Молекулярно-генетические и биохимические показатели состояния микросомальной монооксигеназной системы и антиоксидантной защиты у женщин с репродуктивной патологией в Республике Башкортостан

Актуальность темы

.

По определению Всемирной Организации Здравоохранения «репродуктивное здоровье — это состояние полного физического, умственного и социального благополучия, а также отсутствие болезней или недугов во всех вопросах, касающихся половой жизни и воспроизводящей потомство системы, ее функций и процессов» [228].

Репродуктивная патология включает ряд состояний, связанных с нарушением процессов естественного зачатия и вынашивания плода, что является одной из серьезных проблем современной медицины [36, 37]. В структуре репродуктивной патологии лидирующее место занимают бесплодие и привычное невынашивание беременности.

Важное медико-социальное значение в условиях современной демографической ситуации приобретает проблема бесплодия. Бесплодие — это невозможность зачатия после, как минимум, одного года регулярной половой жизни [228]. Частота бесплодных браков в России составляет 1517% и имеет тенденцию к росту [25, 34], в связи с чем проблема бесплодия приобретает государственное значение.

Различают женское, мужское и сочетанное бесплодие. По разным данным частота женского бесплодия составляет от 47,5% до 60% [34]. При первичном женском бесплодии у больной в анамнезе беременности отсутствуют. При вторичном бесплодии имевшиеся в прошлом беременности закончились родами, абортом или внематочной беременностью, после чего беременность не наступала [22]. Выделяют несколько форм женского бесплодия [34]: эндокринное (30%), бесплодие на фоне других гинекологических заболеваний (15−20%), трубно-перитонеальное (до 54%), иммунологическое (2−5%). Частой причиной женского бесплодия являются воспалительные заболевания женских половых органов. Наряду с этим имеются супружеские пары, у которых причину бесплодия выяснить не удается, несмотря на самое тщательное их обследование [71].

Если зачатие и беременность наступают, но заканчиваются каждый раз выкидышем, то это неспособность к вынашиванию [22]. Частота невынашивания беременности в РФ остается высокой и составляет от 10 до 25% от количества всех беременностей [5, 20, 52, 57, 168]. Причины невынашивания беременности многочисленны и разнообразны. Часто самопроизвольное прерывание беременности имеет повторяющийся характер, что позволяет предположить наличие постоянно присутствующих, в том числе генетических, факторов, обусловливающих подобное состояние.

Формирование репродуктивного здоровья человека начинается задолго до его рождения и зависит от множества факторов. В современных условияхнаиболее уязвимой в организме оказалась репродуктивная система [33]. Человек подвергается воздействию различных по своей химической природе чужеродных для организма веществ. Существуют физиологические системы, оберегающие наш организм от влияний химических факторов внешней среды. Однако возможности этих механизмов защиты не безграничны. Вследствие этого именно экологические факторы, будучи к тому же управляемыми, привлекают к себе внимание. Не вызывает сомнения, что, наряду с внешнесредовыми факторами, в развитие нарушений репродукции вносит вклад наследственная предрасположенность и сложная система взаимодействия между генотипом и окружающей средой [63]. Принимая во внимание важную роль экзогенного воздействия и индивидуальной предрасположенности в формировании репродуктивной патологии, данное состояние следует рассматривать как многофакторный процесс [33].

Согласно современным представлениям, в основе многообразных механизмов патологического действия ксенобиотиков на организм человека лежит их способность нарушать фундаментальные биохимические процессы, составляющие основу жизнедеятельности: биосинтез белка, тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование, перекисное окисление липидов [29, 77, 183]. Исследования последних лет показали, что ключевую роль в патогенезе многих заболеваний, в том числе репродуктивной патологии, играет накопление активных форм кислорода и оксидативный стресс, развивающийся в результате дисбаланса между монооксигеназной системой и системой антиоксидантной защиты организма [7, 21, 38]. В этой связи целесообразным представляется изучение соответствующих генетических и биохимических механизмов, задействованных в формировании репродуктивной патологии у женщин, проживающих в Республике Башкортостан.

Цель исследования.

Оценить значимость генетических и биохимических показателей микросомальной монооксигеназной системы и антиоксидантной защиты в формировании репродуктивной патологии у женщин, проживающих в Республике Башкортостан.

Задачи исследования.

1. Сформировать коллекцию образцов ДНК больных с репродуктивной патологией, проживающих в Республике Башкортостан.

2. Проанализировать полиморфные локусы гена микросомальной монооксигеназной системы CYP1A1 у женщин с репродуктивной патологией.

3. Охарактеризовать полиморфные локусы генов ферментов антиоксидантной защиты GSTM1, GSTT1, GSTP1, GPX1, CAT, NQOl у женщин с репродуктивной патологией.

4. Провести анализ ассоциации генетических вариантов с различными нозологическими формами репродуктивной патологии (первичное бесплодие, вторичное бесплодие, привычное невынашивание беременности).

5. Оценить состояние прооксидантно-антиоксидантного баланса (ТБК-реагирующие продукты, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза, общая антиоксидантная активность) у женщин с первичным бесплодием.

6. Провести сравнительный анализ генетических и биохимических показателей антиоксидантной защиты у женщин с патологией репродукции.

Научная новизна исследования.

Впервые проведен анализ полиморфизма генов ферментов микросомальной монооксигеназной системы и антиоксидантной защиты у женщин с нарушением репродукции и установлена ассоциация аллелей, генотипов и гаплотипов полиморфных локусов генов CYP1A1, GSTT1, GSTP1 с повышенным риском развития бесплодия и привычного невынашивания беременности.

Установлены особенности прооксидантно-антиоксидантного баланса у женщин с бесплодием, характеризующиеся повышением концентрации ТБК-реагирующих продуктов и снижением содержания общих антиоксидантов и активности супероксиддисмутазы.

Практическая значимость.

Показана возможность использования в качестве генетических маркеров полиморфных вариантов генов микросомальной монооксигеназной системы и антиоксидантной защиты для своевременной диагностики и профилактики предрасположенности к нарушениям репродукции.

Материалы работы могут быть использованы в учебном процессе для обучения студентов биологических и медицинских факультетов ВУЗов, а также на курсах последипломного образования врачей общей практики.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Риск развития репродуктивных нарушений ассоциирован с полиморфными локусами генов микросомальной монооксигеназной системы и антиоксидантной защиты.

2. Для больных с репродуктивной патологией выявлена протективная значимость генотипа *АА, гаплотипа *1А гена CYP1A1, ассоциированных с пониженным риском развития заболеваний репродуктивной системы.

3. Изучена ассоциация полиморфных вариантов генов микросомальной монооксигеназной системы и антиоксидантной защиты с нозологическими формами репродуктивной патологии (первичное бесплодие, вторичное бесплодие, привычное невынашивание беременности).

4. Показано, что у женщин с первичным бесплодием уровень ТБК-РП выше по сравнению с контролем, а содержание общих антиоксидантов и активность супероксиддисмутазы существенно ниже по сравнению с контрольной группой.

5. При исследовании уровня активности глутатионпероксидазы в зависимости от генотипа гена GPX1 достоверные различия не выявлены.

Апробация результатов исследования и публикации.

Основные положения диссертационной работы были представлены на V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005), Пироговской студенческой научной конференции (Москва, 2006),.

Европейской конференции по генетике человека (Амстердам, 2006), Всероссийской научной конференции «Вопросы морфологии», посвященной 100-летию со дня рождения проф. С. З. Лукманова (Уфа, 2006), межкафедральном заседании с участием кафедр биологии, биологической и биоорганической химии, акушерства и гинекологии, лабораторной диагностики ИПО БГМУ (Уфа, 2007), межлабораторных семинарах ИБГ УНЦ РАН (Уфа, 2007). По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 131 странице машинописи и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения и выводовКоличественный материал представлен в 22 таблицах, работа иллюстрирована 12 рисунками, список литературы содержит 229 ссылок, включающих 74 источника отечественной и 155 источников зарубежной литературы.

выводы.

1. Установлено, что генетическими маркерами, ассоциированными с повышенным риском развития репродуктивных нарушений, являются генотип *AG полиморфного локуса A2455G гена CYP1A1 (OR=2,00), генотип *0/0 гена GSTT1 (OR=2,14), гаплотип *2С гена CYP1A1 (OR=4,45), гаплотип *В гена GSTP1 (OR=l, 66).

2. Выявлено, что больных с репродуктивной патологией протективную значимость имеют генотип *АА полиморфного локуса A2455G гена CYP1A1 (OR=0,44), гаплотип *1А гена CYP1A1.

3. Установлена ассоциация генотипа *0/0 гена GSTT1, гаплотипа *2С гена CYPJAJ, гаплотипа *В гена GSTP1 с нозологическими формами репродуктивной патологии (первичное бесплодие, вторичное бесплодие, привычное невынашивание беременности).

4. Показано, что гаплотип *D гена GSTP1 является генетическим маркером, ассоциированным с повышенным риском развития первичного бесплодия (OR=l, 91). Выявлена ассоциация генотипа *GG полиморфного локуса A313G гена GSTP1 со вторичным бесплодием (OR=3,43).

5. Обнаружено существенное повышение уровня ТБК-реагирующих продуктов и значительное снижение показателей общей антиоксидантной активности и супероксиддисмутазы у женщин с первичным бесплодием по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует об интенсификации перекисного окисления липидов и напряженности антиоксидантной системы организма.

6. При исследовании уровня активности глутатионпероксидазы в зависимости от генотипа гена GPX1 у женщин с первичным бесплодием достоверные различия не выявлены.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

С целью дополнительной оценки риска развития патологии репродукции рекомендуется генотипирование полиморфных вариантов генов CYP1A1, GSTT1 и GSTP1. Наличие у индивидов маркерных аллелей, генотипов или гаплотипов по указанным локусам позволяет прогнозировать повышенный риск репродуктивных нарушений и рекомендовать своевременное назначение профилактических мероприятий.