Введение к работе
Актуальность проблемы. Наследственный гемохроматоз (НГХ) является одним из частых заболеваний обмена веществ, встречается с частотой 3-8 случаев на 1000 человек в европейских популяциях (Balan, 1994; Baer, 1995; Beutler, 2002; Delatycki, 2005; Bacon, 2011). Патогенетической характеристикой НГХ является увеличение абсорбции железа, приводящее к прогрессирующему накоплению его в различных органах и развитию цирроза печени, диабета, кардиомиопатий, артрозов и эндокринных нарушений (Pietrangelo, 2004; Adams, 2007; Olynyk, 2008; Andrews, 2008). Для НГХ характерна высокая генетическая гетерогенность с различным уровнем пенетрантности (European Association For The Study Of The Liver, 2010). Существуют несколько форм НГХ, ассоциированных с различными генами и типами наследования. Самая распространенная форма НГХ (более 95% всех случаев) - тип 1, вызываемая дефектами в гене HFE (Simon, 1996). Продукт гена HFE - трансмембранный гликопротеин HFE, который является регулятором поглощения железа (Parkkila, 1997; Feder, 1998; Lebron, 1998). В настоящее время в гене HFE выявлено 11 мутаций, сцепленных с заболеванием. В 60-96% случаев НГХ больные европеоидного происхождения являются гомозиготами по мутации C282Y и 5% - компаунд-гетерозиготами по мутациям C282Y, H63D и S65C гена HFE (Beutler Е, 1996; Bacon BR. 1999; Pietrangelo, 2010). Роль мутаций H63D и S65C гена HFE в развитии нарушений метаболизма железа недостаточно изучена, результаты многочисленных исследований противоречивы (Мига, 1999; Gochee, 2002; Samarasena, 2006). Индивиды, носители мутаций H63D и S65C гена HFE, имеют повышенную вероятность развития «мягкой» формы гемохроматоза, фенотипические проявления которой, судя по всему, зависят от влияния факторов внешней среды и каких-либо дополнительных генетических модифицирующих факторов (Waheed, 1997; Bonkovsky, 2002). Вследствие гетерозиготных мутаций в гене гемохроматоза (HFE) небольшие количества железа могут аккумулироваться, способствуя увеличению тяжести или прогрессированию «негемохроматозных» заболеваний (Ellervik, 2007; Sikorska, 2011; Ishizu, 2011). Существуют выраженные этнические различия в распространенности мутаций C282Y, H63D и S65C гена HFE в популяциях мира, наиболее часто встречающихся в европейских популяциях, реже - у народов Юго-Восточной Азии и очень редко - в популяциях Африки, Центральной и Южной Америки (Beckman, 1999; Chandok, 2011).
Известно существование нескольких форм НГХ, не связанных с мутациями в гене HFE, а развивающихся из-за повреждения других генов белков, участвующих в обмене железа, таких как ферропортин-1, трансферриновый рецептор 2 и гепсидин (Roetto, 1999; Camaschella, 2000; Mattman, 2000; Donovan, 2000; Kato, 2001). Одновременно, поскольку железо играет важную роль в функционировании клетки, изменения в содержании железа могут играть патофизиологическую роль в развитии не только НГХ, но и ряда многофакторных заболеваний. (Kongo, 2008). Объяснение генетических основ НГХ вызвало новый интерес ко всем аспектам этого заболевания. Несмотря на значительный прогресс в понимании регуляции метаболизма железа и молекулярных основ различных форм НГХ, остается открытым ряд ключевых вопросов, касающихся распространенности и происхождения мутаций в генах, ответственных за развитие заболевания.
В настоящее время в Волго-Уральском регионе и Средней Азии гемохроматоз клинически не диагностируется, во многих популяциях Восточной Европы данные как по распространенности заболевания, так и по частоте гетерозиготного носительства мутаций в ответственных генах отсутствуют. В связи с этим является актуальным изучение распространенности наиболее частых мутаций в гене HFE, оценка их гетерозиготного носительства в различных популяциях Евразии, а также функциональной значимости мутаций в генах НГХ, в развитии широко распространенных социально значимых заболеваний человека.
Целью исследования является оценка распространенности мутаций в генах гемохроматоза (HFE) и рецептора трансферрина 2 (TfR2), ассоциированных с наследственным гемохроматозом, в различных популяциях Центральной Евразии и их вклада в развитие ряда многофакторных заболеваний.
Задачи исследования:
Оценить распространенность мутаций C282Y (c.845G>A, rsl800562) и H63D (c.187C>G, rs 1799945) в гене HFE в популяциях Центральной Евразии.
Провести генотипирование полиморфных локусов с.340+4Т>С (rs2071303, IVS2(+4)T>C), с.893-44Т>С (rsl800708, IVS4(-44)T>C), c.1007-47G>A (rsl572982, IVS(-47)A>G) в гене HFE и анализ их гаплотипов у индивидов, гомозиготных по мутации H63D в гене HFE.
Провести анализ распространенности мутации S65C (с.193А>Т, rs 1800730) в гене HFE в популяциях Волго-Уральского региона.
Определить частоту мутаций C282Y (c.845G>A, rsl800562), H63D (c.l87C>G, rsl799945), S65C (с.193А>Т, rsl800730) в гене гемохроматоза (HFE) и Y250X (с. 750C>G) в гене рецептора трансферрина 2 (T/R2) у больных сахарным диабетом 2 типа, хронической сердечной недостаточностью и циррозом печени.
Оценить значимость мутаций в генах HFE и T/R2 в развитии изученных многофакторных заболеваний.
Научная новизна исследования. Впервые получены сведения о распространенности мутаций C282Y, H63D в гене HFE в популяциях Центральной Евразии и мутаций S65C в гене HFE и Y250X в гене T/R2 в Волго-Уральском регионе России. Выявлено три гаплотипа, сцепленных с мутацией H63D, на основе исследования полиморфных вариантов с.340+4Т>С (rs2071303), с.893-44Т>С (rsl800708), С.1007-47ОА (rsl572982) гена HFE, что свидетельствует о неоднократном возникновении данной мутации на территории Центральной Евразии. Проведена оценка значимости мутаций C282Y, H63D, S65C в гене HFE и Y250X в гене T/R2 в развитии сахарного диабета 2 типа, цирроза печени и различных типов ремоделирования сердца при хронической сердечной недостаточности в РБ с учетом этнической принадлежности больных.
Научно-практическая значимость. Полученные данные позволяют расширить имеющиеся знания о распространенности мутаций в гене HFE в популяциях Волго-Уральского региона, Центральной Азии и Восточной Европы, а также проливают свет на происхождение мутации H63D гена HFE в Центральной Евразии. Результаты исследования могут быть внедрены в практику медицинских учреждений и использованы для проведения медико-генетического консультирования. Материалы диссертации могут быть использованы при чтении курсов медицинской генетики на биологических факультетах университетов, в медицинских учебных заведениях и на курсах повышения квалификации медицинских работников.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005), Международных конференциях европейского общества генетиков человека «European Human Genetics Conference» (Прага, Чехия, 2005; Амстердам, Нидерланды, 2006; Барселона, Испания, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований и обсуждения результатов, заключения, выводов и списка литературы (285 источников, в том числе 11 отечественных и 274 зарубежных). Иллюстративный материал содержит 11 рисунков и 23 таблицы.
![Несовместимость фактора [PSI+] и мутаций в гене SUP45 дрожжей Saccharomyces cerevisiae](/i/i/4480/365685.png "Несовместимость фактора [PSI+] и мутаций в гене SUP45 дрожжей Saccharomyces cerevisiae Киктев Денис Александрович")
