The role of genetic polymorphisms and growth factors in pathogenesis of urgent and mixed urinary incontinence in women


Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of study. To analyze genetic polymorphisms of receptors of bladder, structural components of intercellular matrix of urinary excretion organs, molecular biochemical mechanisms of regulation of function of bladder and urethra resulting in urinary incontinency. Materials and methods. The analysis of publication data concerning genetic polymorphisms and molecular biochemical mechanisms of development of urinary incontinence in women. The results. The publication data is presented concerning impact of genetic polymorphisms of receptors of detrusor on development of urgent and mixed urinary incontinency in women. The corresponding molecular genetic and biochemical processes underlying detrusor sphincter dyssynergia in women are considered. Conclusion. The urinary incontinence is a multifactorial pathology developing due to alterations at systemic, organic, tissular and cellular levels. Such growth factors as bFGF, TGFβ, CTGF contribute into pathogenesis of urgent and partially mixed urinary incontinency resulting in intensification of unstripped muscle cohesions of detrusor, obstructive miohypertrophy and fibrosis of bladder wall. The altered adrenalin reactivity of urinary excretion ways plays particular role in pathogenesis of urgent component of urinary incontinence. And vice versa, damage of structure of connective tissue in patients with polymorphism COL1A1 or disorder of molecular biochemical mechanism of action of cytokines TGFβ and CTGF provoke insufficiency of sphincter apparatus of urinary excretion ways. The totality of enumerated mechanisms results in development of stress urinary incontinency. The elaboration of individual approach to selection of treatment method requires consideration of mentioned mechanisms of development of urinary incontinence including form and severity of disease.

About the authors

Tatyana Yu. Smolnova

The A.E. Evdokimov Moscow state medical stomatological university; The I.M. Sechenov first Moscow state medical university of Minzdrav of Russia

Email: smoltat@list.ru
doctor of medical sciences, associate professor of chair of reproductive medicine and surgery of the A.E. Evdokimov Moscow state medical stomatological university; senior research worker of department of operative gynecology the academician V.I. Kulakov research center of obstetrics, gynecology and perinatology of Minzdrav of Russia 127473, Moscow

D. M Lukyanova

The I.M. Sechenov first Moscow state medical university of Minzdrav of Russia

119992, Moscow, Russian Fedration

References

  1. Gray M. Stress urinary incontinence in women. J. Am. Acad. Nurse Pract. 2004; 16(5): 188-90, 192-7.
  2. Nygaard I., Barber M.D., Burgio K.L., Kenton K., Meikle S., Schaffer J. et al. Prevalence of symptomatic pelvic floor disorders in US women. JAMA. 2008; 300(11): 1311-6.
  3. Burgio K.L., Matthews K.A., Engel B.T. Prevalence, incidence and correlates of urinary incontinence in healthy, middle-aged women. J. Urol. 1991; 146(5): 1255-9.
  4. Greer W.J., Richter H.E., Bartolucci A.A., Burgio K.L. Obesity and pelvic floor disorders: a systematic review. Obstet. Gynecol. 2008; 112 (2 Pt. 1): 341-9.
  5. Пушкарь Д.Ю. Диагностика и лечение сложных и комбинированных форм недержания мочи у женщин: Автореф. дисс. ... докт. мед. наук. М.; 1996.
  6. Смольнова Т.Ю., Буянова С.И., Савельев С.В., Петрова В.Д. Дисплазия соединительной ткани - как одна из возможных причин недержания мочи у женщин с пролапсом гениталий. Урология. 2001; (2): 25-30.
  7. Hermieu J.F., Le Guilchet T. Genital prolapse and urinary incontinence: a review. J. Med. Liban. 2013; 61(1): 61-6.
  8. Danforth K.N., Townsend M.K., Lifford K., Curhan G.C., Resnick N.M., Grodstein F. Risk factors for urinary incontinence among middle-aged women. Am. J. Obstet. Gynecol. 2006; 194(2): 339-45.
  9. Coyne K.S., Kaplan S.A., Chapple C.R., Sexton C.C., Kopp Z.S., Bush E.N. et al. Risk factors and comorbid conditions associated with lower urinary tract symptoms: EpiLUTS. BJU Int. 2009; 103(Suppl. 3): 24-32.
  10. Saadia Z. Effect of age, educational status, parity and BMI on development of urinary incontinence - a cross sectional study in Saudi population. Mater. Sociomed. 2015; 27(4): 251-4.
  11. Ferreira C.E., Fonseca A.M., Silva I.D., Girão M.J., Sartori M.G., Castro R.A. et al. The relationship between the Trp 64 Arg polymorphism of the beta 3-adrenoceptor gene and idiopathic overactive bladder. Am. J. Obstet. Gynecol. 2011; 205(1): 82.e10-4.
  12. Honda K., Yamaguchi O., Nomiya M., Shishido K., Ishibashi K., Takahashi N. et al. Association between polymorphism of beta3-adrenoceptor gene and overactive bladder. Neurourol. Urodyn. 2014; 33(4): 400-2.
  13. Nowakowski L., Kulik-Rechberger B., Wrobel A., Rechberger T. Overactive bladder - a new insight into the pathogenesis of its idiopathic form. Ginekol. Pol. 2012; 83(11): 844-8.
  14. Arner P., Hoffstedt J. Adrenoceptor genes in human obesity. J. Intern. Med. 1999; 245(6): 667-72.
  15. Aizawa N., Homma Y., Igawa Y. Effects of mirabegron, a novel β3-adrenoceptor agonist, on primary bladder afferent activity and bladder microcontractions in rats compared with the effects of oxybutynin. Eur. Urol. 2012; 62(6): 1165-73.
  16. Game X., Rischmann P., Arnal J.F., Malavaud B. Nitric oxide pathway and female lower urinary tract. Physiological and pathophysiological role. Prog. Urol. 2013; 23(11): 926-35.
  17. Ho M.H., Bhatia N.N., Khorram O. Physiologic role of nitric oxide and nitric oxide synthase in female lower urinary tract. Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2004; 16(5): 423-9.
  18. Osborn D.J., Strain M., Gomelsky A., Rothschild J, Dmochowski R. Obesity and female stress urinary incontinence. Urology. 2013; 82(4): 759-63.
  19. Dunajska K., Lwow F., Tworowska U., Jedrzejuk D., Milewicz A. Relationship of beta(3)-adrenergic receptor polymorphism with metabolic syndrome and oxidative stress parameters in postmenopausal women. Endokrynol. Pol. 2007; 58(3): 201-6.
  20. Inukai T., Tayama K., Inukai Y., Matsutoma R., Takebayashi K., Aso Y. et al. Clinical features of a polymorphism of the beta3-adrenergic receptor gene in patients with type 2 diabetes mellitus - a study using a pin-point sequencing method. Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. 2001; 109(7): 386-8.
  21. Pierola J., Barcelо A., de la Pena M., Barbé F., Soriano J.B., Sánchez Armengol A. et al. beta3-Adrenergic receptor Trp64Arg polymorphism and increased body mass index in sleep apnoea. Eur. Respir. J. 2007; 30(4): 743-7.
  22. Zhang W., Mottillo E.P., Zhao J., Gartung A., VanHecke G.C., Lee J.F. et al. Adipocyte lipolysis-stimulated interleukin-6 production requires sphingosine kinase 1 activity. J. Biol. Chem. 2014; 289(46): 32178-85.
  23. Heinrich M., Oberbach A., Schlichting N., Stolzenburg J.U., Neuhaus J. Cytokine effects on gap junction communication and connexin expression in human bladder smooth muscle cells and suburothelial myofibroblasts. PLoS One. 2011; 6(6): e20792.
  24. Chen B., Wen Y., Zhang Z., Wang H., Warrington J.A., Polan M.L. Menstrual phase-dependent gene expression differences in periurethral vaginal tissue from women with stress incontinence. Am. J. Obstet. Gynecol. 2003; 189(1): 89-97.
  25. Li K., Yao J., Sawada N., Kitamura M., Andersson K.E., Takeda M. β-Catenin signaling contributes to platelet derived growth factor elicited bladder smooth muscle cell contraction through up-regulation of Cx43 expression. J. Urol. 2012; 188(1): 307-15.
  26. Imamura M., Negoro H., Kanematsu A., Yamamoto S., Kimura Y., Nagane K. et al. Basic fibroblast growth factor causes urinary bladder overactivity through gap junction generation in the smooth muscle. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2009; 297(1): 46-54.
  27. Azadzoi K.M., Chen B.G., Radisavljevic Z.M., Siroky M.B. Molecular reactions and ultrastructural damage in the chronically ischemic bladder. J. Urol. 2011; 186(5): 2115-22.
  28. Juan Y.S., Chuang S.M., Lee Y.L., Long C.Y., Wu T.H., Chang W.C. et al. Green tea catechins decrease oxidative stress in surgical menopause-induced overactive bladder in a rat model. BJU Int. 2012; 110(6 Pt. B): 236-44.
  29. Neuhaus J., Heinrich M., Schwalenberg T., Stolzenburg J.U. TGF-beta1 inhibits Cx43 expression and formation of functional syncytia in cultured smooth muscle cells from human detrusor. Eur. Urol. 2009; 55(2): 491-7.
  30. Han L., Wang L., Wang Q., Li H., Zang H. Association between pelvic organ prolapse and stress urinary incontinence with collagen. Exp. Ther. Med. 2014; 7(5): 1337-41.
  31. Skorupski P., Krоl J., Starega J., Adamiak A., Jankiewicz K., Rechberger T. An alpha-1 chain of type I collagen Sp1-binding site polymorphism in women suffering from stress urinary incontinence. Am. J. Obstet. Gynecol. 2006; 194(2): 346-50.
  32. Sioutis D., Economou E., Lambrinoudaki I., Tsamadias V., Creatsa M., Liapis A. et al. Sp1 collagen I A1 polymorphism in women with stress urinary incontinence. Int. Urogynecol. J. 2011; 22(7): 835-9.
  33. Guo C., Kaneko S., Sun Y., Huang Y., Vlodavsky I., Li X. et al. A mouse model of urofacial syndrome with dysfunctional urination. Hum. Mol. Genet. 2015; 24(7): 1991-9.
  34. Chen B., Yeh J. Alterations in connective tissue metabolism in stress incontinence and prolapse. J. Urol. 2011; 186(5): 1768-72.
  35. Oh S.H., Kim I.G., Lee J.Y., Lee J.Y., Lee J.H. Bioactive porous beads as an injectable urethral bulking agent: their in vitro evaluation on smooth muscle cell differentiation. Tissue Eng. Part A. 2011; 17(5-6): 655-64.
  36. Li G.Y., Zhou F., Gong Y.Q., Cui W.S., Yuan Y.M., Song W.D. et al. Activation of VEGF and ERK1/2 and improvement of urethral function by adipose-derived stem cells in a rat stress urinary incontinence model. Urology. 2012; 80(4): 953.e1-8.
  37. Zucchi E.V., Sartori M.G., Jarmy-Di Bella Z.K., da Silva I.D., Rodrigues de Lima G., Girão M.J. Expression of vascular endothelial growth factor in the lower urinary tract in rats after castration and estrogen administration. Menopause. 2006; 13(3): 500-5.
  38. Liu G., Wang X., Sun X., Deng C., Atala A., Zhang Y. et al. The effect of urine-derived stem cells expressing VEGF loaded in collagen hydrogels on myogenesis and innervation following after subcutaneous implantation in nude mice. Biomaterials. 2013; 34(34): 8617-29.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».