• Поиск:

издатель: ЮпокомИнфоМед

Ружило О.С.

Роль генетических маркеров в клинико-гормональных и метаболических характеристиках синдрома поликистозных яичников

Полесский государственный университет, Пинск, Беларусь

Ruzhylo O.S.

Polesуе State University, Pinsk, Belarus

The role of genetic markers in clinical, hormonal and metabolic characteristics of polycystic ovary syndrome

Резюме. Изучено влияние полиморфизмов генов, кодирующих PPAR альфа (rs4253778), PPARGC1A (rs8192678), PPARGC1B (rs11959820), PPARD (rs2016520), PPARg2 (rs1801282), на развитие синдрома поликистозных яичников (СПКЯ) у женщин репродуктивного возраста с учетом клинико-гормональных и метаболических характеристик. Основную группу составили 115 пациентов с СПКЯ, группа сравнения состояла из 100 здоровых женщин. Молекулярно-генетическое исследование проводилось методом ПЦР и ПДРФ-анализа. Значимых различий в частотах полиморфных аллелей генов PPARGC1B (rs11959820), PPARg2 (rs1801282), PPARD (rs2016520) между исследуемой и контрольной группами не выявлено. Аллель C гена PPAR альфа (rs4253778) в генотипе повышает риск развития СПКЯ и ассоциирована с большей окружностью талии, соотношением ОТ/ОБ и дислипидемией. Аллель A гена PPARGC1A (rs8192678) связана с развитием СПКЯ и коррелирует у пациентов с СПКЯ с более высоким уровнем иммунореактивного инсулина, индексом инсулинорезистентности HOMA-IR, гиперандрогенией и гиперхолестеринемией.

Ключевые слова: синдром поликистозных яичников; рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом; генетический полиморфизм. 

Медицинские новости. – 2015. – №5. – С. 67–70.

Summary. We investigate the associations of the polymorphisms PPAR альфа (rs4253778), PPARGC1A (rs8192678), PPARGC1B (rs11959820), PPARD (rs2016520), PPARg2 (rs1801282) with polycystic ovary syndrome (PCOS) susceptibility and its hormonal and metabolic traits. The main group included 115 women with PCOS and the control group included 100 healthy women. Molecular genetic research was conducted using PCR-RFLP analysis. Polymorphisms PPARGC1B (rs11959820), PPARD (rs2016520), PPARg2 (rs1801282) didn’t show significant association with PCOS susceptibility. Allele C of PPAR альфа (rs4253778) demonstrated significant increase PCOS susceptibility and associated with waist circumference, waist/hip ratio and dyslipidemia. Allele A of PPARGC1A (rs8192678) also showed significant association with PCOS susceptibility and correlate with higher fasting insulin level, HOMA-IR, hyperandrogenemia and hypercholesterinemia.

Keywords: polycystic ovary syndrome, peroxisome proliferator-activated receptors, genetic polymorphism.

Meditsinskie novosti. – 2015. – N5. – P. 67–70.

Синдром поликистозных яичников (СПКЯ) – гетерогенное системное заболевание, характеризующееся гиперандрогенией, нарушениями менструального цикла, ановуляцией и метаболическими осложнениями, оказывающими серьезное воздействие на качество жизни пациенток. По данным ряда авторов, распространенность СПКЯ в популяции составляет 5–10% [4, 5]. В последние годы отмечается тенденция к увеличению частоты данной патологии в структуре нарушений менструальной и генеративной функций. Формирующиеся при СПКЯ гирсутизм, абдоминальное ожирение, бесплодие, нарушения менструальной функции ведут к утрате женственности, дефеминизации и к нарушениям эмоциональной сферы пациентки, снижению качества жизни. Кроме того, ожирение, гиперинсулинемия и инсулинорезистентность лежат в основе метаболических нарушений, вызывающих развитие болезней сердечно-сосудистой системы, сахарного диабета 2 типа в период перименопаузы  [3]. Поэтому стратегия предупреждения, ранней диагностики и выявления генетической предрасположенности к развитию СПКЯ среди практически здоровых девушек-подростков и женщин репродуктивного возраста являются основой для разработки индивидуальной программы первичной и вторичной профилактики, направленной на дифференцированное восстановление менструальной и генеративной функций, коррекцию метаболических нарушений и рациональное оздоровление пациентов группы риска.

Патогенез заболевания до конца не изучен, несмотря на множество выдвинутых теорий. Подавляющее большинство исследователей рассматривают СПКЯ как мультифакториальное заболевание,  развитие которого определяется взаимодействием определенных наследственных факторов (мутаций или сочетаний аллелей) и факторов внешней среды [3, 4]. В основе наследственной предрасположенности к заболеваниям лежит большое гене-тическое разнообразие (генетический полиморфизм) популяций человека по ферментам, структурным, транспортным белкам и антигенным системам. Поиск полиморфизмов, ассоциированных с СПКЯ, вызывает большой интерес со стороны научного сообщества. Однако, несмотря на значительные успехи в области генетики и молекулярной биологии, появление новых современных методов обнаружения различных мутаций в генах, вопрос влиянии генетических факторов на риск развития и особенности течения СПКЯ остается открытым.

Один из возможных генетических факторов риска – гены семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом (Peroxisome proliferator-activated receptors – PPARs). Существует три группы PPARs: PPAR альфа, PPARD, PPARg. Этитранскрипционныефакторырегулируютэкспрессиюнесколькихдесятковгенов, главнымобразомвовлеченныхврегуляцию клеточной дифференцировки, эмбриогенеза, регенерации, воспалительного ответа, метаболизма глюкозы и липидов [1]. PPARs экспрессируются в яичниках и участвуют в процессе созревания фолликула, развития желтого тела, что позволяет рассматривать их как гены-кандидаты, определяющие патогенетические звенья развития СПКЯ [7, 11].

Цель исследования – изучение влияния полиморфизмов генов, кодирующих PPAR альфа (rs4253778), PPARGC1A (rs8192678), PPARGC1B (rs11959820), PPARD (rs2016520), PPARg2 (rs1801282), на развитие СПКЯ у женщин репродуктивного возраста с учетом клинико-гормональных и метаболических характеристик.

Материалы и методы

Исследования проводились в рамках научно-исследовательского проекта Б14М-041 «Оценить роль генов семейства PPARs в развитии нарушений репродуктивной функции у женщин», финансируемого Белорусским республиканским фондом фундаментальных исследований. В исследование было включено 215 женщин в возрасте 18–32 лет. Основную группу составили 115 пациентов с СПКЯ, наблюдавшихся в кабинете по лечению бесплодия, невынашивания и эндокринной патологии в акушерско-гинекологическом отделении №1 филиала «Женская консультация» Пинской центральной поликлиники. Контрольную группу составили 100 здоровых женщин без нарушений менструальной функции, гиперандрогении и ожирения. Диагноз СПКЯ устанавливали в соответствии с критериями Роттердамского консенсуса по СПКЯ (2003). Показатели липидного спектра сыворотки кровиопределяли с использованием реактивов Spinreakt (Испания) на автоматическом биохимическом анализаторе с приставкой для иммуноферментного анализа Chem Well 2910 Combi (США): общий холестерин (ХС), триглицериды (ТГ), холестерин липопротеидов высокой плотности (ХС-ЛПВП), холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛПНП). Для оценки углеводного обмена определяли уровень глюкозы в сыворотке крови натощак (реактивы Spinreakt) и уровень иммунореактивного инсулина (иммуноферментный анализ, реактивыDRG Insulin Elisa 2935, Германия). Для определения инсулинорезистентности использовали индексHOMA-IR. Гормональный спектр крови исследовали в раннюю фолликулиновую фазу на 3–5 день менструального цикла методом иммуноферментного анализа: лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), общий тестостерон), дигидроэпиандростендиона сульфат (ДЭАС), 17-ОН-прогестерон (реактивы«Хема-Медика», Россия), глобулин, связывающий половые стероиды (ГСПС) (реактивыDRG, Германия). Рассчитывали индекс свободных андрогенов (ИСА).

В Научно-исследовательской лаборатории лонгитудинальных исследований Полесского государственного университета проводили выделение ДНК из буккального эпителия, ПЦР (полимеразная цепная реакция) и ПДРФ-анализ (анализ полиморфизмов длин рестрикционных фрагментов). Анализ длины амплифицированных фрагментов и продуктов их рестрикции выполняли электрофоретическим разделением в агарозном геле и гель-документированием в проходящем ультрафиолетовом свете с применением цифровой компьютерной видеосъемки на приборе GDS-8000 (США).

Статистическую обработку резуль-татов исследования проводили с использованием лицензионных программ Microsoft Excel и Statistica 6.0. Для статистического анализа использовались методы непараметрической статистики. Анализ данных включал определение соответствия распределения генных частот равновесию Харди – Вайнберга. Значимость различий в частоте аллелей между сравниваемыми выборками определяли с использованием критерия c2. Результаты исследований представлены в виде медианы параметра, 15 и 85 процентили для количественных признаков и в виде процента и абсолютного значения для качественных признаков. Дляопределениязначимостиразличийсопоставляемыхвеличиниспользовалинепараметрическиестатистическиеметоды (критерийМанна – Уитни). Различия считались значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Распределение частот аллелей всех исследованных полиморфизмов в выборке пациентов с СПКЯ и в группе здоровых женщин соответствовало равновесию Харди – Вайнберга (р>0,05). Значимых различий в частотах полиморфных аллелей генов PPARGC1B (rs11959820) (р=0,28), PPARg2 (rs1801282) (p=0,26), PPARD (rs2016520) (p=0,52) между исследуемой и контрольной группами не выявлено. Для полиморфизмов генов PPARальфа и PPARGC1A анализ распределения частот аллелей у пациентов с СПКЯ и здоровых женщин выявил статистически значимые различия в частотах аллелей.

Ген PPARa кодирует белок, имеющий свойство специфически связываться с PPAR-чувствительными элементами промоторов генов жирового и углеводного метаболизма и регулировать их транскрипцию. Замена нуклеотида гуанин (G) на цитозин (C) в положении 2528 ассоциируется со снижением экспрессии гена, что приводит к нарушению регуляции липидного и углеводного обменов. В выборке пациентов с СПКЯ доля носителей генотипа C/C составила 7,8%, G/C – 58,3%, G/G – 33,9%. В контрольной группе генотип C/C встречался у 3% женщин, G/C – 36%, G/G – 61%. В группе пациентов с СПКЯ доля носителей аллели C составляла 66,1%, в группе здоровых женщин – 39%. Таким образом, риск развития СПКЯ ассоциирован с носительством аллели C (c2=13,09, ОШ 2,21 (95% ДИ 1,43–3,4), p<0,001), аллель G, напротив, ассоциирована с пониженным риском развития СПКЯ (ОШ 0,45; ДИ 0,29–0,70; р<0,001). Эти данные согласуются с полученными нами ранее результатами на выборке меньшего объема [2].

Учитывая биологическую роль PPARальфа, представлялось целесообразным проанализировать вклад полиморфизма G2528C в данном гене в развитие фенотипических проявлений СПКЯ (табл. 1). Связи аллели С с избыточной массой тела не обнаружено. Однако эта аллель ассоциировалась с большей ОТ и соотношением ОТ/ОБ, что отражает накопление висцерального жира у пациентов с СПКЯ. При оценке показателей липидного спектра сыворотки крови выявлено, что у пациентов с СПКЯ, носителей полиморфной аллели C (генотип С/С + G/C), определяется более высокий уровень ОХ, ТГ, ХС-ЛПНП и индекса атерогенности по сравнению с носителями аллели G (генотип G/G) (p<0,05). Связь данного полиморфизма с дислипидемией также была выявлена у пациентов с сахарным диабетом 2 типа в исследовании Go-DARTS в Великобритании (2005). У носителей аллели C определялся статистически значимо более высокий уровень ОХ, ХС-ЛПНП, а также повышенный в 2,8 раза риск развития инфаркта миокарда по сравнению с носителями аллели G [6]. Полученные данные позволяют предположить, что полиморфные варианты гена PPARa вносят вклад в развитие дислипидемии у пациентов с инсулинорезистентностью, лежащей в основе патогенеза СПКЯ и сахарного диабета 2 типа.

 

Таблица 1. Сравнительная характеристика антропометрических, биохимических и гормональных показателей в группе пациентов с СПКЯ в зависимости от полиморфизма гена PPARальфа

Показатель

Полиморфизмгена PPARальфа, n=115

p

Генотип C/C + G/C, n=76

Генотип G/G, n=39

ИМТ, кг/м2

24,8 (19,0–31,7)

22,5 (19,0–30,8)

0,432

ОТ, см

79 (67–100)

74 (64–95)

0,047

ОБ, см

102 (93–112)

100 (94–110)

0,327

ОТ/ОБ

0,77 (0,71–0,89)

0,74 (0,67–0,88)

0,047

ЛГ, МЕ/л

8,8 (4,0–14,3)

8,8 (5,4–16,0)

0,401

ФСГ, МЕ/л

4,3 (2,8–6,8)

4,3 (3,1–7,6)

0,388

ЛГ/ФСГ

2,1 (0,8–3,5)

2,1 (1,2–4,2)

0,998

ДЭАС, мкг/мл

6,2 (3,4–8,9)

5,6 (3,2–7,4)

0,092

17-OH-прогестерон, нмоль/л

2,2 (1,5–2,8)

2,1 (1,3–3,2)

0,683

Т общий, нмоль/л

2,8 (1,8–4,2)

2,3 (1,2–4,0)

0,062

ГСПС, нмоль/л

36,8 (27,7–46,2)

33,4 (24,9–50,8)

0,249

ИСА, %

7,2 (4,7–12,4)

6,5 (4,6–11,1)

0,144

ОХ, ммоль/л

5,5 (4,9–6,0)

5,3 (4,4–5,8)

0,033

ХС-ЛПВП, ммоль/л

1,3 (1,0–1,7)

1,5 (1,0–1,9)

0,120

ХС-ЛПНП, ммоль/л

3,5 (2,8–4,3)

3,3 (2,1–4,1)

0,040

ТГ, ммоль/л

1,4 (0,9–1,7)

1,2 (0,9–1,8)

0,030

Индекс

атерогенности

3,1 (1,9–5,0)

2,4 (1,4–4,6)

0,049

Глюкоза, ммоль/л

4,9 (4,6–5,4)

5,1 (4,7–5,3)

0,333

ИРИ, мкМЕ/мл

17,4 (11,0–25,3)

15,7 (9,6–21,9)

0,100

HOMA-IR

3,73 (2,35–5,33)

3,51 (2,05–4,91)

0,228

 

Протеин, кодируемый геном PPARGC1A, выступает в качестве кофактора PPARg2. Агонисты PPARg2 активируют также и экспрессию PPARGC1A. Снижение активации PPARg2 приводит к нарушению дифференцировки адипоцитов, способствуя образованию незрелых адипоцитов, менее чувствительных к инсулину и более способных к секреции лептина, фактора некроза опухолей и свободных жирных кислот – факторов, способствующих прогрессированию инсулинорезистентности. Продукт экспрессии PPARGC1A регулирует поляризацию макрофагов и подавляет продукцию ими провоспалительных цитокинов [12]. Экспрессия PPARGC1A значительно повышается при регулярных физических нагрузках, что позволяет увеличить чувствительность к инсулину периферических тканей [9].

Замена нуклеотида гуанин (G) на аденин (A) в 1444-м положении 8-го экзона гена PPARGC1A ведет к замене аминокислоты глицин (Gly) на серин (Ser) в структуре коактиватора. Аллель А гена PPARGC1A ассоциируется со снижением уровня его экспрессии и с уменьшением интенсивности окислительных процессов и митохондриального биосинтеза в клетках. Для этой аллели в научной литературе показана связь с инсулинорезистентностью и сахарным диабетом 2 типа [8, 10]. Исследование частот распределения G и A аллелей показало, что в группе пациентов с СПКЯ частота минорной аллели A выше, чем в группе сравнения. Гомозиготный вариант G/G встречался у 17,4% пациентов с СПКЯ, а в группе сравнения – у 42,0% женщин. Гетерозиготный вариант G/A имел место у 70,4 и 52,0% соответственно. Вариант гомозиготного носительства A/A встречался у 12,2 и 6,0% пациенток соответственно. Риск развития СПКЯ ассоциирован с носительством аллели A (c2=10,54, ОШ 1,91 (95% ДИ 1,29–2,84), p<0,001). Аллель G ассоциирована с пониженным риском развития СПКЯ (ОШ 0,52; ДИ 0,35–0,77).

Анализ фенотипических проявлений СПКЯ у носителей полиморфных аллелей PPARGC1A выявил ряд ассоциаций аллели A (генотип A/A+ G/A) в основной группе (табл. 2).

 

Таблица 2. Сравнительнаяхарактеристикаантропометрических, биохимическихигормональныхпоказателейвгруппепациентовсСПКЯвзависимостиотполиморфизмагенаPPARGC1A

Показатель

Полиморфизмгена PPARGC1A, n=115

p

Генотип A/A + G/A, n=95

Генотип G/G, n=20

ИМТ, кг/м2

24,2 (19,1–31,6)

22,5 (18,8–31,5)

0,560

ОТ, см

78,0 (66–96)

73 (65–104)

0,652

ОБ, см

102,0 (94–111)

98 (92–115)

0,338

ОТ/ОБ

0,8 (0,7–0,9)

0,8 (0,7–0,9)

0,939

ЛГ, МЕ/л

9,3 (4,5–14,3)

8,3 (3,6–16,4)

0,512

ФСГ, МЕ/л

4,3 (3,0–7,0)

4,7 (3,1–7,7)

0,600

ЛГ/ФСГ

2,1 (0,9–3,5)

1,8 (0,7–4,6)

0,595

ДЭАС, мкг/мл

6,0 (3,4–8,8)

5,6 (3,6–7,5)

0,631

17-OH-прогестерон, нмоль/л

2,3 (1,7–3,0)

1,5 (1,0–2,0)

<0,001

Т общий, нмоль/л

2,9 (1,8–4,2)

2,4 (1,1–3,3)

0,016

ГСПС, нмоль/л

33,4 (26,4–44,9)

43,1 (27,5–51,3)

0,03

ИСА, %

7,3 (5,3–12,2)

5,74 (2,4–7,8)

<0,001

ОХ, ммоль/л

5,5 (4,8–6,0)

5,0 (4,3–6,0)

0,015

ХС-ЛПВП,

ммоль/л

1,3 (1,0–1,8)

1,5 (1,2–1,8)

0,080

ХС-ЛПНП, ммоль/л

3,4 (2,5–4,1)

2,9 (2,2–4,0)

0,009

ТГ, ммоль/л

1,5 (1,0–1,9)

1,4 (1,0–1,8)

0,526

Индекс

атерогенности

3,0 (1,8–4,7)

2,2 (1,6–3,5)

0,012

Глюкоза, ммоль/л

5,0 (4,6–5,4)

4,9 (4,4–5,25)

0,241

ИРИ, мкМЕ/мл

16,8 (11,2–23,4)

13,1 (9,7–24,0)

0,044

HOMA-IR

3,73 (2,49–5,14)

2,85 (2,06–5,01)

0,031

 

Была обнаружена ассоциация аллели A гена PPARGC1A с уровнем 17-ОН-прогестерона (р<0,001), Т общего (p=0,016), ГСПС (p=0,03), ИСА (р<0,001), что свидетельствует о вкладе данного полиморфизма в развитие гиперандрогении при СПКЯ. Кроме того, аллель A гена PPARGC1A связана с гиперхолестеринемией (повышение уровня ОХ (р=0,015), ХС-ЛПНП (р=0,009)), влияя на развитие инсулинорезистентности (повышение ИРИ (р=0,044), HOMA-IR (p=0,031)). С другими оцениваемыми параметрами ассоциации не было констатировано (р>0,05).

Таким образом, полиморфизмы генов PPARальфа и PPARGC1A определяют развитие таких компонентов СПКЯ, как абдоминальное ожирение, дислипидемия, гиперандрогения и инсулинорезистентность.

Для полиморфизмов генов PPARGC1B (rs11959820), PPARg2 (rs1801282) и PPARD (rs2016520) значимых различий в частотах аллелей между женщинами с СПКЯ и здоровыми не выявлено.

Наличие аллели C полиморфизма G2528C гена PPARальфа в генотипе повышает риск развития СПКЯ в 2,2 раза (р<0,001), а аллели A полиморфизма G1444A гена PPARGC1A – в 1,9 раза (р<0,001).

Аллель C гена PPARальфа (rs4253778) ассоциирована с большей окружностью талии (р=0,047) и соотношением ОТ/ОБ (р=0,047), более высоким уровнем ОХ, ТГ, ХС-ЛПНП и индекса атерогенности по сравнению с носителями аллели G (p<0,05), что влияет на развитие абдоминального ожирения и дислипидемии у пациентов с СПКЯ.

Аллель A гена PPARGC1A (rs8192678) у пациентов с СПКЯ коррелирует с уровнем иммунореактивного инсулина, индексом инсулинорезистентности HOMA-IR, гипер-андрогенией и гиперхолестеринемией.

Преимущество молекулярно-генетического исследования заключается в том, что проводится исследование один раз в жизни и оно позволяет выявить маркёры предрасположенности к СПКЯ и другим мультифакториальным заболеваниям. Лечебные подходы при СПКЯ не учитывают факторов наследственной предрасположенности и особенностей образа жизни пациента. В то время как оценка семейного анамнеза, определение особенностей фенотипа и полиморфизмов генов, ассоциированных с развитием СПКЯ, позволяет провести направленное дифференцированное лечение. Снижение массы тела путем коррекции диеты, использования медикаментозных средств и регулярных физических нагрузок позволяет проводить патогенетическое лечение пациентов с СПКЯ, корригировать метаболические нарушения, проводить вторичную профилактику и повышать качество жизни пациентов.

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

1. Расин М.С., Кайдашев И.П. // Укр. мед. часопис. – 2014. – №1 (99). – С.17–21.

2. Ружило О., Дивакова Т. // Вестн. Витебск. гос. мед. ун-та. – 2013. – №3. – С.78–83.

3. Синдром поликистозных яичников / под ред. И.И.Дедова, Г.А.Мельниченко. – М., 2007. – 368 с.

4. Androgen Excess Disorders in Women / R.Azziz et al. – Totowa, New Jersey: Humana Press, 2006. – 482 p. 

5. Azziz R. // J. Clin. Endocrinol. Metab. – 2008. – N5. – P.1579–1581.

6. Doney Alex S.F., Fisher B., Lee S.P. // Nuclear Receptor. – 2005. – Vol.3. – P.4–11.

7. Komar C.M. // Reproduct. Biol. Endocrinol. – 2005. – Vol.3. – N8. – Р.41–55.

8. Mirzaei K 2012. – N5(2). – P.59–71.J. Nutrigenet. Nutrigenomics. –. et al. //

9. Pilegaard H., Saltin B., Neufer P.D. // J. Physiol. – 2003. – Vol.546, N3. – P.851–858.

10. Ruchat S.M– 2009. – N117(9). – P.455–459.Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. . et al. //

11. San Millan J.L., Escobar-Morreale H.F. // Clin. Endocrinol. – 2010. – Vol.72. – P.383–392.

12. Vats D. et al. // Cell. Metab. – Vol.4. – N7. – P.13–24.

 

Медицинские новости. – 2015. – №5. – С. 67-70.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.

Содержание » Архив »

Разработка сайта: Softconveyer