Введение к работе
Актуальность научного исследования
Исследование роли генетических факторов при различных формах нарушения репродуктивной функции (НРФ) в супружеской паре является одним из наиболее перспективных направлений современной генетики и приоритетной областью здравоохранения Актуальность проблемы, в частности, обусловлена ухудшающимися показателями репродуктивного здоровья населения и высокой частотой бесплодия и невынашивания беременности Согласно результатам эпидемиологических исследований, частота бесплодия в браке колеблется от 8 до 29% (Кулаков В И, 2002), частота самопроизвольных выкидышей составляет от 15 до 20% от всех желанных беременностей (Сидельникова В М , 2002), причем на долю I триместра приходится от 50 до 80% потерь (Серов В Н, 1997) В настоящее время бесплодие и невынашивание беременности рассматривают как мультифакториальные заболевания, являющиеся результатом совместного действия множества генетических и средовых факторов, относительная роль которых различна в каждом конкретном случае (Баранов В С с соавт , 2000, Сидельникова В М , 2002) Следует сказать, что грань, отделяющая эти два состояния весьма условна, поскольку определенный процент беременностей, прерывающихся на ранних стадиях развития, остается недиагностированным, с другой стороны, в части случаев лечебно-диагностические мероприятия в афертигсьиой супружеской паре делают возможным наступление желанной беременности, которая заканчивается самопроизвольным выкидышем Бесплодие и(или) невынашивание по сути представляют единый патологический процесс нарушения деторождения различной степени тяжести, обусловленный в каждой семье индивидуальной поломкой тонких механизмов репродукции гаметогенеза, оплодотворения, имплантации, эмбрионального развития
Развитие современных методов исследования позволило существенно расширить представление о наследственном генезе нарушения фертильности (Кузнецова Т В , 2000, Беспалова О Н , 2001, Иващенко Т Э с соавт , 2003, Бес-коровайная Т С , 2005, Zusteizeel Р L М, 2000, Carp Н , 2002, Hohlag-schwandtner М , 2003, Coulam С , 2004) Генетический компонент этиологии и патогенеза нарушения репродукции включает не только эффект генных и хромосомных мутаций, связанных с изменением непосредственно наследственного материала, но и генетические факторы предрасположенности, которые при взаимодействии со средовыми, обуславливают развитие целого ряда состояний, в частности, эндокринопатии, тромбофилии, иммунопатологию, пороки развития половой сферы, генитальный инфантилизм и др Таким образом, генетический механизм возникновения мультифакториальных заболеваний, в частности, различных форм нарушения репродукции, является наиболее сложным, так как в основе его лежат различные комбинации аллельных вариантов многих генов, попучившие название генных сетей (Баранов В С с соавт , 2000) Определение
генной сети мультифакториального заболевания, идентификация в ней центральных генов и генов-модификаторов, анализ ассоциации их полиморфизмов с определенным заболеванием, разработка на этой основе комплекса профилактических мероприятий для пациента является важной задачей современной медицинской науки Генетическое тестирование в досимптоматический период дает возможность выявить существующие в геноме наследственные тенденции к развитию будущих болезней и, исходя из современного врачебного опыта, наметить п>ти их ранней профилактики (Баранов В С с соавт , 2000)
Поскольку отсутствие беременности или самопроизвольное прерывание ее является следствием разнообразных нарушений репродуктивного здоровья человека, логично предположить участие разных аллельных вариантов генов в генезе различных нозологии, ограничивающих женскую или мужскую фер-шльность
Цель научного исследования — на основании комплексного клинико-генетического обследования супружеских пар с первичным бесплодием и первичной привычной потерей беременности ранних сроков оцениіь значение наследственных факторов при различных формах нарушения репродуктивной функции
Задачи научною исследования
Изучить спектр причин нарушения репродуктивной функции у женщин и мужчин в супружеских парах с первичным бесплодием (St I) и первичной привычной потерей беременности ранних сроков (ГШБ) в популяции Ивановской области
Изучить в популяции Ивановской области частоту и типы хромосомных аномалий у лиц с нарушением репродукции Изучить частоту и типы делений в локусе AZF Y хромосомы у мужчин с азооспермией и олигозоос-пермией тяжелой степени
Изучить особенности полиморфизма генов главного комплекса гистосов-местимости HLA II класса (DRB1, DQA1, DQB1), фолатного обмена (гены 5,10-метитентетрагидрофолат-редуктазы MTHFR и метионин-синтазы-редуктазы MTRR) и системы детоксикации (гены семейства глутатион-S-трансфераз МІ, ТІ и PI) в репродуктивно здоровых супружеских парах в популяции Ивановской области
Изучить особенности полиморфизма генов главного комплекса гистосов-местимости HLA II класса (DRB1, DQA1, DQB1), фолатного обмена (гены 5,10-метилентетрагидрофолат-редуктазы MTHFR и метионин-синтазы-редуктазы MTRR) и системы детоксикации (гены семейства глутатион-S-трансфераз МІ, ТІ и PI) в супружеских парах с первичным бесплодием и первичной привычной потерей беременности ранних сроков
Определить маркеры предрасположенности к различным формам нарушения репродукции в супружеской паре, а также к заболеваниям, ограни-
чивающим женскую и мужскую фертильиосіь, в генах HLA II класса, фо-чатиого цикла и системы детоксикации, оценить степень их накопления в і енотипе как по отдельности, так и в совокупности
Научная новизна исследоиання
При исследовании супружеских пар с нарушенной репродуктивной функцией выявлены маркеры предраспопоженности к первичному бесплодию и первичной привычной потере беременное ги ранних сроков в генах системы 1ILA II класса, фолатпого цикла и семейства глутатион-8-трансфераз как по отдельности, так и в их совокупности Установлена ассоциация между наличием в генотипе женщины низкофункциопальных аллелей в ієнах MTHFR и MTRR, аллелей DQA1 0401,005/ 0401, ї аплотипа >>Л 1-DOB1 0401-0401 и развитием первичной привычной потери беременности ранних сроков Выявлено достоверное увеличение частот низкофункциональных аллелей в генах семейства глуіатнон-8-трансфераз у мужчин в бесплодных браках Показано, чю совпадение супругов по аллелям HLA II класса не является фактором риска нарушения репродукіивнои функции в супружеской паре
Установлена связь между особенностями генотипа (полиморфизм генов системы HLA II класса, фолатного цикла и семейства глутатион-В-трансфераз) и развитием определенных нозологических форм, ограничивающих женскую и мужскую фертильності, эндокринопагий, наружного генихалытого ондомет-риоза (НГЭ), ангифосфолипидного синдрома (АФС) у женщин, разных типов патозооспермии у мужчин Показано, что разные аллельные варианты генов семейства глутагион-8-трансфераз (МІ, ТІ, PI), фолашого цикла {MTHFR и MTRR) и HLA системы II класса (DRBI, DOA1, DQB1) ассоциированы с разными заболеваниями
Установлены особенности аллельного попиморфнзма при различных типах энцокринопатий у женщин Показано, что фактором риска развития гипер-пропактинемии (ГПрл) явтяются аллели DOA1 0102, DQB1 0602, генотипы D041 0101/0102, DQA1 0102/0201, іеногип GS777 0'0, сочетание тенотита GSTT1 0/0 и аллеля В в гене GSTP1
Выявлена свяіь между развитием у женщины пшерандрогении (ГА) и наличием аллелей DRB1 08, DQ41 0401, DQB1 0401, DQB1 0503, гаплошпа DRBI-DOA1-DQB1 08-0401-0401, аллеля MTHFR ЄНІ в юмо- и(или) гетерози-ютном состоянии, сочетания геноіипов MTHFR 677ГУ- п MTRR 66G/-, а также генотипа GSTM1 0/0 и аллеля С в гене GSTP1
Установлено, что фактором риска развития наружного гениталыюго эн-домегрпоза и эндометрцоз-ассоцнировашюго первичного бесплодия явтчется прпсуїсівие в генотипе женщины аллелей DQA1 0102, DQB1 0502 и генотипов DQBI 0502/0502, DQB1 0303/0602 Показано, что особенности попиморфнзма генов фолатною цикла и семейства ілуіатион-8-трансфераз {Ml, ТІ, PI) не имеют связи с развитием наружного гениталыюго эндометриоза
Выявлена ассоциация между развитием антифосфолипидного синдрома у женщин с первичной привычной потерей беременности ранних сроков и наличием атлеля MTHFR 677Т в гомо- и гетерозиготном состоянии, генотипа MTHFR 677Т/Т, сочетания генотипов MTHFR 6771/- + MTRR 66G/-, MTHFR 677Т/1 + MTRR 66A/G, генотипа 0101/0501 в локусе DQ41 Роль генов семейства глутагаон-5-трансфераз {МІ, ТІ, PI) в развитии антифосфолипидного синдрома не подтверждена
Показано, что фактором риска развития астенозооспермии является наличие у мужчины генотипов GSTM1 0/0 и GSTP1 В/- Установлена ассоциация между присутствием аллелей DRB1 01, DQA1 0101, DQBI 0503, гаплотипа DRB1-DQA1 06-0101, «двойного» пуля в генах GSTM1 и GSTTI, аллеля GSTP1 В и развишем тяжелых форм патозооспермии (олигозооспермия III степени, азооспермия)
Показано, что фактором риска формирования врожденных пороков развития (ВПР) у плода является наличие в генотипе матери аллеля MTHFR 677Т в гомо- или гетерозиготном состоянии, в генотипе отца — «нулевого» аллеля в гене GSTM1, сочетания GSTM1 0/0 + GSTT1 0/0, аллеля MTRR 66G, генотипа MTRR 66G/G Генетическим маркером предрасположенности к самопроизвольному прерыванию беременности и анэмбрионии является посительство обоими супругами аллеля MTRR 66G в гетерозиготном состоянии
Практическая значимость работы
Проведена оценка вклада наследственных факторов в нарушение репродуктивной функции в супружеской паре Показана целесообразность исследования особенностей аллельного полиморфизма генов семейства глутатион-S-трансфераз, фочатного цикла и системы HLA И класса при различных типах нарушения репродукции Генетическому тестированию подлежат все семьи с нарушенной репродукцией после исключения аномалий кариотипа у обоих супругов и делений AZF-локуса Y хромосомы у бесплодных мужчин Выявленные в насюящем исследовании ассоциации могут быть использованы в качестве генетических маркеров предрасположенности к формированию определенных заболеваний и патологических состояний, ограничивающих женскую и мужскую фер і ильность у женщин — эндокринопатий, наружного генптально-го эидометриоза, антифосфолипидного синдрома, у мужчин — различных типов паюзооспермии Результаты работы могут быть использованы при медико-генетическом консультировании для расчета риска патологии репродукции в супружеской паре Предложен способ прогнозирования нарушения ферч-шыю-сти у мужчин По результатам исследования подана одна заявка на изобретение (реї истрационный номер 2006113973 от 26 04 06)
Основные положения, выносимые на защиту
Присутствие в генотипе женщины низкофункциональных аллелей в генах 5,10-метилентетрагидрофолат-редуктазы и метионин-синтазы-
редуктазы, аллелей DQA1 0401, DQB1 0401, гаплотипа DQA1-DQB1 0401-0401 является фактором риска развития первичной привычной потери беременности ранних сроков
Присутствие в іенотипе мужчины низкофункционалышх аллелей в генах семейства глутатиоп-8-ірансфераз {Ml, ТІ, PI) является фактором риска снижения фертильности и развития первичного бесплодия в супружеской паре
Наличие у женщины аллелей DQAI 0102, DQB1 0602, генотипов DQA1 0101/0102 и DQA1 0102/0201, генотипа GSTT1 0/0, сочетания генотипов GSTT1 0/0 и GSTP1 В/- является фактором риска развития гипер-пролактииемни и нарушения репродуктивной функции
Наличие аллелей DRB1 08, DQA1 0401, DQB1 0401, DQB1 0503, гап-лоїипа DRB1-DQA1-DQB1 08-0401-0401, генотипа MTHFR 677TV-, сочетания генотипов MTHFR 67717- и MTRR 66G/-, а также генотипов GSTM1 0/0 и GSTP1 С/- у женщины является фактором риска развития гиперандрогении и нарушения репродуктивной функции
Присутствие в генотипе женщины аллелей DQA1 0102, DQB1 0502 и генотипов DQB1 0502/0502, DQB1 0303/0602 является фактором риска развития наружного генитального эндометрноза и лщометриоз-ассоциироваїшого первичного бесплодия
Наличие аллеля MTHFR 6111, генотипа MTHFR 677Т/Т, сочетаний генотипов MTHFR 611T/-+MTRR 66G/-, MTHFR ЫП/T + MTRR 66A/G, генотипаDQA1 0101/0501 у женщины является фактором риска развшия антифосфолипидного синдрома и первичной привычной потери беременности ранних сроков
Наличие у мужчины генотипов GSTMI 0/0 и GSTP1 В/- является фактором риска развития астенозооспермии Присутствие в генотипе мужчины аллелей DRB1 0\,DQAJ 0101, DQB1 0503, гаплотипа DRB1-DQA1 06-0101, «двойного» нуля в генах GSTM1 н GSTT1, аллеля GSIP1 В является фактором риска развития тяжелых форм патозоос-пермии (олигозооспермия III степени, азооспермия)
Наличие у маїсри генотипа MTHFR 677ТУ-, у отца — генотипа GSTM1 0/0, сочетания GSTMJ 0/0 + GSTT1 0/0, аллеля MTRR 66G, генотипа MTRR 66G/G является фактором риска формирования ВПР у плода Носитсльство обоими супругами аллеля MTRR 66G в гетерозиготном состоянии является фактором риска аюмбрионии
Реализация результатов исследования
Результаты исследования внедрены в работу акушерской, гинекологической клиник, консультагивной поликлиники, Центра планирования семьи, межобластной медико-генетической консультации ФГУ «Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им В Н Городкова Рос-здрава», используются в учебном процессе на кафедре акушерства, гинеколо-
гии и медицинской генетики ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия Росздрава» Автором самостоятельно проводился сбор первичного материала по теме диссертации, его обработка, анализ и интерпретация полученных данных, их систематизация, статистическая обработка, внедрение в практику результатов работы Все научные результаты, представленные в работе, автором получены лично По іеме диссертации опубликовано 42 печатные работы
Апробация результатов исследования
Материалы диссертации представлены и доложены на Научно-практической конференции, посвященной 130-летию Ивановской областной клинической больницы (Иваново, 1991), Российской конференции «Мутагены и канцерогены окружающей среды Проблемы аніимутагеиеза» (Казань, 1996), Научно-практической всероссийской конференции, посвященной 70-летию со дня рождения основателя института, заслуженного деятеля науки РФ, профессора В Н Городкова (Иваново, 2002), Российской научно-практической конференции «Современные технологии в иммунологии иммунодиагностика и иммунотерапия» (Курск, 2006), X Всероссийском форуме с международным участием им академика В И Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2006), VIII Всероссийском научном форуме «Мать и дитя» (Москва, 2006)
Объем и сіруктура диссертации
Диссертация изложена на^сіпгстраницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций, иллюстрирована 63 таблицами, 24 рисунками Библиография содержит 341 источник 127 отечественных и 214 иностранных