все три ме-диаторные системы тесно взаимодействуют между собой и участвуют в регуляции настроения, познавания, обучения, моторной активности, бодрствования, подкрепления, сна и аппетита [25].Серотонинергические синаптические образования контролируют формирование двигательных актов, систем положительного подкрепления, играют заметную роль в пищевом, половом, исследовательском поведении, участвуют в формировании аффективных компонентов поведенческих актов, самообладании и эмоциональной устойчивости, определяют становление и поддержание суточных и циркадианных ритмов физиологических процессов, осуществляют температурную регуляцию организма [26, 27]. Повышение серотони-нергической активности создает в коре головного мозга ощущение подъема настроения; недостаток серотонина, напротив, вызывает снижение настроения и депрессию. Серотонин является основным химическим ме-диаторным соединением, контролирующим агрессивное поведение и выраженность тревожных проявлений на фоне меняющихся условий внешней среды [28, 29]. Серотониновые рецепторы типа 2А (5-HTR2A), регулирующие уровень 5-НТ в мозге, в значительных количествах содержатся в структурах, связанных с эмоциональными и когнитивными процессами, - в гиппокампе и передней коре мозга [30, 31]. В гене 5-HTR2A, расположенном на 13-й хромосоме, описано несколько полиморфных локусов. Локус Т102С обусловлен заменой тимина на цитозин во втором интроне участка 13q 14-21 и представлен двумя аллельными вариантами: А1 и А2. Второй полиморфный локус A-1438-G гена 5-HTR2A находится в неравновесном генетическом сцеплении с локусом Т102С и расположен в зоне промотора гена, т.е. может иметь функциональное значение. Уровень серотонина в мозге в значительной мере регулируется активностью его транспорта, ответственным за кото-198рый является ген-переносчик (транспортер) серотонина (5-HTT), расположенный в семнадцатой хромосоме в области q11.1-q12. Изучение структуры гена перенос-чика серотонина обнаружило два полиморфных локуса, локус VNTR-17 обусловлен изменением числа тандем-ных повторов во втором интроне с двумя типичными (12 и 10 единиц повтора) и одним редким (9 единиц повто-ра) аллелями, второй полиморфизм 5-HTTLPR - инсер-ционно-делеционный, включает повторяющиеся после-довательности длиной 22 п.н. в районе промотора гена и представлен двумя аллельными вариантами: L (длин-ный) и S (короткий - с делецией). Последний полимор-физм является функциональным: присутствие длинного аллеля обеспечивает более высокий уровень экспрессии гена и большую интенсивность метаболизма серотонина по сравнению с коротким аллелем [32], наличие корот-кого аллеля локуса 5-HTTLPR связано со снижением обратного захвата серотонина, что увеличивает длитель-ность серотонинергической активности [33, 34].Целью настоящей работы явилось изучение поли-морфизма генов серотонинового обмена у лиц с невро-тическими психическими расстройствами.Материал и методыИсследование проводили в группе психически здо-ровых лиц (85 человек, из них 68 женщин и 17 мужчин, средний возраст 38,8±13,8 лет), группе больных с рас-стройствами адаптации с преобладанием депрессивных реакций - F43.20, F43.21, F43.22, МКБ-10 (69 пациен-тов, из них 60 женщин и 9 мужчин, средний возраст 43,27±11,7 года) и пациентов с диссоциативными (кон-версионными) расстройствами - F44, МКБ-10 (104 па-циента, из которых 93 женщины и 11 мужчин, средний возраст 40,33±14,06 года). Все обследованные считали себя этнически русскими и не состояли в кровно-родственных браках.Генетические исследования и создание банка ДНК проводились согласно этическим принципам медицин-ской генетики (протокол № 6 заседания Комитета по Биомедицинской этике ГУ НИИ ПЗ ТНЦ СО РАМН от 12.10.2005 г.). Исследование выполнено на базе лабо-ратории клеточных и молекулярно-биологических ис-следований и отделения пограничных состояний кли-ник ГУ НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН, лаборатории клинической генетики ГУ НЦ психиче-ского здоровья РАМН. В группе психически здоровых лиц и лиц с невротическими психическими расстрой-ствами кровь для биологических исследований брали из локтевой вены. Выделение ДНК из венозной крови проводили стандартным методом с использованием протеиназы К и фенол-хлороформа [35]. Высокомоле-кулярную ДНК высушивали при комнатной температу-ре и растворяли в ТЕ буфере, в таком виде ДНК храни-ли при -20ºС. Для определения аллельного полимор-физма в локусе Т102С гена 5-HTR2A проводили поли-меразную цепную реакцию (ПЦР) с помощью прайме-ров 5'-TCTGCTACAAGTTCTGGCTT-3' и 5'-CTGCAG CTTTTTCTCTAGGG-3', для анализа полиморфизма A-1438-G гена 5-HTR2A в реакционную смесь вносили праймеры с последовательностью нуклеотидов: 5'-AAGCTGCAAGGTAGCAACAGC-3' и 5'-AACCAACTTATTTCCTACCAC-3'. Для выявления рестрикцион-ного полиморфизма реакционную смесь обрабатывалиферментом Msp1 в течение 12 ч при 37°С с последую-щим разделением полученных фрагментов в 3%-номагарозном геле, окрашенном бромистым этидием. Дляопределения полиморфизма в локусе VNTR-17 гена5-HTT проводили ПЦР с использованием олигонуклео-тидных праймеров 5'-GTCAGTATCACAGGCTGCGAG-3'и 5'-TGTTCCTAGTCTTACGCCAGTG-3', полиморфизм влокусе 5'-HTTLPR гена 5-HTT выявляли с помощью прай-меров 5'-GGCGTTGCCGCTCGTA ATGC-3' и5'-GAGGGACTGAGCTGGACAACC-3'.ПолученныеVNTR-17 и 5'-HTTLPR ПЦР-фрагменты разделяли в 5%-ном полиакриламидном геле. Фрагменты визуализировали и идентифицировали в УФ свете при длине волны 495 нм.Статистическую обработку результатов производи-ли с помощью программ Microsoft Excel и GraphPad Prism, версия 5,0. C помощью критерия Колмогорова-Смирнова оценивали отличия распределения генераль-ной совокупности от нормального. Для проверки соот-ветствия эмпирического распределения частот геноти-пов теоретически ожидаемому равновесному распреде-лению Харди-Вейнберга использовался модифициро-ванный критерий χ² Пирсона (р), определяемый с по-мощью программы GraphPad Prism, версия 5,0. При попарном сравнении частот аллелей и генотипов в группах психически здоровых лиц и лиц с психической дезадаптацией применяли критерий χ² (р) с поправкой Йетса для небольших выборок. Различия считали дос-товерными при уровне значимости p
Ключевые слова
гены,
серотонин,
невротические психические расстройства,
genes,
serotonin,
neurotic,
stress-related disordersАвторы
Рядовая Людмила Александровна | ГУ НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН (г. Томск) | | rla2003@list.ru |
Гуткевич Елена Владимировна | ГУ НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН (г. Томск) | доктор медицинских наук | Redo@mail.tomsknet.ru |
Иванова Светлана Александровна | ГУ НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН (г. Томск) | доктор медицинских наук, профессор | Svetlana@mail.tomsknet.ru |
Семке Валентин Яковлевич | ГУ НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН (г. Томск) | доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН, заслуженный деятель науки РФ | Redo@mail.tomsknet.ru |
Епанчинцева Елена Макаровна | ГУ НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН (г. Томск) | кандидат медицинских наук | Redo@mail.tomsknet.ru |
Всего: 5
Ссылки
Голимбет В.Е. Молекулярно-генетический полиморфизм и клиническая гетерогенность эндогенных психозов: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. М., 2003. 44 с.
Орлова В.А. Клинико-генетические подходы к оценке риска проявления шизофрении в семьях: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. М., 2000. 47 с.
Лаврушина О.М., Козлова И.А., Лежейко Т.В. и др. Влияние полиморфизма гена рецептора серотонина типа 2А на прогноз шизофрении с ранним началом // Медицинская генетика. 2005. № 5. С. 217.
Голимбет В.Е., Каледа В.Г., Алфимова М.В. и др. Молекулярно-генетическое исследование манифестирующих в юношеском возрасте эндогенных приступообразных психозов // Журнал неврологии и психиатрии. 2007. № 8. С. 45-49.
Голимбет В.Е. Молекулярно-генетические исследования эндогенных психозов // Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2008. № 1 (48). С. 37-41.
Соловьева И.Г., Губина М.В., Стенина А.С. и др. Полиморфизм гена дофамин-β-гидроксилазы и психонейроиммунологические параметры у здоровых европеоидов // Современные проблемы биологической психиатрии и наркологии: Тез. докл. Второй Всерос. конф. с междунар. участием. Томск, 2008. С. 215-217.
Марусин А.В., Боринская С.А., Спиридонова М.Г. и др. Распространенность полиморфизма алкогольдегидрогеназ ADH1B и ADH1C в популяциях Северной Евразии, ассоциация с риском формирования алкоголизма в русской популяции Западно-Сибирского региона // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск. 2007. Вып. 8. С. 88-94.
Трифонова Е.А., Спиридонова М.Г., Фадюшина С.В. и др. Молекулярно-генетический анализ полиморфизмов генов, участвующих в формировании эндотелиальной дисфункции при гестозе // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск, 2007. Вып. 8. С. 124-128.
Максимов В.Н., Воевода М.И., Ромащенко А.Г. и др. Полиморфизм генов-кандидатов и врожденные пороки сердца // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 5. С. 222-223.
Мягкова И.В., Пилипенко А.С., Кобзев В.Ф. и др. Частоты носителей дупликации 12 п.н. в 20-м интроне гена BRCA1 у русских женщин с заболеваниями молочной железы // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 5. С. 234.
Макеева О.А., Пузырев К.В., Голубенко М.В. и др. Генетика гипертропии миокарда различного генеза // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 5. С. 222.
Потапова Т.А., Мягкова И.В., Григорьева И.Н. и др. Ассоциации однонуклеотидного полиморфизма гена TRPM8 с некоторыми фенотипическими признаками человека // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 6. С. 254.
Смольникова М.В., Королев М.А., Зонова Е.В., Коненков В.И. Полиморфизм генов TNFα и IL10 у больных ревматоидным артритом // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск, 2007. Вып. 8. С. 121-122.
Рябиков А.Н., Шахтшнейдер Е.В., Малютина С.К. и др. Ассоциации атеросклеротических изменений артериальной стенки с полиморфизмом гена аполипротеина Е // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск. 2007. Вып. 8. С. 113.
Николаева И.А., Максимова Н.Р., Николаева Т.Я., Пузырев В.П. Полиморфизм гена аполипротеина Е и риск развития рассеянного склероза // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск. 2007. Вып. 8. С. 94-97.
Иванина П.В., Фрейдин М.Б., Тахауов Р.М. Оценка связи комбинаций генотипов генов деиодиназ с количественными показателями тиреостата // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск. 2007. Вып. 8. С. 73.
Фрейдин М.Б., Гончарова И.А., Слонимская Е.М. и др. Полиморфизм генов ферментов биотрансформации и онкологическая патология // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 6. С. 282.
Тен И.А., Назаренко М.А., Фрейдин М.Б., Марусин А.В. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков у спонтанных абортусов // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 6. С. 275.
Брагина Е.Ю., Фрейдин М.Б., Рудко А.А.. и др. Полиморфизм генов CYP2E1, CYP2C19, GSTT1, GSTM1, GSTP1 в развитии атопической бронхиальной астмы и туберкулеза // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск, 2007. Вып. 8. С. 55-58.
Карпова А.В., Свечникова Н.Н., Голованова О.В., Прокофьев В.Ф. Ассоциированность аллелей фактора некроза опухолей TNFα (G-308A) c HLA-антигенами у больных атопическим дерматитом // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск, 2007. Вып. 8. С. 84-85.
Гончарова И.А., Сеитова Г.Н., Белобородова Е.В. и др. Влияние промоторного полиморфизма гена TNF(G-308A) на уровень фактора некроза опухолей-альфа в сыворотке крови при хронических заболеваниях легких и печени // Генетика человека и патология: Сб. науч. тр. Томск, 2007. Вып. 8. С. 67-71.
Тарасенко Н.В., Кондратьева Е.И., Косянкова Т.В., Пузырев В.П. Генетические аспекты диагностики сахарного диабета 1-го типа и его сосудистых осложнений // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 6. С. 274.
Пронин С.В., Николаев К.Ю., Пронина Н.А., Пронин В.С. Полиморфизм гена эндотелиальной NO синтазы и «химическая» зависимость // Современные проблемы биологической психиатрии и наркологии: Тез. докл. Второй Всерос. конф. с междунар. участием. Томск, 2008. С. 189-190.
Лежейко Т.В. Роль молекулярно-генетического полиморфизма в проявлении когнитивных функций у больных шизофренией и психически здоровых людей: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 2007. 18 с.
Алфимова М.В., Трубников В.И. Генные основы темперамента и личности // Вопросы психологии. 2000. № 2. С. 128-139.
Azmitia E.C., Buchan A.M., Williams J.H. Structural and functional restoration by collateral sprouting of hippocampal 5-HT axons // Nature. 1978. Vol. 274(5669). P. 374-376.
Mistlberger R.E., Antle M.C., Glass J.D., Miller J.D. Behavioral and Serotonergic Regulation of Circadian Rhythms // Biological Rhythm Research. 2000. Vol. 31, № 3. P. 240-283.
Anderson M., Deakin J.F.W. Relationship between 5-HT function and impulsivity and aggression in male offenders with personality disorders // The British Journal of Psychiatry. 2001. № 178. Р. 352-359.
Linnoila M., Virkkunen M. Aggression, suicidality, and serotonin // Journal of Clinical Psychiatry. 1992. Vol. 53. P. 46-51.
Arranz M.J., Munro J., Sham P. et al. Meta-analysis of studies on genetic variation in 50HTR2a receptors and clozapine response // Schizophrenia Res. 1998. Vol. 32. P. 93-99.
Hernandez I., Sokolov B.P. Abnormalities in 5-HTR2A receptor mRNA expression in frontal cortex of chronic elderly schizophrenics with varying histories of neuroleptic treatment // J. Neurosci. Res. 2000. Vol. 59. P. 218-225.
Lesch K.P., Mossner R. Genetically driven variation in serotonin uptake: is there a link to affective spectrum, neurodevelopmental, and neurodegenerative disorders? // Biol. Psychiatry. 1998. Vol. 44. P. 179-192.
Heils A., Teufel A., Petri S. et al. Allelic variation of human serotonin transporter gene expression // J. Neurochem. 1996. Vol. 66. P. 2621-2624.
Stotenberg S.F., Twitchell G.R., Hanna G.L. et al. Serotonin transporter promoter polymorphism, peripheral indexes of serotonin function, and personality measures in families with alcoholism // Am. J. Med. Genet. 2002. Vol. 114. P. 230-234.
Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning. N.Y.: Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. 923 p.
Bondy B., Erfurth A., de Jonge S. et al. Possible association of the short allele of the serotonin transporter promoter gene polymorphism (5-HTTLPR) with violent suicide // Mol. Psychiatry. 2000. Vol. 5. P. 193-195.