Введение к работе
Актуальность проблемы. Рассеянный склероз – хроническое аутоиммунное неврологическое заболевание, которое характеризуется воспалением, потерей миелина и последующими аксональными повреждениями в центральной нервной системе (ЦНС), что приводит к нарушениям многих функций организма [Kalman, 2002, Baranzini, 2010].
По распространенности среди неврологических заболеваний ЦНС рассеянный склероз (РС) занимает четвертое место после острых нарушений мозгового кровообращения, эпилепсии и паркинсонизма, а в молодом возрасте – второе место после эпилепсии. В настоящее время в мире насчитывается более 2 млн. больных РС, в том числе в России около 200 тысяч [Столяров, 2002; 2008]. В период с 1999 по 2006 гг. усредненный показатель распространенности РС в Республике Башкортостан составил 35.3 на 100 000 населения, что соответствует зоне среднего риска развития РС [Бахтиярова, 2007].
Рассеянный склероз является многофакторным полигенным заболеванием. В формировании генетической предрасположенности к нему участвуют гены белков, вовлеченных в процессы воспаления и развития аутоиммунных реакций. Области сцепления с РС обнаружены на большинстве хромосом (за исключением хромосом 21 и Y), но для разных этнических групп они не совпадают. Результаты мета-анализа подтвердили сцепление с РС области 6p21, в которой локализованы гены главного комплекса гистосовместимости (регионы DR, DP или DQ HLA класса II), и области 19q13 около гена APOE [Oksenberg, 2002; www.msgene.org]. У европеоидов от 20% до 60% больных РС являются носителями аллеля HLA-DRB1*1501 [Haines, 1998]. Для полиморфных локусов генов SH2D2A, FASL, FAS (CD95), PTPRC, IL10, IL1RA, CTLA4, OPN, IL2, IL7RA, IL4, PAI1, TCRB, IL2RA (CD25), UCP2, VDR, IFG, CIITA (MHC2TA), IL4R, RANTES (CCL5), CCL3, MBP, ICAM1, APOE ассоциации с РС подтверждены более чем в двух популяциях [www.msgene.org].
Согласно результатам полногеномных скринингов, проведенных участниками международного консорциума по генетике рассеянного склероза (International Multiple Sclerosis Genetics Consortium – IMSGC), полиморфные локусы генов IL2RA, IL7R, IL12В, CD58, CLEC16A (KIAA0350), EVI5, TNFRSF1A, IRF8, CD6, TYK2, CD226, CYB27B1, KIF21B, TMEM39A также вносят вклад в формирование наследственной предрасположенности к РС. Ассоциации с РС полиморфных локусов этих генов подтверждены и в последующих “репликативных” исследованиях [Teutsch, 2003; Fernald, 2005; Zhang, 2005; Gregory, 2007; Lundmark, 2007; Rubio, 2008; Baranzini, 2009; IMSGC 2007-2011].
Среди генов-кандидатов РС значительный интерес представляют гены цитокиновой сети. Цитокины регулируют дифференцировку и функционирование клеток, участвующих в воспалительных и иммунных процессах. Цитокины, продуцируемые активированными аутореактивными Т-клетками, моноцитами и микроглиальными клетками, обнаружены в очагах разрушения миелина. Более того, содержание провоспалительных и регуляторных цитокинов, включая IL-1, IL-6, IL-10, IL-12 и TNF-a, повышено у больных РС [Кулакова, 2004]. При этом обсуждается их роль в развитии различных типов течения заболевания, скорости прогрессирования и других клинико-патогенетических особенностей PC.
Рассмотренные выше сведения послужили основанием для постановки цели исследования.
Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы оценить вклад полиморфных локусов некоторых генов цитокиновой сети в генетическую предрасположенность к рассеянному склерозу у русских и татар, проживающих в Республике Башкортостан.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести типирование больных рассеянным склерозом и здоровых индивидов по полиморфным локусам генов:
интерлейкина 1 бета (IL1B, rs16944, –511T>C),
рецептора интерлейкина 1 типа 1 (IL1R1, rs2287047, +3653T>C),
антагониста рецептора интерлейкина 1 (IL1RN, VNTR-полиморфизм),
каспазы-1 (CASP1, rs481736, -877С>Т),
интерлейкина 6 (IL6, rs1800796, -572G>C),
интерлейкина 10 (IL10, rs1800872, -627C>A),
интерлейкина 12 (IL12B, rs3212227, +1159A>C),
фактора некроза опухолей альфа (TNF, rs1800629, –308G>A),
лимфотоксина альфа (LTA, rs909253, +252A>G),
рецептора первого типа фактора некроза опухолей альфа (TNFRSF1A, rs767455, +36 A>G).
2. Оценить частоты аллелей и генотипов по полиморфным локусам перечисленных генов в группах больных рассеянным склерозом и здоровых лиц.
3. Провести анализ ассоциаций с рассеянным склерозом полиморфных локусов перечисленных генов с учетом этнической, гендерной принадлежности, а также типов течения и тяжести заболевания.
4. Провести анализ межгенных взаимодействий аллельных вариантов исследуемых генов с учетом этнической и гендерной принадлежности больных рассеянным склерозом.
Научная новизна исследования. Впервые проведено исследование молекулярно-генетических основ рассеянного склероза с использованием полиморфных локусов генов IL1B, IL1RN, IL1R1, CASP1, IL6, IL10, IL12B, TNF, LTA, TNFRSF1A в этнически однородных группах (русские и татары) населения Республики Башкортостан. Обнаружены ассоциации с заболеванием полиморфных локусов генов IL1B (–511T>C), IL1R1(+3653T>C), IL6 (-572G>C), IL10 (-627C>A), IL12B (+1159A>C) у русских и полиморфных локусов генов CASP1 (-877С>Т), TNF (–308G>A), LTA (+252A>G), TNFRSF1A (+36A>G) у татар. Определены модели межгенных взаимодействий полиморфных вариантов генов цитокиновой сети, предрасполагающих к развитию РС, с учетом этнической и гендерной принадлежности.
Практическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в общее представление о молекулярно-генетических основах предрасположенности к рассеянному склерозу. Данные диссертационной работы могут послужить базой для последующих исследований по генетике РС, для развития концепции о роли полиморфизма генов цитокиновой сети в этиопатогенезе заболевания. Результаты исследования могут быть использованы в профилактической медицине для формирования групп повышенного риска развития заболевания с учетом этнической принадлежности (у русских и татар). Результаты исследования могут быть рекомендованы для использования в учебном процессе на биологических и медицинских факультетах ВУЗов, а также на курсах последипломного образования врачей.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на V и VI съездах Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005; Ростов-на-Дону, 2010), международной конференции, посвященной 115-летию со дня рождения Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения» (Москва, 2005), международной конференции Human genome meeting (Kyoto, 2005), международной конференции «Генетика в России и мире» (Москва, 2006), 9-й всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (2006), IX Всероссийском съезде неврологов (Ярославль, 2006), I и II Всероссийской школе-конференции молодых ученых Уфимского научного центра РАН и Волго-Уральского региона по физико-химической биологии и биотехнологии «Биомика-наука XXI века» (Уфа, 2007; 2011), Российском конгрессе с международным участием «Молекулярные основы клинической медицины – возможное и реальное» (Санкт-Петербург, 2010), XVI и XVIII Всероссийской конференции “Нейроиммунология. Рассеянный склероз” (Санкт-Петербург, 2005; 2011), научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2011), Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2011), Европейских конгрессах - European Human Genetics Conference (Prague, 2005; Amsterdam, 2006; Gothenburg, 2010; Amsterdam, 2011).
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликована 21 печатная работа, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты исследования и обсуждение, выводы, библиографический список, приложения. Работа изложена на 237 страницах машинописного текста, содержит 65 таблиц и 32 рисунка. Библиографический список включает 364 ссылки на работы отечественных и зарубежных авторов.
