Введение к работе
Актуальность проблемы
Сосудистые поражения нервной системы являются одной из важнейших проблем клинической неврологии. Внимание к сосудистой патологии мозга объясняется ее широкой распространенностью, высоким процентом смертности и инвалидизации
На протяжении последних 25 - 30 лет во всем мире ведется активное изучение механизмов развития цереброваскулярных заболеваний и поиск эффективных методов их профилактики и лечения Ишемический инсульт может представлять собой один из синдромов моногенной наследственной патологии, но в большинстве случаев этиология инсульта полигенна
Проводится изучение роли кандидатных генов, участвующих в формировании основных факторов риска цереброваскулярной патологии [Скворцова ВИ., Гусев ЕЙ, Лимборская С А, Сломинский П.А, 2001]. Многочисленные исследования позволили выделить ряд кандидатных генов, вовлеченных в патогенез ишемии мозга. Однако выявить определенные полиморфные варианты генов либо генные мутации, определяющие развитие ишемического инсульта, до сих пор не удалось
Наряду с изучением молекулярно-генетических аспектов формирования основных факторов риска цереброваскулярной патологии проводится изучение генетических механизмов апоптоза и антиапоптозной защиты, а также исследования генов, определяющих индивидуальную чувствительность ткани мозга к ишемии [Скворцова В И, Лимборская С А, Сломинский ПА, 2004] Установлены основные механизмы, обусловливающие переход обратимых гемодинамических, клеточных и молекулярных изменений в области ишемической полутени в стойкие, формирование зоны некроза
Наряду с некрозом, в момент повреждения запускается механизм отсроченного (вторичного) повреждения клеток, в основе которого лежит апоптоз [Emery Е., 2000] Возможность перехода апоптоза в некроз
(апоптозно-некротический континуум, апонекроз) недостаточно изучена, и это является предметом более пшрокого рассмотрения проблемы [Yuan J, 2004].
Одним из важнейших регуляторов апоптоза является транскрипционный фактор, белок р53 [Chopp М., 1992], а концевую роль в реализации некротической и апоптотической гибели клеток играет ядерный регулятор - ДНК-разрушающий фермент PARP-1 [Arenas M.J., 1991].
На кафедре фундаментальной и клинической неврологии ГОУ ВПО РГМУ совместно с отделом молекулярных основ генетики человека Института молекулярной генетики РАН проведена работа, в которой выявлена достоверная связь Ват Ш полиморфных вариантов гена р53 и Rsa-I полиморфизма гена PARP-1 с объемом инфаркта мозга у пациентов с атеротромботическим ишемическим инсультом [Шетова И.М, 2004]
В индукции апоптоза в клетках нервной ткани важную роль играют рецепторы Fas. Они принимают участие в реализации передачи первичного апоптотического сигнала благодаря взаимодействию с адаптерным белком FADD (Fas associated death domain), который индуцирует олигомеризацию каспазы-8, что активирует саморасщепление фермента с образованием активной протеиназы и реализует процесс апоптоза клетки [Miyashita Т, 1994] Однако в ходе исследований последних лет идентифицирована дополнительная Fas-зависимая неапоптотическая программа клеточной смерти Установлено, что даже в условиях ингибирования каскада каспаз активация рецепторов семейства Fas приводит клетки к гибели, причем в этих условиях морфологически она больше напоминает некроз, чем апоптоз [Yuan J, 2004]
Таким образом, учитывая полигенную природу развития инсульта, представлялось интересным исследовать, существует ли ассоциация полиморфизмов генов рецепторного пути индукции апоптоза (FADD, Fas) и митохондриального пути индукции апоптоза (PARP-1, р53) с объемом
инфаркта мозга, что может предоставить дополнительные прогностические критерии для определения варианта течения заболевания и формирования очага инфаркта при остром ишемическом инсульте.
Активное изучение генов, вовлеченных в комплекс генетических реакций, определяющих тканевой ответ на ишемическое повреждение и участвующих в формировании морфологического дефекта, а также их полиморфных вариантов определяет актуальность настоящей работы, ее цель и задачи.
Цель работы Изучение полиморфных вариантов генов-регуляторов рецепторного пути индукции апоптоза (FADD, Fas и каспазы 8) и их влияния на формирование инфаркта мозга, течение и исход острого ишемического атеротромботического инсульта
Задачи исследования'
1. Изучение клинических особенностей развития ишемического
атеротромботического инсульта и МРТ закономерностей формирования
инфаркта мозга на протяжении острого периода заболевания.
2. Анализ структурных особенностей однонуклеотидного
полиморфизма rs3740720 гена FADD, однонуклеотидного полиморфизма в
5'фланкирующей области -1677 G/A гена Fas и однонуклеотидного
полиморфизма rs 3769823 каспазы 8 и их влияния на формирование инфаркта
мозга, течение и исход ишемического инсульта
3. Исследование связи комбинаций полиморфных вариантов генов
рецепторного пути индукции апоптоза (FADD, Fas и каспазы-8) и
митохондриального пути (PARP-1 и р53) с объемом церебрального инфаркта,
течением и исходом заболевания ишемического инсульта
4 Разработка молекулярно-генетических критериев прогнозирования объема инфаркта мозга и исхода ишемического инсульта
Научная новизна
1. Впервые проведено комплексное динамическое клиническое, МР-
морфометрическое, молекулярно-генетическое исследование пациентов в
остром периоде атеротромботического ишемического инсульта с целью
изучения роли полиморфизмов генов-регуляторов рецепторного пути
индукции апоптоза в патогенезе ишемического инсульта
2. Обнаружена ассоциация комбинаций полиморфизмов генов
рецепторного пути индукции апоптоза (FADD и Fas) и митохондриального
пути (PARP-1 и р53) с тяжестью состояния больных в остром периоде
ишемического инсульта и объемом инфаркта головного мозга.
3. Комбинации полиморфных вариантов генов-регуляторов
рецепторного пути индукции апоптоза FADD и Fas могут быть применены в
качестве критериев для прогнозирования объема инфаркта головного мозга
при ишемическом инсульте
Практическая значимость работы 1. Обнаруженная взаимосвязь между полиморфными вариантами генов-регуляторов рецепторного пути индукции апоптоза (FADD и Fas), митохондриального пути (PARP-1 и р53), тяжестью состояния больных в остром периоде ишемического инсульта и объемом инфаркта мозга позволяет применять исследование комбинаций генотипов FADD и Fas для раннего прогнозирования течения ишемического инсульта и объема очага инфаркта головного мозга.
2 Выявление генетических маркеров индивидуальной чувствительности головного мозга к ишемии расширяет возможности первичной профилактики ишемического инсульта, позволяет разработать новые подходы к диспансеризации практически здоровых лиц из групп риска с целенаправленным и комплексным их обследованием и превентивным лечением
3 Изучение генетических основ повреждающего действия ишемии позволяет выявить новые мишени для лечения инсульта. Выявленная ассоциация между полиморфными вариантами генов FADD, Fas и размерами инфаркта головного мозга доказывает перспективность использования нейропротекторов, реализующих свое действие через торможение процессов апоптоза.
Внедрение в практику Результаты настоящего исследования применяются в работе неврологических отделений ГКБ №20 и ГКБ №31 г. Москвы.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Объем ишемического повреждения головного мозга при
ишемическом атеротромботическом инсульте и тяжесть течения заболевания
высокодостоверно ассоциированы с полиморфными вариантами генов-
регуляторов рецепторного пути индукции апоптоза FADD и Fas
Носительство комбинации генотипов (G/G) Fas и (А/А; A/G) FADD достоверно увеличивает риск развития крупноочагового церебрального инфаркта (>90 см3) и тяжелого течения ишемического инсульта.
Носительство 3 и более «неблагоприятных» полиморфных вариантов генов FADD, Fas, PARP-1 и р53 ассоциировано с наличием очагов инфаркта головного мозга большого объема по сравнению с комбинациями, объединяющими не более 2 «неблагоприятных» полиморфных вариантов этих генов (р=0,01).
4. Обнаруженная достоверная связь полиморфных вариантов генов-
регуляторов апоптоза FADD, Fas, PARP-1 и р53 с объемом церебрального
инфаркта и тяжестью ишемического инсульта указывает на возможность
создания расширенных подходов к диспансеризации практически здоровых
лиц из групп риска с использованием превентивной неиропротективнои
терапии, направленной на торможение процессов гибели клеток и активацию
защитных механизмов в условиях церебральной ишемии; позволяет проводить раннее прогнозирование течения церебрального инсульта.
Апробация работы
Апробация диссертации состоялась на совместной конференции кафедры фундаментальной и клинической неврологии с курсами нейрохирургии, лабораторной, функциональной и нейролучевой диагностики ГОУ ВПО Российского государственного медицинского университета и отдела молекулярных основ генетики человека Института молекулярной генетики РАН (протокол № 3 от 22 ноября 2006 года).
Основные результаты исследования были доложены на научных конференциях кафедры фундаментальной и клинической неврологии РГМУ
Публикации' по теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 2 в центральной отечественной печати.
Объем и структура работы Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста, включает 16 рисунков, 13 таблиц Работа состоит из введения, обзора литературы, клинической характеристики больных, описания применяемых методов, 2 глав собственных результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы Список цитируемой литературы состоит их 128 источников, включая 31 отечественный и 97 зарубежных.
