УДК 611.981:575.174.015.3

Э.Р. МЕХТИЕВА, А.Г. ЯЩУК, Р.М. ЗАЙНУЛЛИНА, И.И. МУСИН

Башкирский государственный медицинский университет МЗ РФ, 450008, г. Уфа, ул. Ленина, д. 3

Мехтиева Эльвира Ринатовна — клинический ординатор кафедры акушерства и гинекологии № 2, тел. +7-917-777-40-06, e-mail: [email protected]

Ящук Альфия Галимовна — профессор, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии № 2, тел. (347) 264-96-50, e-mail: [email protected]

Зайнуллина Раиса Махмутовна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии № 2, тел. (347) 264-96-50, e-mail: [email protected]

Мусин Ильнур Ирекович — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры акушерства и гинекологии № 2, тел. +7-917-467-10-64 , e-mail: [email protected]

В статье представлены результаты молекулярно-генетического анализа генов коллагена 1-го типа (Col1A1), рецептора витамина D (VDR), а также коллагена 3-го типа (Сol3A1) у женщин с различной степенью опущения и выпадения внутренних половых органов. Был проведен также сравнительный анализ этих генов с контрольной группой здоровых женщин. При изучении было выявлено, что SpI полиморфизма гена коллагена 1-го типа (Col1A1), Fok1 полиморфизма гена рецептора витамина D (VDR), VNTR и Al u полиморфизма гена коллагена 3-го типа (Сol3A1) являются кандидатными генами, участвующими в патогенезе несостоятельности тазового дна и могут быть маркерами повышенного риска развития данной патологии.

Ключевые слова: пролапс гениталий, рецепторы витамина D, гены коллагена 1-го типа, гены коллагены 3-го типа.

E.R. MEKHTIYEVA, A.G. YASHCHUK, R.M. ZAYNULLINA, I.I. MUSIN

Bashkir State Medical University, 3 Lenin Str., 450008 Ufa, Russian Federation

Role of polymorphisms of collagen gene 1 and 3 types, gene of vitamin D receptor in the insolvency of pelvic floor in women

 Mekhtiyeva E.R. — clinical intern of the Department of Obstetrics and Gynecology No. 2, tel. +7-919-606-98-85, e-mail: [email protected]

Yashchuk A.G. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Obstetrics and Gynecology No. 2, tel. 8(347)264-96-50

Zaynullina R.M. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology No. 2, tel. 8 (347) 264-96-50, e-mail: [email protected]

Musin I.I. — Cand. Med. Sc., Assistant Lecturer of the Department of Obstetrics and Gynecology No. 2, tel. +7-917-467-10-64, e-mail: [email protected]

 The article describes the results of molecular genetic analysis of genes collagen type 1 (Col1A1), vitamin D receptor (VDR) and collagen type 3 (Сol3A1) in women with different degree of ptosis and prolapse of internal genital organs. A comparative analysis of genes with a control group of healthy women was carried out. In the study it was revealed that the SpI polymorphism of the collagen type 1 (Col1A1), gene Fok1 polymorphism of vitamin D receptor (VDR), VNTR and Alu gene polymorphism of collagen type 3 (Сol3A1) could be the genes involved in the pathogenesis of insolvency of the pelvic floor and markers for increased risk of this disease.

Key words: genital prolapse, vitamin D receptors, genes of collagen type 1, genes of collagen type 3.

Проблема несостоятельности тазового дна является актуальной в силу своей распространенности и значительного отрицательного влияния на качество жизни женщин. По данным мировой литературы, частота опущения и выпадения внутренних половых органов (ОиВВПО) у современных женщин старших возрастных групп достигает 50 % [1, 2, 3]. На современном этапе наблюдается омоложение данной патологии и тенденция к увеличению тяжелых и рецидивных форм ОиВВПО [4, 5, 6]. Доказано, что ОиВВПО является мультифакториальным заболеванием, и установлены главные этиологические факторы в генезе пролапса гениталий (ПГ): родовой травматизм, дисплазия соединительной ткани, семейный анамнез, повышение внутрибрюшного давления [7, 8, 9, 10]. В последние годы во всем мире ведутся исследования по выявлению молекулярно-генетической природы заболеваний соединительной ткани, которые связаны с мутациями в генах, или за формирование первичной структуры коллагена, компонентов экстрацеллюлярного матрикса, а также многочисленных ферментов, принимающих участие во внутри- и внеклеточном созревании коллагена, фибриллогенезе, образовании коллагеновых волокон [11]. Существует 19 генетически различных типов коллагена, типы I и III являются основными структурными компонентами эпителиальной ткани. Они являются интерстициальными коллагенами, формирующими крупные фибриллы. Данные типы коллагена широко распространены в организме и находятся в связках, сухожилиях, сосудах, коже, строме внутренних органов [5].

Изучение гена COL1A1 выявило замену G на T в сайте, связывающий фактор транскрипции (белок SpI), который находится в первом интроне этого гена. Этот полиморфизм был назван SpI полиморфизмом. Данный полиморфизм выявляется рестриктазой Mls-1. У гомозигот GG (SS) оба аллеля не имеют сайта рестрикции, т. к. не разрезаются данной рестриктазой, у гетерозигот GT (Ss) только один аллель имеет сайт рестрикции, а у гомозигот TT (ss) оба аллеля имеют такой сайт. Функциональный анализ продемонстрировал отличия между двумя аллелями. В исследовании аллель-специфической транскрипции было показано, что s аллель лучше связывается с SpI белком и количество первичного РНК-транскрипта аллеляs в три раза больше по сравнению с аллелемS. Эти данные согласуются с результатами количественной оценки коллагена 1-го типа: обнаружено увеличенное количество α1 цепей коллагена 1-го типа у Ssгетерозигот по сравнению с SSгомозиготами. Отношение α1 цепей коллагена к α2 составляло 2,3 к 1 у Ssгетерозигот по сравнению с нормальным соотношением 2 к 1 у SSгомозигот. Это позволяет предположить образование молекул коллагена 1-го типа, состоящих из трех α1 цепей- α1 [5]. Коллаген 3-го типа состоит из трех одинаковых α1 цепей и кодируется геном III-α1 коллаген (Col3A1), локализованном на хромосоме 2, в области q24.3-q31. Протяженность гена составляет 44 тысяч пар оснований и содержит 52 экзона [5]. Установлено, что рецептор витамина Д относится к ядерным рецепторам и подобно другим ядерным рецепторам регулирует активность многих генов, путем связывания со специфическими последовательностями ДНК в их промоторных областях. Вариации в экспрессии и функции гена рецептора витамина Д могут обуславливать существенные различия в функциональной активности тех генов-мишеней, на которые воздействует продукт этого гена. По литературным данным выявлена связь полиморфизмов гена рецептора витамина Д с многими многофакторными заболеваниями [5]. FokI полиморфизм во втором экзоне гена VDR обусловлен заменой тимина на цитозин (ATG→ACG) в первом сайте инициации трансляции, приводящей к синтезу укороченного на три аминокислоты белка (белок начинает синтезироваться со второго сайта инициации, лежащего на три кодона ниже), активность которого в 1.7 раз выше. Аллель, детерминирующий синтез рецептора витамина D (427 аминокислот), обозначается как f, тогда как более короткого варианта рецептора (424 аминокислоты) — F. В популяциях вариант f рецептора встречается с частотой порядка 65 %, что отражает, по-видимому, какие-то его эволюционные преимущества по сравнению с коротким вариантом рецептора витамина D.

Цель исследования — изучить влияние полиморфизма генов коллагена Col3A1, гена Col1A1, гена рецептора витамина Д (VDR) на развитие пролапса гениталий.

Материал и методы. Для молекулярно-генетического анализа использованы ДНК 53 неродственных женщин с различной степенью ПГ, а также контрольная группа здоровых доноров — 45 женщин без клинических признаков патологии соединительной ткани, средний возраст обследованных составил 52.25±12.03 года.

Забор крови проводился на базе Городской больницы № 8 (Уфа) и кафедры акушерства и гинекологии БГМУ. ДНК выделяли из 10 мл периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции (MathewC.C., 1984). Анализ SpI полиморфизма гена коллагена 1-го типа (Col1A1), Fok1 полиморфизма гена рецептора витамина D (VDR), VNTR и Alu повторов гена коллагена 3-го типа (Сol3A1) проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК на амплификаторе «Терцик» производства компании «ДНК-технология» с использованием ДНК-полимеразы Thermusaquaticus производства фирмы «Силекс». Статистическая обработка материала проводилась с помощью пакета прикладных программ Statistica v. 5.5

Результаты и обсуждения. Проведено изучение G→T полиморфизма в регуляторной области гена Col1A1 у больных с десценцией тазового дна (n=53) аллель Col1A1*s встречался в среднем с частотой 0,227, а у здоровых женщин — 0,089. При сравнении этих групп выявлено достоверное отличие в частоте аллеля Col1A1*s (χ²=6,739, p=0,01). Относительный риск (OR) для носителей аллеля Col1A1*s составил 3,00 (95% CI 1,273-7,066).

Частота встречаемости аллеля Col1A1*S у женщин с десценцией тазового дна составила 0,773, а у здоровых доноров — 0,911, выявлено достоверное отличие групп по данному аллелю (χ²=6,739, p=0,01). Относительный риск для носителей аллеля Col1A1*S составил 0,334 (95 % CI 0,142–0,785), что позволяет рассматривать аллель Col1A1*S как протективный вариант аллеля Col1A1*s гена Col1A1. Отмечается выраженная вариабельность в распределении частоты аллеля Col1A1*s в различных популяциях мира. По литературным данным, максимальная частота аллеля Col1A1*s в Европе отмечена в популяциях Испании и Греции, а в некоторых популяциях Азии этот аллель встречается очень редко или вообще отсутствует.

У больных с десценцией тазового дна обнаружено 3 генотипа SpI полиморфизма гена Col1A1, а в группе здоровых женщин — 2. Генотип Col1A1*s*s не встречался в выборке здоровых доноров. В среднем у больных с десценцией тазового дна генотип Col1A1*s*s выявлен с частотой 0,566. У женщин с десценцией тазового дна частота встречаемости генотипа Col1A1*S*s составила 0,346, а в группе здоровых женщин — 0,178. Различия групп по генотипам Col1A1*s*s иCol1A1*S*s не достигают статистически достоверных значений (р>0,05). Частота встречаемости генотипа Col1A1*S*S в группе больных составила 0,604, а в группе здоровых женщин — 0,822. Различия в распределении частот генотипа Col1A1*S*S (χ²=5,574, p=0,025). Относительный риск для носителей генотипа Col1A1*S*S составил 0,329 (95 % CI 0,129–0,845), что позволяет считать его протективным генотипом. Таким образом, анализ полиморфизма SpI гена Col1A1 больных с десценцией тазового дна и группы контроля, обнаружены протективный аллель Col1A1*S и протективный генотип Col1A1*S*S.

Проведен анализ Alu полиморфизма в 8 интроне гена коллагена С3 типа и VNTR полиморфизма тридцатинуклеотидных повторов в гене Col3A1 в контрольной группе и у больных с десценцией тазового дна. При анализе частоты генотипов Alu локуса гена Col3A1 достоверных различий не выявлено (χ²=0,089, p=0,767). Частота Alu инсерции в контрольной группе составила 0,067.

При изучении VNTR полиморфизма гена Col3A1 в контрольной группе обнаружено 6 аллельных вариантов, у больных — 5. Наиболее частыми аллелями VNTR полиморфизма гена Col3A1 в контрольной группе оказались аллели VNTR*2, VNTR*3 и VNTR*4 с частотой 0,584, 0,481 и 0,359, соответственно, тогда как у больных с пролапсами гениталий — только два аллеля VNTR*2 (0,434) и VNTR*3 (0,311) являются частыми. Гетерозиготность по данному локусу у здоровых доноров составила 84.4%, у больных — 72.4%,что выше, чем в европейских популяциях, где данный показатель равен 0.69. В популяциях Европы аллели VNTR*2, VNTR*3 и VNTR*4 также являются самыми частыми (0,42, 0,28 и 0,24, соответственно) [12]. Таким образом, распределение частот аллелей VNTR полиморфизма гена Col3A1 в контрольной группе соответствует таковому в европейских популяциях.

Выявлено 10 генотипов VNTR полиморфизма гена Col3A1 у больных и 12 генотипов у здоровых доноров. Обнаружены достоверные различия между больными десценцией тазового дна и здоровыми женщинами по генотипам VNTR*2*3 (χ²=3,943, р=0,05), VNTR*2*4 (χ²=4,24, р=0,05), VNTR*3*4 (χ²=5,675, р=0,025) и VNTR*4*5 (χ²=4,157, р=0,05).

На основании полученных результатов по двум локусам гена Col3A1 можно сделать предположение, что ген коллагена 3-го типа является кандидатным геном, участвующем в патогенезе пролапсов гениталий.

Таблица 1.

Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного локуса FokI гена VDR у больных и здоровых доноров

Значения частот аллелей в обеих группах (табл. 1) были приблизительно одинаковыми (р>0,05) с превалированием аллеля VDR*f, при этом у больных преобладал генотип VDR*Ff*f, тогда как в контрольной группе чаще встречался генотип VDR*F/*f . По литературным данным, при исследовании женщин Пермского края, Республик Коми и Удмуртии генотип VDR*F/*f также преобладал в контрольной группе во всех популяциях [13].

Вывод. На основании полученных результатов ассоциации локусов Alu и VNTR гена коллагена Col3A1, полиморфизма гена Col1A1, гена рецептора витамина Д (VDR) являются значимыми в развитии несостоятельности тазового дна и могут быть маркерами повышенного риска развития данной патологии. Владея всеми генетическими методами диагностики, клиницист может улучшить качество оперативного лечения, а также подобрать верную тактику профилактики во всех возрастных группах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Глазкова О.Л. Прикладные аспекты функциональной морфологии тазового дна и промежности / О.Л. Глазкова // Клиническая гинекология: учебное пособие / под ред. Н.М. Подзолкова. – М.: ООО МИА. – 2009. – С. 532-569.
2. Коршунов М.Ю. Симптомы дисфункций тазового дна у женщин, страдающих выпадением половых органов / М.Ю. Коршунов // Журнал акушерства и женских болезней. — 2011. — Т. 60, № 4. — С. 62–67.
3. 3. Смольнова Т.Ю. Клинико-патогенетические аспекты опущения и выпадения внутренних половых органов при недифференцированных формах дисплазии соединительной ткани / Т.Ю. Смольнова, Л.В. Адамян // Кубанский научный медицинский вестник. — 2009. — № 6. — С. 69–73.
4. 4.Караева К.Ю. Пролапс тазового дна: от топографо-анатомических изменений к клиническим проявлениям / К.Ю. Караева, В.Г. Владимиров, М.А. Курцер // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. — 2012. — Т. 11, № 1. — С. 36–40.
5. Гены «предрасположенности» пролапса тазовых органов / Ю.А. Дегтярева, Т.Э. Иващенко, Ю.А. Насыхова [и др.] // Журнал акушерства и женских болезней. — 2010. — Т.LIX, № 3. — С. 15–21.
6. Радзинский В.Е. Перинеология / В.Е. Радзинский. — М.: РУДН, 2010. — 372 с.
7. 7.Состояние сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза у больных пролапсом гениталий / А.Г. Ящук, А.В. Масленников, А.В. Тимершина, А.В. Четвергова // Казанский медицинский журнал. — 2011. — № 1. — С. 53–55.
8. 8.Краснопольская К.Д. Достижения биохимической генетики в изучении наследственной патологии соединительной ткани / К.Д. Краснопольская // Вестн. АМН СССР. — 1982. — № 6. — С. 70–76.
9. Адамян Л.В. Современные технологии в диагностике и лечение гинекологических заболеваний / Л.В. Адамян. — М., 2007. — 634 с.
10. Lien Y.S. Prevalence of and risk factors for pelvic organ prolapse and lower urinary tract symptoms among women in rural Nepal / Y.S. Lien, G.D. Chen, S.C. Ng // Int. J. Gynaecol. Obstetr. — 2012. — Vol. 119, № 2. — P. 185–8.
11. 11.Банников Г.А. Молекулярные механизмы морфогенеза / Г.А. Банников // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. — М., 1990. — Т. 14. — С. 148.
12. Глебова Н.Н. Методы хирургического лечения опущения и выпадения матки и стенок влагалища / Н.Н. Глебова // Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции акушеров-гинекологов. — Уфа, 1989. — С. 58–62.
13. Тагиева А.Н. Изучение роли генов рецептора витамина D (VDR), α-рецептора эстрогенов (ESRα) и α-1 цепи коллагена 1-го типа (COLIAI) в заболеваемости остеопорозом у женщин в постменопаузе / А.Н. Тагиева, В.П. Сметник, Г.Т. Сухих, М.Ю. Крылов, А.В. Греченко, В.А. Мякоткин, Л.И. Беневоленская // Медицинская генетика. — 2005. — 4 (2). — С. 90–95.

REFERENCES

1. Glazkov, O.L. Applied aspects of functional morphology of the pelvic floor and perineum. Clinical obstetrics: textbook.
2. Korshunov, M.Yu. Symptoms of dysfunction of the pelvic floor in women suffering from loss of sexual organs. Journal of obstetrics and women’s diseases, 2011, Vol. 60, no. 4, pp. 62-67.
3. Smolenova, T.Yu. Clinical and pathogenetic aspects of descent and prolapse of internal genital organs in undifferentiated forms of connective tissue dysplasia. Kuban scientific medical Herald, 2009, no. 6, pp. 69-73.
4. 4.Karayev, K.Y. Prolapse pelvic floor: topographic-anatomical changes to clinical manifestations. Questions of gynecology, obstetrics and Perinatology, 2012, Vol. 11, no. 1, pp. 36-40.
5. Degtyarev J.A., Ivashchenko T.E., Nasyhova Yu.A. [et al.] Genes «predisposition» of the pelvic organ prolapse. Journal of obstetrics and women’s diseases, 2010, Vol LIX, no.3, pp.15-21.
6. Radzinsky V.E. Perineology, 2010. – 372 p.
7. Zuev A.G., Maslennikov A.V., Timilsina A.V., Chetvergov A.V. The state of vascular-platelet hemostasis in patients with genital prolapse. Kazan medical journal, 2011, no. 1, pp. 53-55.
8. 8.Krasnopolskaya K.D. biochemical genetics Achievements in the study of hereditary pathology of the connective tissue [Text], Vestn. MEDICAL SCIENCES OF THE USSR, 1982, no. 6, pp. 70-76.
9. Adamyan, L.V. Modern technologies in the diagnosis and treatment of gynecological diseases, 2007. 634 p.
10. Lien, Y.S., Chen G.D., Ng S.C. Prevalence of and risk factors for pelvic organ prolapse and lower urinary tract symptoms among women in rural Nepal. Int. J. Gynaecol. Obstetr, 2012, Vol. 119, no. 2, pp. 185-8.
11. 11.Bannikov, G.A. Molecular mechanisms of morphogenesis [Text]. Results of science and technology. VINITI, 1990, Vol. 14. 148 p.
12. Glebova, N.N. Methods of surgical treatment of descent and prolapse of the uterus and vaginal walls [Text]. Abstracts of Republican scientific-practical conference obstetrician-gynecologists, 1989, pp. 58-62.
13. Tagiyev, A.N., Smetnik V.P., Super G.T., Krylov M.Yu., Gricenko A.V., Мяkotkin V.A., Benevolensky L.I. Study of the role of genes of the vitamin D receptor (VDR), α-estrogen receptor (ESRα) and α-1 chain of collagen 1 type I (COLIAI) in the incidence of osteoporosis in postmenopausal women, Medical genetics, 2005, no. 4 (2), pp. 90-95.