Прогностическая значимость вариантов RS1052133 и RS4462560 при привычном невынашивании беременности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Прогностическая значимость вариантов RS1052133 и RS4462560 при привычном невынашивании беременности

Хаджиева Марьям Борисовна

кандидат биологических наук, научный сотрудник Институт общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН

Бисултанова Зура Исановна

старший преподаватель кафедры клеточной биологии, морфологии и микробиологии Чеченский государственный университет

Джамбетова Петимат Махмудовна

доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры клеточной биологии, морфологии и микробиологии Чеченский государственный университет

Аннотация

Проведена оценка прогностической значимости полиморфных вариантов rs1052133 и rs4462560 генов семейства ДНК-гликозилаз (OGG и NEIL1, соотвественно) при привычном невынащивании беременности.

Ключевые слова: привычное невынашивание беременности, ROC-анализ, однонуклеотидный полиморфный вариант.

Summary

Dzhambetova Petimat

Doctor of Biology, Associate Professor,

Professor of the Department of Cell Biology, Morphology and Microbiology

Chechen state University

Khadzhieva Maryam

PhD, Researcher

Vavilov Institute of General Genetics RAS

Bisultanova Zura

Senior Lecturer of the Department of Cell Biology, Morphology and Microbiology

PROGNOSTIC VALUE OF RS1052133 AND RS4462560 RECURRENT MISCARRIAGE

We evaluated the prognostic value of rs1052133 and rs4462560 of the DNA-glycosylase genes (OGG1 and NEIL1, respectively) in the recurrent miscarriage.

Key words: recurrent miscarriage, ROC analysis, single nucleotide polymorphism.

Привычное невынашивание беременности (ПНБ) - полиэтиологическое осложнение, характеризующееся наличием в анамнезе у женщины подряд трех и более самопроизвольных прерываний беременности в сроках до 22 недель (или при весе плода до 500 г). Частота встречаемости ПНБ среди супружеских пар репродуктивного возраста составляет 1-3% [1, с. 501-514; 2, с. 17401747]. В настоящее время различают следующие ведущие причины привычного невынашивания беременности: генетические, эндокринные, инфекционные, иммунологические (ауто- и алло- иммунные), тромбофилические и анатомические [3, с. 28-29], однако в 23-40% случаев этиология ПНБ остается невыясненной [4, с. 479-482]. На первый триместр беременности приходится до 85% выкидышей [5, с. 6]; в этот период происходит активное деление материнских и фетальных клеток, что влечет за собой повреждение молекул ДНК, а также возрастает оксидативная нагрузка на организм матери [6, с. 344; 7, с. 57-63]. В частности, с 8 по 12 неделю беременности в плаценте резко повышается напряжение кислорода, что объясняется формированием артериальной циркуляции в конце первого триместра беременности, необходимой для свободного потока материнской крови в плаценту [8, с. 2111-2122]. Важную роль в обеспечении стабильности генома играет эксцизионная репарация оснований (ЭРО, base excision repair BER), которая удаляет повреждения, вызываемые окислением, дезаминированием, алкилированием азотистых оснований. В связи с этим недостаточная активность ферментов ЭРО и ферментов, обеспечивающих защиту от оксидативно- го стресса, инициирует геномную нестабильность и запуск апоптоза в материнских и фетальных клетках, что может повлечь за собой ряд осложнений вплоть до потери беременности [9, c. 49].

Ранее нашим коллективом с целью поиска новых генов-кандидатов развития ПНБ были изучены полиморфные варианты генов оксидативного ответа и эксцизионной репарации оснований ДНК: COMT (catechol-O-methyltransferase), CAT (catalase), GCLC (glutamate-cysteine ligase catalytic subunit), GPX4 (glutathione peroxidase 4), NRF2 (nuclear factor, erythroid 2 like 2), SOD2 (superoxide dismutase 2), OGG1 (8-oxoguanine DNA glycosylase), LIG3 (DNA ligase 3), NEIL1 (nei like DNA glycosylase 1), FEN1 (flap structure-specific endonuclease 1), NTHL1 (nth like DNA glycosylase 1) [10, c. 534-541; 11, c. 1-10]. В исследовании приняли участие 528 женщин, из которых 331 пациентки с невынашиванием беременности в первом триместре беременности, в том числе 50 с ПНБ, и 197 женщин с реализованной репродуктивной функцией и отсутствием НБ в анамнезе; средний возраст основной и контрольной групп составил 32.63±5.69 и 33.71±6.14 лет, соответственно. Образцы периферической крови были получены из клинических баз кафедры акушерства и гинекологии лечебного факультета Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова. Генотипирование участниц исследования проводилось методом аллель-специфической ПЦР с помощью лиофилизированных наборов Master Mix (Isogene Lab.Ltd, Россия) с последующей визуализацией результатов горизонтальным электрофорезом в 2% агарозном геле. По результатам исследования ассоциированными с привычным невынашиванием беременности (от трех и более потерь) оказались рисковые аллели rs1052133-G гена OGG1 (рец. модель, P=0.029, OR=4.50, 95%ДИ: 1.21-16.69) и rs4462560-G гена NEIL1 (рец. модель, P=0.039, OR=3.46, 95%ДИ: 1.12-10.68). беременность прерывание самопроизвольный

Цель настоящего исследования: оценка прогностической значимости полиморфных вариантов rs1052133 гена OGG1 и rs4462560 гена NEIL1 при ПНБ в первом триместре беременности.

Статистическая обработка выполнялась с помощью логистической регрессии с учетом генетической модели, для которой были получены достоверные корреляции полиморфных вариантов с ПНБ (для обоих сайтов это рецессивная модель), и с поправкой на рисковые факторы ПНБ: возраст, индекс массы тела (ИМТ), наличие/отсутствие инфекций, передающихся половым путем (ИППП) и перенесенные гинекологические заболевания (ГЗ). Для оценки прогностической значимости модели проводился ROC (Receiver Operating Characteristic) анализ c построением характеристической кривой (ROC-curve) и указанием площади под кривой AUC (Area Under the Curve), которая отражает качество модели [12, c. 85-87]. Нами было рассмотрено 4 прогностических модели: 1 - сочетание возраста, ИМТ, гинекологических заболеваний и ИППП; 2 и 3 - сочетание составляющих первой модели с полиморфными вариантами rs1052133 гена OGG1 и rs4462560 гена NEIL1, соответственно; 4 - сочетание всех выше перечисленных факторов. Результаты ROC-анализа представлены в таблице 1 и на рисунке 1.

Все проанализированные модели характеризуются средним (AUC = 0.6-0.7) либо хорошим (AUC = 0.7-0.8) качеством (рис. 1). Самый высокий AUC отмечен для модели № 2, включающей в качестве генетического фактора аллель rs1052133-G гена OGG1 (рецессивная модель) (AUC = 0 65 0 . 7 5 0 85) и для модели № 4, в состав которой входят как rs1052133-G, так и rs4462560-G гена NEIL1 (AUC = 0 64 0.7 5 0 85). Однако прогностическая мощность последней модели обусловлена полиморфным вариантом OGG1, а не NEIL1, в связи с чем в роли потенциального маркера ПНБ стоит рассматривать только rs1052133-G гена OGG1.

Таблица 1

Оценка прогностической ценности генетических факторов, ассоциированных с повышенным риском развития ПНБ (ROC-анализ)

Разработка автора [1, с. 4]

Рис. 1. ROC-кривые для сайтов rs1052133-G и rs4462560-G при привычном невынашивании беременности. №№ 1, 2, 3, 4 - прогностические модели, представленные в таблице 1 (разработка автора [1, с. 4])

Одной из наиболее чувствительных и биологически важных мишеней при повреждении ДНК активными формами кислорода является гуанин, а продуктом повреждения 8-оксогуанин, вызывающий замены GC на АТ-пары. Кодируемая геном OGG1 8-оксогуанин-ДНК-гликозилаза относится к числу ключевых ферментов ЭРО. OGG1 удаляет 8-оксогуанин из молекулы ДНК, тем самым предотвращая потенциальные мутации. Изученный нами rs1052133 гена OGG1 (c.977C>G) приводит к аминокислотной замене серина на цистеин (Ser326Cys), что провоцирует снижение активности фермента 8-оксогуанин-ДНК-гликозилаза [13, с. 3642-3649; 14, с. 501-510]. По данным последних лет вариант rs1052133-G связан с развитием онкологических заболеваний различной локализации и сахарным диабетом 2 типа [15, с. 26-29; 16, с. 1917-1926].

В нашем исследовании ни одна из рассмотренных прогностических моделей не обладает достаточной диагностической мощностью (AUC > 0.8) для применения в практике, однако стоит изучить в качестве потенциального маркера на расширенной выборке вклад полиморфного варианта rs1052133-G гена OGG1 в развитие привычного невынашивания беременности в первом триместре.

Литература

1. Никитина Т.В., Лебедев И.Н. Цитогенетика привычного невынашивания беременности / Генетика. - 2014. - Т. 50. - № 5. - С. 501-514.

2. Branch D. W., Gibson M., Silver R. M. Clinical practice. Recurrent miscarriage / N Engl J Med. - 2010. - 363. - P.1740-1747.

3. Сидельникова, В.М. Привычная потеря беременности. - М.: Триада-Х. - 2002. - 304 с.

4. Demirturk F., Ates O., Gunal O., et al. IL-6 gene promoter polymorphisms: genetic susceptibility to recurrent pregnancy loss / Bratisl Lek Listy. - 2014. - V.115. - No.8. - Р. 479-482.

5. Гончарова В.С. Генотоксические проявления окислительного стресса в генезе невынашивания беременности: автореф. дис. канд.мед.наук. - М. - 2016. - 25 с.

6. Куцын К.А., Коваленко К.А., Машкина Е.В., Шкурат Т.П. Экспрессия генов системы репарации (APEX1, XPD) и контроля клеточного цикла (CHEK2, P53) при патологии беременности / Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 1. - С. 344.

7. Zhou H., Liu Y., Liu L., et al. Maternal pre-pregnancy risk factors for miscarriage from a prevention perspective: a cohort study in China / Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. - 2016. - V. 206. - P. 57-63.

8. Jauniaux E., Watson A. L., Hempstock J., et al. Onset of maternal arterial blood flow and placental oxidative stress. A possible factor in human early pregnancy failure / Am J Pathol. --2000. - V.157. - No 6. - P. 2111-2122.

9. Agarwal A., Aponte-Mellado A., Premkumar B. J., Shaman A., Gupta S. The effects of oxidative stress on female reproduction: a review / Reprod Biol Endocrinol. - 2012. - V.10. - Р. 49.

10. Khadzhieva MB, Lutcenko NN, Volodin IV, Morozova KV, Salnikova LE. Association of oxidative stress-related genes with idiopathic recurrent miscarriage / Free Radical Research. - 2014. - 48(5). - P. 534-541.

11. Хаджиева М.Б. Вклад вариабельности генов эксцизионной репарации оснований в развитие невынашивания беременности в первом триместре / Вестник РНЦРР. - 2016. - Том 16. - № 3. - c. 1-10.

12. Михайлова З.Д. Острый коронарный синдром: аспекты патогенеза и прогнозирования течения на разных этапах: дис...д-ра мед.наук. - Н. Новгород. - 2016. - 297 с.

13. Bravard A., Vacher M., Moritz E., et al. Oxidation status of human OGG1-S326C polymorphic variant determines cellular DNA repair capacity / Cancer Res. - 2009. - V.69. - P. 3642-3649.

14. Kershaw R. M., Hodges N. J. Repair of oxidative DNA damage is delayed in the Ser326Cys polymorphic variant of the base excision repair protein OGG1 / Mutagenesis. - 2012. - V.27. - No.4. - P. 501-510.

15. Daimon M. et al. Association of the Ser326Cys polymorphism in the OGG1 gene with type 2 DM / Biochemical and biophysical research communications. - 2009. - Vol. 386. - N1. - P. 26-29.

16. Costa E. F., Santos E. S., Liutti V. T., et al. Association between polymorphisms in genes related to DNA baseexcision repair with risk and prognosis of oropharyngeal squamous cell carcinoma / J Cancer Res Clin Oncol. - 2016. - V.142. - No.9. - P. 1917-1926.

Размещено на Allbest.ru