Диссертация (Молекулярно-генетические аспекты развития гестоза у женщин северо-западного региона Hоссии), страница 5

Замены в смысловых участках генанередко приводят к замене аминокислот и появлению белков с несколько измененными илиновыми функциональными свойствами. Замены, находящиеся в регуляторных областях гена,могут оказывать влияние на их экспрессию [Баранов и др., 2009]. Такие генетические вариациивносят важный вклад в индивидуальные особенности каждого человека [Баранов и др., 2009].Многие варианты начинают проявлять себя только при беременности. Уже длительное времяосновной концепцией молекулярной генетики гестоза является представление о его ассоциациис однонуклеотидными заменами в генах, продукты которых могут быть вовлечены в развитиеэтого осложнения беременности (генах-кандидатах).

На сегодняшний день в генах-кандидатахгестоза выявлено большое число замен, претендующих на роль генетических маркеров этогоосложнения беременности [Chappell and Morgan, 2006; Зайнуллин и др., 2007; Mutze et al., 2008;Баранов и др., 2009; Мальцева и Павлова, 2011; Репина, 2014].Почти все найденные замены локализованы в ядерном геноме.

Вместе с тем, естьсведения, что возникновение и развитие гестоза может быть связано с вариациямимитохондриального генома. Folgero T. et al. (1996) в двух семьях с гестозом нашлиоднонуклеотидные замены в генах митохондриальных тРНК (A3243G (tRNAleu(UUR) иA12308G (tRNAleu(CUN)).Помимо однонуклеотидных замен, выявлены делеции и инсерцииединичныхнуклеотидов, ассоциированных с риском развития гестоза [Chappell and Morgan, 2006;Зайнуллин и др., 2007; Mutze et al., 2008; Баранов и др., 2009; Мальцева и Павлова, 2011;Репина, 2014].18В дополнение к однонуклеотидным заменам, инсерциям и делециям небольшого числануклеотидов в качестве генетических факторов риска гестоза могут выступать вариации числакопий относительно больших фрагментов ДНК (CNVs).

В исследовании Zhao et al. (2013b)были найдены несколько CNVs, ассоциированных с риском гестоза в различных популяциях(афро-карибы, испанцы и европейцы).Кроме изменений первичной структуры молекулы ДНК, развитие гестоза может бытьсвязано с различными эпигенетическими факторами. Некоторые авторы предсказывают, что впатогенезе гестоза определенную роль могут играть модификации гистонов [Choudhury andFriedman, 2012]. Гестоз может сопровождаться нарушениями в характере метилирования ДНК.Так, например, показано, что промотор гена SERPINA3 (сериновый ингибитор протеаз)гипометилирован в плацентах женщин, чья беременность осложнена гестозом [Chelbi et al.,2007]. Другой ген, который характеризуется измененным уровнем метилирования при гестозе,это ген TIMP3 (тканевой ингибитор металлопротеиназы 3 типа) - один из регуляторов инвазиитрофобласта.

Промотор этого гена гипометилирован в плацентах от пациенток с раннимгестозом, что может приводить к повышенной экспрессии TIMP3, и, как следствие, кингибированию металлопротеиназ и недостаточной инвазии трофобласта [Xiang et al., 2013].Одним из интенсивно развивающихся в последние годы направлений в областимолекулярной генетики гестоза является изучение микроРНК - недавно открытых регуляторовсинтеза белков на уровне трансляции мРНК. Ряд исследований установили важностьконкретных микроРНК в развитии гестоза [Chen and Wang, 2013; Zhao et al., 2013a].Данные литературы показывают, что в патогенезе гестоза могут быть задействованыразличные молекулярно-генетические механизмы.

Настоящая работа посвящена изучениюсвязи изменений в нуклеотидной последовательности ДНК и в содержании плацентарныхмикроРНК с развитием этого осложнения беременности.1.6 Гены, ассоциированные с развитием гестозаВ последние десятилетия активно проводились исследования, направленные на поискгенов гестоза, в том числе были выполнены полногеномные анализы сцепления и ассоциации, атакже исследования на модельных животных.Проведено шесть полногеномных анализов сцепления (Genome-wide Linkage Studies,GWLS). Первое исследование, выполненное в 1992 году в Шотландии, не принеслоположительных результатов [Hayward et al., 1992].

В 1997 году было проведено второесканирование генома с использованием 90 ДНК-маркеров в 15 австралийских семьях, в19которых 77 женщин имели гестоз. На 4-ой хромосоме был выявлен критический участок 4q34,сцепленный с гестозом (LOD=2,90) [Harrison et al., 1997]. В другом исследовании были изучены124 семьи из Исландии, в которых имелись пациентки, страдавшие гестозом и/или АГбеременных без протеинурии. Локус, ответственный за развитие гипертензивных состоянийпри беременности, был картирован на 2-ой хромосоме в области 2p13 (LOD=4,77) [Arngrımssonet al., 1999].

Однако при более детальном анализе сцепление подтвердилось лишь для двухсемей. При исключении из исследования этих семей был идентифицирован другой локус 2q23(LOD=2,08) [Arngrımsson et al., 1999]. Moses E.K. et al. (2000), обследуя 34 семьи из Австралиии Новой Зеландии, обнаружили сцепление АГ беременных с локусом 2q23 (LOD=2,58) внезависимости от наличия протеинурии и картировали еще один локус в области 11q23(LOD=2,02) [Moses et al., 2000]. Последующие исследования позволили обнаружить локусыпредрасположенности к гипертензивным расстройствам беременных, включая гестоз, на 2-ой(2p25), 4-ой (4q32), 5-ой (5q), 9-й (9p11, 9p13), 10-й (10q22), 11-ой (11q), 13-ой (13q), 18-ой (18p)и 22-ой (22q12) хромосомах [Johnson et al., 2007; Lachmeijer et al., 2001; Laivuori et al., 2003]. Внекоторых из найденных локусов были идентифицированы потенциальные гены-кандидатыгестоза.Moses E.K.

et al. (2006) при изучении области 2q22-23 в 34 австралийских иновозеландских семьях идентифицировали первый позиционный ген-кандидат гестоза - генрецептора активина A 2-го типа (ACVR2A). Продукт этого гена обеспечивает передачу сигналаот белка активина A, регулирующего процессы апоптоза, инвазию трофобласта иремоделирование спиральных артерий [Ворожищева и др., 2013].

Moses E.K. et al. (2006) былавыявлена ассоциация гестоза с полиморфным сайтом rs1424954 (p=0,007 для аллелей) этогогена. Последующее исследование гена ACVR2A в 74 семьях Австралии и Новой Зеландиипродемонстрировало также ассоциацию с гестозом rs10497025 (p=0,025 для аллелей),rs13430086 (p=0,010 для аллелей), LF004 (p=0,018 для аллелей), LF013 (p=0,018 для аллелей) иLF020 (p=0,018 для аллелей), которая, однако, не подтвердилась при введении поправки намножественные сравнения [Fitzpatrick et al., 2009].

Исследование более 70 полиморфных сайтовв локусе 2q22-23, в когорте женщин из Норвегии не показало ассоциацию гестоза с rs1424954,но обнаружило связь с rs1424941, rs1014064, rs2161983 и rs3768687 гена ACVR2A [Roten et al.,2009]. В работе отечественных исследователей также изучалась роль гена ACVR2A вформировании предрасположенности к гестозу. Анализ разных этнических групп России(русские и якуты) не выявил связи гестоза ни с одним из ранее выявленных изменений впоследовательности гена ACVR2A, но позволил установить ассоциацию сайта rs17742342 сриском развития тяжелых форм гестоза у русских (p=0,01 для генотипа AC) [Ворожищева и др.,2013].20Ученые из Австралии и Норвегии, используя методы биоинформатики, выявили 10возможных генов-кандидатов гестоза в локусе 5q15 [Johnson et al., 2009].

При анализенуклеотидной последовательности этих генов в австралийских и новозеландских семьях ученыеобнаружили ассоциацию гестоза с полиморфными сайтами rs3734016 гена эндоплазматическойаминопептидазы 1 (ERAP1) (p=0.009 для аллелей) и rs2549782 гена эндоплазматическойаминопептидазы 2 (ERAP2) (p=0.004 для аллелей). В норвежской когорте была выявленаассоциация с гестозом rs34750 гена ERAP1 (p=0,011 для аллелей) и rs17408150 гена ERAP2(p=0.009 для аллелей). После введения поправки на множественные сравнения ассоциация сгестозом подтвердилась только для rs2549782 и rs17408150 гена ERAP2 (p=0,018 и p=0,039)[Johnson et al., 2009].

Анализ других популяций (Южная Америка, Африка) не выявил связигестоза с генами ERAP1 и ERAP2 [Hill et al., 2011].В локусе короткого плеча хромосомы 2 (2p25) внимание исследователей из Финляндиипривлек ген Rho-зависимой протеинкиназы ROCK2 (Rho-associated,coiled-coil containing proteinkinase–протеинкиназа 2, активируемая Rho-белком и содержащая суперспираль) [Peterson et al.,2009]. Действительно, продукт этого гена регулирует активность гладкомышечных клетоксосудов [Verin et al., 1995; Peterson et al., 2009], влияет на проницаемость эндотелия [Verin et al.,1995] и принимает участие в регуляции АД [Seasholtz et al., 2006].