Уфа

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Генетические факторы привычного невынашивания беременности и риска образования венозных тромбозов

Риск привычного невынашивания беременности может складываться из нарушений нормального функционирования как минимум трёх систем: тромбообразования, тромболизиса и синтеза половых гормонов.

Тромбофилия - патологическое состояние организма, характеризующееся повышенной склонностью к внутрисосудистому тромбообразованию вследствие врожденного, наследственного или приобретенного нарушения системы гемостаза, приводящего к утрате одной из ее основных функций - поддержания циркулирующей крови в жидком состоянии.

Тромбофилия может быть обусловлена наследственным нарушением, т.е. изменениями в генах, ответственных за поддержание гемостаза. Тромбофилия также может быть связана с физиологическими состояниями – беременностью, ожирением и с внешними причинами: хирургическими операциям, использованием гормональных контрацептивов, антифосфолипидным синдромом, повышением уровня гомоцистеина, курением или долгим периодом неподвижности. К числу наиболее распространенных генных маркеров наследственных тромбофилий относятся мутации генов протромбина, метилентетрагидрофолатредуктазы и фактора Лейдена. У многих людей с наследственной тромбофилией нет никаких симптомов (или эти симптомы проходят незамеченными), поскольку тенденция к тромбофилии недостаточно сильно выражена. Эти генетические нарушения проявляются часто только при дополнительных условиях (особенности питания, беременность, прием лекарств). Исследования последних лет показали, что наличие генетической предрасположенности к тромбофилии сопряжено с повышенным риском развития осложнений беременности (привычное невынашивание, плацентарная недостаточность, задержка роста плода, поздний токсикоз (гестоз). Полиморфизмы перечисленных генов также могут являться причиной развития венозных тромбозов.

Нарушения системы фибринолиза (лизиса и перестройки фибрина) в большинстве случаев обусловлены полиморфизмами генов PAI-1 и фактора свертывания крови XIII. Известно, что ингибирование фибринолиза часто приводит к нарушению процесса имплантации плода. В связи с этим, снижение активности данной системы является одной из причин раннего прерывания беременности. В настоящее время полиморфизм 4G гена PAI-1 обнаруживается у 82%, а полиморфизм Val34Leu фактора свертывания крови XIII у 51% женщин с регулярным невынашиванием беременности.

Эндотелиальная дисфункция также может являться причиной привычного невынашивания беременности, а также преэклампсии и эклампсии. Генетической причиной эндотелиальной дисфункции является полиморфизм гена ACE. Генотип D/D обнаруживается у 28-31% женщин, попадающих в группу риска привычного невынашивания беременности.

Повышенный уровень андрогенов (мужских половых гормонов) может быть обусловлен полиморфизмом гена CYP17, генотипы A1/A2 и A2/A2 которого соответствуют предрасположенности к невынашиванию беременности.

Наиболее полное обследование для выявления факторов невынашивания беременности и развития венозных тромбозов включает все перечисленные гены (комплекс №3 - см. прейскурант).

Исследование генетической предрасположенности к тромбофилии показано в следующих случаях:

Наличие в анамнезе двух и более прерываний беременности на ранних сроках;
Наличие в анамнезе тяжёлых осложнений беременности (гестоз, задержка развития плода, внутриутробная гибель плода);
Наличие родственников с тромботическими проявлениями в возрасте до 50 лет (инфаркт миокарда, ОНМК, тромбоэмболия лёгочной артерии, тромбоз глубоких вен нижних конечностей и др.);
Несколько неудачных попыток ЭКО;
Повышение уровня антифосфолипидных антител и/или гомоцистеина;
Планирование гинекологических оперативных вмешательств;
Назначение оральных гормональных контрацептивов (ОК). Женщинам с эпизодом венозной тромбоэмболии, получающим оральные контрацептивы;
Назначение заместительной гормональной терапии. Женщинам с эпизодом венозной тромбоэмболии, получающим заместительную гормональную терапию;
Курящим мужчинам в возрасте до 50 лет с эпизодом венозной тромбоэмболии;
Наличие тромбофлебита.

1.1 Ген: MTHFR, метилентетрагидрофолат-редуктаза.

Полиморфизм: C677T

Функция белкового продукта гена

Метилентетрагидрофолатредуктаза является основным ферментом метаболизма гомоцистеина. Гомоцистеин - продукт метаболизма метионина - одной из 8 незаменимых аминокислот организма. В норме он не накапливается. Обладает выраженным токсическим действием на клетку. Циркулируя в крови, гомоцистеин повреждает сосуды, тем самым повышая свертываемость крови и образование микротромбов в сосудах (одна из причин невынашивания беременности). Снижение активности метилентетрагидрофолатредуктазы - одна из важных причин накопления гомоцистеина в крови.

Интерпретация аллелей и генотипов

У лиц, гомозиготных по данной мутации (генотип TT), отмечается термолабильность MTHFR и снижение активности фермента примерно до 35% от среднего значения. Наличие этой мутации сопровождается повышением уровня гомоцистеина в крови. У гетерозигот это повышение выражено в меньшей степени. Повышение частоты аллеля 677T отмечено не только при позднем токсикозе (гестозе), но и при других осложнениях беременности (отслойке плаценты, задержке роста плода, антенатальной смерти плода). При беременности наличие аллеля 677T и сочетание его с другими факторами риска: мутациями гена фактора Лейдена, гена протромбина и антифосфолипидными антителами приводит к повышению вероятности раннего выкидыша.

Генотип Интерпретация TT Значительно выраженная предрасположенность к невынашиванию беременности. Повышен риск развития венозных тромбозов. CT Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. CC Норма

1.2 Ген: F5, фактор V свертываемости крови (лейденский фактор)

Полиморфизм: G1691А

Функция белкового продукта гена

Важным звеном каскада антикоагуляционных реакций является ограничение тромбообразования активированным протеином C. Активированный протеин C является одним из главных физиологических антикоагулянтов, ращепляющих активированные факторы свертывания V и VIII. Одной из важных причин тромбофилии является устойчивость этих факторов к разрушающему действию протеина C. Такое состояние называется резистентностью к протеину C. Главной причиной такой резистентности является лейденская мутация.

Интерпретация аллелей и генотипов

Наличие лейденской мутации повышает вероятность развития целого ряда осложнений беременности: невынашивания беременности на ранних сроках (риск повышается в 3 раза), отставания развития плода, позднего токсикоза (гестоза), фетоплацентарной недостаточности. Лейденская мутация встречается у 15% пациенток с поздними выкидышами. Было обнаружено наличие лейденской мутации у 19% пациенток с невынашиванием беременности, тогда как в контрольной группе лейденская мутация была обнаружена только у 4% женщин.
У беременных женщин – носительниц лейденской мутации повышен риск плацентарного тромбообразования. Именно тромбозы в плаценте являются причиной повышенного риска развития всех вышеперечисленных осложнений.
Дополнительными факторами риска тромбообразования являются: повышение уровня гомоцистеина, мутации гена MTHFR и гена протромбина, антифосфолипидные антитела.

генотип Интерпретация AA Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. AG Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. GG Норма

1.3 Ген: F2, фактор II свертываемости крови (протромбин)

Полиморфизм: G20210A

Функция белкового продукта гена

Протромбин характеризует состояние свертывающей системы крови и является одним из важнейших показателей коагулограммы, Протромбин или фактор II свертывания крови – это предшественник тромбина (белка, стимулирующего образование тромба). При наличии мутации G20210A в гене протромбина обнаруживается повышенное количество химически нормального протромбина, уровень протромбина может быть в полтора-два раза выше, чем в норме.

Интерпретация аллелей и генотипов

При микротромбообразовании мутация G20210A часто встречается в сочетании с лейденской мутацией. Данная мутация является фактором риска всех осложнений, связанных с лейденской мутацией (невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель плода, гестозы, задержка развития плода, отслойка плаценты). Мутация протромбина G20210A встречается достоверно реже во всех группах репродуктивных потерь (по сравнению с антифосфолипидными антителами, лейденской мутацией и MTHFR 677Т) и составляет соответственно 4,2% и 3% в группах ранних и поздних выкидышей.

1.4 Ген: F13, фактор XIII свертываемости крови

Полиморфизм: Val34Leu

Функция белкового продукта гена

Фактор XIII — фибринстабилизирующий фактор, или фибриназа участвует в образовании нерастворимого фибрина, представляющего собой основу кровяного сгустка, или тромба. Тромбы, образовавшиеся в присутствии фибриназы, очень медленно подвергаются лизису. Повышение активности фактора XIII сопровождается увеличением адгезивности и агрегации кровяных пластинок. У больных с тромбоэмболическими осложнениями активность фибриназы повышена.

Интерпретация аллелей и генотипов.

У лиц – носителей мутации 34Leu количество фибриназы соответствует показателям нормы, но активность этого фермента повышена в 2-3 раза. Мутация 34Leu наблюдается у 51% женщин с привычным невынашиванием беременности. Риск привычного невынашивания беременности еще выше у лиц – носителей мутации 34Leu в сочетании с мутацией 4G/4G в гене PAI-1.

генотип Интерпретация Leu/Leu Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. Val/Leu Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. Val/Val Норма 1.5 Ген: PAI-1, ингибитор активатора плазминогена

Полиморфизм: 675 4G/5G

Функция белкового продукта гена

Ингибитор-1 активатора плазминогена ингибирует фибринолиз, а также является маркером воспаления. PAI -1 играет важную роль в процессе фибринолитического контроля при беременности как фактор маточно–плацентарной циркуляции. Дисбаланс маточно–плацентарного фибринолитического контроля в результате повышенной продукции PAI–1 связан не только с повышением уровня фибрина в маточных сосудах и снижением маточно–плацентарного кровотока, но также играет важную роль в снижении степени инвазии трофобласта на ранних сроках беременности. Таким образом, повышенная продукция PAI–1 создает предпосылки для развития в дальнейшем гестоза и задержки внутриутробного роста плода.

Интерпретация аллелей и генотипов

Промоторный полиморфизм 4G/5G в гене PAI-1 связан с повышением уровня PAI-1 и тромбоэмболизмом. У лиц – носителей гомозиготной формы 4G/4G-мутации отмечается повышение количества и функциональной активности тромбоцитов, и как следствие, снижение фибринолитической активности. В настоящее время гомозиготная форма 4G/4G гена PAI-1 обнаруживается у 82% - 85% женщин с привычным невынашиванием беременности.
Повышение уровня PAI–1 возможно вследствие полиморфизма 4G/4G в гене PAI–1, при СПКЯ или метаболическом синдроме.

генотип Интерпретация 4G/4G Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. 4G/5G Норма 5G/5G Норма 1.6 Ген: АСЕ, ангиотензин-превращающий фермент

Полиморфизм: D/I

Функция белкового продукта гена

Ангиотензин-превращающий фермент (ACE) превращает неактивный ангиотензин I в ангиотензин II – одно из самых мощных биологически активных веществ, повышающих артериальное давление. Артериальная гипертензия у беременных характеризуется повышением чувствительности сосудов к ангиотензину II, а также выраженной эндотелиальной дисфункцией. Высокий уровень ангиотензин-превращающего фермента может приводить к таким состояниям, как преэклампсия и эклампсия. Преэклампсия и эклампсия является одним из наиболее опасных осложнений беременности. Частота этих осложнений составляет около 6-10% беременностей.

Интерпретация аллелей и генотипов

Риск повторного развития преэклампсии/эклампсии может быть повышенным в случае носительства полиморфизма в гене ренин-ангиотензин-альдостероновой системы АСЕ (ангиотензин-превращающего фермента).
У лиц – носителей гомозиготного генотипа D/D в гене АСЕ уровень ангиотензин-превращающего фермента в 2 раза выше, чем у носителей гомозиготного генотипа I/I. У носителей гетерозиготного генотипа I/D промежуточный уровень фермента.
Генотип D/D обнаруживается у 28-31% женщин, попадающих в группу риска привычного невынашивания беременности. При интерпретации результатов важно учитывать сочетанное взаимодействие генотипов D/D гена ACE с 4G/4G гена PAI-I, либо D/D гена ACE с Leu/Leu гена F13. При наличии единственного генотипа D/D гена ACE риск развития преэклампсии/эклампсии незначителен.

генотип Интерпретация D/D Предрасположенность к невынашиванию беременности. Предрасположенность к развитию преэклампсии/эклампсии. I/D Норма I/I Норма 1.7 Ген: CYP17, 17a-гидроксилаза/17,20-лиаза

Полиморфизм: A1/A2 (5′ - C/T)

Функция белкового продукта гена

17а-гидролаза/17,20-лиаза является ключевым ферментом биосинтеза стероидных гормонов в яичниках и надпочечниках. Фермент катализирует как 17 a-гидроксилирование прегненолона и прогестерона, так и 17,20-лигирование 17a-гидроксипрегненолона и 17- a-гидроксипрогестерона (поэтому продукт экспрессии гена CYP17 известен и как 17-гидроксилаза, и как 17,20-лиаза)

Интерпретация аллелей и генотипов

В промоторной области гена CYP17 находится полиморфизм, распознаваемый рестриктазой MspAI. Рестрикция фрагментов позволяет выделить два аллеля - А1 и А2. Известно, что аллель А2 обладает усиленной скоростью транскрипции; что соответствует повышенной активности фермента и ускоренному образованию стероидов. Генотипы A1/A2 и A2/A2 соответствуют предрасположенности к невынашиванию беременности, причем с эффектом дозы гена. Риски патологии у носительниц генотипов A1/A2 и A2/A2 в сравнении с носительницами генотипа A1/A1 составляют 1,7 и 2,4, соответственно.

генотип Интерпретация A2/A2 Значительно выраженная предрасположенность к невынашиванию беременности. A1/A2 Предрасположенность к невынашиванию беременности. A1/A1 Норма

2. Генетические факторы развития гиперандрогении у женщин

2.1. Генетические факторы развития синдрома поликистозных яичников, СПКЯ

Синдром поликистозных яичников (СПКЯ) - заболевание, возникающее при нарушениях функции гипоталамо-гипофизарной системы, дисфункции коры надпочечников или первичном поражении яичников (нарушение биосинтеза стероидных гормонов). Постоянным симптомом данного заболевания является патология репродуктивной системы. Частота СПКЯ среди женщин репродуктивного возраста составляет от 3,5 до 7,5%.

СПКЯ характеризуется нарушениями менструального цикла, гирсутизмом и другими проявлениями вирильного синдрома, ожирением, бесплодием (преимущественно первичным) и наличием увеличенных, поликистозно-измененных яичников. Гирсутизм встречается у 45 - 60% больных, что практически всегда сочетается с повышенным уровнем андрогенов яичникового и/или надпочечникового происхождения. Практически у каждой второй больной с СПКЯ выявляются нарушения жирового обмена.

В настоящее время уже известно, что СПКЯ является одной из форм метаболического синдрома (МС). Обязательными признаками МС являются: состояние инсулинорезистентности, нарушение липидного профиля и ожирение по андроидному типу. У больных СПКЯ эти признаки сочетаются с нарушением продукции, транспорта, метаболизма андрогенов, а также повышенной чувствительности к андрогенам в тканях. Таким образом, СПКЯ – это патология эндокринной системы с нарушением метаболизма углеводного обмена в сочетании с повышенным синтезом андрогенов.

Роль генетических факторов в развитии СПКЯ.

Ключевые гены, имеющие отношение к развитию клинических проявлений СПКЯ представлены двумя основными группами.

► В первую группу включены гены, контролирующие метаболические процессы обмена глюкозы и, соответственно, состояния гиперинсулинемии и инсулинорезистентности.

Ген INS, - инсулин. При гиперинсулинемии стимулируется избыточный синтез стероидных гормонов в яичниках, преимущественно андрогенов.

Ген PPAR-γ, - рецептор, активирующий пролиферацию пероксисом (РАПП) является гормональным рецептором, регулирующим дифференциацию жировых клеток. РАПП регулирует энергетический, жировой и углеводный обмен. Высокая активность РАПП предрасполагает к развитию инсулинорезистентности.

► Во вторую группу включены гены, отвечающие за синтез, превращение в активную форму и транспорт стероидных гормонов, а также индивидуальную чувствительность тканей к андрогенам.

Ген CYP11α, - фермент, отщепляющий боковую цепь, лимитирует скорость реакции образования прегненолона из холестерина в яичниках и надпочечниках. Повышение активности гена CYP11α лежит в основе увеличенной продукции андрогенов.

Ген SHBG - глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ). Перенос андрогенов из источника их продукции к месту назначения происходит в связанном виде преимущественно с ГСПГ. При этом связанные с ГСПГ стероиды биологически не активны. Снижение уровня ГСПГ (LL-вариант полиморфизма (TAAAA)n) приводит к повышенному уровню свободного тестостерона и, соответственно, к гиперандрогении.

Ген AR, рецептор андрогенов, связывает биологически активный андроген – дигидротестостерон. При связывании рецептора с дигидротестостероном включается цепь биохимических реакций, связанных с эффектами тестостерона в андроген-зависимых тканях.

Ген SRD5A2, 5α-редуктаза тип 2А - ключевой фермент в эффектах андрогенов. Генотип Leu/Leu связан со снижением активности фермента и протективным (защитным) влиянием на развитие СПКЯ.

Изменения в структуре одного или нескольких из этих генов могут вызвать развитие тех или иных клинических симптомов (или симптомокомплексов), характерных для синдрома поликистозных яичников. Разнообразие клинических и биохимических проявлений СПКЯ объясняется взаимодействием между небольшим числом ключевых генов и внешними факторами.

Информация о генетической предрасположенности к СПКЯ позволяет врачу выявить причинно-следственные связи возникновения различных клинических проявлений СПКЯ и может быть полезна при выборе методов лечения.

Исследование генетической предрасположенности к развитию синдрома поликистозных яичников показано следующим группам лиц:

Женщинам с аменореей и/или ановуляторной аменореей, страдающим бесплодием.
Женщинам с гиперандрогенией, выявленной клинически или лабораторно.
Женщинам, страдающим бесплодием при исключении других причин гиперандрогении, таких как адреногенитальный синдром, синдром Иценко – Кушинга, гиперпролактинемия, андрогенопродуцирующая опухоль.
Женщинам репродуктивного возраста, страдающим бесплодием при наличии родственников первой степени родства с диагнозом диабет 2 типа.
Женщинам с метаболическим синдромом (ИМТ более 26, ОТ более 85) .
Женщинам с поликистозно-измененными яичниками.

2.1.1 Ген: INS, инсулин

Полиморфизм: VNTR (полиморфизм длинных повторяющихся последовательностей)

Функция белкового продукта гена

Инсулин является гормоном, секретируемым b-клетками поджелудочной железы, регулирущим метаболизм глюкозы. Избыток инсулина может значительно изменять функцию яичников. При гиперинсулинемии стимулируется избыточный синтез стероидных гормонов в яичниках, преимущественно андрогенов.

Интерпретация аллелей и генотипов

Носительство аллелей класса III в гене INS связано с увеличенным синтезом инсулина. У лиц - носителей аллелей класса III повышен риск развития абдоминального ожирения и сахарного диабета 2-го типа. Риск развития синдрома поликистозных яичников у женщин с абдоминальным ожирением или имеющим родственников 1-й степени родства с диабетом 2-го типа повышен в 8 раз.

генотип Интерпретация III/III Предрасположенность к гиперинсулинемии I/III Норма I/I Норма 2.1.2 Ген: PPAR-γ, Рецептор, активирующий пролиферацию пероксисом (РАПП)

Полиморфизм: Pro12Ala

Функция белкового продукта гена

Рецептор, активирующий пролиферацию пероксисом (РАПП), является гормональным рецептором, регулирующим дифференциацию жировых клеток. РАПП регулирует энергетический, жировой и углеводный обмен. Высокая активность РАПП предрасполагает к развитию инсулинорезистентности. Синдром поликистозных яичников (СПКЯ) - наиболее частое состояние, при котором наблюдается сочетание гиперандрогении и инсулинорезистентности.

Интерпретация аллелей и генотипов

Фактором риска развития инсулинорезистентности при СПКЯ является носительство генотипа Pro12Pro.

генотип Интерпретация Pro/Pro Предрасположенность к инсулинорезистентности Pro/Ala Норма Ala/Ala Норма 2.1.3 Ген: CYP11α, фермент, отщепляющий боковую цепь

Полиморфизм: STR (полиморфизм коротких повторяющихся последовательностей)

Функция белкового продукта гена

Фермент лимитирует скорость реакции образования прегненолона из холестерина в яичниках и надпочечниках. Повышение активности гена CYP11α лежит в основе увеличенной продукции андрогенов.

Интерпретация аллелей и генотипов

Группа аллельных вариантов с количеством повторов 226, 236 и 241 (216R-) связана с увеличением продукции андрогенов и повышенным риском развития СПКЯ. У носителей аллельных вариантов 216R- увеличен синтез ДГЭА в яичниках.

генотип Интерпретация 216R- Предрасположенность к увеличению продукции андрогенов 216R+ Норма 2.1.4 Ген: SRD5A2, 5α-редуктаза тип 2А

Полиморфизм: Val89Leu (V89L)

Функция белкового продукта гена

Фермент α-редуктаза типа 2А катализирует превращение тестостерона в биологически активную форму дигидротестостерон. Ключевой фермент в эффектах андрогенов. Недавно было показано, что α-редуктаза типа 2А работает не только в андроген-чувствительных тканях, но и в яичниках. При интерпретации результатов анализа генетических факторов развития СПКЯ важно учитывать наличие предрасполагающих к развитию СПКЯ вариантов генов INS, PPARG, CYP11α, HSBG и AR с отсутствием «протективного» варианта гена SRD5A2.

Интерпретация аллелей и генотипов

Полиморфизм в гене стероид 5-альфа-редуктазы тип 2 Val89Leu влияет на активность фермента SRD5A2. Генотип Leu/Leu связан со снижением активности фермента и протективным (защитным) влиянием на развитие СПКЯ.

генотип Интерпретация Leu/Leu Снижение риска развития СПКЯ Val/Leu Нейтральный Val/Val Нейтральный 2.1.5 Ген: SHBG, глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ)

Полиморфизм: STR TAAAA(n) (полиморфизм коротких повторяющихся последовательностей)

Функция белкового продукта гена

Перенос андрогенов из источника их продукции к месту назначения происходит в связанном виде с глобулином, связывающим половые гормоны, который синтезируется в печени. Степень биологической активности андрогенов определяется уровнем свободных андрогенов (связанные с ГСПГ стероиды биологически не активны). Одной из причин высокого уровня свободного тестостерона является снижение уровня ГСПГ, с которым связывается 65% циркулирующего в крови тестостерона. Вследствие снижения уровня ГСПГ возрастает скорость превращения андростендиона в тестостерон. Снижение уровня ГСПГ в сыворотке крови происходит при ожирении, циррозе печени, вирусных гепатитах, гипотиреозе, акромегалии и лечении кортикостероидами. Низкий уровень ГСПГ в сыворотке крови может быть обусловлен сочетанием генетических и негенетических факторов.

Интерпретация аллелей и генотипов

Полиморфизм TAAAA(n) в гене SHBG определяет уровень транскрипции гена, и, соответственно, уровня ГСПГ в сыворотке крови. При интерпретации результатов генотипирования SHBG необходимо учитывать дополнительные факторы риска развития гиперандрогении.
Показано, что при наличии в генотипе длинных (LL) копий повторов гена SHBG уровень ГСПГ может быть снижен, если в гене AR менее 22 коротких повторов полиморфного участка (CAG)n (см. табл. с интерпретацией результатов для двух генов - SHBG и AR).
Другим генетическим фактором риска снижения уровня ГСПГ является наличие в генотипе варианта Pro/Pro гена рецептора, активирующего пролиферацию пероксисом (PPAR-γ) в сочетании с генотипом LL SHBG. Дополнительными и независимыми факторами снижения уровня ГСПГ при генотипе LL являются высокий ИМТ (индекс массы тела) и установленный статус СПКЯ. Свободные жирные кислоты могут подавлять связывание тестостерона глобулином. Поэтому диета с преобладанием насыщенных жирных кислот в структуре липидов при генотипе LL также является фактором, влияющим на снижение уровня ГСПГ.
Однако уровень ГСПГ при генотипе LL может быть повышенным у женщин с выявленными показателями метаболического синдрома: инсулинорезистентностью, абдоминальным ожирением, нарушениями липидного обмена.

генотип Интерпретация LL Предрасположенность к низкому уровню ГСПС, гиперандрогении (при наличии дополнительных генетических и негенетических факторов риска) SS, SL Норма 2.1.6 Ген: AR, рецептор андрогенов

Полиморфизм: STR (CAG)n (полиморфизм коротких повторяющихся последовательностей)

Функция белкового продукта гена

Рецептор андрогена связывает биологически активный андроген – дигидротестостерон. При связывании рецептора с дигидротестостероном включается цепь биохимических реакций, связанных с эффектами тестостерона в андроген-зависимых тканях. Транскрипционная активность гена AR зависит от длины трехнуклеотидного повтора (CAG)n. От этой активности зависит и баланс между андрогенами и эстрогенами, а также транс-активация генов, регулирующих клеточный цикл. Показана связь между гиперандрогенией, ассоциированной с синдромом поликистозных яичников, и длиной полиморфного участка (CAG)n в гене AR.

Интерпретация аллелей и генотипов

У женщин короткие формы (меньше 22 повторов) являются дополнительным фактором риска классической (сопровождающейся повышенными значениями тестостерона) формы СПКЯ.

генотип Интерпретация < 22R Предрасположенность к СПКЯ у женщин с повышенными значениями тестостерона > 22R Норма

Интерпретация результатов исследований по генам SHBG и AR сложна и неоднозначна. По современным данным важно учитывать взаимное влияние полиморфизмов этих генов.

SHBG SS, SL Отсутствие предрасположенности к низкому уровню SHBG, к СПКЯ, к гиперандрогении AR > 22R SHBG SS, SL Отсутствие предрасположенности к низкому уровню SHBG AR < 22R Наличие предрасположенности к СПКЯ и гиперандрогении SHBG LL Наличие предрасположенности к гиперандрогении у женщин с метаболическим синдромом AR > 22R SHBG LL Наличие предрасположенности к низкому уровню SHBG, гиперандрогении, СПКЯ AR < 22R 2.2 Генетические факторы врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН)

Адреногенитальный синдром (врожденная дисфункция коры надпочечников) - спектр заболеваний, обусловленных дефектом ферментных систем, участвующих в биосинтезе стероидных гормонов надпочечников. 95% всех случаев заболеваний связано с дефицитом 21-гидроксилазы. Частота встречаемости этого ферментативного дефекта достаточно высока и составляет в среднем 1:14000 новорожденных. Поздняя диагностика, несвоевременная и некорректная терапия приводят тяжелым последствиям: гибели ребенка от сольтеряющих кризов, ошибками в выборе половой принадлежности при выраженной вирилизации наружных гениталий у девочки, нарушениям роста и полового созревания, бесплодию.

Исследование необходимо проводить в следующих группах лиц:

Женщины с диагнозом «замершая эмбриональная беременность»
Женщины с привычным невынашиванием беременности
Женщины с диагнозом СПКЯ неустановленной этиологии
Девушки пубертатного возраста с проявлениями неклассической формы ВДКН: олигоменорреей, гирсутизмом, акне и интерсексуальным типом телосложения.
Девочки младшего возраста с вирилизацией наружных гениталий для дифференциальной диагностики ВДКН с идиопатической врожденной вирилизацией наружных гениталий.
Дети младшего возраста (2-4 года) с признаками преждевременного полового созревания по мужскому типу для дифференциальной диагностики вирильной формы ВДКН с надпочечниковой недостаточностью, гермафродитизмом другого генеза, различными вариантами преждевременного полового созревания и андрогенпродуцирующей опухолью надпочечников.

Ген: CYP21, стероид-21-гидроксилаза

Полиморфизмы:

наличие слитного гена CYP21P/CYP21,
P30L первого экзона гена CYP21,
нарушения сплайсинга второго интрона гена CYP21,
D/I третьего экзона гена CYP21,
I172N четвёртого экзона гена CYP21,
кластер полиморфизмов шестого экзона гена CYP21,
V281L седьмого экзона гена CYP21,
Q318* восьмого экзона гена CYP21,
R356W восьмого экзона гена CYP21,
P453S десятого экзона гена CYP21.

Функция белкового продукта гена

21-гидроксилаза (р450с21) - фермент из группы цитохромов р450, участвующий в процессе биосинтеза кортизола и альдостерона, трансформирующий 17альфа-гидроксипрогестерон в 11-дезоксикортизол и прогестерон в дезоксикортикостерон. Дефицит 21-гидроксилазы приводит к недостаточной продукции кортизола, что вызывает повышение секреции АКТГ и приводит к гиперплазии коры надпочечников. Генетический дефект ферментной системы 21-гидроксилазы обуславливает приблизительно 90% случаев адреногенитального синдрома (ВДКН). Мутации в гене 21-гидроксилазы приводят к нарушению синтеза кортизола из холестерина и повышенному синтезу надпочечниковых андрогенов.

Клиническая картина ВДКН зависит от степени нарушения ферментативной активности 21-гидроксилазы, которая в свою очередь зависит от типа нарушения гена CYP21: положения мутации (см. графу «генотип» в таблице), количества мутаций и зиготности (см. ниже). Формы заболевания можно разделить по тяжести течения: сольтеряющая – тяжелая, простая вирильная – средняя, неклассическая – легкая.

При небольших дефектах гена адреногенитальный синдром может проявляться только бесплодием. Первая менструация может запаздывать или быть своевременной. Менструальный цикл нерегулярный, имеет тенденцию к задержке. Молочные железы не развиты, появляется оволосение на лице, бёдрах, по белой линии живота. Частота невынашивания беременности при адреногенитальном синдроме достигает 26%.

Интерпретация аллелей и генотипов

Делеция гена или замена гена на псевдоген приводят к полной потере ферментативной активности, проявляющейся клиникой минералокортикоидной недостаточности и выраженной вирилизацией. Наиболее частой точечной мутацией, приводящей к выраженной потере активности фермента, является мутация во 2-ом интроне (I2splice), приводящая к дефекту сплайсинга 2-го интрона (сплайсинг - удаление интронов в процессе транскрипции). Эта мутация выявляется чаще при сольтеряющей форме заболевания. Часто встречается также точечная мутация I172N (замена изолейцина на аспарагин в позиции 172), которая приводит к потере 90 - 95% активности 21-гидроксилазы и клинически проявляется вирильной формой заболевания. Точечные мутации V281L, P453S и P30L приводят к потере 50% активности фермента и могут проявляться в виде умеренной и легкой вирилизации (неклассический вариант заболевания).

Название гена Интерпретация результатов Название мутации Мутация выявлена в гомозиготном состоянии Мутация выявлена в гетерозиготном состоянии CYP21 Слитный ген CYP21P/CYP21 Наличие риска развития ВДКН, сольтеряющая форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Мутация P30L первого экзона Наличие риска развития ВДКН, неклассическая форма Если выявлена одна эта мутация, то возможно отсутствие клинических проявлений или слабовыраженные проявления Нарушение сплайсинга
2 интрона Наличие риска развития ВДКН, сольтеряющая или простая вирильная форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Делеция
3 экзона Наличие риска развития ВДКН, сольтеряющая или простая вирильная форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Мутация I172N 4 экзона Наличие риска развития ВДКН, простая вирильная форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Кластер мутаций
6 экзона Наличие риска развития ВДКН, сольтеряющая форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Мутация V281L 7 экзона Наличие риска развития ВДКН, неклассическая форма Если выявлена одна эта мутация, то возможно отсутствие клинических проявлений или слабовыраженные проявления Мутация Q318* 8 экзона Наличие риска развития ВДКН, сольтеряющая или простая вирильная форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Мутация R356W
8 экзона Наличие риска развития ВДКН, сольтеряющая или простая вирильная форма Если выявлена одна эта мутация, то возможны проявления незначительной вирилизации, бесплодие, невынашивание, как при неклассической форме ВДКН Мутация P453S 10 экзона Наличие риска развития ВДКН, неклассическая форма Если выявлена одна эта мутация, то возможно отсутствие клинических проявлений или слабовыраженные проявления Отсутствие мутаций гена CYP21 Норма

Гомозиготное состояние мутации - когда каждая из двух гомологичных хромосом несет данную мутацию. Это крайне редкие случаи.

Гетерозиготное состояние мутации - когда одна гомологичная хромосома несет ген с мутацией, а другая – нормальный, неизмененный ген. Чаще мутации обнаруживают именно в гетерозиготном состоянии.

Две и более мутации могут находиться как в одной хромосоме, так и в разных гомологичных хромосомах. Мутации, находящиеся в одной хромосоме (цис-положение), повреждают только одну копию гена, и интерпретация результата такая же, как для гетерозиготного состояния с одной мутацией.
Мутации, находящиеся в разных хромосомах (транс-положение), повреждают обе копии гена, что является причиной развития заболевания ВДКН. При наличии двух и более разных мутаций заболевание протекает по фенотипу более «лёгкой» мутации в гомозиготном состоянии (в соответствии с формой заболевания по тяжести течения: сольтеряющая – тяжелая, простая вирильная – средняя, неклассическая – легкая).
Степень клинических проявлений может значительно варьировать в зависимости от сочетаний мутаций в генотипе.
Для трактовки результата очень важно сопоставить полученные данные с клиническими проявлениями.

3. Генетические факторы мужского бесплодия

Нарушения сперматогенеза могут быть генетически обусловленными. В 10-15% случаев азооспермии аномалии сперматозоидов обусловлены выпадением (делецией) специальных участков Y (мужской) хромосомы. Наиболее частой генетической причиной мужского бесплодия являются мутации в локусе AZF Y-хромосомы (AZF - фактор азооспермии). Локус AZF содержит три субрегиона - AZFa, AZFb, AZFc, контролирующих сперматогенез, причем каждый из них ответствен за разные стадии этого процесса. У пациентов с микроделециями этих локусов выявлено нарушение сперматогенеза на различных стадиях, в зависимости от потери определенного участка AZF. Последствием нарушения в каждом из указанных регионов является азооспермия или олигозооспермия тяжелой степени.

Для лечения азооспермии, связанной с гормональными нарушениями, пьянством, курением, облучением и т.д. показаны одни методы лечения, а при генетически обусловленной азооспермии - совсем другие. Обнаружение генетических нарушений у пациентов позволяет избежать неадекватного в таких случаях гормонального и хирургического лечения. Рекомендовано проводить исследование AZF-локусов у всех бесплодных мужчин при концентрации сперматозоидов менее 5 млн/мл и при азооспермии.

Степень нарушения сперматогенеза зависит от положения и размера делеций, поэтому отсутствие или наличие делеций имеет прогностическое значение при лечении бесплодия методами вспомогательной репродуктивной технологии (ВРТ). Один из таких методов - экстракорпоральное оплодотворение с применением инъекции единственного сперматозоида в яйцеклетку (ИКСИ).

Информация о наличии делеций полезна для медико-генетического консультирования пациентов при планировании семьи, поскольку при использовании ИКСИ известны случаи передачи микроделеций Y-хромосомы от отца к ребенку мужского пола. Поэтому супружеским парам, где у отцов обнаружены делеции AZF-локусов, необходимо проводить преимплантационную диагностику с целью переноса эмбрионов женского пола.

Для диагностики генетических причин мужского бесплодия в Лаборатории «ЛАГИС» разработана ПЦР-тест-система, выявляющая генетические маркеры развития азооспермии и олигозооспермии в трех субрегионах локуса AZF. Это делеции генов, ответственных за сперматогенез. Методом ПЦР исследуется целостность локуса AZF. При делетировании хотя бы одного субрегиона локуса AZF развивается патозооспермия и обусловленное ею бесплодие.

Локусы AZF а,в,с региона длинного плеча Y-хромосомы, микроделеции Делеция локуса
AZF а Наличие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии Делеция локуса
AZF в Наличие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии Делеция локуса
AZF с Наличие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии Отсутствие делеций локусовAZF а,в,с Отсутствие генетического маркера развития азооспермии и олигозооспермии

Исследование целесообразно проводить в следующих случаях:

Первичное бесплодие;
Идиопатическая патозооспермия (снижение количества сперматозоидов у мужчин при отсутствии видимых причин нарушения сперматогенеза);
Необструктивная азооспермия (отсутствие сперматозоидов в эякуляте);
Олигозооспермия тяжёлой степени (количество сперматозоидов в эякуляте 5 млн/мл и менее);
Наличие незрелых половых клеток (НПК) в эякуляте;
Генетическое обследование мужчин перед проведением ЭКО с использованием сперматозоидов, полученных от них;
Выявление скрытой ХХ-инверсии пола (синдром де ля Шапелля).

Генетическая предрасположенность к ряду мультифакториальных заболеваний

Известно, что мультифакториальные заболевания являются результатом взаимодействия наследственных (генетических) факторов и неблагоприятных условий внешней среды, относительная роль которых различна в каждом конкретном случае. Этиопатогенетическую основу мультифакториальных заболеваний составляют функционально ослабленные варианты определенных генов (генов «предрасположенности»), повреждающий эффект которых реализуется на фоне действия неблагоприятных факторов внешней среды.

Такие исследования составляют методическую основу нового научно-практического направления — предиктивной (предсказательной) медицины, которая занимается изучением наследственной предрасположенности к таким частым болезням как: гипертония, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, варикозное расширение вен, бронхиальная астма, сахарный диабет, остеопороз, метаболический синдром и таким частым болезням у беременных, как тромбофилия, гестоз (преэклампсия), привычная невынашиваемость, плацентарная недостаточность, а также к некоторым другим заболеваниям, осложняющим и нередко препятствующим наступлению беременности (эндометриоз, бронхиальная астма, остеопороз) и многие другие.

Генетический механизм возникновения мультифакториальных заболеваний является наиболее сложным, так как в основе его лежат различные комбинации аллельных вариантов многих генов, получившие названия генных сетей. Разработка на этой основе комплекса до симптоматического генетического тестирования для пациента является важной задачей современной медицины. Исследование роли генетических факторов при таких заболеваниях является одним из наиболее перспективных направлений современной генетики и приоритетной областью здравоохранения.

Заболевания дыхательных путей

Бронхиальная астма - хроническое заболевание дыхательных путей с участием иммунных клеток, медиаторов аллергии и воспаления, сопровождающееся гиперреактивностью и вариабельной обструкцией легких. В основе формирования БА лежит хроническое воспаление дыхательных путей, возникающее у лиц с наследственной предрасположенностью. Наследственный фактор рассматривается как основополагающий в развитии БА. В настоящее время установлена ассоциация БА с различными генами, но выявлены наиболее перспективные гены-кандидаты развития БА.

Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) - самостоятельное заболевание, для которого характерно частично необратимое ограничение воздушного потока в дыхательных путях. Ограничение воздушного потока, как правило, имеет неуклонно прогрессирующий характер и спровоцировано аномальной воспалительной реакцией ткани лёгких на раздражение различными патогенными частицами и газами.

ЗаболеваниеГеныБронхиальная астма

-анализ генов II фазы детоксикации:GSTР1, NAT2, EPHX1

- анализ генов провоспалительных цитокинов: IL4, TNFA

Хроническая обструктивная болезнь легких

-анализ генов II фазы детоксикации: GSTP1, EPHX1.

-мутации генов SERPINA1

Ожирение

Метаболический синдром (Ожирение) – заболевание, характеризующееся избыточным отложением жира в подкожной клетчатке и других тканях организма и увеличением массы тела более чем на 20% от средних норм. Ожирение является медико-социальной проблемой. Причинами ожирения могут являться различные факторы: переедание, малоподвижный образ жизни, эндокринные нарушения. Важную роль в развитии заболевания играет генетическая предрасположенность. Ожирение может быть причиной развития сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний суставов, тромбоэмболических и онкологических заболеваний, сахарного диабета 2-го типа и пр. Кроме того, ожирение приводит к пониженной работоспособности, быстрой утомляемости, отдышке, проблемам с пищеварением и половой функции.

ЗаболеваниеГеныОжирение и метаболический синдром

-анализ генов метаболизма липидов APOE, APOCIII

-анализ генов-регуляторов кровяного давления ACE, AGT(2), AGTR1

-анализ гена провоспалительного цитокина TNFA

-анализ гена обмена холистерина и жирных кислот PPARG

Сахарный диабет

Сахарный диабет 2 типа - результат клинического проявления сложного метаболического синдрома, связанного с перееданием, ожирением, повышенной выработки инсулина (гиперинсулинизм). Патогенетическую основу СД 2 типа составляют: относительная инсулиновая недостаточность, инсулинорезистентность и нарушение секреции инсулина. СД 2 типа развивается у лиц старших возрастных групп, нередко сочетается с ожирением. Риск наследственной передачи СД 2 типа выше, чем СД1 типа и составляет при болезни одного родителя 15-30%, а при двух больных родителях возрастает до 75%. Выявлены генные сети, предрасполагающие к развитию СД 2 типа.

ЗаболеваниеГеныСахарный диабет 2 типаМинимальный набор

-анализ гена ренин-ангиотензиновой системы (регуляция кровяного давления): ACE

-анализ гена провоспалительного цитокина: TNFA

-анализ гена, вовлеченных в обмен холестерина и окисление жирных кислот: PPARG

-анализ генов, ответственных за метаболизм липидов: APOE, APOCIII

Оптимальный набор

-анализ гена-регултора кровяного давления: ACE , AGTR1.

-анализ гена провоспалительного цитокина: TNFA

- анализ гена, вовлеченных в обмен холестерина и окисление жирных кислот: PRARG

- анализ генов, ответственных за метаболизм липидов: APOE, APOCIII, PON1, LPL

Показания к диагностике:

Наличие родственников I и II степени родства, страдающих заболеванием.
Наличие в семье носителей мутантных генов предрасполагающих к развитию заболеваний.
Наличие факторов риска и предрасположенности к заболеванию.

Остеопороз

Остеопороз – поражение скелета, характеризующееся снижением минеральной плотности костной ткани, патологическими изменениями ее микроархитектоники, проводящими к деформации и повышенной ломкости костей. По своему генезу остеопороз классифицируют как первичный (постменопаузальный, сенильный, ювенильный, идиопатический) и вторичный, обусловленный различными заболеваниями. У женщин остеопороз развивается уже в климактерическом периоде либо вследствие резкого снижения уровня эстрогенов после овариоэктомии. При оценке экзогенных факторов риска следует учитывать особенности образа жизни и питания, наличие гипоэстрогемии, системный прием глюкокортикоидов, сахарный диабет, наличие заболеваний почек, ЖКТ. В случае наличия факторов риска рекомендуется проведение генетического тестирования, которое дает возможность заранее узнать о наличии генетической предрасположенности к остеопорозу и своевременно, еще в досимптоматический период, начать эффективную профилактику заболевания. Остеогенез и процессы костного ремоделирования в целом являются результатом согласованной работы многих генов, относящихся к разным локальным и интегральным генным сетям организма. Но существуют основные гены-кандидаты, вносящие наибольший вклад в развитие остеопороза.

Заболевание Гены Остеопороз -анализ гена, ответственного за формирование матрикса костной ткани: COL1A1(2)
- анализ гена, ответственного за метаболизм кальция и минеральный обмен: VDR (2).

Показания к диагностике:

Остеопороз в семейном анамнезе
Женщинам пре- и менопаузальном периоде
Женщинам, имеющим пониженный уровень эстрогенов в климактерический период или вследствие овариоэктомии.
Пациентам, имеющим в анамнезе переломы, возникшие при минимальной травме.
Пациентам, принимающим в течение длительного времени глюкокортикоиды, b-адреноблокаторы.

Общая характеристика генов, ассоциированных с развитием ряда мультифакториальных заболеваний

I. Гены факторов свертывания крови.

1. Мутация Лейден F5 (фактор V) —1691 G > A.

Изменение в структуре этого гена придает устойчивость V коагуляционному фактору, замедляется его деградация, что приводит к гиперкоагуляции. Риск образования тромбозов увеличивается. Фенотипически мутация Лейден проявляется как доминантный признак, то есть ее повреждающий эффект реализуется даже при наличии одной копии поврежденного гена. Наличие мутации Лейден повышает вероятность развития целого ряда заболеваний: осложнения беременности: выкидыш на ранних сроках (риск повышается в 3 раза), отставания развития плода, позднего токсикоза (гестоза), фетоплацентарной недостаточности; артериальных тромбоэмболий, инфаркт миокарда и инсульт. Наличие мутации Лейден повышает риск первичных и рецидивирующих венозных тромбозов, по крайней мере, в 3-6 раз. Среднестатистический риск развития инфаркта миокарда увеличивается в 1,5 раза. Риск развития венозных тромбозов значительно увеличивается (8-кратное увеличение), если пациент, кроме мутации Лейден фактора V, также имеет мутацию Т полиморфизма С677Т гена метилтетрагидрофолатредуктазы. Кроме того, женщины, имеющие осложнения от приема гормональных контрацептивов (тромбоза и тромбоэмболии) в большинстве случаев являются гетерозиготами по данной мутации, наличие которой повышает риск развития тромбозов.

Показания к анализу. Венозный тромбоз, развитие тромбоэмболических заболеваний в молодом возрасте; рецидивирующий характер тромбоэмболизмов; сердечно-сосудистые заболевания в семейном анамнезе, заместительная гормонотерапия, прием гормональных контрацептивов, невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель плода, токсикоз, задержка развития плода, отслойка плаценты, пациентам, готовящимся к большим полостным операциям (миома матки, кесарево сечение, кисты яичников и пр.)

2. Мутация гена протромбина F2 (фактор II) — полиморфизм 20210 G > А.

Эта мутация приводит к сверхпродукции протромбина и усилению свертывания крови. Наследуется по аутосомно-доминантному типу и проявляется даже у гетерозигот. Генотип G/A является показателем риска развития тромбозов и инфаркта миокарда. При возникновении тромбозов мутация 20210A часто встречается в сочетании с мутацией Лейден. В исследованиях было обнаружено пятикратное увеличение риска инфаркта миокарда у пациентов с генотипом 20210A моложе 51 года. А курение при наличии генотипа 20210А повышает риск инфаркта миокарда более чем в 40 раз. Мутация 20210А является значительным фактором риска раннего инфаркта миокарда. Также увеличивается риск тромбозов. Значительно повышает риск возникновения тромбозов и всех осложнений, связанных с мутацией Лейдена.

Показания к анализу. Инфаркт миокарда, повышенный уровень протромбина крови, тромбоэмболические заболевания в анамнезе, преклонный возраст пациента, невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель плода, токсикоз, задержка развития плода, отслойка плаценты, пациентам, готовящимся к большим полостным операциям (миома матки, кесарево сечение, кисты яичников и пр.), курение.

3. Мутация фибриногена FGB (фактор I) - полиморфизм -455 G > А

При повреждении кровеносных сосудов фибриноген переходит в фибрин - основной компонент кровяных сгустков (тромбов). Мутация -455А бета фибриногена (FGB) сопровождается повышенной производительностью гена, что приводит к повышению уровня фибриногена в крови, увеличивая риск образования тромбов. Повышенная склонность к тромбообразованию может приводить к тромбозам и кардиоваскулярным заболеваниям. Установлено, что риск инсульта (ишемического или геморрагического) повышается в 2-3 раза при увеличении содержания фибриногена крови. Риск дополнительно увеличивается при повышенном систолическом давлении (>160 мм рт. ст.). При повышенном давлении крови наличие генотипа -455А повышает риск развития ишемического инсульта. Пациенты с инсультом, имеющие генотип -455А, характеризуются многоочаговостью поражений: могут иметь три или более лакунарных инфаркта церебральных сосудов, в среднем риск инсульта увеличивается в 2,6 раза. При повышенном давлении крови у пациентов с мутацией риск многоочагового инсульта повышается более чем в 4 раза. Кроме того, мутация увеличивает вероятность тех же осложнений беременности, что и мутация Лейден и мутация протромбина

Показания к анализу. Повышенный уровень фибриногена плазмы крови, повышенное давление крови, тромбоэмболические заболевания в анамнезе, инсульт, осложнения течения беременности: невынашивание на ранних сроках фетоплацентарная недостаточность, поздние гестозы, отслойка плаценты, спонтанное прерывание во втором триместре, внутриутробная задержка развития плода.

4. Мутация коагуляционного фактора VII (F7) полиморфизм Arg353Gln (10976 G->A)

Коагуляционный фактор VII участвует в образовании кровяного сгустка. Вариант 353Gln (10976A) приводит к понижению производительности (экспрессии) гена фактора VII и является защитным фактором в развитии тромбозов и инфаркта миокарда. При исследовании пациентов со стенозом коронарных артерий и инфарктом миокарда обнаружено, что наличие мутации 10976A приводит к понижению уровня фактора VII в крови на 30% и 2-х кратному понижению риска инфаркта миокарда даже при наличии заметного коронарного атеросклероза. В группе пациентов, не имевших инфаркта миокарда, наблюдалась повышенная встречаемость гетеро- и гомозиготных генотипов 10976A, соответственно G/A и G/G.

Показания к анализу. Риск инфаркта миокарда и фатального исхода при инфаркте миокарда, уровень коагуляционного фактора VII в крови, тромбоэмболические заболевания в анамнезе.

Ген системы фибронолиза

1. Мутация гена ингибитора активатора плазминогена - I типа) РАI1 — полиморфизм 5G/4G.

РАI1 является компонентом противосвертывающей системы крови. Мутации 5G/4G и 4G/4G приводит к его сверхпродукции. В результате увеличивается риск тромбозов. Гомозиготная мутация 4G/4G является фактором риска для развития тромбозов (в т.ч. тромбозом портальной вены и тромбозом внутренних органов) и инфаркта миокарда, семейной предрасположенности к ИБС. Также приводит к таким осложнениям беременности как тяжелый гестоз (у носительниц генотипа 5G/4G риск увеличивается в 2 раза, а у женщин с генотипом 4G/4G в 4 раза), остановки развития на малых сроках, внутриутробная гибель плода, гипотрофия и задержка внутриутробного развития, хроническая внутриутробная гипоксия плода, преждевременное созревание плаценты.

Назначение специальной профилактики во время беременности (низкодозированная ацетилсалициловая кислота и малые дозы препаратов гепарина) позволяет практически полностью устранить риск осложнений беременности у женщин с генотипами 5G/4G и 4G/4G.

Показания к анализу. Тромбоз портальной вены, тромбоз внутренних органов и другие тромбоэмболические заболевания в анамнезе, инфаркт миокарда, инфаркт миокарда в семейном анамнезе, ишемическая болезнь сердца (ИБС), изменение содержания белка PAI-1 в крови, мутация 33P ITGB3 в гене тромбоцитарного рецептора фибриноген, ожирение.

Выявление гомозиготной формы 4G/4G предполагает начало профилактики тромбоза портальной вены, внутренних органов, инфаркта миокарда, инсульта, семейной ИБС, центрального ожирения.

Гены гликопротеинов тромбоцитарных рецепторов

1. Мутация интегрина,бета-3( тромбоцитарного рецептора фибриногена гликопротеина IIIа )(GPIIIA) А1/А2 (1565Т > С).

Участвует в межклеточной адгезии – взаимодействии тромбоцита с фибриногеном с последующим образованием тромба. Мутация приводит к повышенной склонности тромбоцитов к агрегации, что увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Представляет собой генетический фактор риска сосудистых нарушений. Наличие мутации увеличивает риск развития ранней ИБС, инфаркта миокарда, понижению чувствительности при терапии аспирином. Кроме того, мутация определяет предрасположенность к развитию фетоплацентарной недостаточности, невынашиванию беременности, гестоза, перинатальной патологии плода и новорожденных, гипоксии плода, вызванных нарушениями нормального формирования межклеточных контактов между тканями матери и плода.

Показания к анализу. Семейный анамнез ранней ишемической (коронарной) болезни сердца (ИБС), инфаркт миокарда, тромбоэмболические заболевания в анамнезе, постангиопластические тромбозы, неонатальная тромбоцитопения, антитромбозная терапия аспирином.

2. Мутация-1 интегрина альфа-2 (GPIIIa, тромбоцитарный рецептор фибриногена) GPIA 807 C>T.

Данный рецептор влияет на адгезию тромбоцитов на коллагене и других субстратах, а также участвует в реорганизации межклеточного матрикса. Генетические варианты GPIa могут приводить к изменению кинетики адгезии тромбоцитов. Вариант C807T (соответствующий аминокислотному остатку F224) является маркером кардиоваскулярных заболеваний. Мутация данного гена приводит к увеличению риска развития тромбозов и артериальных тромбоэмболий, инфаркта миокарда.

Показания к анализу полиморфизма: Кардиоваскулярные заболевания, инфаркт миокарда.

3. Мутация тромбоцитарного гликопротеина 1b,а-субъединицы GP1BA 5T>C.

Гликобелок Ib (CD42B, CD42ba) является одной из субъединиц тромбоцитарного рецептора фактора фон Виллебранда. Взаимодействие рецептора с данным белком свертывания крови приводит к первоначально адгезии тромбоцитов на васкулярном суб-эндотелии а также приводит к активации тромбоцитов. Вариант -5C соответствует повышенной экспрессии гена и приводит к изменению кинетики адгезии тромбоцитов. В исследованиях было обнаружено, что риск инфаркта миокарда повышается с числом вариантов -5С в генотипе пациента. Наличие гомозиготного варианта соответствовало почти двукратному увеличению риска рецидивов инфаркта миокарда у пациентов. Наиболее приемлемо использование данного варианта как маркера осложнений при наличии кардиоваскулярных заболеваний типа тромбоэмболий.

Показания к анализу полиморфизма: Кардиоваскулярные заболевания, нестабильный коронарный синдром, инфаркт миокарда, рецидивы инфаркта миокарда.

Гены обмена гомоцистеина

MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктаза)—полиморфизм 677С > Т.

MTRR (метионинсинтазы редуктазы) – полиморфизм 66 А> G

MTR (метионинсинтаза)-полиморфизм Asp919Gly

Эти гены обеспечивают метаболизм фолиевой кислоты. Мутации генов приводят к нарушению работы ферментов и избыточному накоплению гомоцистеина в плазме крови - гипергомоцистеинемии. Повышение уровня гомоцистеина в крови имеет выраженный атерогенный и тромбофилический эффект.

MTHFR является ключевым ферментом метаболизма фолиевой кислоты переводит фолиевую кислоту в ее активную форму 5-метилтетрагидрофолат, который необходим для образования метеонина из гомоцистеина. Миссенс-мутация С677Т гена приводит к снижению активности фермента и накоплению гомоцистеина. У гомозигот по полиморфному аллелю активность фермента in vitro снижена на 70%, а у гетерозигот – на 35%.

Метионин-синтаза (MTR) обеспечивает реметилирование гомоцистеина в метионин, при этом фермент переходит в неактивное состояние. Восстановление функции фермента возможно в ходе реакции метилирования при участии фермента метионин-синтазы-редуктазы (MTRR).

Полиморфизм A66G (p.Ile22Met) в 4 раза снижает активность фермента MTRR. Этот полиморфизм очень распространен в популяции, частота

гетерозиготных носителей аллеля 66G составляет около 45,0–50,0%, а гомозиготных~25,0%.

Показания к анализу: сердечно-сосудистые заболевания (ИБС, инфаркт миокарда), атеросклероз, атеротромбоз, антифосфолиподный синдром, повышенный уровень гомоцистеина в крови (гипергомоцистеинемия), предрасположенность к осложнениям беременности, проводящим к врожденным порокам развития: дефектам нервной системы плода, анэнцефалии, деформации лицевого скелета (волчья пасть, заячья губа), пренатальная смерть плода, также к отслойке плаценты, задержке роста плода, предрасположенность к синдрому Дауна.

Показания для идентификации полиморфных аллелей в генах фолатного цикла и факторов свертывания крови одинаковы, поэтому целесообразен их одновременный анализ.

II. Гены – регуляторы кровяного давления.

ACE (ангиотензин-конвертирующий фермент) полиморфизм Alu Ins/Del.

Ангиотензин-конвертирующий фермент (АСЕ) гидролизует декапептид ангиотензин-I в вазопрессор ангиотензин-II, играет важную роль в регуляции кровяного давления и поддержании баланса электролитов, также влияет на фибринолиз, активацию и аггрегацию тромбоцитов.

Активность фермента в крови связана с наличием варианта D - делеции (отсутствии) Alu-последовательности внутри интрона гена АСЕ. Носители I/I генотипа имеют самый низкий уровень фермента, в то время как у людей с D/D генотипом он максимален. Генотип I/D характеризуется промежуточными уровнями АСЕ. Наличие варианта D является фактором риска развития сердечно-сосудистых патологий. Наличие гомозигот (генотип D/D) соответствует повышению риска развития ишемической болезни сердца (ИБС), инфаркта миокарда (в т.ч. острого инфаркта миокарда у пациентов моложе 50 лет), повторного инфаркта миокарда, аритмии, инсульта, венозной тромбоэмболии и диабетической нефропатии, кроме того, при наличии генотипа D/D курение повышает риск развития инфаркта миокарда в 2 раза. Наличие варианта D как в гомозиготной, так и в гетерозиготной формах соответствует примерно двукратному повышению риска фатального инфаркта миокарда. Генотип D/D сохраняет свои патогенетические свойства и при развитии гипертонической болезни, влияя на повышение уровня систолического артериального давления. Высокие уровни артериального давления у носителей генотипа D/D обуславливают прогрессию гипертонической болезни, инициируя гипертрофические изменения левых отделов сердца. Генотип I/I, в этом случае, является защитным, характеризуя низкий риск развития сердечно-сосудистых патологий или их мягкое течение.

Показания к анализу. Коронарная болезнь сердца, ишемическая болезнь сердца (ИБС), инфаркт миокарда, острый инфаркт миокарда, инсульт, диабетическая нефропатия, венозная тромбоэмболия, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, курение.

AGT (ангиотензиноген) полиморфизмы T174M (C>T) и M235T (T>C)

Ангиотензиноген (AGT) производится печенью и служит предшественником ангиотензина-II, обладающего вазопрессорной активностью. Различные генетические варианты ангиотензиногена обуславливают различную физиологическую активность ангиотензина-II. Полиморфизмы T174M и M235T гена AGT являются маркерами гипертонии и инфаркта миокарда.
Установлено, что наличие гомозиготного генотипа 235Thr (Тhr/Тhr) приводит к повышенному содержанию ангиотензиногена в крови и повышенному кровяному давлению. Риск заболеть гипертонией у людей с генотипом Тhr/Тhr увеличивается в 1,3 раза. Заболевание встречается в 1,6 раза чаще у пациенток, имеющих генотип Тhr/Thr и проходящих заместительную гормонотерапию. Кроме того увеличивается риск развития инфаркта миокарда. Вариант 235Т является независимым фактором риска развития инфаркта миокарда и ишемической болезни сердца (ИБС).

Показания к анализу. Гипертония, старшая возрастная группа (>45 лет), заместительная гормонотерапия, инфаркт миокарда.

AGTR1 (рецептор типа I ангиотензина-II) полиморфизм -1166 A>C

Рецептор типа I ангиотензина-II (AGTR1) обуславливает основные кардиоваскулярные эффекты ангиотензина-II. Полиморфизм A1166C является показателем риска развития сердечно-сосудистых патологий.

Полиморфизмы AGTR1 часто используются в качестве маркеров генетически обусловленного повышенного кровяного давления. Вариант 1166C чаще встречается у пациентов с гипертонией (гипертензией), чем у здоровых доноров (вероятность заболеть гипертонией при наличии у пациента генотипа 1166C увеличивается в 1,3 раза), двухкратно повышает риск развития диабетической нефропатией у больных сахарым диабетом. Помимо гипертонии, вариант 1166C также связывают с другими сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Наличие гомозиготного генотипа C/С приводит к повышению риска кардиоваскулярных заболевания в 1,7 раза вне зависимости от кровяного давления.

Показания к анализу. Гипертония, диабетическая нефропатия, ишемическая болезнь сердца (ИБС), сахарный диабет.

NOS3 (синтаза окиси азота) полиморфизм 786 (С->T)

Синтаза окиси азота (NOS3) синтезирует окись азота, принимающую участие в вазодилатации (расслаблении васкулярной мускулатуры). Окись азота также влияет на ангиогенез и свертывание крови.
Вариант 786 приводит к уменьшению концентрации окиси азота в кровяном русле, вследствие чего понижается вазодилатация. Курение усугубляет отрицательный эффект варианта 786 на вазодилатацию. Мутация также может неблагоприятно влиять на атеросклероз сосудов. Мутация увеличивает риск развития коронарной болезни артерий, инфаркта миокарда. Также было обнаружено, что курение значительно понижает артериальную вазодилатацию у больных с вариантом 786.

Показания к анализу. Инфаркт миокарда, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение артериальной вазодилатации (снижение сопротивления артерий кровотоку), курение.

III. Гены липидного обмена.

ApoE (аполипопротеин Е) полиморфизм L28P (3100 T->C).

Аполипопротеин Е (ApoE) играет существенную роль в метаболизме липидов. Синтезируется в печени и головном мозге. Он входит в состав хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), инициируя их захват и удаление через взаимодействие со специфическим рецептором на поверхности клеток печени. АроЕ участвует в некоторых других процессах, таких как иммунорегуляция, нервная регенерация и активация некоторых липолитических ферментов (липазы печени, липазы липопротеинов и лецитин-холестерин ацилтрансферазы). Он необходим для доставки холестерина от глиальных клеток мозга до нейронов.

Аллель ApoЕ связан с высоким уровнем холестерина в плазме крови и высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того генотип 28Pro гена ApoE ассоциируются с повышенным риском болезни Альцгеймера, инфарктом миокарда, повышением уровней триглицеридов и холестерина в крови.

Показания к анализу. Сердечно-сосудистая патология, инфаркт миокарда, атеросклероз и ишемическая болезнь сердца, семейные дисбеталипопротеинемии, гиперлипопротеинемии III и V типа, сахарный диабет.

ApoC3 (аполипопротеин С3) полиморфизм -3238 C>G (SstI)

Аполипопротеин С3 ингибирует липопротеиновую липазу (LPL) и триацилглицеридлипазу (LIPC) печени и, таким образом, регулирует распад триглицеридов. Генотип G полиморфизма C3238G (известного также как «S2» или «SstI») приводит к увеличению содержания триглицеридов, ЛПНП-холестерина увеличением уровней общего холестерина и аполипопротеина B (ApoB), а так же увеличением среднего размера частиц ЛПНП. Это приводит увеличению риска развития стеноза коронарных артерий, ИБС (а при наличии метаболического синдрома в 2 раза). При наличии мутации курение сильно влияет на повышение уровней триглицеридов у пациентов обоих полов.

Показания к анализу. Повышенный уровень триглицеридов, повышенные уровни общего холестерина, ЛПНП-холестерина и аполипопротеина B, пониженный уровень ЛПВП-холестерина, изменения среднего размера частиц ЛПНП, метаболический синдром, ишемическая болезнь сердца (ИБС), коронарная болезнь артерий, сахарный диабет, курение.

Полиморфизм параоксоназы PON1( paraoxonase 1), Gln192Arg

Фермент параоксоназа гидролизует широкий диапазон токсических органо-фосфористых метаболитов, включая эфиры ароматических кислот. Белок, вероятно, участвует в защите частиц липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) от окисления. Этот класс липопротеинов является одним из основных переносчиков холестерина в крови. Мутация в гене PON1(-Gln192Arg) приводит к его низкой продуктивности (экспрессии) и используются как маркер риска сердечно-сосудистых и атеросклеротических заболеваний. Известно, что липопротеины высокой плотности (ЛПВП) защищают ЛПНП от окисления. PON1 ассоциирован с ЛПВП и, предположительно, влияет на взаимодействие ЛПВП и ЛПНП. Следовательно, с изменением активности PON1 изменяется риск атеросклероза и кардиоваскулярных заболеваний.

Гомозиготный вариант приводит к повышению в 2 раза риска кардиоваскулярных заболеваний, увеличивает риск развития коронарной болезни артерий, ишемический инсульт.

Показания к анализу. Низкая активность параоксоназы в плазме крови, сердечно-сосудистые заболевания, диабет, церебральный инфаркт, коронарная болезнь артерий, артериальный ишемический инсульт.

LPL (липопротеиновая липаза) полиморфизм Ser447X (C>G)

Липопротеиновая липаза (LPL) - ключевой фермент метаболизма липидов. Она играет важную роль в формировании липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Помимо гидролиза триглицеридов плазмы до диглицеридов, LPL также участвует во взаимодействии липопротеинов с клеточными рецепторами. LPL также может взаимодействовать с аполипопротеином E (ApoE) и основным рецептором ApoE- ЛПНП-рецептором (LRP). Так как полиморфизмы в ApoE и LRP связаны с риском болезни Альцгеймера, то липопротеиновая липаза тоже может влиять на риск развития данного заболевания.
Вариант G полиморфизма Ser447X (преждевременный стоп-кодон) ассоциирован с благоприятными изменениями липидного состава: пониженным уровнем триглицеридов и повышенным уровнем ЛПВП-холестерина. Генотип G/G полиморфизма Ser447X является защитным фактором. Исследование пациентов с ишемическим инсультом и здоровых доноров показало, что генотип 447X понижает риск развития ишемических инсультов более чем в 2 раза, а у пациентов с болезнью Альцгеймера генотип 447X соответствует трехкратному снижению риска развития заболевания. Пациенты с вариантом 447X имели меньше бляшек и более высокую толщину нейронов. Количество бляшек в гиппокампе также было значительно меньше.

Показания к анализу. Изменение уровня триглицеридов, холестерина или ApoA-I в анализе крови, дислипидемия, ожирение, атеросклероз, ишемическая (коронарная) болезнь сердца (ИБС), ишемический инсульт, атеротромбический цереброваскулярный инфаркт, болезнь Альцгеймера, сахарный диабет.

Мутация коактиватора PPARG полиморфизм Ser482Gly (A/G)

Это ген семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом. Функции этого транскрипционного фактора заключаются в регуляции генов, связанных с аккумуляцией жира, дифференцировкой адипоцитов и миобластов, а также с чувствительностью к инсулину. Продукты экспрессии гена регулируют работу многих генов, вовлеченных в обмен жиров, углеводов и белков. Регуляция заключается в повышении экспрессии одних и подавлении экспрессии других генов. Продукт экспрессии гена PPARGC1A играет ключевую роль в метаболизме клеток миокарда. В гене PPARGC1A обнаружен ряд полиморфных маркеров, которые показали ассоциацию с инсулинорезистентностью и сахарным диабетом типа 2. К таким маркерам относится полиморфизм Ser482Gly (A/G). В мета-анализе 3 исследований взаимосвязи полиморфизма Ser482Gly и СД2 аллель A(Ser)увеличивал риск развития диабета в 1.34 раза. Также выявлено, что полиморфизм Ser482Gly является фактором риска развития АГ у лиц, болеющих сахарным диабетом, независимо от возраста, степени ожирения, дислипедемии и функционирования почек. Кроме того выявлена ассоциация данной мутации с развитием метаболического синдрома и гипертонии. Это связано с тем, что у носителей редкого аллеля G окисление жирных кислот в миокарде, скелетных мышцах и печени происходит менее эффективно, чем у AA гомозигот.

Показания к анализу. Ожирение, атеросклероз, гипертония, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания в семейном анамнезе, ишемия, гиперинсулинемия, планирование беременности, особенно у женщин, отягощенных заболеваниями почек, сердечно-сосудистой системы. Дополнительные факторы - возраст, снижение физической активности.

AMPD1 (аденозинмонофосфат дезаминаза 1) полиморфизм Gln12X, C34T

AMPD1 кодирует фермент аденозинмонофосфат дезаминазы, активно участвующий в регуляции энергетических процессов в скелетных мышцах. Недостаток фермента является одной из наиболее распространенных причин метаболической и вызванной физическими упражнениями миопатий у человека. В результате мутации в генеформируется стоп-кодон и прекращается синтез полипептидной цепи и происходит терминация цепи белка - продукт становится каталитически неактивным. Периферийное сопротивление сосудов может играть важную роль в воздействии на кровяное давление и развитие сердечно-сосудистой болезни. Лучшее понимание генов, которые кодируют вазодилятаторы, типа аденозина, обеспечит понимание механизмов, лежащих в основе сердечно-сосудистой болезни.

В исследованиях связи полиморфизма C34T гена AMPD1 с вазодиляторным (сосудорасширяющим) ответом на ишемию было обнаружено, что процент снижения периферийного давления был значительно выше в группе с генотипом СТ по сравнению с группой СС. Кроме того, пациенты с болезнью коронарной артерии, по крайней мере с одним аллелем T, имеют пониженный риск. В исследовании влияние гена AMPD1 на выживаемость индивидуумов с болезнью коронарной артерии было показано, что мутантный аллель (ТТ) полиморфизма обеспечивает продлении жизни, когда сердечная болезнь уже присутствует.

Показания к анализу. Отдышка, общая слабость, набухание лодыжек, ступней и брюшной полости. Заболевание коронарной артерии, сердечные приступы, повышенное артериальное давление и порок сердечного клапана.

Лаборатория генетической диагностики. ОГУП ЧОСПК 8-912-892-7821, (351) 725-95-59
г. Челябинск, ул. Воровского, 68

Посмотрите еще 20 записей на эту тему

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Похожие записи