ПОЛИМОРФНЫЕ ВАРИАНТЫ ГЕНА РЕЦЕПТОРА ВИТАМИНА D ПРИ ОСТЕОАРТРИТЕ У ЖЕНЩИН ПОСТМЕНОПАУЗАЛЬНОГО ВОЗРАСТА

Полный текст

Введение Остеартрит (ОА) является полифакторным прогрессирующим заболеванием суставов, основными проявлениями которого являются боль, отек, скованность и нарушение функции суставов. Морфологически ОА характеризуется поражением всех компонентов сустава - хряща, субхондральной кости, синовиальной оболочки, связок, капсулы, околосуставных мышц [1]. Заболевание чрезвычайно распространено. Эпидемиологические исследования в различных регионах России свидетельствуют о том, что ОА страдают около 15 млн россиян, а в пенсионном возрасте распространенность патологии достигает 33,2%. Перечень факторов риска заболевания достаточно широкий. К ним относятся старший возраст, женский пол, повышенный индекс массы тела, ожирение, высокий рост, травмы суставов, слабость мышц, дисплазия суставов и т.д. [1, 2]. Известно, что ОА имеет наследственно-обусловленный характер, а генетический фактор является одним из важнейших немодифицируемых факторов риска данного заболевания. В последние годы уделяется особое внимание изучению генетических основ данной патологии. Результаты таких исследований позволят на основании знаний этиопатогенеза, в том числе его генетической составляющей, разработать эффективные методы прогнозирования и профилактики ОА. Одним из генов кандидатов ОА является ген рецептора витамина D (VDR). К настоящему времени имеются публикации, посвященные изучению ассоциаций генетических полиморфизмов вышеуказанного гена с развитием ОА. Однако полученные результаты носят противоречивый характер [4, 6, 7, 8, 9] и не позволяют сделать достаточно обоснованные выводы. Следует отметить, что в России внимание к изучению роли полиморфизмов гена VDR при ОА уделяется крайне недостаточно. Цель работы - изучить ассоциации генотипов и аллелей полиморфизмов rs1544410 (283 A>G, BsmI) и rs10735810 (2 A>G, FokI) гена VDR у женщин постменопаузального возраста с остеоартритом коленных суставов. Методика В работе использовался биологический материал от 483 женщины постменопаузального возраста. Забор периферической крови утром натощак производился после получения от каждой женщины письменного добровольного информированного согласия. Из работы исключались женщины с посттравматическим ОА, а также лица, имеющие патологию эндокринной и иммунной систем, метаболические расстройства, онкологические и гематологические заболевания, хронические воспалительные заболевания. Возраст обследованных женщин составил 61,7±0,40 лет, а длительность постменопаузы - 13,1±0,39 лет. Диагноз ОА коленных суставов был установлен у 157 пациентов. Они составили основную группу. В контрольную группу вошли остальные условно здоровые 326 женщин. Две выделенные группы были сопоставимы по возрасту. Всем женщинам производили молекулярно-генетические исследования, включавшие детекцию двух генетических полиморфизмов гена VDR (rs1544410 и rs10735810), для чего использовали соответствующие наборы реактивов и оборудования производства «ДНК-Технология» (Москва, РФ). Распределение полиморфных вариантов гена VDR закону оценивали на соответствие закону Харди-Вайнберга с помощью критерия χ2. Сравнительную оценку частоты генетических маркеров в группах выполняли с помощью χ2. Степень ассоциации генотипа и аллелей с остеоартритом рассчитывали по величине отношения шансов (OR) с учетом 95% доверительного интервала (95% CI). Статистически значимыми отличия считались при р<0,05. Результаты исследования Анализ распределения изученных генетических маркеров среди обследованных женщин постменопаузального возраста показал, что генотипы АА, AG и GG полиморфизма rs1544410 (BsmI) гена VDR были зарегистрированы соответственно в 64 (13,3%), 233 (48,2%) и 186 (38,5%) случаях (табл. 1). Частота аллеля G составила 0,626, а аллеля А - 0,374. Распределение генотипов вышеуказанного полиморфизма среди женщин соответствовало закону Харди-Вайнберга (р = 0,50). Не отличались от ожидаемых величин и частоты генетических маркеров второго полиморфизма гена VDR - rs10735810 (р = 0,892). Частоты аллелей A и G полиморфизма rs10735810 составили 0,501 и 0,499 соответственно. Гомозиготными по аллелю А (АА) были 122 женщины (25,3%), по аллелю G (GG) - 121 женщина (25,0%), а гетерозиготными (AG) - 240 обследованных лиц (49,7%). Таблица 1. Соответствие закону Hardy-Weinberg распределения генотипов полиморфизмов rs1544410 (BsmI) и rs10735810 (FokI) гена VDR у обследованных женщин постменопаузального возраста (n=483) Полиморфизмы гена VDR Генотипы Установленные частоты Ожидаемые частоты Р Количество % Количество % rs1544410 (BsmI) АА 64 13,3 67,4 14,0 0,50 AG 233 48,2 226,1 46,8 GG 186 38,5 189,5 39,2 rs10735810 (FokI) AA 122 25,3 121,3 25,1 0,89 AG 240 49,7 241,5 50,0 GG 121 25,0 120,2 24,9 Распределение генотипов и аллелей полиморфизма rs1544410 (BsmI) гена VDR среди женщин постменопаузального возраста в контрольной группе и среди больных остеоартритом представлено в табл. 2. Анализ частоты встречаемости генотипов АА, AG и GG полиморфизма rs1544410 показал неравномерность их распределения среди двух выделенных групп женщин - здоровых (контрольная группа) и больных ОА (основная группа) (р=0,008). Причем данная неравномерность была обусловлена различиями в частоте встречаемости в группах женщин генотипа GG. Частота регистрация генотипа GG полиморфизма rs1544410 была значительно выше при ОА, чем среди здоровых женщин (OR=1,82; 95% CI: 1,24-2,68; р=0,003). Таблица 2. Частота регистрации генотипов и аллелей полиморфизма rs1544410 (BsmI) гена VDR у женщин постменопаузального возраста с остеоартритом коленных суставов Генотипы и аллели Контрольная группа (n = 326) Основная группа (n = 157) Р Р между группами n % n % АА (n = 64) 46 14,1 18 11,5 0,008 0,510 AG (n = 233) 170 52,1 63 40,1 0,017 GG (n = 186) 110 33,8 76 48,4 0,003 А (n = 361) 262 40,2 99 31,5 0,011 0,011 G (n = 605) 390 59,8 215 68,5 0,011 Частота аллелей A и G полиморфизма rs1544410 (BsmI) гена VDR также была не одинаковой в двух сравниваемых группах женщин постменопаузального возраста (р=0,011). В основной группе существенно реже выявлялся аллель А (OR=0,69; 95% CI: 0,52-0,91). А аллель G показал положительную ассоциацию с патологией коленных суставов (OR=1,46; 95% CI: 1,10-1,94). Результаты молекулярно-генетических исследований женщин на полиморфизм rs10735810 (FokI) гена VDR представлены в таблице 3. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии существенных различий в частоте регистрации генотипов и аллелей полиморфизма rs10735810 гена VDR в группах больных остеоартритом и условно здоровых женщин (р>0,05). Таблица 3. Частота регистрации генотипов и аллелей полиморфизма rs10735810 (FokI) гена VDR у женщин постменопаузального возраста с остеоартритом коленных суставов Генотипы и аллели Контрольная группа (n = 326) Основная группа (n = 157) Р Р между группами n % n % АА (n = 122) 84 25,8 38 24,2 0,578 0,797 AG (n = 240) 165 50,6 75 47,8 0,626 GG (n = 121) 77 23,6 44 28,0 0,350 А (n = 484) 333 51,1 151 48,1 0,424 0,424 G (n = 482) 319 48,9 163 51,9 0,424 Обсуждение результатов исследования По состоянию на 2019 г. в мире остеоартритом страдало 528 миллионов человек. Необходимо отметить, что ОА является основной причиной инвалидности и социально-экономических потерь, которые оцениваются в диапазоне до 0,5% валового внутреннего продукта государств. В частности, расходы в США, связанные с ОА, достигают почти 200 миллиардов долларов в год. При ОА в патологический процесс могут вовлекаться различные суставы, но наиболее актуальным является поражение коленных суставов. Так, в Российской Федерации, среди всех случаев ОА поражение коленных суставов встречается у 92% пациентов, тазобедренных - у 42%, суставов кистей - у 38%. Следует отметить, что в настоящее время не существует эффективных специфических методов лечения ОА. Как правило, терапевтические мероприятия, препятствующие прогрессированию заболевания (хондропротекторы, противовоспалительные препараты и т.д.), сочетаются с облегчением симптомов за счет обезболивания. По мере прогрессирования заболевания пациенту предлагается эндопротезирование. При этом необходимо учитывать, что частота неудовлетворительных исходов тотального эндопротезирования коленного сустава достигает 17-25%, а ревизионные вмешательства в течение первых 2-5 лет после первичного эндопротезирования необходимы в 60-80% случаев. Крайне тревожные показатели заболеваемости остеоартритом и высокой частоты инвалидизации больных с ОА свидетельствуют о необходимости разработки современных способов предупреждения заболевания, своевременной диагностики и эффективных методов лечения. Особенно важной задачей современной медицины является проведение исследований, направленных на создание инновационных подходов в профилактике ОА, основанных на глубоком понимании этиопатогенеза заболевания. Необходимо отметить, что для проведения эффективной первичной профилактики важными являются методы прогноза, позволяющие формировать группы риска по ОА еще до возникновения патологии. При разработке критериев для оценки предрасположенности к ОА необходимо учитывать, что вышеуказанное заболевание является мультифакторной патологией. К факторам риска заболевания суставов относят возраст, женский пол, повышенную массу тела, метаболические и гормональные нарушения, заболевания костной системы и др. Однозначно, существенную роль в этиопатогенезе отводят и генетическим факторам. По оценкам различных авторов генетическая составляющая этиопатогенеза остеоартрита колеблется в пределах 37-68%. Выполненные нами молекулярно-генетические исследования позволили установить наличие ассоциации полиморфизма rs1544410 (BsmI) гена VDR с развитием ОА у женщин в постменопаузальный период. Роли другого полиморфизма вышеуказанного гена (rs10735810, FokI) в развитии остеоартрита выявлено не было. Ген рецептора витамина D является одним из генов-кандидатов ОА. Ген детерминирует соответствующие рецепторы в клетках, которые опосредуют биологическую функцию гормональной формы витамина D (1,25(OH)2D). В структуре гена VDR выявлен ряд однонуклеотидных полиморфизмов, в том числе и полиморфизм BsmI (rs1544410). Предполагается, что мутации гена VDR могут влиять на структурно-функциональные особенности и/или количественные характеристики рецептора. А нарушение функции рецептора, в свою очередь, может обусловливать недостаточность биологических эффектов витамина D на клетки мишени, к которым относятся также клетки костной и хрящевой ткани. Причем угнетение эффектов витамина может быть даже при достаточном уровне его поступления и адекватном его содержании в организме. Полученные результаты согласуются с результатами других исследований. Так, в работе M. Mukhtar и соавт. (2019) было установлено, что полиморфизмы гена VDR, в том числе полиморфизм rs1544410 имеет связь с началом остеоартрита как на аллельном, так и на генотипном уровне (p<0,01). M. Singh и соавт. (2021) также при обследовании 279 пациентов подтвердили роль полиморфизма rs1544410 при остеоартрите коленного сустава. В недавно выполненном мета-анализе была подтверждена ассоциация полиморфизма rs1544410 с восприимчивостью к ОА позвоночника [8]. Однако эта ассоциация не была стабильной в различных этнических группах. Подтверждением этому являются результаты другого мета-анализа, в котором не было обнаружено значимой связи полиморфизма rs1544410 гена VDR с развитием ОА в азиатской популяции. Наряду с этим А.В. Тюрин и соавт. (2016) при обследовании российских женщин обнаружили, что для носителей аллеля G и генотипа GG локуса rs1544410 гена VDR существенно увеличивается риск развития полиостеоартрита. Необходимо отметить, что на основании имеющихся к настоящему времени результатов исследований М.В. Стогов и Е.Н. Овчинников (2016) для диагностики и оценки прогноза развития ОА обоснованно уже сейчас рекомендуют использовать тесты на полиморфные варианты гена VDR. Полученные нами результаты также свидетельствуют о том, что тест на полиморфизм rs1544410 гена VDR может быть важным и многообещающим биомаркером развития ОА. Использование его совместно с другими показателями может позволить заблаговременно выявлять лиц с высокой предрасположенностью к заболеванию суставов и рекомендовать им соответствующие профилактические мероприятия. Заключение При сравнительной оценке результатов молекулярно-генетического обследования 157 женщин постменопаузального возраста, имеющих ОА, и 326 условно здоровых женщин аналогичного возраста установлено неравномерное распределение среди них генотипов полиморфизма rs1544410 гена VDR (р=0,008). Частота регистрация генотипа GG полиморфизма rs1544410 значительно выше при ОА, чем среди здоровых женщин (OR=1,82; 95% CI: 1,24-2,68; р=0,003). Полиморфизм rs10735810 гена VDR не имеет ассоциацию с ОА (р>0,05). Полученные результаты исследований свидетельствуют о необходимости проведения дальнейших исследований этиопатогенеза остеоартрита, комплексной оценки вклада различных факторов в предрасположенность к развитию заболевания суставов. Знание роли модифицируемых и немодифицируемых факторов остеоартрита, в том числе генетических, открывает перспективы для развития персонализированного подхода - математическому прогнозированию степени предрасположенности к заболеванию у конкретного индивидуума задолго до манифестации заболевания, что даст возможность заблаговременно активно использовать потенциально защитные средства и подходы, ведущие к предупреждению или замедлению дегенеративно-дистрофического поражения суставов.

Об авторах

Григорий Анатольевич Игнатенко

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Email: email@example.com
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой пропедевтической и внутренней медицины ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького» Минздрава России Россия, 283003, Донецк, пр. Ильича, 16

Наталья Анатольевна Резниченко

Медицинская академия им. С. И. Георгиевского Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского»

Email: email@example.com
доктор медицинских наук, профессор кафедры акушерства, гинекологии и перинатологии медицинской академии им. С.И. Георгиевского ФГАОУВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» Минобрнауки России Россия, 295051, Симферополь, бульвар Ленина, 5/7

Павел Николаевич Федуличев

Медицинская академия им. С. И. Георгиевского Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского»

Email: email@example.com
кандидат медицинских наук, доцент кафедры топографической анатомии и оперативной хирургии медицинской академии им. С.И. Георгиевского ФГАОУВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» Минобрнауки России Россия, 295051, Симферополь, бульвар Ленина, 5/7

Эдуард Апетнакович Майлян

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Email: email@example.com
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии и аллергологии ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького» Минздрава России Россия, 283003, Донецк, пр. Ильича, 16

Список литературы

Дополнительные файлы