Молекулярно-генетическое исследование рассеянного склероза: полиморфизм генов цитокиновой сети тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат биологических наук Хусаинова, Альвина Наилевна

• Хусаинова, Альвина Наилевна
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Хусаинова, Альвина Наилевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современная концепция патогенеза рассеянного склероза.

1.2 Рассеянный склероз - наследственно обусловленное заболевание

1.3 Полиморфизм генов цитокиновой сети.

1.3.1 Полиморфизм кластера генов интерлейкина

1.3.2 Полиморфизм гена каспазы 1.

1.3.3 Полиморфизм гена интерлейкина 6.

1.3.4 Полиморфизм гена интерлейкина 10.

1.3.5 Полиморфизм гена субъединицы р40 интерлейкина 12.

1.3.6 Полиморфизм генов фактора некроза опухолей альфа и лимфотоксина альфа.

1.3.7 Полиморфизм гена рецептора первого типа фактора некроза опухолей альфа.

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы исследования.

2.2 Молекулярно-генетические методы.

2.2.1 Выделение геномной ДНК из периферической венозной крови человека.

2.2.2 Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК и рестрикционный анализ.

2.2.3 Электрофорез в агарозном и полиакриламидном гелях.

2.3 Статистическая обработка результатов.

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 51 3.1 Анализ ассоциаций полиморфных локусов генов цитокиновой сети с рассеянным склерозом.

3.1.1 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs 16944 гена IL1B с рассеянным склерозом.

3.1.2 Анализ ассоциаций полиморфного локуса VNTR гена IL1RN с рассеянным склерозом.

3.1.3 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs2287047 гена IL1R с рассеянным склерозом.

3.1.4 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs481736 гена CASP1 с рассеянным склерозом.

3.1.5 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs 1800796 гена IL6 с рассеянным склерозом.

3.1.6 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs 1800872 гена IL10 с рассеянным склерозом.

3.1.7 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs3212227 гена IL12B с рассеянным склерозом.

3.1.8 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs 1800629 гена TNF с рассеянным склерозом.

3.1.9 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs909253 гена LTA с рассеянным склерозом.

3.1.10 Анализ ассоциаций полиморфного локуса rs767455 гена TNFRSF1A с рассеянным склерозом.

3.2 Исследование роли межгенных взаимодействий в формировании предрасположенности к рассеянному склерозу.

Глава 4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярно-генетическое исследование рассеянного склероза: полиморфизм генов цитокиновой сети»

Актуальность проблемы. Рассеянный склероз (PC) - хроническое аутоиммунное неврологическое заболевание, которое характеризуется воспалением, потерей миелина и последующими аксональными повреждениями в центральной нервной системе (ЦНС), что приводит к нарушениям многих функций организма [Kaiman В. et al., 2002; Baranzini S.E. et al., 2010].

По распространенности среди неврологических заболеваний ЦНС PC занимает четвертое место после острых нарушений мозгового кровообращения, эпилепсии и паркинсонизма, а в молодом возрасте - второе место после эпилепсии. В настоящее время в мире насчитывается более 2 млн. больных PC, в том числе в России около 200 тысяч [Столяров И.Д. и др., 2002; 2008]. В период с 1999 по 2006 гг. усредненный показатель распространенности PC в Республике Башкортостан составил 35.3 на 100 000 населения, что соответствует зоне среднего риска развития PC [Бахтиярова К.З., 2007].

Рассеянный склероз является многофакторным полигенным заболеванием. В формировании генетической предрасположенности к нему участвуют гены белков, вовлеченных в процессы воспаления и развития аутоиммунных реакций. Области сцепления с PC обнаружены на большинстве хромосом (за исключением хромосом 21 и Y), но для разных этнических групп они не совпадают. Результаты мета-анализа подтвердили сцепление с PC области 6р21, в которой локализованы гены главного комплекса гистосовместимости (регионы DR, DP или DQ HLA класса II), и области 19ql3 около гена АРОЕ [Oksenberg J.R. et al., 2002; www.msgene.org]. У европеоидов от 20% до 60% больных PC являются носителями аллеля HLA-Z)i?Z?i*1501 [Haines J.L. et al., 1998]. Для полиморфных локусов генов SH2D2A, FASL, FAS (CD95), PTPRC, ILIO, IURA, CTLA4, OPN, IL2, IL7RA, IL4, PAU, TCRB, IL2RA (CD25), UCP2, VDR, IFG, CIITA (MHC2TA), IL4R, RANTES (CCL5), CCL3, MBP, 1С AMI, АРОЕ ассоциации с PC подтверждены более чем в двух популяциях [www.msgene.org].

Согласно результатам полногеномных скринингов, проведенных участниками международного консорциума по генетике рассеянного склероза (International Multiple Sclerosis Genetics Consortium - IMSGC), полиморфные локусы генов IL2RA, IL7R, IL12B, CD58, CLEC16A (KIAA0350), EVI5, TNFRSF1A, IRF8, CD6, TYK2, CD226, CYB27B1, KIF21B, TMEM39A также вносят вклад в формирование наследственной предрасположенности к PC. Ассоциации с PC полиморфных локусов этих генов подтверждены и в последующих "репликативных" исследованиях [Teutsch S.M. et al., 2003; Fernald G.H. et al., 2005; Zhang Z. et al., 2005, Gregory S.G. et al., 2007; Lundmark F. et al., 2007; Rubio J. P. et al. 2008; Baranzini S.E. et al., 2009; IMSGC 2007-2011].

Среди генов-кандидатов PC значительный интерес представляют гены цитокиновой сети. Цитокины регулируют дифференцировку и функционирование клеток, участвующих в воспалительных и иммунных процессах. Цитокины, продуцируемые активированными аутореактивными Т-клетками, моноцитами и микроглиальными клетками, обнаружены в очагах разрушения миелина. Более того, содержание провоспалительных и регуляторных цитокинов, включая IL-1, IL-6, IL-10, IL-12 и TNF-a, повышено у больных PC [Кулакова О.Г. и др., 2004]. При этом обсуждается их роль в развитии различных типов течения заболевания, скорости прогрессирования и других клинико-патогенетических особенностей PC.

Рассмотренные выше сведения послужили основанием для постановки цели исследования.

Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы оценить вклад полиморфных локусов некоторых генов цитокиновой сети в генетическую предрасположенность к рассеянному склерозу у русских и татар, проживающих в Республике Башкортостан.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести типирование больных рассеянным склерозом и здоровых индивидов по полиморфным локусам генов:

- интерлейкина 1 бета (IL1B, rsl6944, -511Т>С),

- рецептора интерлейкина 1 типа 1 (IL1R1, rs2287047, +3653Т>С),

- антагониста рецептора интерлейкина 1 (IL1RN, VNTR-полиморфизм),

- каспазы-1 (CASP1, rs481736, -8770Т),

- интерлейкина 6 (IL6, rsl800796, -572G>C),

- интерлейкина 10 (ILIO, rsl800872, -6270А),

- интерлейкина 12 (IL 12В, rs3212227, +1159А>С),

- фактора некроза опухолей альфа (TNF, rsl800629, -308G>A),

- лимфотоксина альфа (LTA, rs909253, +252A>G),

- рецептора первого типа фактора некроза опухолей альфа (TNFRSF1A, rs767455, +36A>G).

2. Оценить частоты аллелей и генотипов по полиморфным локусам перечисленных генов в группах больных рассеянным склерозом и здоровых лиц.

3. Провести анализ ассоциаций с рассеянным склерозом полиморфных локусов перечисленных генов с учетом этнической, тендерной принадлежности, а также типов течения и тяжести заболевания.

4. Провести анализ межгенных взаимодействий аллельных вариантов исследуемых генов с учетом этнической и тендерной принадлежности больных рассеянным склерозом.

Научная новизна исследования. Впервые проведено исследование молекулярно-генетических основ рассеянного склероза с использованием полиморфных локусов генов IL1B, IL1RN, IL1R1, CASP1, IL6, ILIO, IL12B, TNF, LTA, TNFRSF1A в этнически однородных группах (русские и татары) населения Республики Башкортостан. Обнаружены ассоциации с заболеванием полиморфных локусов генов IL1B (-511Т>С), IL1R1(+3653Т>С), IL6 (-572G>C), ILIO (-6270А), IL 12В (+1159А>С) у русских и полиморфных локусов генов CASP1 (-8770Т), TNF f-308G>A), LT А (+252A>G), TNFRSF1A (+36A>G) у татар. Определены модели межгенных взаимодействий полиморфных вариантов генов цитокиновой сети, предрасполагающих к развитию PC, с учетом этнической и тендерной принадлежности.

Практическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в общее представление о молекулярно-генетических основах предрасположенности к рассеянному склерозу. Данные диссертационной работы могут послужить базой для последующих исследований по генетике PC, для развития концепции о роли полиморфизма генов цитокиновой сети в этиопатогенезе заболевания. Результаты исследования могут быть использованы в профилактической медицине для формирования групп повышенного риска развития заболевания с учетом этнической принадлежности (у русских и татар). Результаты исследования могут быть рекомендованы для использования в учебном процессе на биологических и медицинских факультетах ВУЗов, а также на курсах последипломного образования врачей.