Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 8
1.1. Утомление 8
1.2. Серотониновая система 12
1.2.1. Синтез и метаболизм серотонина 14
1.2.2. Роль серотонина в процессах утомляемости 15
1.2.3. Роль серотонина в регуляции поведения 16
1.3. Генетические основы изучения связи вариаций генов серотониновой системы с процессами утомления ЦНС 18
1.3.1. Генетический код 18
1.3.2. Генетические вариации 19
1.3.3. Генетические исследования 20
1.4. Вариации генов серотонинергической системы 22
1.4.1. Транспортер серотонина 23
1.4.2. Серотониновые рецепторы 26
1.5. Методы определения генетических полиморфизмов 30
ГЛАВА 2. Организация и методы исследования 42
2.1. Испытуемые 42
2.2. Материалы исследования и методы молекулярно-генетического исследования 42
2.3. Организация исследований 49
2.4. Методы статистической обработки 53
ГЛАВА 3. Сопоставление методов детекции вариаций генов серотониновой системы 55
3.1. Анализ на основе разницы длин амплификационных продуктов 55
3.2. Биочипы 57
3.3. ПЦР в реальном времени 59
ГЛАВА 4. Сравнение гено-фенотипических признаков в группах спортсменов и в контрольной группе испытуемых 64
4.1. Сравнение нейродинамических характеристик в группах спортсменов и в не спортивной группе испытуемых 64
4.2. Частотное распределение аллелей генов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А в группе спортсменов и не спортивной группе 68
ГЛАВА 5. Ассоциации генетических вариантов с изменениями нейродинамических показателей под влиянием физической нагрузки 74
5.1. Влияние физической нагрузки на нейродинамические параметры 74
5.2. Ассоциации генетических вариантов с изменениями нейродинамических показателей под влиянием физической нагрузки 77
5.3. Совместное влияние генов 87
ГЛАВА 6. Ассоциации генетических вариантов с изменениями нейродинамических показателей под влиянием монотонной умственной нагрузки 92
Заключение 100
Выводы 101
Практические рекомендации 102
Список использованной литературы
- Синтез и метаболизм серотонина
- Материалы исследования и методы молекулярно-генетического исследования
- Биочипы
- Частотное распределение аллелей генов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А в группе спортсменов и не спортивной группе
Введение к работе
Актуальность. Активность серотониновой системы, одной из основных нейромедиаторных систем человеческого организма, чутко реагирует на образ жизни человека. Так, известно, что под воздействием регулярных физических и психических нагрузок, сопровождающих жизнь спортсмена, происходят изменения в серотониновой передаче, а введение в организм агентов, препятствующих резкому возрастанию концентраций серотонина (5НТ) в ЦНС, повышает работоспособность во время спортивных тренировок и продлевает время до наступления у спортсмена утомления. Утомление как комплексное явление состоит из двух, сопровождающих друг друга, компонент - периферической и центральной. Периферическое утомление характеризуется пониженной работоспособностью мышц, снижением силы, скорости, точности, согласованности и ритмичности движений. Центральное утомление, возникающее вследствие нарушений центральной нервной регуляции, у спортсменов усугубляется постоянным психическим напряжением во время соревнований. Участие серотониновой системы в процессах развития центрального утомления при выполнении физической работы, а также под воздействием психических нагрузок делает проблему изучения индивидуальных особенностей функционирования серотониновой системы особенно актуальной не только с теоретической, но и с практической точки зрения (Uusitalo A.L., 2004; Weicker Н., 2001). В настоящее время известно, что функциональная активность серотониновой системы тесно связана с индивидуальными генетическими вариациями, которые являются маркерами особенностей функционирования физиологических систем. Практическая актуальность темы заключается в возможности использования информации, полученной при изучении связи генетических вариаций с нейродинамическими реакциями на мышечную деятельность, для разработки прогностических критериев устойчивости
5 спортсмена к физическим и психологическим нагрузкам, а так же для разработки новых методов восстановления спортсмена.
Цель исследования - выявление диагностических значений ключевых полиморфизмов генов 5НТ системы в аспекте прогностической оценки устойчивости ЦНС к развитию центрального утомления в условиях напряженной мышечной деятельности.
Для достижения этой цели были поставлены следующие основные задачи:
Провести экспериментальное сравнение существующих методов детекции полиморфизмов генов 5НТ системы, и подобрать наиболее подходящий для использования в настоящем исследовании.
Изучить и сравнить частоту встречаемости генетических вариантов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А в группах спортсменов и контроля;
Провести оценку состояния ЦНС спортсменов и испытуемых контрольной группы до и после физических и психических нагрузок;
Провести анализ ассоциаций полиморфных локусов генов 5НТ системы с изменениями показателей состояния ЦНС спортсменов и контроля до и после физических и психических нагрузок;
Гипотеза. Предполагалось, что полиморфные варианты генов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А ассоциированы с устойчивостью ЦНС к развитию центрального утомления при мышечной работе и психических нагрузках. Установление гено-фенотипических ассоциаций позволит разработать подход для прогностической оценки типа нейродинамических реакций ЦНС в ответ на напряженную мышечную деятельность.
Научная новизна исследования заключается в расширении имеющихся знаний о реализации индивидуального генотипа в фенотипе человека, в применении нового подхода использования вариаций генов 5НТ системы для прогноза реакций ЦНС спортсмена в ответ на напряженные физические и психические нагрузки. Впервые показано, что частота встречаемости различных аллелей вариаций генов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А
отличается в группах спортсменов и в группе контроля. Было проведено подробное комплексное исследование с выявлением новых ассоциаций полиморфных вариантов генов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А с показателями устойчивости нервной системы к развитию утомления под воздействием физической и психической нагрузки.
Научно-практическая значимость. Обнаруженные значимые ассоциации генов 5НТ системы с процессами утомляемости и устойчивости процессов нервной системы к стрессовым для организма нагрузкам открывают перспективы для использования информации о генетических вариациях в практике спортивного отбора, а также для контроля и коррекции тяжести и интенсивности упражнений при разработке тренировочного процесса. Полученная информация может использоваться для прогноза подверженности спортсмена центральному утомлению на основе его индивидуальных особенностей с целью профилактики синдрома перетренированности и переутомления, имеющей существенное значение для восстановительной медицины
Основные положения, выносимые на защиту:
Полиморфизмы генов серотониновой системы являются маркерами устойчивости спортсменов к физическим и психическим нагрузкам, отражая различные типы нейродинамических реакций на нагрузку.
Нейродинамические характеристики дифференцировано проявляются в группе спортсменов и контроля и отражают особенности спортивной специализации.
Распределение аллелей полиморфизма 5HTTLPR гена SLC6A4, полиморфизма C(-1019)G гена 5НТ1А, полиморфизма С102Т гена 5НТ2А отражает направленность отбора к напряженной мышечной деятельности. Так что в группе спортсменов существенно повышена частота встречаемости активного (L) аллеля полиморфизма 5HTTLPR гена SLC6A4, активного (-
7 1019)G аллеля полиморфизма C(-1019)G гена 5НТ1А и низкоактивного 102С аллеля полиморфизма С102Т гена 5НТ2А.
4. Аллели полиморфизма 5HTTLPR гена SLC6A4 и полиморфизма С102Т гена 5НТ2А ассоциированы с различной подвижностью и устойчивостью ЦНС к центральному утомлению под воздействием нагрузок. Носители L аллеля гена SLC6A4 проявляют более устойчивые нейродинамические реакции в условиях интенсивных физических и психических нагрузок, тогда как носители S аллеля характеризуются меньшей устойчивостью, но более высокими скоростями реакций. Носители С102 аллеля гена 5НТ2А характеризуются неизменной устойчивостью и повышением скорости реакций под воздействием физической нагрузки, тогда как у ТІ02 носителей скорость реакции остается неизменной при понижении ее устойчивости.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 124 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 3 глав, итогового заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Последний включает 142 источника, из которых 10 отечественных изданий, 132 - иностранных. Диссертация иллюстрирована 10 рисунками и 16 таблицами.
Синтез и метаболизм серотонина
5НТ синтезируется в организме из незаменимой аминокислоты -Триптофан (Тгр). Тгр транспортируется в мозг из крови через гемато-энцефалический барьер при помощи специального транспортера. При прохождении через этот транспортер Тгр конкурирует с аминокислотами с разветвленной цепью (Branched Chain Amino Acids — BCAA). Соотношение Тгр и BCAA в крови определяет скорость продуцирования 5НТ в мозге: Манипуляции с этим отношением позволяет влиять на различные физиологические реакции организма.
В теле нейрона Тгр конвертируется в 5-гидрокситриптофан при помощи фермента триптофан гидроксилазы (ТРН). 5-гидрокситриптофан, в л. свою очередь, превращается в 5НТ декарбоксилазой ароматических аминокислот (AADC). Вместе с доступностью Тгр активность ТРН лимитирует скорость синтеза 5НТ. ТРН существует в двух изоформах ТРН1 и ТРН2. По-видимому ТРН2 отвечает за нейрональпый синтез серотонина во взрослом организме (Walther D.J., 2003), тогда как ТРН1 в основном синтезируется на периферии. Тем не менее, было показано, что ТРН1 экспрессируется в мозге во время развития организма, что позволяет предположить её роль в формировании ЦНС (Nakamura К., 2007). Синтезированный 5НТ транспортируется в везикулы везикулярным моноаминным транспортером (VMAT) и запасается в окончаниях нейронов перед тем как будет высвобожден в синаптическую щель, где он связывается с рецепторами, которых, на сегодняшний день известно 15 типов. Из синаптической щели 5НТ удаляется посредством диффузии или поступает обратно в нейрон посредством активного транспорта через натрий-хлор зависимый транспортер (5НТТ).
Поступивший в нейроны 5НТ либо возвращается в цикл, либо деградируется моноаминоксидазой (МАО) до метаболита 5-гидроксииндол ацетата (5-HIAA). МАО существует в двух изоформах - А и В, из которых для деградации 5НТ наиболее важна А форма (Richards J.G., 1992; Thorpe L.W., 1987). 5-HIAA экскретируется через мочу и может быть измерен как в ней, так и в цереброспинальной жидкости для оценки соответственно периферического и центрального обращения серотонина.
До сих пор точно не исследована степень изменения работы серотониновой системы в ответ на такие явления как физическая или ментальная перенагрузка. Однако в 1987 году впервые было показано, что во время продолжительных физических тренировок активность серотонинергической системы мозга повышается, что ведет к увеличению концентрации 5НТ в организме спортсмена. Это, в свою очередь, влияет на развитие усталости, апатичности и снижение физической активности (Newsholme Е.А., 1987). При этом процессе увеличивается концентрация свободного триптофана в крови, который становится доступным для транспорта в мозг. Активность триптофангидроксилазы увеличивается, что поддерживается путем антероградного транспорта ТРН из тела клетки в место повышенной концентрации триптофана, из которого и синтезируется 5НТ (Chaouloff F., 1989). Повышение концентрации 5НТ в мозге влияет на функции ЦНС во время физических нагрузок и таким образом ухудшает спортивную и физическую работоспособность.
Для успешной и продолжительной физической активности очень важно, чтобы организм спортсмена был способен компенсировать это увеличение концентрации серотонина, что может достигаться разными способами. Так, было показано, что при регулярных физических нагрузках плотность 5НТ2А растет, повышается настроение и физическая эффективность. Зато, при продолжительных тренировках повышенной тяжести плотность этих рецепторов падает, ухудшается настроение и увеличивается общая усталость (Weicker Н., 2001). Так существуют вариации гена 5НТ2А связанные с уровнем экспрессии гена, то весьма вероятно предположение, что носители аллелей, опосредующих повышенную экспрессию этого гена, будут характеризоваться меньшей скоростью развития усталости и, следовательно, большей выносливостью. Весьма вероятно, что активность рецепторов 5НТ1А, регулирующих уровень серотонина в синаптической щели, так же изменяется. Кроме того, может меняться активность моноаминоксидазы—фермента деградации серотонина. Показано, что на поздних стадиях любого вида стресса у животных активность моноаминоксидаз повышается, а, следовательно, она деградирует большее количество серотонина, понижая его концентрацию (Кудрявцева Н.Н., 2004).
Таким образом, представляется очень важным и интересным исследовать взаимосвязь вариаций генов серотониновой системы, влияющих на спортивную успешность и активность. Более того, серотонин участвует в регуляции гомеостаза и координирует массу тела, что так же представляет интерес для многих видов спорта, в которых постоянная масса тела является важным условием успешной карьеры.
Материалы исследования и методы молекулярно-генетического исследования
Материалом генетического исследования служила коллекция ДНК спортсменов и не спортсменов, состоящая из 400 образцов, собранных в течение 3 лет. Забор крови для выделения ДНК производился после медицинского осмотра и с письменного согласия испытуемых. ДНК выделяли из 100 мкл цельной крови с помощью наборов «ДНК-сорб Б» производства 1ДНИИЭ (Россия) в соответствии с рекомендациями производителя. Для молекулярно-генетического исследования использовали выделенную ДНК в разведении 1:10.
Анализ генетических вариаций на основе разницы длин амплификационных продуктов
Реакцию проводили в объеме 25 мкл. Стандартная реакционная смесь включала: 67 мМ Трис-HCl (рН 8,4), 16 мМ сульфата аммония, 2,5 тМ MgC12 0,125 мг/мл бычьего сывороточного альбумина, 8% глицерин, 0,001% ксиленцианол, 2,5 Ед Taq-ДНК-полимеразы (ЦНИИЭ, Россия), 0,2 мМ каждого из четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов и по 8 пмоль праймеров. При постановке ПЦР обязательно использовали техникку «горячий старт», который обеспечивался разделением нуклеотидов с праймерами и Taq-полимеразы прослойкой воска. Для амплификации участка ДНК, содержащего полиморфизм 5HTTLPR в гене SLC6A4, использовали следующие прайм еры: 5НТТ F -CAATGTCTGGCGCTTCCCCTACATAT, 5НТТ R -GACATAATCTGTCTTCTGGCCTCTCAAG. Ожидаемые длины продуктов амплификации 300 и 256 п.о. для аллелей L и S соответственно. ПЦР проводили по следующей программе: 1) 94С, Іминута -1 цикл; 2) 94С -30 с, 65С -30 с, 72С - 30 с. - 35 циклов; 3) Хранение: +10С. Детекцию продуктов проводили с помощью электрофореза в 3% агарозном геле в присутствии 0,00001 % бромистого этидия. Для амплификации участка ДНК, содержащего полимофизм C(-1019)G гена 5НТ1А, использовали следующие праймеры: RIAn S -GGC TGG ACT GTT AGA TGA TAA CG Rl Am 5 -GGA AGA AGA CCG AGT GTG ТС A T
ПЦР проводили по следующей программе: 1) 94C, 5 минут -1 цикл; 2) 95C - 30 с, 60С - 40 с, 72С - 50 с, 35 циклов. После амплификации 7,5 мкл продукта расщепляли 10 U рестриктазы BseGI (Fermentas) в течение 14 часов. Детекцию продуктов проводили с помощью электрофореза в 2% агарозном геле в присутствии 0,00001 % бромистого этидия. Ожидаемые длины продуктов для аллеля G - 17 и 146 п.о., для аллеля С -163 п.о. (StrobelA., 2003). Для амплификации участка ДНК, содержащего полимофизм Т102С гена 5НТ2А, использовали следующие праймеры: 5НТ2А F 5 -CTGTCTGCTACAAGTTCTGGCTTT-3 5НТ2А R 5 -CTGCAGCTTTTTCTCTAGGG-3 ПЦР проводили по следующей программе: 1) 94С, 1 минута -1 цикл; 2) 95С - 30 с, 60С - 30 с, 72С - 30 с, 35 циклов. После амплификации 7,5 мкл продукта расщепляли 10 U рестриктазы Mspl (Fennentas) в течение 14 часов. Детекцию продуктов проводили с помощью электрофореза в 2% агарозном геле в присутствии 0,00001 % бромистого этидия. Ожидаемые длины продуктов для аллеля С — 216 и 126 п.о., для аллеля Т - 342 п.о. (Herken Н., 2003). Анализ генетических вариаций при помощи ПЦР в реальном времени.
Реакцию проводили в объеме 25 мкл. Стандартная реакционная смесь включала: 67 мМ Трис-HCl (рН 8,4), 16 мМ сульфата аммония, 2,5 тМ MgC12 0,125 мг/мл бычьего сывороточного альбумина, 8% глицерин, 2,5 Ед Taq-ДНК-полимеразы (ЦНИИЭ, Россия), 0,2 мМ каждого из. четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов и по 8 пмоль праймеров и зондов. При постановке ПЦР использовали технику «горячий старт», который обеспечивался разделением нуклеотидов с праймерами и Taq-полимеразы прослойкой воска. Амплификация производилась на приборе для ПЦР в реальном времени ДТ-96 (ДНК-Технология). Включала . в, себя предварительную денатурацию при 94С 1 мин 30 сек, цикл: денатурация 94С 30 сек, отжиг 67 С 10 сек, 45 циклов;
Для амплификации участка ДНК, содержащего замену C(-1019)G гена 5НТ1А, использовали следующие праймеры: 5НТ1AF 5 -CCG ТТТ TGT TGT TGT TGT CG 5HT1AR 5 -ССА GCA AAA CTG GGG TTG Гибридизационные пробы 5 -ТТТ AAA AAC GAA GAC АСА CTC-FAM 5 -BHQl-CTT СТТ CCA ТСА ATT AGC ААТ ААТ TGG GAG (Roller G, 2006)
Биочипы
Главным преимуществом метода ПЦР в реальном времени, в отличие от описанных методов биочипов и ГЩР-PLRF, является возможность анализировать результаты непосредственно во время амплификации. Данный метод не требует открытия пробирок ни на одной из стадий анализа, а также использования гель-электрофореза, что значительно снижает риск контаминации по сравнению с предыдущими двумя методами. Время необходимое для получения результата составляет около 3 часов, в отличие от предыдущих описанных методов, для которых это время составляет 12-24 часа. Как и в случае с биочипами, к недостаткам данного метода относится невозможность типирования VNTR, однако он является оптимальным для типирования отдельных полиморфизмов однонуклеотидных замен и инсерционно-делеционных вариаций.
При отработке формата детекции генетических полиморфизмов методом ПЦР в реальном времени выполнены следующие работы: выбран оптимальный тип организации системы детекции; выбран оптимальный подход к визуализации накопления сигнала; выбрана оптимальная пара флуоресцирующего красителя и гасителя.
В качестве объектов тестирования выбраны полиморфные маркеры генов C(-1019)G гена 5НТ1А и С102Т гена 5НТ2А.
В ходе работы было протестировано два принципа детекции точечных мутаций методом ПЦР в реальном времени: аллель-специфичная ПЦР с окраской продуктов реакции SYBRgreen или зондом; применение 2-х зондов, расположенного в районе SNP с анализом методом плавления ДНК в конце реакции (melt-curve analysis).
Для анализа SNP методом аллель-специфической ПЦР проводили две параллельные реакции с различными аллель-специфичными праймерами в каждой. Эффективность амплификации в этих реакциях была разной для гомозиготных вариантов и примерно одинаковой для гетерозиготных. Условия амплификации подбирали таким образом, чтобы разница между пороговыми циклами накопления флуоресценции была максимальной между гомозиготными и гетерозиготными вариантами. Сравнительный анализ показал, что если в двух аллель-специфических реакциях разница пороговых циклов накопления составляет 4 цикла и более для гомозиготных и 2 цикла для гетерозиготных вариантов, достоверность результатов приближается к 100%. В случае разницы в пороговых циклах от 2 до 4 существовала вероятность ошибки и результаты считались неопределенными.
Подход с использованием 2-х зондов в районе SNP с резонансным переносом энергии с анализом состоит в том, что разделение аллелей происходит не за счет праймеров, а за счет специфики двух зондов, расположенных на расстоянии 1 -3 нуклеотида. Принцип метода заключается в переносе энергии от одного флуорофора, находящегося на 3" конце первого зонда, ко второму флуорофору, находящемуся на 5 конце второго зонда. Для выявления полиморфизма реакцию выполняли в двух пробирках. В каждую пробирку вносили один идентичный зонд с акцептором на 5" и аллель-специфический зонд с донором на 3" конце. По окончании ПЦР проводили гибридизацию зондов на полученную матрицу с измерением уровня флуоресценции. По уровню флюоресценции в каждой из пробирок оценивали генотип. Проведенные исследования показали, что 2-х зондовый метод с резонансным переносом энергии существенно дороже в части синтеза олигонуклеотидов и дает менее воспроизводимые результаты. Оптимальным при использовании ПЦР в режиме "реального времени" является подход с применением аллель-специфичной ПЦР и использованием гибридизационного зонда для проявки результатов исследования.
Были опробованы 2 подхода к визуализации накопления сигнала: с помощью интеркалирующих красителей; с использованием гибридизационных зондов.
В работе использовали один из наиболее распространенных красителей -SYBR Green. Для анализа кривых плавления после окончания ПЦР реакционную смесь нагревали и измеряли флуоресценцию. По достижении температуры плавления продукта амплификации флуоресценция резко снижалась. Каждое резкое уменьшение флуоресценции на графике соответствовало числу разных типов ампликонов. Использование SYBR Green является наиболее экономически-эффективным способом визуализации ПЦР-сигнала. Однако метод предъявляет высокие требования к подбору праймеров и условиям проведения ПЦР. При этом необходимо подбирать пару праймеров для каждой аллели с различной Тт продуктов ПЦР.
В работе опробованы два типа зондов: TaqMan и Molecular Beacons. Система типа Molecular Beacon имела меньшую специфичность и большую стоимость по сравнению с гибридизационными зондами Taqman. Проведена работа по оценке возможности использования ряда красителей и гасителей TAMRA, JOE, ТЕТ, HEX, FAM, СуЗ, DABCYL и BHQ-Ідля мечения зондов типа TaqMan в процессе синтеза олигонуклеотидов и выяснили, что оптимальными (с точки зрения цена/качество) являются красители FAM и HEX и темновые гасители DABCYL (Dc) и BHQ-1.
Частотное распределение аллелей генов SLC6A4, 5НТ1А, 5НТ2А в группе спортсменов и не спортивной группе
5НТ система представлена рядом белков, которые отвечают за синтез, транспорт и деградацию 5НТ, а также 15 рецепторами, через которые осуществляются функции серотонина. Было проведено генотипирование изучаемой группы по вариациям генов отвечающих за синтез (ТРН1 и ТРН2), деградацию (МАОА), транспорт (SLC6A4) серотонина и по генам рецепторов (5НТ1А, 5НТ2А, 5НТ1В, 5НТ2С). Затем было проведено сравнение частот встречаемости данных полиморфизмов в группе контроля и спортсменов. Выявлены различия частот встречаемости между спортсменами и группой сравнения для полиморфизмов генов SLC6A4 (вариация 5HTTLPR), 5НТ1А (однонуклеотидная замена C(-1019)G), 5НТ2А (полиморфизм 102Т/С).
Ген SLC6A4 кодирует натрий-хлор-зависимый транспортер, отвечающий за активный обратный транспорт 5НТ в пресинаптический нейрон, где он возвращается в нейромедиаторный пул или деградируется. Полиморфизм тандемных повторов 5HTTLPR влияет на степень экспрессии гена: при коротком аллеле (S) ген в меньшей степени транскрибируется и, соответственно, белок в меньшей степени представлен на пресинаптической мембране, чем при длинном (L) аллеле.
Ген 5НТ1А кодирует авторецептор 5НТ, регулирующий вместе с транспортером серотонина его концентрацию в синаптической щели. Замена C(-1019)G влияет на степень экспрессии гена 5НТ1А: общим эффектом появления G-аллеля является ослабление 5НТ нейротрансмиссии в центральной нервной системе.
Ген 5НТ2А кодирует широко распространенный в организме рецептор 5НТ, С аллель полиморфизма 102Т/С сопряжен с меньшей экспрессией гена по сравнению с Т аллелем.
На рисунке 2 представлены результаты анализа полиморфизма гена SLC6A4. Частота встречаемости генотипа LL полиморфизма 5HTTLPR гена SLC6A4 в группе спортсменов составляет 39%, что значимо выше по сравнению с группой контроля, где LL генотип встречается с частотой 25% (рис. 1). Частота встречаемости L аллеля в группе спортсменов составляет 63%, в контрольной группе - 49%; S аллель встречается в группе спортсменов с частотой 37%), в контрольной группе - 51% (различия значимые: р 0.05). Наблюдаемое распределение частот генотипов соответствует теоретически ожидаемому равновесному распределению Харди-Вайнберга (х2=0.0014, р=0.97).
На рисунке 3 представлены результаты анализа полиморфизма С(-1019)G гена 5НТ1А. Частота встречаемости генотипа С/С(-1019) полиморфизма C(-1019)G гена 5НТ1А в группе спортсменов составляет 25%, тогда как в группе волонтеров генотип С/С(-1019) встречается с частотой 33%. В группе спортсменов по сравнению с группой сравнения наблюдается тенденция к повышению частоты встречаемости G аллеля полиморфизма С(-1019)G гена 5НТ1А: G аллель в группе спортсменов встречается с частотой 51%, в группе контроля - с частотой 46%. В контрольной группе генотип С/С(-1019) представлен с частотой 33%, G/G(-1019) - 25%, C/G(-1019) - 42%.
Наблюдаемое распределение частот генотипов соответствует теоретически ожидаемому равновесному распределению Харди-Вайнберга (%"=0.027, р=0.13).
На рисунке 4 представлены результаты анализа полиморфизма 102Т/С гена 5НТ2А. Наблюдается повышение частоты встречаемости генотипа С/С 102 полиморфизма 102Т/С гена 5НТ2А в группе спортсменов по сравнению с контрольной группой (различия значимые: р=0.03). Частота встречаемости С102 аллеля в группе спортсменов составляет 63%, в контрольной группе - 55%; Т102 аллель встречается в группе спортсменов с частотой 37%, в контрольной группе - 45%. Наблюдаемое распределение частот генотипов соответствует Таким образом, аллели полиморфизма 5HTTLPR гена SLC6A4, полиморфизма C(-1019)G гена 5НТ1А, полиморфизма 102Т/С гена 5НТ2А в группе спортсменов и контрольной группе встречаются с различной частотой. Этот результат может свидетельствовать о том, что аллели, представленные в спортивной группе чаще, чем в группе испытуемых, не занимающихся спортом, обладают положительным для спортивной деятельности потенциалом. Регулярные физические нагрузки требуют от организма спортсмена повышения выносливости. В недавнем исследовании на животных было показано, что адаптивной реакцией организма в ответ на тяжелые физические нагрузки, требующие выносливости, является понижение уровня свободного 5НТ в центральной нервной системе. Мышей подвергали 6 недельным физическим нагрузкам на выносливость. После каждой тренировки оценивали уровень 5НТ, триптофана и 5-щцрокси-индолацетата в разных участках мозга. Во всех изучаемых областях мозга, кроме мозжечка, было обнаружено значительное понижение концентраций серотонина и отношения серотонина к триптофану (Langfort J., 2006). Генотип LL гена транспортера связан с повышенным содержанием белка транспортера серотонина на синаптических клетках, что означает более быстрое удаление свободного серотонина из межклеточного пространства. В 2001 году Weicker изучал активность транспортера серотонина и рецептора серотонина 2А на плазматических мембранах клеток людей после физических нагрузок. Было обнаружено, что после начала активной физической деятельности на мембранах повышается аффинность белка транспортера серотонина и остается высокой на всем протяжении спортивной деятельности (Weicker Н., 2001). С102 аллель полиморфизма 102Т/С гена 5НТ2А связывают с меньшими концентрациями мРНК и пониженной экспрессией белка 5НТ2А (Polesskaya О.О., 2002). чем ТІ02 аллель. Исследования влияния физических нагрузок на функционирование рецептора серотонина 2А показали, что умеренные физические упражнения, вызывая повышение концентраций 5НТ в синаптических щелях,теоретически ожидаемому равновесному распределению Харди-Вайнберга (х =0.025, р=0.12).
