Введение к работе
Актуальность проблемы.
Согласно данным современных нейрохимических и физиологических исследований, существенную роль в патогенезе алкогольной зависимости играют изменения обмена катехоламинов в мозге. В работах, проведенных под руководством академика И.П. Анохиной, убедительно показано, что состояние зависимости от алкоголя и других психоактивных веществ (ПАВ) обусловлено нарушением функционирования катехоламиновой нейромедиации в мезолимбических структурах мозга. Развивающиеся нейрохимические изменения приводят к формированию характерной клинической картины болезни - синдрому патологического влечения к алкоголю, синдрому отмены, психотическим осложнениям (Анохина И.П., Коган Б.М., 1988). Однако до настоящего времени остаются не полностью выясненными конкретные причины этих нарушений, их роль в генезе различных проявлений болезни, что в свою очередь ограничивает возможность изыскания и разработки эффективных средств патогенетической терапии алкоголизма и его осложнений.
Известно, что алкоголизм имеет различные варианты течения у различных больных (прогредиентность, тяжесть синдрома отмены, осложнения) и в формировании зависимости от алкоголя огромное значение имеют индивидуальные биологические, личностные и социальные характеристики индивидуума. Во многих исследованиях показано, что наследственные факторы в развитии этого тяжелого заболевания играют не последнюю роль. Об этом убедительно свидетельствуют данные семейных и близнецовых исследований (Москаленко В.Д., 2000). Показано, что риск заболевания существенно возрастает при наличии в роду больных алкогольной зависимостью, у таких пациентов заболевание развивается ускоренно и в более раннем возрасте.
Носителем наследственной информации в ряду поколений является генотип каждого человека, химической основой которого является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Установлено, что основным отличием в ДНК людей являются единичные замены нуклеотидов или однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП). Некоторые из ОНП являются функциональными, т.е. замена одного нуклеотида на другой приводит к
изменению экспрессии гена или к изменению аминокислотной последовательности кодируемого геном белка и, следовательно, к изменению его свойств (активности ферментов).
Полиморфизм генов приводит к существованию нескольких аллельных
вариантов одного и того же гена. Следовательно, изучение аллельных
вариантов генов, кодирующих белки катехоламиновой системы организма у
больных с алкогольной зависимостью, позволит подойти к пониманию
базовых генетических механизмов развития алкоголизма у человека.
Важной составной частью катехоламиновой системы организма являются
белки-ферменты, активность которых в значительной степени оказывает
влияние на все процессы нейромедиации. В настоящем исследовании были
выбраны однонуклеотидные функциональные полиморфизмы генов,
кодирующих белки-ферменты синтеза и распада катехоламинов - дофамин-
бета-гидроксилазу (ДБГ) и катехол-орто-метилтрансферазу (КОМТ).
Дофамин-бета-гидроксилаза - фермент, катализирующий реакцию синтеза норадреналина из дофамина путем р-гидроксилирования, является связующим звеном двух важнейших частей катехоламиновой системы организма - дофаминергической и норадренергической. ДБГ является одним из лимитирующих ферментов биосинтеза норадреналина. Катехол-орто-метилтрансфераза - фермент, катаболизирующий катехоламины путем о-метилирования. Основной функцией фермента катехол-орто-метилтрансферазы в катехоламиновой системе является элиминация биологически активных катехоламинов.
Цель исследования
Изучить связь функциональных полиморфизмов генов ферментов синтеза и катаболизма катехоламинов - дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы - с развитием и особенностями течения алкогольной зависимости, а также с наследственным отягощением этим заболеванием.
Задачи исследования
1. Определить активность фермента дофамин-бета-гидроксилазы в
плазме крови больных алкоголизмом с различной наследственной
отягощенностью и различным течением.
Провести у больных алкоголизмом генотипирование генов ферментов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы по функционально значимым полиморфным локусам.
Изучить возможную связь аллельных вариантов гена дофамин-бета-гидроксилазы с активностью данного фермента.
Исследовать распределение аллельных вариантов генов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы по изучаемым полиморфизмам в группах больных с наличием или отсутствием наследственной отягощенности алкоголизмом.
Исследовать распределение аллельных вариантов генов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы по изучаемым полиморфизмам в группах больных с различным течением алкогольной зависимости (прогредиентность, тяжесть синдрома отмены, осложнения).
Научная новизна
Впервые у больных алкоголизмом российской популяции проведено клинико-генетическое исследование функциональных полиморфизмов гена дофамин-бета-гидроксилазы в сопоставлении с активностью данного фермента и установлена их связь с наследственной отягощенностью и особенностями течения болезни.
Впервые у больных алкоголизмом российской популяции проведено клинико-генетическое исследование функционального полиморфизма гена катехол-орто-метилтрансферазы и установлена корреляция молекулярно-генетических особенностей с наследственной отягощенностью и особенностями течения болезни.
Положения, выносимые на защиту
В данном исследовании установлено, что замена цитозина на тимин С/Т в положении -1021 гена дофамин-бета-гидроксилазы приводит к статистически значимому снижению активности фермента. В группе больных с высокопрогредиентным течением заболевания уровень активности фермента снижен и имеется выраженная тенденция к увеличению количества низкоактивных Т-аллелей по 1021 С/Т полиморфизму гена дофамин-бета-гидроксилазы по сравнению с контрольной группой здоровых людей.
У больных с наследственной отягощенностью уровень активности дофамин-бета-гидроксилазы статистически достоверно снижен и выявлено статистически достоверное увеличение гетерозиготных С/Т и гомозиготных Т/Т вариантов генотипов по 1021 С/Т полиморфизму гена дофамин-бета-гидроксилазы, определяющих низкую активность фермента, по сравнению со здоровыми людьми и больными без наследственного отягощения. С увеличением степени семейной отягощенности наблюдается тенденция к увеличению доли носителей низкоактивных Т-вариантов гена дофамин-бета-гидроксилазы по 1021 С/Т полиморфизму по сравнению со здоровыми людьми и группой больных без наследственного отягощения.
При алкоголизме с наследственной отягощенностью наблюдается статистически достоверное увеличение высокоактивных валиновых G-аллелей по Vail58/108Met полиморфизму гена катехол-орто-метилтрансферазы по сравнению с контрольной группой здоровых лиц.
При осложненном течении заболевания при синдроме отнятия (алкогольный делирий, алкогольный галлюциноз, судорожный синдром) выявлено статистически достоверное увеличение низкоактивных А аллелей по 444 G/A полиморфизму гена дофамин-бета-гидроксилазы по сравнению с группой больных с неосложненным течением заболевания, что позволяет говорить о носительстве А-аллеля, как о предрасполагающем к развитию этих тяжелых осложнений.
Практическая значимость
Результаты исследования могут быть использованы для медико-генетического консультирования пациентов по проблеме риска развития алкогольной зависимости и ее осложнений.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы были доложены на внутрилабораторной конференции лаборатории психофармакологии ННЦ наркологии Росздрава, заседании Проблемной комиссии по медико-биологическим проблемам наркологии ННЦ наркологии Росздрава, 1 Российском Национальном конгрессе по наркологии.
Публикация результатов исследования
По теме диссертации опубликовано 6 работ, перечень которых приведен в автореферате.
Внедрение результатов исследования
Данные выполненной работы о связи полиморфизмов 1021 С/Т и 444 G/A гена дофамин-бета-гидроксилазы с клиническими проявлениями и наследственным отягощением алкоголизма используются в практике медико-генетического консультирования пациентов с целью уяснения риска развития алкоголизма в отделе «Постгеномные и нанотехнологические инновации» на базе Инновационного центра медицинских нанобиотехнологий ФГУ НИИ Физико-химической медицины Росздрава.
Объем и структура диссертационной работы
