Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Умственная отсталость (УО) является одним из наиболее распространенных во всем мире психических расстройств, в этиопатогенезе которого, несмотря на изучение этой патологии на протяжении многих лет, остается много неясного.
Актуальность проблемы связана с высокой распространенностью и значительным ростом данного психического расстройства за последние годы. По данным ВОЗ, распространенность умственной отсталости в мире характеризуется пораженностью 3% населения всех возрастов. Больные с умственной отсталостью составляют треть лиц, признанных инвалидами по психическому заболеванию. Данные контингенты в большей степени подвержены алкоголизации, чаще становятся жертвами эксплуатации, физических и сексуальных оскорблений, совершают противоправные действия, что определяет важное социально-экономическое значение этой проблемы.
Почти четверть всех форм УО в популяциях человека обусловлена генетическими факторами. Наследственная УО в большинстве случаев является Х-сцепленной. В настоящее время известно более 40 генов синдромальной и 23 гена неспецифической Х-сцепленной умственной отсталости (Mandel J. et al., 2004). Самой распространенной причиной умственной отсталости, сцепленной с X хромосомой, является синдром ломкой хромосомы X (СЛХ). По данным эпидемиологических исследований, частота СЛХ в популяциях Европы составляет 1 на 4 000-6 000 мужчин и 1 на 7000-10000 женщин (Crawford D. et al., 2001). Заболевание ассоциировано с ломким участком Х-хромосомы FRAXA (Fragile site, X chromosome, A site), локализованным в области Xq27.3. Основной причиной развития СЛХ является экспансия CGG-повторов в 5'-нетранслируемой области (5'-UTR) гена FMR1 (Fragile X Mental Retardation-1) (Jin P et al., 2000). Трудность постановки клинического диагноза и отсутствие эффективных средств для лечения больных с СЛХ определяет особую значимость выявления больных с данной патологией и медико-генетического консультирования родственников.
Второй по частоте после СЛХ формой Х-сцепленной УО является FRAXE-
ассоциированная УО. Молекулярная основа данного расстройства связана с
расширением CCG-повторов в промоторной области гена FMR2 (Fragile X Mental
Retardation-2). — .—„_ .
РОС НАЦИОНАЛЬНА:
| БИБЛИОТЕКА
1 _ ~*Т$, [
В генез наследственно обусловленной УО существенный вклад вносят также множество аутосомных генов-кандидатов, белковые продукты которых вовлечены, в основном, в развитие и созревание нервной системы. Причины мутаций, приводящих к наиболее распространённым наследственно обусловленным формам УО, изучены недостаточно, а существующие методы лабораторной диагностики трудоемки, дорогостоящи и не могут быть использованы для широкого скрининга. Молекулярная диагностика мутаций, приводящих к наследственным формам УО, в отечественной лабораторной практике в настоящее время используется недостаточно и малоэффективно.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: эпидемиологическое, клинико-параклиническое и молекулярно-генетическое изучение умственной отсталости в Республике Башкортостан.
-
Охарактеризовать эпидемиологическую ситуацию по умственной отсталости в Республике Башкортостан и проанализировать клинические особенности больных умственной отсталостью.
-
Провести анализ метилирования CpG островков гена синдрома ломкой хромосомы X (FMRI) и гена /*%4А!Е-сцепленной УО (FMR2) у больных с умственной отсталостью.
-
Провести анализ CGG-повторов в гене FMR1 у больных умственной отсталостью и здоровых доноров.
-
Провести исследование полиморфных ДНК-локусов DXS998, DXS548, FRAXAC1, сцепленных с геном синдрома ломкой хромосомы X (FMR1), и анализ гаплотипов по локусам DXS548, FRAXAC1 у больных синдромом ломкой хромосомы X и здоровых доноров.
-
Проанализировать клинические особенности больных синдромом ломкой хромосомы X и оценить частоту данного расстройства в Республике Башкортостан.
-
Провести анализ ассоциаций Л/и-инсерционных полиморфных локусов, сцепленных с генами DSCAM (Down syndrome cell adhesion molecule), LAMA2 (Laminin) и FACL4 (Fatty Acid-CoA Ligase 4), с умственной отсталостью.
-
Провести анализ ассоциаций полиморфизма генов аполипопротеина Е (АроЕ), STR-полиморфизма гена субъединицы R5 каинатного рецептора глутамата (GluRS) и 586С>Т полиморфизма в гене субъединицы -у2 рецептора ГАМК (GABRG2) с развитием умственной отсталости.
Впервые проведен анализ метилирования CpG-островков гена синдрома ломкой хромосомы X (FMRI) и гена FRAXE-сцепленной У О (FMR2) у больных с умственной отсталостью из РБ. Впервые проведен анализ полиморфизма CGG-повторов в гене FMRI у здоровых доноров русской и татарской этнической принадлежности, проживающих в РБ. Впервые в Республике Башкортостан проведено исследование полиморфных микросателлитных маркёров DXS998, PXS548, FRAXAC1 и гашютипов DXS548-FRAXAC1 у больных с СЛХ и здоровых доноров, что позволит использовать их в косвенной диагностике синдрома ломкой хромосомы X. С помощью комплекса молекулярно-генетических методов исследования определена частота встречаемости СЛХ среди лиц с УО и распространенность СЛХ в целом по Республике Башкортостан. Впервые выявлена ассоциация УО с AIu-инсерционными ДНК-локусами, сцепленными с генами DSCAM, LAMA2 и полиморфными вариантами генов АроЕ, GluR5.
В результате выполненного исследования разработан протокол диагностики и скрининга СЛХ двумя методами, включающими молекулярно-генетический анализ числа CGG-повторов и степени метилирования CpG-островка промоторной области гена FMR1. Данный протокол успешно реализуется при диагностике СЛХ в ГЩР-лаборатории на базе Республиканской психиатрической больницы МЗ РБ и медико-генетической консультации Республиканского перинатального центра РБ. Подробно представлены материалы комплексного клинико-параклинического обследования больных с синдромом ломкой хромосомы X, ранее не описанных в Республике Башкортостан. Выявлены клинические особенности у больных с СЛХ, что позволяет расширить представление о фенотипических вариациях и дифференцировать синдром ломкой хромосомы X на клиническом уровне. Социально-экономическая значимость результатов исследования связана с внедрением в общеклиническую практику молекулярно-генетических методов, используемых в пренатальной, ранней диагностике и скрининге наследственных форм умственной отсталости. Результаты исследования могут быть использованы при чтении курсов медицинской генетики на биологических факультетах университетов, в медицинских ВУЗах и на курсах повышения квалификации медицинских работников.
-
Неравномерность территориального распространения умственной отсталости в Республике Башкортостан и рост заболеваемости данного расстройства в 2,5 раза за последние 5 лет среди детского населения сельской местности республики.
-
Существенные различия в распределении частот аллелей полиморфных локусов DXS998, DXS548, FRAXAC1, сцепленных с геном FMR1, и гаплотипов DXS548-FRAXACI между больными с синдромом ломкой хромосомы X и здоровыми донорами.
-
Эффективный протокол молекулярно-генетической диагностики синдрома ломкой хромосомы X в Республике Башкортостан, заключающийся в предварительном выявлении индивидов, не имеющих нормального аллеля гена FMR1, с последующей оценкой у них статуса метилирования CpG-островка данного гена.
-
Частота синдрома ломкой хромосомы X в Республике Башкортостан, составляющая 4,2% среди больных умственной отсталостью.
-
Характерные клинические особенности у больных с синдромом ломкой хромосомы X в Республике Башкортостан: речевые нарушения (общее недоразвитие речи, дизартрия, персеверации), лицевые аномалии.
-
Ассоциация умственной отсталости с аллелями */ и генотипами *//*/ по
Alu-инсерционным полиморфным локусам: Yb8106, сцепленному с геном DSCAM (Down syndrome cell adhesion molecule), - у русских и Ya5 491, сцепленному с геном LAMA2 (Laminin), - у башкир.
7. Генетические маркеры повышенного риска развития умственной
отсталости у татар: аллель АроЕ*2 гена аполипопротеина Е и аллель
GluR5*I гена субъединицы R5 каинатного рецептора глутамата GluR5.
Материалы диссертационного исследования доложены 27 сентября 2005 года на совместном заседании Ученого совета Института биохимии и генетики УНЦ РАН и кафедры психиатрии и наркологии с курсом НПО Башкирского государственного медицинского университета и 24 октября 2005 года на совместном заседании кафедры психиатрии, наркологии и психотерапии ФПДО МГМСУ и кафедры наркологии и психиатрии МГМСУ.
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ
