изучение полиморфизмов гена рецептора витамина д

ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНА РЕЦЕПТОРА ВИТАМИНА Д (VDR)
У КАЗАХСТАНСКИХ ЖЕНЩИН
Жакупова А.C., Акильжанова А.Р., Кабылова С.А., Нышанбеккызы Б., Нуркина Ж.М.
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК,г.Астана,
Павлодарский филиал ГМУ, г.Семей
С возрастом у женщин возрастает риск снижения минеральной плотности костей
(МПК), что ведет к таким состояниям, как остеопороз и его различным проявлениям. Среди
факторов, оказывающих влияние на риск развития остеопении и остеопороза, как следствие
изменения МПК, немаловажную роль играет наследственность. В ходе исследований была
выявлена взаимосвязь гена рецептора витамина Д (VDR) и вышеперечисленных болезней.
Витамин Д взаимодействует с своим рецептором, играет важную роль в кальциевом и
фосфорном гомеостазе, регулируя рост и дифференцировку клеток костей, кишечной
абсорбции кальция и секреции паращитовидных гормонов. Полиморфизмы гена VDR
ассоциированы с циркулирующим уровнем остеокальцина, массой и минеральной
плотностью кости, остеопоретическими переломами костей [1].
33
Полиморфизмы в гене рецептора витамина Д (VDR) обуславливают генетическую
изменчивость МПК. Выявление полиморфизма гена VDR - rs731236 TaqI (T/C),
расположенного в экзоне 9, rs7975232 ApaI (G/T transversion) и rs1544410 BsmI (A/G
transition) находящихся в интроне 8, позволит выявить ассоциации между
вышеперечисленными полиморфизмами и уменьшением костной массы и расширить
возможности раннего, досимптоматического выявления лиц группы высокого риска развития
остеопороза.
Проблема изучения данных полиморфизмов остается актуальной с момента первого
описания роли аллелей гена VDR в формировании минеральной плотности костей. Такие
ассоциации были исследованы в европейских популяциях [2], в то время как в азиатских
исследований полиморфизмов гена рецептора к витамину Д встречается недостаточно [3].
Цель исследования: Установить частоту аллелей полиморфизмов гена рецептора
витамина Д у казахстанских женщин репродуктивного возраста и выявить возможные
ассоциации с развитием остеопении и остеопороза.
Материалы и методы: В исследование были включены 102 практически здоровые
женщины, проживающих в Павлодарской области в возрасте 17-56 лет (средний возраст 31,9
± 9,7 лет), которые обращались за консультацией в Диагностический центр г. Павлодара.
Национальный состав исследуемых распределился следующим образом: 69 казашек, 33
русских, 1 немка и 1 грузинка. Все участницы дали письменное информированное согласие
на участие в исследовании. МПК была измерена ультразвуковой костной денситометрией
(DEXA) в Диагностическом центре г. Павлодара. У всех участниц исследования был
проведен забор крови с хранением при (-20°C) до анализа. ДНК выделяли из венозной крови
с использованием Wizard® Genomic DNA Purification kit (Promega, USA) в соответствии с
протоколами производителя с некоторой модификацией. Дизайн праймеров проводился с
помощью Primer 3 . Генотипирование трех наиболее распространенных полиморфизмов VDR
(rs731236 (TaqI), rs7975232 (ApaI), rs1544410 (BsmI)) проводилось методом прямого
секвенирования на 3730xl DNA Analyzer (Applied Biosystems, USA) с использованием Big
Dye Terminator Kit 3.0 для сиквенс реакций. Статистический анализ был проведен в
программе MS Excel 2007.
Результаты: Из 102 женщин, включенных в исследование, генотипирование было
проведено у 94, из-за плохого качества ДНК 8 образцов. В общей группе обследованых
женщин полиморфизм VDR rs731236 (TaqI) встречался наиболее часто в гомозиготном (wild
- дикий тип, немутантный вариант) состоянии ТТ - 47 (50%), среди казашек и русских - 50%
и 52% соответственно. Полиморфизм VDR rs7975232 (ApaI) наиболее часто встречался в
гетерозиготном состоянии – АС 51% в общей группе, среди казашек и русских 54,5% и
41,5% соответственно. Мутантный вариант полиморфизма VDR rs731236 (TaqI) СС
встречался в общей группе 11%, казашек и русских 8% и 21%, соответственно.
Полиморфизм VDR rs1544410 (BsmI) наиболее часто встречался в гетерозиготном и
гомозиготном мутантном состоянии как в общей популяции, так и среди казашек и русских.
У представительниц другой национальности (немка, грузинка) все три полиморфизма
встречались в гетерозиготном состоянии (TaqI - CT, ApaI - AC, BsmI - AG).
Результаты денситометрии выявили 51 здоровых (Т-критерий>-1), 48 женщин с
остеопенией Т-критерий {-1;-2}, 3 женщины с остеопорозом Т-критерий {-2;-3}.
Гомозиготное состояние (TT) полиморфизма VDR rs731236 (TaqI) наиболее часто
встречается в группе здоровых лиц (51 человек) в 40% случаев, а у участниц с остеопенией в
23% случаев. А среди казашек с остеопенией преобладал гетерозиготный вариант
полиморфизма VDR rs731236 (TaqI) СТ - 26%. У лиц с остеопорозом русской
национальности выявлен мутантный вариант СС (33%) полиморфизма VDR rs731236 (TaqI),
мутантный вариант АА (50%) полиморфизма и VDR rs7975232 (ApaI), тогда как у лиц
казахской национальности выявлены только гомозиготные немутантные аллели данных
полиморфизмов.
34
Полиморфизм VDR rs7975232 (ApaI) наиболее часто встречается в гетерозиготном
состоянии АС (42% у здоровых казашек, 13% у здоровых русских); при остеопении также
преобладал гетерозиготный вариант, однако наблюдается тенденция увеличению
процента гомозиготных мутантных вариантов у казашек.
Полиморфизм VDR rs1544410 (BsmI) наиболее часто встречается в гетерозиготном
и гомозиготном мутантном состоянии, как среди казашек, так и среди русских женщин AG 28% и 12% соответственно у здоровых, 35% и 10% соответственно у лиц с
остеопенией; гомозиготный мутантный вариант GG – 22% и 28% у здоровых лиц, 35% и
10% у лиц с остеопенией. Полиморфизм VDR rs1544410 (BsmI) в гетерозиготном
состоянии увеличивает риск переломов в 1,5 раза, а в гомозиготном состоянии в более чем
2 раза [4]. Достоверных отличий по частоте изучаемых полиморфизмов у казашек и
русских не наблюдалось.
Выводы: Полиморфизм VDR rs731236 (TaqI) наиболее часто встречался в
гомозиготном состоянии (дикий тип), полиморфизм VDR rs7975232 (ApaI) наиболее часто
встречался в гетерозиготном состоянии, напротив, полиморфизм VDR rs1544410 (BsmI)
встречался наиболее часто в гетерозиготном и мутантном гомозиготном состоянии среди
обследованных женщин репродуктивного возраста. Статистически достоверных отличий
между группами разных национальностей в нашем исследовании не было выявлено.
Результаты денситометрии показали, что из 102 участниц 51 (50%) не имели признаков
остеопении, 48 (47%) женщин с остеопенией, 3 (3%) женщин с остеопорозом. Необходимо
проводить дальнейшие исследования по выявлению взаимосвязи генотипов гена VDR с
риском развития остеопороза с привлечением большего количества участниц
исследования.
Лиетратура
1. Morrison NA, Qi JC, Tokita A, Kelly PJ, Crofts L, Nguyen TV, Sambrook PN,
Eisman JA. Prediction of bone density from vitamin D receptor alleles. Nature 367, 284-287
(1994 Jan 20).
2. Willing M, Sowers M, Aron D, Clark MK, Burns T, Bunten C, Crutchfield M,
D'Agostino D, Jannausch M. Bone mineral density and its change in white women: estrogen and
vitamin D receptor genotypes and their interaction. J Bone Miner Res. 1998 Apr;13(4):695-705.
3. Liu YZ, Liu YJ, Recker RR, Deng HW. Molecular studies of identification of genes
for osteoporosis: the 2002 update. J Endocrinol. 2003 May;177(2):147-96.
4. Garnero P, Munoz F, Borel O, Sornay-Rendu E, Delmas PD. Vitamin D receptor gene
polymorphisms are associated with the risk of fractures in posmenopaual women, independently
of bone mineral density. J Clin Endocrinol Metab. 2005 Aug;90(8):4829-35.