Роль полиморфизмов генов антиоксидантной активности в формировании инвалидизирующей патологии центральной нервной системы у недоношенных новорожденных

Сотрудники «Омского государственного медицинского университета» провели исследование направленое на установление роли полиморфизма генов, кодирующих антиоксидантные ферменты в развитии патологии центральной нервной системы (ЦНС) у глубоконедоношенных новорожденных.

У 72 обследованных новорожденных определили общую антиоксидантную способность крови  аллельный полиморфизм генов SOD2 и GCLC. Установлено, что наличие генотипа С/Т полиморфизма С60T гена SOD2 у глубоконедоношенных новорожденных является фактором риска ишемического поражения ЦНС. Полученные результаты расширяют понимание роли антиоксидантного механизма в защите ЦНС глубоконедоношенных детей и представляют предмет дальнейшего изучения.

В настоящее время окислительный стресс рассматривается как один из важнейших факторов в патогенезе многих патологических процессов, протекающих у плода и новорожденного, в частности тяжелых гипоксически-ишемических поражений центральной нервной системы (ЦНС), таких как перивентрикулярная лейкомаляция и внутрижелудочковое кровоизлияние тяжелой степени. В ряде исследований показано, что активность антиоксидантов – супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы – повышается после 20-й недели внутриутробного развития, поэтому группу высокого риска развития окислительного стресса составляют глубоконедоношенные дети. У детей данной категории дефицит антиоксидантов при рождении обусловлен дефицитом их эндогенной продукции наряду с прекращением поступления от матери через плаценту.

Последнее десятилетие отмечено интенсивным развитием биомедицинских исследований в области геномики, молекулярных основ патогенеза различных болезней. Гены, кодирующие ферменты антиоксидантной системы, могут рассматриваться в качестве генов-кандидатов при изучении генетической предрасположенности к тяжелому поражению ЦНС. Одно из перспективных направлений – изучение однонуклеотидных замен в генах антиоксидантных ферментов.

O.D. Saugstad и соавт. впервые выдвинули гипотезу, согласно которой заболевания неонатального периода по этиологии и патогенезу принадлежат к когорте «кислородно-радикальных болезней». В 2012 г. B. Giusti и соавт. обследовали группу недоношенных новорожденных со сроком гестации менее 28 нед. Уменьшение риска возникновения перивентрикулярной лейкомаляции было связано с полиморфизмом rs2536512 гена внеклеточной супероксиддисмутазы (SOD3), а полиморфизм rs8192287 гена SOD3 показал себя как защитный фактор, предотвращающий внутрижелудочковое кровоизлияние. Кроме того, была установлена прямая корреляция между повышением уровня фермента SOD2 и риском развития перивентрикулярной лейкомаляции. Позднее данная теория нашла свое подтверждение в исследовании M.L. Tataranno и соавт., которые установили связь специфических маркеров окислительного стресса в плазме новорожденных с перинатальным поражением головного мозга. Такого рода исследования позволяют выявить глубоконедоношенных детей с высоким риском развития заболеваний ЦНС, что необходимо для разработки персонифицированных превентивных терапевтических стратегий и прогнозирования исходов.

В ретроспективное когортное контролируемое исследование были включены 72 глубоконедоношенных новорожденных. Был проведен анализ историй болезни и заполнение разработанных индивидуальных карт, которые включали данные из историй болезни (форма №0033/у) новорожденных, получивших лечение на втором этапе выхаживания в БУЗОО «Клинический родильный дом №1» (г. Омск). Все дети были распределены по группам в зависимости от нозологии: 1-я группа – новорожденные с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС (n=36), 2-я группа – здоровые новорожденные (n=36).

У 72 обследованных новорожденных определили общую антиоксидантную способность в образцах плазмы крови методом иммуноферментного анализа. Использовали тест-систему «Общий антиоксидантный статус» (ImAnOx (Tas/Tac) Kit. Immundiagnostik; Германия). Кровь забирали в асептических условиях однократно из центральной или периферической вены в объеме 1 мл.

В группах новорожденных определяли аллельный полиморфизм 4 генетических маркеров:

  • полиморфизм Т58С гена SOD2, в котором тимин в позиции 58 (3-й экзон) замещен на цитозин, что приводит к изменению аминокислоты изолейцина на треонин в синтезируемом ферменте и способствует снижению его активности;
  • полиморфизм С60Т гена SOD2, в котором цитозин в позиции 60 (3-й экзон) замещен на тимин, что приводит к замене аминокислоты лейцин на фенилаланин и изменению уровня фермента;
  • полиморфизм С47Т гена SOD2 с заменой цитозина на тимин в позиции 47 (2-й экзон); в результате в транслируемом белке аланин замещается валином, что приводит к накоплению супероксида в матриксе и большей выраженности окислительных повреждений митохондриальной ДНК;
  • полиморфизм С129Т гена каталитической субъединицы глутаматцистеинлигазы GCLC (glutamatecysteine ligase catalytic subunit), который заключается в точечной замене в позиции 129 цитозина на тимин.

Обследуемым пациентам выполнено молекулярно-генетическое исследование лейкоцитов периферической крови. Образцы геномной ДНК выделяли из лейкоцитарной фракции с использованием комплекса реагентов «SNP-экспресс» («Литех», Москва). Статистическая обработка. На начальном этапе статистической обработки полученных данных осуществляли формирование базы данных с использованием программы Microsoft Exсel. На основании сформированной базы данных проводили проверку, сортировку и кодирование (шифровка) полученной информации. Для статистического анализа использовали пакет прикладных программ Statistica.

В исследование вошли 72 новорожденных, из которых 4 двойни, 32 мальчика и 40 девочек. Гестационный возраст детей составил 28 [25; 30] нед, масса тела при рождении – 1100 [910; 1380] г. Дети в сравниваемых группах были сопоставимы по полу: в 1-й и 2-й группах 17 [47,2%] и 15 девочек [41,7%] соответственно. Срок гестации – 29 [27; 30] и 30 [28; 31] нед соответственно. Группы были сопоставимы по гестационному возрасту детей (U=3,4185; р=0,012). Средняя масса тела при рождении новорожденных 1-й группы –1139,3±254,8 г; у детей 2-й группы – 1149,8±261 (t=3,8164; р=0,08) г.

Результаты определения общей антиоксидантной способности крови в группах новорожденных представлены на рисунке в виде графиков, на которых отрезки соединяют точки, соответствующие интервалу значений этого показателя у числа исследуемых новорожденных. Для оценки возможности выявления различий значений антиоксидантной способности крови в исследуемых группах был вычислен коэффициент корреляции, который составил между новорожденными с поражением ЦНС и здоровыми 0,58. Уровень тесноты связи 0,58 является средним, но достаточно малым для того, чтобы производить поиск статистически значимых различий антиоксидантной способности крови в исследуемых группах.

Генетическое обследование новорожденных дало следующие результаты. Частота генотипов Т/Т, С/Т, С/С по полиморфизму C47Т гена sod2 у новорожденных 1-й группы с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС и у здоровых детей 2-й группы не различалась (χ2=0,43; р=0,8). При анализе полиморфизма Т58С гена sod2 у всех новорожденных как 1-й, так и 2-й групп был выявлен генотип Т/Т (χ2=0,86; р=0,83). Сравнение частоты полиморфизма С60Т гена sod2 в группах новорожденных показало статистические различия: генотип С/Т у новорожденных 1-й группы встречался чаще (22,2%), чем в группе здоровых (3,5%; χ2 =4,21; р=0,02). Не установлено ассоциаций вариантов С/С, С/Т, Т/Т полиморфизма С129Т гена GCLC с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС у новорожденных исследуемых групп (χ2=1,12; р=0,56).

Дефицит антиоксидантов у глубоконедоношенных детей обусловлен недостаточностью эндогенной продукции, что влечет за собой угрозу развития окислительного стресса. Резкий дисбаланс между окислительными и антиоксидантными системами у глубоконедоношенных детей отмечается в первые 72 ч жизни. Схемы терапии с включением препаратов с антиоксидантным механизмом действия у глубоконедоношенных новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС (препарат цитофлавин производства ООО «НТФФ ПОЛИСАН», Санкт-Петербург, витамин Е и А, мелатонин, сульфат магния и т.д.) – необходимая терапевтическая стратегия лечения детей данной категории.

В последнее время все больше данных литературы свидетельствует о том, что именно полиморфизм единичных нуклеотидов за счет формирования специфических аллелей генов вносит важный вклад в особенности развития защитных реакций. Полиморфизм генов антиоксидантной защиты широко исследован у взрослого населения и был связан с риском возникновения онкологических, нейродегенеративных, эндокринных и офтальмологических заболеваний. Исследования полиморфизма генов антиоксидантной защиты в группе глубоконедоношенных новорожденных малочисленны.

В ходе проведенной работы удалось выявить наличие полиморфного варианта гена SOD2 магниевой супероксиддисмутазы (manganese superoxide dismutase) у глубоконедоношенных новорожденных, имеющих риск ишемического поражения ЦНС – часто встречался генотип С/Т полиморфизма С60T гена SOD2. Однако различий по антиоксидантной способности крови между группами здоровых новорожденных и новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС установить не удалось, что, возможно, связано с малой выборкой.

Результаты, полученные в ходе данного исследования, расширяют понимание роли антиоксидантного механизма в защите ЦНС глубоконедоношенных детей и служат основанием для дальнейших исследований полиморфизма генов антиоксидантной защиты.

Источник: Роль полиморфизмов генов антиоксидантной активности в формировании инвалидизирующей патологии центральной нервной системы у недоношенных новорожденных

Савченко О.А., Павлинова Е.Б., Полянская Н.А., Киршина И.А., Курмашева Е.И., Губич А.А.

Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2020; 65:(5)

 

Метки:

04.12.2020