Анализ ассоциаций tagSNPs и гаплотипов генов LEP и ACVR2A с развитием гестоза в популяциях русских и якутов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

56

Министерство образования и науки Российской Федерации

(МИОБРНАУКИ РОССИИ)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт биологии, экологии, почвоведения, сельского и лесного хозяйства

Кафедра цитологии и генетики

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Анализ ассоциаций tagSNPs и гаплотипов генов LEP и ACVR2A с развитием гестоза в популяциях русских и якутов

020400 - Биология

Студент

А.А. Едачёва

Томск 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Основные принципы картирования генов МФЗ

1.2 Феномен неравновесия по сцеплению в геноме человека и стратегия картирования генов МФЗ с помощью tagSNPs

1.3 Достижения и результаты международного проекта HapMap

1.4 Классификация, эпидемиология и краткая характеристика патофизиологических механизмов гестоза

1.5 Генетические основы гестоза

1.5.1 Семейный анализ сцепления

1.5.2 Полногеномный анализ ассоциаций

1.5.2.1 Полногеномный анализ ассоциаций SNPs с преэклампсией

1.5.2.2 Исследование транскриптомов при преэклампсии

1.5.3 Исследование отдельных генов-кандидатов гестоза

1.6 Ген рецептора активина 2 типа А (ACVR2A), полиморфизмы гена и ассоциации с осложнениями беременности

1.7 Гормон лептин (LEP). Роль полиморфных вариантов гена лептина в развитии МФЗ

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Клиническая характеристика обследованных пациенток

2.2 Молекулярно-генетические методы исследования

2.2.1 Выделение ДНК из лейкоцитов венозной крови

2.2.2 Генотипирование генетических маркеров

2.3 Методы статистической обработки результатов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

3.1 Анализ распределения частот генотипов и аллелей в изученных выборках

3.2 Анализ ассоциации исследованных tagSNPs генов LEP и ACVR2A с развитием отдельных клинических форм гесоза в популяциях якутов и русских

3.3 Анализ частот гаплотипов генов LEP и ACVR2A в исследованных группах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АД - Артериальное давление

ГБ - Гипертоническая болезнь

ДЭГ - Дифференциально экспрессирующиеся гены

МФЗ - Многофакторные заболевания

ПЭ - Преэклампсия

ACVR2A - Рецептор активина 2 типа А

GWAS - Полногеномный анализ ассоциаций

GWLS - Полногеномный анализ сцепления

LEP - Лептин

SNP - Однонуклеотидный полиморфизм

ВВЕДЕНИЕ

Ранняя диагностика и своевременная профилактика различных заболеваний являются одной из наиболее актуальных проблем современной медицины. Самую многочисленную и разнообразную группу болезней, к которым, несомненно, относятся и гипертензивные нарушния при беременности, рассматриваемые в данной работе, составляют многофакторные заболевания (МФЗ). К такого рода нарушениям относится более 90% всей соматопатологии человека обуславливающей высокий темп роста заболеваемости, смертности и инвалидизации трудоспособного населения в современных популяциях [25]. До настоящего времени, несмотря на высокий уровень медицинских технологий, мир ежегодно теряет 500 000 женщин, которые умирают от причин, связанных с беременностью и родами [51]. Вместе с тем успехи молекулярной биологии, генетики позволяют сегодня с принципиально новых позиций оценивать причины осложнений беременности и вносить коррективы в тактику оказания помощи женщинам, ждущим ребенка.

Одной из самых актуальных проблем современного акушерства ввиду широкой распространенности, сложности этиопатогенеза, отсутствия ранних и достоверных диагностических критериев, действенных мер профилактики и лечения, а также высокого показателя материнской и перинатальной заболеваемости и смертности, больших экономических затрат на проведение интенсивной терапии и реанимации пациенток является гестоз. Гестоз занимает лидирующие позиции в патологии беременности, на это указывают следующие статистические данные: гестоз встречается у 6-8% беременных в развитых странах, а в развивающихся эта цифра доходит до 20%. В развивающихся странах гестоз является причиной 40% смертей беременных и 70% случаев мертворождений или выкидышей.В нашей стране частота гестоза составляет 11,0-16,0%, кроме того, данная патологиязанимает 3-е место в структуре летальности беременных[4].Перинатальная смертность при гестозах колеблется в пределах 10,0-30,0%, перинатальная заболеваемость - 46,3-78,0%[47, 3].Высокая частота материнской и перинатальной заболеваемости и смертности обуславливается отсутствием точных знаний о патогенезе заболевания, достоверных диагностических критериев и неоценённостью тяжести заболевания, что ведёт к неадекватной терапии и различным осложнениям при гестозах [65, 12]. У 20% новорожденных от матерей, перенсших гестоз регистрируются нарушения психоэмоционального и физического развития, значительно возрастает частота детской заболеваемости.

Этиология гестоза до настоящего времени остаётся неясной. Накопленные к настоящему времени знания указывают на то, что развитие гестоза определяется многими факторами, в том числе и генетической предрасположенностью (до 80%). В настоящий момент предложено более 50 генов-кандидатов гестоза, это гены, ответственные за формирование сосудистого тонуса, тромбообразующих факторов, учавствующих в оксидативном стрессе и функционировании эндотелия.Несмотря на видимые успехи по изучению молекулярных механизмов гестоза следует отметить что результаты, полученные разными исследователями при изучении генетической предрасположенности к гестозу, зачастую противоречивы для разных межэтнических групп. Некоторые авторы в качестве основной причины такого рода противоречий рассматривают вариабельность структуры наследственной компоненты гестоза между различными популяционными выборками, формирующуюся в результатае демографической истории конкретной популяции [9]

Таким образом, в настоящее время сохраняется актуальность изучения генов предрасположенности к гестозу с учётом этнической принадлежности.

Целью настоящей работы анализ ассоциации tagSNPs гена лептина (LEP) и гена рецептора активина А второго типа (ACVR2A) с развитием гестоза в популяциях различного этнического происхождения.

Исходя из цели были поставлены следующие задачи:

1) Провести анализ ассоциаций генотипов и аллелей исследованных полиморфизмов с гестозом в популяциях русских и якутов.

2) Оценить ассоциации исследованных tagSNPs генов LEP и ACVR2A с развитием отдельных клинических форм гесоза в русской и якутской популяциях.

3) Провести анализ частот гаплотипов генов LEP и ACVR2A в исследованных группах русских и якутов.

Работа выполнена в лаборатории эволюционной генетики НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Основные принципы картирования генов МФЗ

Изучение наследственной предрасположенности к многофакторным заболеваниям крайне важно для их диагностики и терапии. В течение последних десятилетий поиск генов-кандидатов осуществляется двумя способами - анализом ассоциаций и анализом сцепления[7]. Большую практическую ценность представляет исследование полиморфных маркеров в генах-кандидатах, продукты которых вовлечены в патогенез многофакторного заболевания [24].

Первый заключается в сканировании генома с помощью большого набора микросателлитных или однонуклеотидных полиморфных маркеров и в анализе сцепления без изначальной «привязки» к какому-то конкретному региону, суть второго подхода состоит в том, что анализ сцепления проводится в определенном участке, где расположены известные гены-кандидаты заболевания или признака. Оба подхода имеют преимущества и недостатки, и наиболее точные результаты, по-видимому, можно получить при их совместном использовании.

Большую практическую ценность представляет исследование полиморфных маркеров в генах-кандидатах, продукты которых вовлечены в патогенез многофакторного заболевания. Анализ сцепления основан на определении вероятности совместного наследования фенотипического признака (заболевания) и исследуемого маркера в семье. При этом исследуют совместную сегрегацию генов при передаче от родителей к потомкам в ряду поколений [24].

При использовании метода идентичных по происхождению аллелей (IBD, identical by descent) информацию о сцеплении получают в результате анализа наследования маркеров в парах больных родственников без предварительного выбора типа наследования и других характеристик. Данный подход заключается в оценке того, насколько чаще по сравнению со случайной сегрегацией пара больных родственников (чаще всего для анализа используют сибсовые пары) наследует один и тот же аллель. Анализ сцепления может проводиться с исследованием как ядерных (оба сибса больны), так и простых (один сибс болен, а один здоров) семей. При этом оцениваются шансы (вероятности) за и против сцепления в данной семье. Количественным показателем сцепления является логарифм соотношения шансов (правдоподобия) за и против сцепления - лод-балл (от английского «logarithm of odds ratio»). Сцепление считается подтвержденным, если лод-балл превысит значение 3.0 (т.е. вероятность совместного наследования признака и маркера в 1000 раз больше, нежели вероятность их раздельного наследования). Если ни на одной из проанализированных семей не обнаруживается статистически значимое сцепление, лод-балл рассчитывают, используя суммарные данные для нескольких семей. При этом необходим тщательный отбор семей из общей группы по фенотипическим признакам, позволяющих объединить их в одну подгруппу [24]. Также активно используют мультилокусный анализ сцепления, при котором рассчитывается соотношение вероятностей для каждого интервала между двумя соседними из десятков и сотен полиморфных маркеров, распределенных по всему геному. Интервалы, для которых значения лод-балла превышают 3.0, считают наиболее вероятными областями локализации гена, ассоциированного с конкретной патологией [24].

Наряду с анализом сцепления, при использовании которого необходимы полные семьи с двумя сибсами, в методе неравновесной передачи аллелей (TDT, transmission disequilibrium test) могут использоваться семьи с единственным потомком. Этот метод основан на анализе частот передачи аллелей полиморфных маркеров, расположенных в интересующей исследователя области генома, от гетерозиготных по данному маркеру родителей к больному потомку. Для сравнения используют аналогичные гетерозиготные семьи, но со здоровым потомком [137].

К сожалению, несмотря на преобладание в литературе в течение ряда лет работ, использующих данный метод, для многих заболеваний его результаты были редко воспроизводимы в независимых исследованиях [120]. Точность локализации локуса сцепления не превышает нескольких млн.п.н. и, как правило, требуются работы по более точному картированию с использованием однонуклеотидных полиморфизмов и блоков неравновесия по сцеплению [87, 100].

Подход «ген-кандидат» позволяет сфокусироваться на одном или нескольких вариантах в области гена, продукт которого вероятно вовлечен в развитие патологии. Обычно исследование проводится на группах из нескольких сотен больных и здоровых индивидах или семьях. В первом случае проводят анализ распределения аллелей и генотипов исследуемого генетического маркера в выборке из неродственных здоровых лиц (популяционный контроль) и в группе больных (группа «случай») с тем, чтобы выявить значимые различия в частоте генетического маркера (аллеля). Генетический маркер считается ассоциированным с болезнью, если его частота среди больных значимо выше, нежели в контрольной выборке. Наличие ассоциации либо свидетельствует о прямой связи между исследованным локусом и наследственной патологией, либо в основе ассоциации может лежать неравновесное сцепление между маркерным локусом и локусом, обуславливающим развитие болезни, если эти локусы расположены достаточно близко друг от друга

Ассоциация может оказаться мнимой за счет негомогенности популяции, малочисленности выборок, некорректности критериев отбора при формировании выборок больных и здоровых индивидов или неправильных представлений об этиопатогенезе заболевания. Нежелательных эффектов, связанных с этнической неоднородностью популяции, можно избежать, проводя анализ ассоциации в гомогенных изолированных популяциях. Группы сравнения должны быть правильно подобраны и хорошо охарактеризованы клинически и биохимически. Необходимо, чтобы они были гомогенны по негенетическим факторам риска [24].

1.2 Феномен неравновесия по сцеплению в геноме человека и стратегия картирования генов МФЗ с помощью tagSNP

Прогресс технологии генотипирования и разработка современных статистических методов предоставили новые возможности для изучения роли вариабельности генома в развитии мультифакториальных заболеваний человека (МФЗ). На сегодняшний день одними из наиболее продуктивных стратегий картирования МФЗ являются исследования с использованием крупномасштабных карт SNPs и гаплотипов. Наиболее частым типом генетической изменчивости являются «снипы» (от англ. SNP - single nucleotide polymorphism). SNPs - однонуклеотидные замены в ДНК, для которых в популяции существуют различные варианты сиквенса (аллели), причем редкий аллель встречается с частотой не менее 1% (рис. 1а). Согласно недавним оценкам, в тотальной популяции человека более 10 миллионов SNPs (то есть, в среднем один вариант на 300 п.о.), которые составляют 90% генетической вариабельности в популяции. Остальные 10% межиндивидуальных отличий приходятся на огромное количество редких вариантов [24].



Рисунок 1 - SNPs, гаплотипы и tagSNPs. а, SNPs. Показаны небольшие участки ДНК нескольких регионов хромосом различных людей. Каждый SNP имеет два возможных аллеля. b, Гаплотипы. Гаплотип состоит из определенной комбинации аллелей близлежащих 20 SNPs. Три SNPs, изображенные на панели а показаны стрелками. Генотипирование только 3 tagSNPs (выделены прямоугольниками) из 20 исследованных SNPs достаточно, чтобы идентифицировать однозначно все четыре представленных гаплотипа [136].

Практически каждый вариабельный сайт можно рассматривать в качестве результата единственного мутационного события с очень низкой частотой мутирования (10^-8 на сайт на поколение) относительно числа поколений со времени наименее древнего общего предка (MRCA) анатомически современного человека (порядка 10⁴ поколений). Вследствие этого, каждый новый аллель изначально ассоциирован с другими аллелями, составляющими уже существующий хромосомный регион, на фоне которого этот аллель возник. Определенный набор аллелей наблюдаемый на одной хромосоме, или части хромосомы, назван гаплотипом (рис. 1b). Новые гаплотипы формируются посредством новых мутаций, или рекомбинации, когда материнская и отцовская хромосомы обмениваются соответствующими сегментами ДНК, вследствие чего образуется хромосома, являющаяся мозаиком двух родительских гаплотипов [140].

Совместное наследование аллелей в гаплотипе на популяционном уровне проявляется как неравновесие по сцеплению (LD). Два аллеля различных локусов находятся в неравновесии по сцеплению, когда частота состоящего из них гаплотипа значимо отличается от частоты, ожидаемой при случайной сегрегации. Поскольку вероятность рекомбинации между двумя SNPs увеличивается пропорционально расстоянию между ними, то в целом с увеличением расстояния между маркерами сцепление ослабевает. Многими эмпирическими исследованиями продемонстрировано прочное LD и высоко значимые ассоциации между соседними SNPs в геноме человека.Вероятно, это обусловлено тем, что многие хромосомные регионы представлены только несколькими гаплотипами, которые и определяют большую часть их генетической вариабельности в популяции. Вследствие того, что степень взаимосвязи между близлежащими маркерами специфична в различных участках генома, выявление структуры LD в геноме человека имеет важное практическое значение: генотипирование только нескольких, тщательно подобранных SNPs (так называемых «tagSNPs») достаточно для идентификации каждого из распространенных гаплотипов в исследуемой области (рис. 1c).

Оценки паттернов LD, проведенные на примере нескольких участков генома показали, что блоки LD охватывают от 25 до 75% проанализированных участков. При этом доля последовательностей, находящихся в блоках LD, минимальна у африканцев, а европейцы и азиаты характеризуются большей степенью «блочности» неравновесия по сцеплению [91, 14]. Такая же закономерность наблюдается и в размере неравновесных блоков - средний размер блока LD у африканцев составляет около 22 т.п.н., а у европейцев и азиатов - около 44 т.п.н. [91].

С точки зрения картирования генов предрасположенности к широко распространенным болезням, блочная структура LD в геноме человека означает возможность существенной редукции сил и средств как на полногеномное картирование, так и на ассоциативные исследования. Генотипирование небольшого количества tag SNP в определенном участке генома может быть достаточно для получения информации обо всем блоке. Компьютерные модели и эмпирические данные показывают, что для получения большей части генетической вариабельности, представленной 10 миллионами SNP по всему геному, может быть достаточно 200 - 500 тысяч tag SNP [136].

1.3 Успехи и достижения международного проекта HapMap

Международный проект HapMap был создан и стартовал в 2002 году усилиями многих стран с целью каталогизировать индивидуальные генетические особенности людей. 31го мая 2005 года Международный консорциум HapMap опубликовал самый полный на сегодня каталог вариаций человеческого генома. Всего было собрано 269 образцов ДНК у четырех групп населения. Первая группа (обозначаемая YRI) включала 90 жителей Нигерии, принадлежащих к племени Йоруба, вторая (CEU) -- 90 жителей американского штата Юта. В обоих случаях образцы брали у 30 семейных групп: мать, отец, ребенок. Еще две группы были отобраны уже не столь систематически: 45 образцов (CHB) взяли у пекинских китайцев и 44 -- у японцев в Токио (JPT). Эти две группы в исследовании часто объединяют в одну: CHB + JPT. Ни один из этих наборов, конечно, не является репрезентативной выборкой для соответствующего этноса. Поэтому авторы статьи в журнале «Nature» рекомендуют во избежание недоразумений обозначать подборки образцов аббревиатурами, а не национальностями. Все эти образцы прошли секвенирование, то есть были определены последовательности нуклеотидов, составляющие молекулы ДНК. А затем началось самое интересное -- сравнение и отождествление участков ДНК из разных образцов и выявление различий. В некоторых случаях различия могут быть довольно крупными -- например, с места на место может «переехать» целый фрагмент генетического кода (такие фрагменты называют траспозонами). Однако это случается относительно редко. Большинство же мутаций представляют собой задмену одного нуклеотида другим, инсерции или делеции лишнего нуклеотида. Это так называемые однонуклеотидные полиморфизмы (single nucleotide polymorphism, SNP). Именно на них и сосредоточились в первую очередь исследователи. Хотя, на первый взгляд, задача кажется простой, в действительности надежно выявить однонуклеотидные полиморфизмы довольно трудно. Ведь по каждому из них нужно быть до конца уверенным, что это не ошибка при расшифровке ДНК. Поэтому после выявления каждый кандидат в SNP должен пройти соответствующую проверку (генотипирование). Но самое лучшее подтверждение -- это выявление SNP в двух разных геномах (повторяемость).На момент начала проекта в октябре 2002 года в различных свободно доступных базах данных имелась информация об 1,7 млн SNP в человеческом геноме. Однако про большинство из них не было известно, насколько надежны данные и сколь широко встречается данная мутация. На момент публикации статьи в «Nature» число кандидатов в SNP выросло до 9,2 млн, из которых 3,6 млн были обнаружены по крайней мере в двух разных образцах, а 2,4 млн подверглись независимой проверке.

Из других любопытных цифр можно упомянуть следующие:

Средняя плотность SNP -- 1 мутация на 279 нуклеотидов (речь идет не об одном образце, а обо всех известных на сегодня SNP). В некоторых участках генома частота мутаций в 10 раз выше средней. Некоторые SNP встречаются в разных вариантах во всех исследованных группах, но есть такие, которые в некоторой группе встречаются только в одном варианте. Так, у YRI полиморфизм имеется по 85% SNP, у CEU -- по 79%, у CHB + JPT -- по 75% всех проверенных SNP. Скорость возникновения случайных мутаций -- 10-⁸ на один нуклеотид за поколение. То есть каждый ребенок имеет в среднем около 30 однонуклеотидных различий со своими родителями. А для того, чтобы точечные мутации привели к различию геномов на 1%, две популяции должны развиваться изолировано примерно миллион поколений. Впрочем, механизмы эволюции не исчерпываются точечными мутациями[136].

Международный консорциум HapMap опубликовал карту вариаций генома человека третьего поколения 2-го сентября 2010 года. Эта карты была дополнена данными о семи основных группах населения, таким образом, общее количество обследованных в данном проекте популяционных выборок составило одиннадцать. Это, как считают разработчики, поможет исследователям интерпретировать текущее исследования генома, направленные на нахождение общих полиморфных вариантов генов, связанных со сложными заболеваниями.

Несмотря на то, что на 99,9 % ДНК одинакова у всех людей, оставшаяся ее часть отвечает практически за все наследственные заболевания. Как надеются исследователи, их работа приведет к появлению новых диагностических методик и лекарственных препаратов, разработанных с учетом индивидуальных генетических особенностей. [136].

1.4 Классификация, эпидемиология патофизиологических механизмов и краткая характеристика гестоза

Согласно одному из распостранённых определений, гестоз представляет собой синдром полиорганной недостаточности, возникающей при беременности, в основе которого лежат увеличение проницаемиости сосудистой стенки и других мембран и свяязанные с этим волемические и гемодинамические нарушения[10]. Наиболее типичной является триада симптомов; отеки, протеинурия, артериальная гипертензия Однако степень выраженности их у разных больных различна. Возможно сочетание двух симптомов из трех классических. Все чаще встречаются атипичные формы гестоза (моносимптомный гестоз, бессудорожная эклампсическая кома).

Классификация. В настоящее время нет единой классификации гестоза. За рубежом большинство акушеров-гинекологов придерживаются понятий “гипертензия при беременности”, “преэклампсия”, “эклампсия”.

Российская классификация гестоза (2005г., форум «Мать и дитя»)

По клинической форме:

? Чистый - развивается у соматически не отягощенных пациенток.

? Сочетанный - возникает на фоне артериальной гипертензии, заболеваний почек, печени, нейроэндокринной системы и др.

? Неклассифицированный - отсутствие достаточной информации для диагноза.

По степени тяжести:

? Легкой степени - длительность течения 1-2 недели. Требует лечения.

? Средней тяжести - длительность течения 3-4 недели. Необходимо лечение и решение вопроса о возможности пролонгирования беременности.

? Тяжелой степени (прогрессирующий) - длительность течения более 4 недель. Требует быстрого и бережного родоразрешения.

? Преэклампсия (наличие неврологической симптоматики) - критическое состояние, требующее проведения неотложных мероприятий с немедленной госпитализацией и родоразрешением.

Диагностика гестоза основана на оценке анамнестических данных, жалобах пациентки, результатах клинического объектиивного исследования и лабораторных данных. Для уточнения ситуации и объективной оценки состояния пациентки необходимо оценить: свертывающие свойства крови, общий анализ крови, биохимические показатели крови, общий и биохимический анализ мочи, соотношение потребляемой и выделяемой жидкости, величину артериального давления, изменение массы тела в динамике, концентрационную функцию почек, состоянием глазного дна. Целесообразно проводить ульразвуковое исследование. Определить состояние маточно плацентарного и плодовоплацентарного кровотока с помощью допплерометрии. Необходимы дополнительные консультации терапевта, нефролога, невропатолога, окулиста [ 7, 8, 10].

На сегодняшний день существует множество теорий развития гестоза. Согласно данным мировой литературы, в изучении проблемы гестоза на современном этапе выделяют четыре основных этиологических фактора развития данного осложнения беременности [11]: генетическая предрасположенность, плацентарная ишемия, окислительный стресс и иммунологическая дизадаптация. Однако, по мнению большинства ученых, при гестозе чаще всего имеет место сочетание этих факторов, что в конечном итоге приводит к нарушению функций и повреждению эндотелия, а далее к развитию системного воспалительного ответа [4, 14, 24, 29, 44, 45, 46, 47, 49, 63, 67,].

Теория нарушения инвазии трофобласта в спиральные артерии с развитием гипоперфузии плаценты

При нарушении трансформации спиральных артерии в маточно-плацентарные сохраняется высокорезистентный маточно-плацентарный кровоток со снижением плацентарной перфузии, что приводит к повышению активности окислительных процессов, продукции активных форм кислорода в плаценте и поступлению в кровоток матери факторов, вызывающих клинические проявления гестоза [1, 2, 11, 70, 102, 109, 114]. Причины нарушения инвазии цитотрофобласта кроются, скорее всего, в изменении иммунологического взаимодействия в системе мать-плацента-плод [18]. Невозможность реализации клетками вневорсинчатого трофобласта своих инвазивных свойств (трансформация в «псевдоэндотелий» спиральных сосудов) связана с нарушением их взаимодействия с клетками иммунной системы матери (децидуальными, лейкоцитами, клетками-киллерами). С ранних сроков беременности клетки-киллеры накапливаются в эндометрии в большом количестве, а ближе к середине беременности полностью исчезают, что совпадает со второй волной инвазии цитотрофобласта [97, 101]. Эти клетки влияют и на инвазивные свойства трофобласта, и на сосудистые изменения в плацентарном ложе в связи с продукцией цитокинов и ростовых факторов, участвующих в процессах ангиогенеза (VEGF, P1GF, ангиопоетин-П) [75, 77, 84].

Иммунологическая теория

Согласно данной теории гестоз рассматривается как болезнь, вызванная нарушением имплантации плодного яйца. В организме беременной фетоплацентарный комплекс является своего рода аллотрансплантантом. Развитие гестоза своего рода реакция отторжения аллотрансплантанта, что влечет за собой комплекс иммунологических реакций с появлением аутоантител, цитокинов (TNF-a, IL-6), протеолитических энзимов, активацией свободно-радикального окисления и дисфункции эндотелия [3, 19, 26, 31, 32, 37, 42, 50, 51, 53, 55, 58, 59].

Теория генетической детерминированности гестоза

В настоящее время вероятность генетической природы гестоза считают вполне возможной, о чём свидетельствует повышенная частота гестоза среди родственниц больных. Гестоз достоверно чаще возникает у женщин, матери которых в своё время также перенесли это осложнение. Существует полигенная теория, основанная на предположении о дефекте нескольких генов (сочетаний генов), контролирующих особенности развития сердечнососудистой системы (метаболизм сосудистой стенки, определяющий ответ на регулирующие воздействия), или же группы генов, ответственных за особенности функционирования систем регуляции кровообращения, в том числе и АД [43]. Всё большее количество публикаций в последние годы посвящено роли различных генетических дефектов в этиологии гестоза. К ним относятся изменения 7q23 -- гена ангиотензин-превращающего фермента, NOS3 и NOS2 - генов NO-синтетазы, АТ2Р1 - гена рецептора ангиотензина II, системы антигенов гистосовместимости (HLA) [43], Доказанным этиологическим фактором развития и прогрессирования гестоза являются тромбофилические состояния - антифосфолипидный синдром, мутация Лейдена, дефицит антитромбина III, протеина С, протеина S [28, 35, 74]. К несомненным факторам риска развития гестоза относятся экстрагенитальная патология (гипертоническая болезнь, заболевания почек, ЦНС, эндокринной системы и т.д.), гормональные нарушения и инфекции [7, 8, 9, 15, 23, 27, 36]. Эти факторы имеют большое значение для прогнозирования гестоза, но не являются абсолютно достоверными в отношении развития таких его осложнений, как эклампсия [30, 33, 34, 42].

Часть исследователей рассматривают патогенез гестоза с позиций теории генерализованной внутрисосудистой воспалительной реакции. По их мнению, эндотелиальная дисфункция является одним из компонентов более сложного нарушения работы клеток сосудистого русла. Системная воспалительная реакция, возникающая в организме матери в ответ на беременность, резко усиливается и перерастает в мультисистемную дисфункцию, характерную для гестоза [29, 38, 40, 48, 57, 64, 65, 82].

Воспалительная теория

Одним из последних направлений в понимании механизма развития гестоза явилась так называемая «воспалительная теория», согласно которой гестоз рассматривается в рамках системного воспалительного ответа [7, 21]. По данным, приведённым В. Н. Серовым и С. А. Маркиным (2002), в развитии гестоза имеют большое значение интерлейкины, как ранние маркеры воспалительного ответа. Авторы указывают, что «превышение концентрации интерлейкинов до 36-50% в процессе беременности пропорционально нарастанию тяжести заболевания». При преэклампсии синдром системного воспалительного ответа переходит в последнюю, третью стадию, характеризующуюся генерализацией медиаторных реакций и развитием полиорганной недостаточности[21]

К сожалению, ни одна из предложенных теорий полностью не объясняет механизм развития гестоза и не определяет значимые факторы для прогрессирования его развития.

1.5 Генетические основы гестоза

1.5.1 Семейный анализ сцепления

Для гестоза полный геномный поиск (Genom-wide linkage studies) был проведен для пяти популяций на материале мультиплексных семей, собранном в Исландии, Австралии/Новой Зеландии, Норвегии, Финляндии и Дании [112, 113, 128]. Результаты всех этих независимых исследований свидетельствуют о существовании нескольких локусов, обеспечивающих восприимчивость к гестозу и расположенных на различных хромосомах, т.е. подтверждают гипотезу о полигенном наследовании(рис.2).

Рисунок 2 - Хромосомные локусы, ассоциированные с гестозом [Sally Chappel and Linda Morgan, 2006].

Полногеномный анализ преэклапсии позволил выделить определённые участки хромосом, содержащие в себе множество генов, которые вошли в список предполагаемых «генов-кандидатов» 2p13, 65 2p25 и 9p13.66 предполагаемая связь была обнаружена и в других локусах на хромосомах 2q, 9p, 10q, 11q и 22q [* 67,68].

Установлено, что среди дочерей женщин с преэклампсией частота гестоза в восемь раз выше, чем в нормальной популяции [17]. P. Magnin et al. (1971) проанализировали родословные 222 пациенток с токсикозами второй половины беременности, не имевших до ее наступления ни одного из симптомов позднего гестоза. Контролем служили родословные 222 женщин с нормально протекающей беременностью. При этом учитывались неоднократно выявляемая протеинурия, отеки, аномальное увеличение массы тела, повышение АД [166].

Среди отцов и матерей пробандов с гестозами беременности отмечены различные заболевания сердечно-сосудистой системы (ГБ, инсульт, инфаркт миокарда, внезапная смерть), которые были зарегистрированы у 59 человек, тогда как в контрольной группе - только у 12. По мнению авторов, полученные данные противоречат точке зрения о том, что токсикозы являются чисто функциональными заболеваниями, целиком обусловленными беременностью, и подтверждают мнение о их наследственной предрасположенности.

В 1980 г. L. Chesley опубликовал обобщенные результаты исследования гипертензивных состояний в течение беременности, используя данные литературы и собственные сведения. Автор пришел к выводу о семейном характере эклампсии с предположительно моногенно-рецессивным типом наследования и независимости эклампсии от хронической артериальной гипертензии любой длительности. Он подчеркнул наличие частых ошибочных диагнозов эклампсии под маской латентной артериальной гипертензии, острых и хронических почечных заболеваний, ГБ [119].

D.M. Jenkins et al. (1978), C.W. Redman et al. (1978) обнаружили в популяции необычные типы распределения антигенов системы HLA у супругов. По их мнению, рецессивные гены, тесно сцепленные с локусом HLA, могут быть причиной специфической иммунной реакции материнского организма, создающей предрасположенность к возникновению тяжелых форм токсикозов. Необходимо отметить, что если взять во внимание только «семейный» физиологический фон предрасположенности, то токсикозы должны были бы встречаться в популяциях и повторяться в семьях намного чаще. Поэтому при наличии обобщающих генетических факторов наследственной предрасположенности к токсикозам должно учитываться иммунологическое взаимодействие между матерью и плодом [118].

D. Kilpatrick et al. обследовали 56 первородящих с протеинурической формой преэклампсии, которые имели сестер. При первых родах осложнение беременности более часто встречалось у сестер (11,3%), чем у матерей (2,1%) участниц исследования. Частота HLA-DR4 была значительно более высокой у сестер женщин с нормальным АД в течение беременности (18,5%). Авторы пришли к выводу о существовании ассоциации между наличием антигена HLA-DR4 и преэклампсией [113].

A. Wilton et al. исследовали ассоциацию эклампсии/преэклампсии с антигеном HLA Taql digests в десяти родословных с множественными случаями данного осложнения беременности и установили ее отсутствие [121]. Впоследствии точка зрения о генетической этиологии гестоза была экспериментально подтверждена в 2001-2003 гг. канадскими и российскими учеными. Так, В.Е. Радзинский и соавт., обследовав 49 женщин с гестозом и их новорожденных, а также 50 женщин с физиологическим течением беременности на носительство гена гликопротеина церулоплазмина-3 (CPIII), установили высокую генетическую детерминацию изолированных и сочетанных гестозов при совпадении генотипов матери и плода (33 из 35 случаев соответственно), сопровождающихся синдромом задержки развития плода. При различных генотипах матери и плода вероятность гестоза резко снижалась, а синдром задержки развития плода возникал как следствие декомпенсированной плацентарной недостаточности [142].

Норвежские ученые с 1967 г. проводили широкомасштабное исследование с целью проверки гипотезы о том, что склонность к развитию преэклампсии передается по наследству как по женской, так и по мужской линии (через плод, беременность которым осложняется преэклампсией) [124]. В период времени до 2003 г. у 238 617 женщин, рожденных в Норвегии после 1967 г., родилось 438 597 детей (исключая множественные беременности), а у 158 340 женщин, рожденных в тот же промежуток времени, родилось 286 945 детей. Женщины, рожденные от беременности, осложненной преэклампсией, имели в два раза повышенный риск развития преэклампсии. Наследственная связь влияла и на тяжесть преэклампсии. В семьях женщин и мужчин, рожденных от беременных с осложненной преэклампсией, гораздо чаще наблюдалось это осложнение гестации тяжелой степени (отношение шансов [OR] 3,0 для дочерей (95% доверительный интервал [Cl]: 2,4-3,7) и 1,9 для сыновей (95% Cl: 1,4-2,5). Сестры, рожденных от женщин с преэклампсией, также имели повышенную вероятность развития этого осложнения. По сравнению с беременными без семейного анамнеза преэклампсии ОШ у них составило 2,0 (95% Cl: 1,7-2,3). Авторы показали выраженную связь риска развития преэклампсии с семейным анамнезом как со стороны матери, так и со стороны отца.

E.B. Maqnussek et al. обследовали 66 140 из 94 194 (70,2%) женщин в возрасте старше 20 лет, включенных в период с 1995 по 1997 г. в исследование по оценке состояния здоровья и прогностической значимости факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний в отношении развития преэклампсии. Почти двукратное повышение риска развития данного осложнения имело место в случае положительного семейного анамнеза (у родственников первой линии) по ишемической болезни сердца [123]. Таким образом, проведённые семейные исследования указывают на несомненно важную роль наследственной предрасположенности в развитии гестоза.

1.5.2 Полногеномный анализ ассоциаций

1.5.2.1 Полногеномный анализ ассоциаций tagSNPs с преэклампсией

GWAS (Genom-wide association study) - полногеномный анализ ассоциаций позволяет выявить множество общих генетических последовательностей у разных людей, а так же установить связь с определённым заболеванием. GWAS как правило направлены на исследование ассоциаций между однонуклеотидными полиморфизмами (SNPs) и предрасположенностью к какой-либо болезни. В этих исследованиях обычно сравнивают ДНК взятую у людей, принадлежащих одной из двух групп: к контрольной либо к группе больных людей. Этот метод позволяет выявить «гены-кандидаты» по факту повышения частоты SNPs в группе больных людей, в сравнении с контрольной группой. Полногеномные исследования идентифицируют SNPs и другие варианты ДНК(CNV, повторв и др.), которые связаны с заболеванием, но часто не способны ответить на вопрос какие гены из полученного списка «генов-кандидатов» действительно влияют на развитие болезни[95].

В полногеномном анализе ассоциаций генов предрасположенности к преэклампсии, проведённом гуппой учёных из из Америки, Англии, Австралии и Финляндии, под руководством Matthew P. Johnson были получены убедительные доказательства в пользу локализации очага «генов-кандидатов» на хромосоме 2q14.2. Данное исследование проводилось в 3 популяционных когортах: австралийцев, норвежцев и финнов. Данные предварительных исследований - анализа транскрипционных профилей, не показали вовлечёности полиморфных вариантов генов (SNP) в этиопатогенез преэклампсии. Причины, по которым были получены такие результаты, авторы связали с генетической гетерогенностью, экологическими и возрастными эффектами, эпистатическими взаимодействиями и статистическими ошибками [118, 132, 92]. В этом контексте, примечательно, что в проведённом в австралийских семьях этой группой учёных исследовании, авторы сообщили о вероятной причастности гена ACVR2A [88, 112,113] и гена ERAP2 [100] к риску развития предварительной эклампсии (рис.3). Полученные результаты не удалось воспроизвести в норвежской группе. В случае с ACVR2A и ERAP2 Matthew P. Johnson со своей группой, впоследствии, смогли продемонстрировать ассоциацию с предварительной эклампсией в норвежской когорте, используюя более расширенный набор SNPs этих генов [128, 100]. Эти данные могут быть совместимыми с существованием редких вариантов рисковых аллелей, которые указывают на различия в структуре неравновесия в австралийской, норвежской и финской группах.

Рисунок 3 - Распределение SNPs всего генома в австралийской когорте (р < 5,114Ч10^-7 - 1,022Ч10^-6)

Помимо данных о наличии очага генов предрасположенности к преэклампсии в локусе 2q14.2, был найден ещё один позиционный ген-кандидат INHBB, эти данные подтвердиди причастность активина, ингибина и других членов суперсемейства TGF-b к риску развития преэклампсии [123, 116, 90, 141].Факт биологической связи INHBB и ACVR2A говорит о том, что позиционное клонирование в акстралийских семьях, а затем и в группе австралийцев, не имеющих родственных связей, позволило выявит гены, которые определяют ключевой путь, восприимчивости к предварительная эклампсия.

Таким образом, на сегодняшний день полногеномные исследования генов-кандидатов гестоза являются глобальной стратегией в познании генетической предрасположенности к гестозу и раскрывают многие неясные аспекты патофизиологии гестоза.

1.5.2.2 Исследование транскриптома при преэклампсии

Одним из активно разрабатываемых направлений с применением технологии микрочипов является исследование транскрипционных профилей при сложных заболеваниях. В этой связи плацента вызывает большой интерес как орган, продуцирующий широкий спектр биологически активных молекул, участвующих в развитии гестоза. Технология микрочипов позволяет одновременно отслеживать экспрессию десятков тысяч генов, создавая молекулярный портрет клетки [156]. Множество исследований плацентарных генов при преэклампсии позволило идентифицировать гены-кандидаты развития данного заболевания. В последние годы около 20 независимых исследований были направлены на изучение экспресии плацентарных генов при преэклампсии. Шесть из них осуществлялись методом анализа экспрессионных профилей. Большинство исследований не показало статистически значимых повышений уровня экспресии предпологаемых генов-кандидатов, кроме уровня экспресии гена LEP и FLT1. В одной из недавних работ была изучена избирательная экспрессия плацентарных генов у беременных с преэклампсией и женщин с неосложненным течением беременности [117]. На основе сравнительного анализа транскриптомных профилей плацентарных генов была подобрана панель из 213 генов, в таблице 1 представлены некоторые из них. Кроме того было экспериментально установлено что экспрессия гена LEP в 40 раз выше и в наибольшей степени коррелирует с тяжелым течением гестоза. При сравнении плацентарных генов между рано и поздно начавшейся преэклампсией (до 34 недель) были выявлены 168 генов оксидативного стресса, воспаления и эндотелиальной дисфункции, возникших в ранние сроки. Анализ профилей экспрессии, полученных с помощью биочипов, был подтвержден определением уровня экспрессии методом ПЦР в реальном времени, количественным определением хорионического гонадотропина в моче и гистопатологическим исследованием плаценты.

Таблица 1 - Дифференциально-экспрессирующиеся гены по данным полногеномных исследований экспресии генов плацентарной ткани женщин с физиологической беременностью и пациенток с преэклампсией*

Ген	Продукт гена (белок)	Популяция	F C	Автор
LEP	Лептин	Норвегия	40,0	Sitras 2009
		Венгрия	108,9	T. Varkonyi 2011
		Япония	10,9	Haruki Mishizava 2011
		Корея	4,4	Gui Se Ra Lee 2010
		США	5,5	Daniel A.
FLT	Рецептор сосудисто-эндотелиального фактора роста	США	2,8	Daniel A.
		Япония	2,4	Haruki Mishizava 2011
		Корея	3,2	Gui Se Ra Lee 2010
		Швеция	2,4	M. Centlow 2011
		Норвегия	2,6	Sitras 2009
PAPPA2	Ассоциированный с беременностью плазменный белок А 2 типа	Норвегия	2,9	Sitras 2009, Mari LOSED 2011
		Япония	2,6	Haruki Mishizava 2011
		Венгрия	4,9	T. Varkonyi 2011
PCDH	Протокадхерин	США	2.7	Daniel A.
		Норвегия	2,0	Sitras 2009
VEGF	Фактор роста сосудистого эндотелия	Корея	2,9	Gui Se Ra Lee 2010
		Норвегия		Mari LOSED 2011
INHA	Ингибин альфа	Швеция	2,3	M. Centlow 2011
		США	1,9	Daniel A.
		Норвегия	3,0	Sitras 2009
HEXB	Гексоминидаза В	США	1,6	Daniel A.
		Япония		Haruki Mishizava 2011
		Норвегия		Mari LOSED 2011
LDHA	Лактодегидрогеназа	Норвегия		Mari LOSED 2011
		Корея	2,1	Gui Se Ra Lee 2010
CGB	Гонадотропин хориона	Венгрия	10,2	T. Varkonyi 2011
TMEM100	Трансмембранный белок 100	Япония	4,7	Haruki Mishizava 2011
TMEM8	Трансмембранный белок 8	Норвегия	5,0	Sitras 2009
CGB1, 2, 5, 7	Гонадотропин хориона1, 2, 5, 7	Япония	4,4-4,7	Haruki Mishizava 2011
CGB CYP	Гонадотропин хориона Цитохром Р450	Норвегия	3,5	Sitras 2009, Mari LOSED 2011
		Норвегия	3,0	Sitras 2009, Mari LOSED 2011
		США	2,26	Daniel A.
CGB1, 2, 5, 7	Гонадотропин хориона1, 2, 5, 7	Швеция	3,3	K. Ionus 2011
		Корея	2,0	Gui Se Ra Lee 2010
OSM	Онкостатин М	Норвегия		Mari LOSED 2011
		Корея	3,5	Gui Se Ra Lee2010

*Примечание: В таблице представлены ДЭГ статистически значимо ассоциированные с риском ПЭ по данным нескольких исследований.

По мнею S. Founs, альтернативой ассоциативным исследованиям, нацеленным на изучение причин возникновения МФЗ, должны стать иследования дифференциальной экспресии генов в здоровых и поражённых заболеванием тканях[138].

Таким образом, развитие технологии микрочипов существенно расширило область молекулярных исследований до анализа целого генома и транскриптома (совокупность всех транскриптов в клетке). Технология микрочипов используется для расшифровки сложных механизмов возникновения гестоза, выявления генов предрасположенности к гестозу. Применение микрочипов в комбинации с другими подходами должно привести к разработке и созданию диагностических тестов, в том числе и на основе технологии микрочипов.

1.5.3 Гены кандидаты гестоза

Согласно современным исследованиям последних лет, генетическая компонента гестоза может составлять 50%. Изучение генетических маркеров, ассоциированных с развитием гестоза, - важнейшая задача для понимания патогенеза, лечения и профилактики заболевания [Демин, 2007]. В соответствии со сложной патофизиологией гестоза список генов-кандидатов, предрасполагающих к гестозу, огромен. Некоторые гены-кандидаты гестоза приведены в таблице 2. Среди генов - кандидатов, выделяются прежде всего гены, ответственные за формирование сосудистого тонуса, тромбообразующих факторов, участвующих в оксидативном стрессе и функционировании эндотелия.

Таблица 2 - Гены-кандидаты риска развития преэклампсии

Ген	RefSNP	Замена	Диагноз	RA/PA	Популяция	Ссылка
ACE	rs1799752	I/D	Гестационная гипертензия	D/D	азиаты европеоиды	Мета-анализ78,79
	rs1799752	I/D	Преэклампсия	D/D	европеоиды	Мета-анализ109
	rs1799752	I/D	Преэклампсия	D	европеоиды	129
AGT	rs699	M235T	Преэклампсия	TT	европеоиды	Мета-анализ145
	rs699	M235T	Преэклампсия	TT	европеоиды	Мета-анализ109
eNOS	rs1799983	G894T	Преэклампсия	T	европеоиды	Мета-анализ79
FV	rs6025	G1691A	Бесплодие у женщин, неудачные попытки ЭКО	AG	европеоиды	Мета-анализ85
	rs6025	G1691A	Венозный тромбоэмболизм у женщин, принимающих ОК	AG	европеоиды	Мета-анализ144
	rs6025	G1691A	Невынашивание беременности	AG		Мета-анализ86
	rs6025	G1691A	Невынашивание беременности	AG		127
	rs6025	G1691A	Привычное невынашивание беременности	AG		Мета-анализ86
	rs6025	G1691A	Преэклампсия	AG		127
	rs6025	G1691A	Невынашивание беременности	AG		127
	rs6025	G1691A	Привычное невынашивание беременности	AG		Мета-анализ 86.
	rs6025	G1691A	Преэклампсия	AG		Мета-анализ86
	rs6025	G1691A	Задержка внутриутробного развития плода	AG		Мета-анализ 86
(TNF)-alpha		G-308A	Преэклампсия с задержкой внутриутробного развития плода	А	европеоиды	Мета-анализ110
IL-10		G1082A	ПНБ	-1082 G/G		Мета-анализ 81, 82
		G1082A	Преэклампсия	АА	0.16 европеоиды	86
		-1082 G/A	Преэклампсия	AA	турки	139
IL-1B			Привычное невынашивание беременности	-31T		Мета-анализ 74
IFN-gamma			ПНБ	+874 T/T		Мета-анализ 86
VEGF		С+813Т	Преждевременные роды	С	0.233 европеоиды	70
VEGFA	3'UTR	+936C/T	Преэклампсия	+936T	корейцы	131
LEPR		G1019A		G	0.15 монголоиды	94
		A223G		A	0.19 монголоиды
LEP		?2548 G/A	Преэклампсия	AA	Европеоиды (Шри-Ланка)	134
		?2548 G/A	Гестационный сахарный диабет	AA	Чехи	138
MMP-9		-1562C>T	Гипертонические расстройства беременности	TT	Бразильцы	119
TGFB1		869T>C	Преэклампсия	TC/CC	Корейцы	103
GNB3		C825T	Преэклампсия	Т	Европеоиды Негроиды	135
HLA-G	3'UTR		Преэклампсия	-14 bp/-14 bp	китайцы	69
HLA-G	rs66554220		Преэклампсия	(G)/ +14 BP		105
PAPP-A		Cys327Cys		TT	европеоиды	115
MTHFR	rs1801133	C677T(A222V)	Преэклампсия	T		Мета-анализ 104
	rs1801133	C677T (A222V)	Преэклампсия	TT		Мета-анализ 147.
PAI-1	rs1799889	-675 4G/5G	Преэклампсия	4G		Мета-анализ 143
	rs1799889	-675 4G/5G	Преэклампсия	4G	европеоиды	102
NR1H2 (LXRbeta)	rs2695121		Преэклампсия	CC	европеоиды	114
EDN1		G5665T	Преэклампсия Повышенное АД	TT	Индианки	69
		Lys198Asn	Повышенное АД	ТТ	Австралийцы	71
GSTP1		A313G	Прееэклампсия	313G	Мексика Метисы майя	77

Более 130 работ были проведены по исследованию поиска генов-кандидатов гестоза. В настоящий момент предложено больше 50 генов-кандидатов гестоза. Это гены, которые являются кодирующими элементами системы ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, участвующие в регуляции кровяного давления: инсерционно-делеционный полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента (АСЕ); А1166С полиморфизм гена рецептора I типа ангиотензина II; ангиотензиногена; полиморфизм гена эндотелиальной синтазы (еNOS); полиморфизм гена цитокина, фактора некроза опухолей (TNF-a). Гены, системы свертывания крови: лейденовская мутация (FV), протромбин (фактор II) и метилентетрагидрофолатредуктаза. Следует признать, что аллельные варианты частоты и частоты мутантных генотипов исследованных генов у больных с гестозом отличаются от таковых у здоровых беременных. При этом ассоциации различных полиморфизмов с гестозом выражены в разной степени.

Принимая во внимание сложность и многообразиепвтофизиологических процессов, определяющих развитие клинического симптомокомплекса при гестозе, и противоречивость результатов исследований, объективно смоделировать всю генную сеть этого заболевания пока не представляется возможным.

1.6 Ген рецептора активина 2 типа А (ACVR2A), полиморфизмы этого гена и ассоциация с осложнениями беременности

Клеточный сигнальный белок активин А - член суперсемейства сигнальных белков, таких как TGF-b (рис. 4). Роль этих белков была описана в различных клеточных процессах, необходимых для осуществления репродуктивной функции, включая регулирование пролиферации клеток, дифференциацию и апоптоз[99, 89]. Также данные различных исследований указывают на то, что активин А вовлечен в патогенез воспалительных заболеваний и атерогенез . Активин А играет важную роль в регуляции функционирования эндотелия и влияет на эндоваскулярную ответную реакцию матери[97,76,].Рецепторы активина 1 и 2 типов работают как трансмембранные белковые рецепторы. Активин А связывается сначала с ACVR2A, а после этого вступает в реакцию с фосфорилатами ACVR1. Рецепторы активина экспрессируются эндометрием, плацентарной тканью, сосудисто-эндотелиальными клетками и трофобластом с самого начала беременности[122, 130].

Рисунок 4 - Структура рецептора активина 2 типа A [Ensembl]

Рецептор активина 2 типа - продукт экспрессии гена ACVR2A, локализованного на 2q22.3 хромосоме и состоящего из 10 экзонов и 9 интронов и общей протяжённостью 86,3 тпн. (рис. 5). В настоящее время известно 1124 SNPs в этом гене[75]. GWLS в семьях из Австралии, Новой Зеландии, и Исландии позволили установить локус, отвечающий за развитие преэклампсии, на хромосоме 2q22-23[112, 113, 68]. Таким образом ACVR2A был описан как предпологаемый ген кандидат. Также в нескольких исследованиях было установлено, что преэклампсия связана с повышением уровня активина в сыворотке крови матери. Исходя из этих данных было выдвинуто предположение, что дисбаланс экспрессии ACVR2A может влиять на концентрацию активина и следовательно на такие процессы как инвазия трофобласта и ремодернизация спиральных артерий[112, 113, 88]. Дисбаланс экспрессии рецептора, а именно, снижение экспрессии ACVR2A может вызвать повышение урованя активина в сыворотке крови. Гипотетически, именно этот механизм приводит к нарушению работы иммунной системы, а следовательно к разбалансировке работы противовоспалительного звена[133]. Мутации в гене ACVR2A ассоциированы с преэклампсией, феохромоцитомой и различными онкологическими заболеваниями: рак толстой, ободочнойи прямой кишки, рак яичника, поджелудочной железы.