Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛИМОРФИЗМА VAL66MET ГЕНА BDNF НА СЫВОРОТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ МОЗГОВОГО НЕЙРОТРОФИЧЕСКОГО ФАКТОРА У БОЛЬНЫХ ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИЕЙ

Колесниченко Е.В. 1 Барыльник Ю.Б. 1 Голимбет В.Е. 2 Бородулин В.Б. 1 Федотов Э.А. 3
1 ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России»
2 Научный центр психического здоровья РАМН
3 Центр ДНК исследований
Было проведено исследование влияния генетического полиморфизма Val66Met гена мозгового нейротрофического фактора (BDNF) на сывороточный уровень BDNF у больных параноидной шизофренией на примере популяции Саратовской области (Россия). В исследовании принимали участие больные параноидной шизофренией (n = 94) и группа здоровых испытуемых (n = 41). Исследовали полиморфизм Val66Met (аллели Val и Met) для гена мозгового нейротрофического фактора BDNF (rs6265 G>A). Концентрацию BDNF в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа. Средние показатели уровня мозгового нейротрофического фактора у больных параноидной шизофренией статистически значимо не отличались от аналогичных показателей здоровых лиц. В ходе проведённого исследования была впервые обнаружена ассоциация полиморфизма Val66Met гена BDNF с уровнем белка BDNF в сыворотке крови больных параноидной шизофренией. Аллель Met для полиморфизма Val66Met гена BDNF связана с увеличением периферического уровня мозгового нейротрофического фактора.
мозговой нейротрофический фактор
ген BDNF
шизофрения
1. Галактионова Д.Ю., Гра О.А., Низамутдинов И.И., Шершов В.Е., Кузнецова В.Е., Чудинов А.В., Гареева А.В., Закиров Д.Ф., Хуснутдинова Э.К., Лысов Ю.П., Наседкина Т.В. Анализ ассоциации полиморфизма генов HTR2A, BDNF и SLC6A4 с развитием параноидной формы шизофрении и суицидального поведения // Журнал неврологии и психиатрии. – 2012. – № 10. – С. 39-44.
2. Алфимова М. В., Лежейко Т. В., Голимбет В. Е., Коровайцева Г.И., Лаврушина О.М., Колесина Н.Ю., Фролова Л.П., Муратова А.А., Абрамова Л.И., Каледа В.Г. Исследование связи полиморфных маркеров генов мозгового нейротрофического фактора и рецептора серотонина типа 2А с показателями произвольного и непроизвольного зрительного внимания при шизофрении // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2008. – № 4. – С. 62-69.
3. Колесниченко Е.В., Вильянов В.Б Особенности перекисного окисления липидов и нейротрофической регуляции при параноидной шизофрении // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2008. – Т. 4. – № 3. – С. 81-83.
4. Колесниченко Е.В. Клинико-терапевтические аспекты дифференцированного применения нейролептиков с учетом показателей перекисного окисления липидов и мозгового нейротрофического фактора: дис. … канд. мед. наук. – М., 2009. – С. 52-104.
5. Колесниченко Е.В., Барыльник Ю.Б., Голимбет В.Е. Эффективность краткосрочной купирующей терапии у больных параноидной шизофренией с ранним началом с учётом полиморфизма гена BDNF // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6; URL: www.science-education.ru/113-11406 (дата обращения: 07.11.2014).
6. Коломеец Н.С. Патология гиппокампа при шизофрении // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. – 2007. – Т. 107. – № 12. – С. 108-113.
7. Леонов В.П. Обработка экспериментальных данных на программируемых микрокалькуляторах. – Томск: ИЗД-ВО ТГУ, 1990. – 376 с.
8. Сэдок Б., Каплан Г.И. Клиническая психиатрия. – М.: Медицина, 2002. – С. 162.
9. Association analysis of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) gene Val66Met polymorphism in schizophrenia and bipolar affective disorder / Skibinska M, Hauser J, Czerski PM, Leszczynska-Rodziewicz A, Kosmowska M, Kapelski P, Slopien A, Zakrzewska M, Rybakowski JK.// World J Biol Psychiatry. – 2004. – Vol. 5, N 4. – P. 215-20.
10. Brain-derived neurotrophic factor val66met polymorphism affects human memory-related hippocampal activity and predicts memory performance / Hariri AR, Goldberg TE, Mattay VS, Kolachana BS, Callicott JH, Egan MF, Weinberger DR // J Neurosci. – 2003. – Vol. 23, N 17. – P. 6690–6694.
11. Sanfeliu N. Exposure to NMDA increases release ofarachidonic acid in primary cultures of rat hippocampal neurons and not in astrocytes // Brain Res. – 1990. – Vol. 259, N 2. – P. 241-248.
12. The Met allele of the BDNF Val66Met polymorphism is associated with increased BDNF serum concentrations / Lang UE, Hellweg R, Sander T, Gallinat J. //Mol Psychiatry. – 2009. – Vol. 142, N 14 – P. 120–122.
Проблема шизофрении является одной из наиболее актуальных как для современной клинической психиатрии, так и для науки о мозге человека в целом. По оценкам специалистов этому заболеванию подвержено около 1% всего населения индустриально развитых стран. Во всем мире ежегодно регистрируется около 2 млн новых случаев заболевания шизофренией [8]. Современный этап в изучении шизофрении характеризуется значительным расширением исследований, направленных на выявление биологических процессов, определяющих возникновение и развитие шизофренического процесса.

Белок, называемый мозговым нейротрофическим фактором (brain-derivedneurotrophicfactor - BDNF), синтезируется глиальными клетками, в норме присутствует в мозге, регулируя рост и деление нейроцитов. В соответствии с одной из современных гипотез патогенеза шизофрении, мозговой нейротрофический фактор может быть причастен к некоторым нейропластическим изменениям мозговой ткани и нарушениям синаптической передачи, встречающимся при шизофрении [11]. Существуют исследования, подтверждающие вовлеченность BDNF в патогенез параноидной формы шизофрении. Снижение сывороточного уровня мозгового нейротрофического фактора коррелирует с тяжестью, длительностью заболевания и результативностью лечения [3, 4].

Активно изучается влияние гена BDNF на развитие и проявления шизофрении [1, 2, 5, 9]. В доступной литературе нам не встретились данные об исследовании влияния генетического полиморфизма гена BDNF на сывороточный уровень мозгового нейротрофического фактора у больных шизофренией. Механизмы генетической регуляции секреции мозгового нейротрофического фактора в норме и патологии требуют уточнения, что делает актуальным настоящее исследование.

Цель исследования: определение влияния Val66Metполиморфизма гена BDNF на сывороточный уровень мозгового нейротрофического фактора у больных параноидной шизофренией.

Материалы и методы

В исследование были включены 94 пациента (средний возраст - 28,9+ 0,8 лет), страдающих параноидной шизофренией (F 20.0 по критериям МКБ-10), проходивших лечение по поводу обострения психотической симптоматики в психиатрических стационарах г. Саратова и Саратовской области. Из них 44 женщины, 50 мужчин.

Контрольную группу составили соматически и психически здоровые лица, не имеющие семейной отягощенности по шизофрении (всего 41 человек, из них женщин - 20, мужчин - 21), сопоставимые по возрасту, из числа жителей Саратова и Саратовской области.

Исследование было одобрено Этическим комитетом ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» (протокол № 2 от 13.10.2009 г). Все больные и лица контрольной группы дали информированное согласие на участие в исследовании.

Материалом исследования являлась периферическая венозная кровь пациентов, взятая из кубитальной вены. Материалы для генотипирования отправлялись в лабораторию клинической генетики НЦПЗ РАМН (зав. лабораторией - д.б.н. В.Е. Голимбет), где из образцов крови выделяли ДНК с помощью фенол-хлороформного метода. Исследовали полиморфизм Val66Met (аллели Val и Met) - для гена BDNF(rs6265 G>A). Генотипирование проводили путем амплификации ДНК в полимеразной цепной реакции с использованием термоциклера Терцик (ДНК технологии)

Концентрацию BDNF в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа с использованием набора ChemiKineTM Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Sandwich ELISA Kit (ИФА, США/Канада) согласно методике производителя. Биохимические исследования выполнены в лаборатории ООО «Центр ДНК исследований» г. Саратова (зав. лабораторией - к.м.н. Э.А. Федотов).

Статистический анализ данных выполнен в Центре «Биостатистика» (руководитель - к.т.н. В.П. Леонов). Процедуры статистического анализа выполнялись с помощью статистических пакетов SAS 9.3, STATISTICA 10 и IBM-SPSS-21. Критическое значение уровня статистической значимости (р) при проверке нулевых гипотез принималось, равным 0,05. В случае превышения достигнутого уровня значимости статистического критерия этой величины, принималась нулевая гипотеза. Для сравнения центральных параметров распределений признаков в группах сравнения использовались непараметрические методы: дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса с ранговыми метками Вилкоксона и критерий Ван дер Вардена [7]. Для всех количественных признаков в сравниваемых группах производилась оценка средних арифметических и среднеквадратических (стандартных) ошибок среднего. Эти дескриптивные статистики в тексте представлены как M ± m, где М - среднее, а m - ошибка среднего.

Результаты

На первом этапе исследования проведено сравнение сывороточного уровня BDNF между группами больных шизофрений и здоровых лиц. Средний уровень мозгового нейротрофического фактора у больных параноидной шизофренией статистически значимо не отличался от аналогичного показателя здоровых лиц (976,05 ±1679пг/мл и 1019,91 ± 830.5пг/мл соответственно;χ2 = 1,8; р = 0,17).

В ходе генотипирования среди страдающих параноидной шизофренией генотип ValValгена BDNF был обнаружен у 66 человек, генотип ValMet - у 25, генотип MetMet - у 3. Частоты аллелей составили 0,86 (Val) и 0,16 (Met). В группе здоровых лиц генотип ValValгена BDNF был обнаружен у 21 человека, генотип ValMet - у 20, генотип MetMet отсутствовал. В связи с малочисленностью гомозигот MetMet и с целью снижения вероятности получения ложноположительных результатов было проведено объединение групп с выявленными генотипами. Подобное объединение генотипов считается корректным и ранее использовалось в ряде работ [2, 5]. Генотипы ValMet и MetMet гена BDNF объединили в группу, обозначенную Met+, генотип ValVal, соответственно, получил обозначение Met-. Среди больных шизофренией в группу Met- вошли 66 человек, группу Met+ составили 28 человек. Среди здоровых лиц в группу Met- вошли 21 человек, группу Met+ составили 20 человек.

Среднее содержание в сыворотке мозгового нейротрофического фактора у носителей генотипа Met+ было выше как у здоровых лиц, так и у больных параноидной шизофренией. В группе страдающих шизофренией сывороточный уровень белка BDNF у носителей аллеля Met статистически значимо превосходил аналогичный показатель пациентов с отсутствием данного аллеля в генотипе. Полученные результаты наглядно представлены в таблице 1.

Таблица 1

Средние значения сывороточного уровня BDNF(пг/мл) у больных шизофренией и здоровых лиц в зависимости от аллельного варианта гена BDNF(полиморфизм Val66Met)

 

Группы

Генотипы гена BDNF

p-value

Критерий Ван дер Вардена

Met-

 

Met+

Больные параноидной шизофренией (n = 94)

700,3±512,2

1594,2±2862,0

0,043

Здоровые лица (n = 41)

846,9±760,9

1201,5±880,4

0,176

Полученные нами данные согласуются с результатами исследования LangU.E. с соавторами [12], проведённого на репрезентативной выборке из числа здоровых добровольцев, свидетельствующего о снижении сывороточной концентрации BDNFу носителей ValValгенотипов в сравнении с носителями генотипа ValMet. В другом исследовании Met аллель гена BDNF была связана с аномальной внутриклеточной секрецией BDNF и с нарушениями структуры и функции гиппокампа [10]. Современные данные нейровизуализации свидетельствуют о структурно-функциональной патологии гиппокампа при шизофрении [6]. Можно предположить, что увеличение периферического уровня BDNF, определяемого в сыворотке крови страдающих шизофренией носителей аллеля Metгена BDNF, является компенсаторным ответом на дефектную секрецию внутриклеточного BDNF в центральной нервной системе. Механизмы генетической регуляции синтеза белка BDNFу больных параноидной шизофренией аналогичны таковым у здоровых лиц.

Выводы

В ходе проведённого исследования была впервые обнаружена ассоциация полиморфизма Val66Metгена BDNFс уровнем белка BDNF в сыворотке крови больных параноидной шизофренией. Аллель Met для полиморфизма Val66Met гена BDNF связана с увеличением периферического уровня мозгового нейротрофического фактора.

Рецензенты:

Семке А.В., д.м.н., профессор, заведующий отделением эндогенных расстройств ФГБУ «Научно-исследовательский институт психического здоровья» Сибирского отделения РАМН, г. Томск.

Каледа В.Г., д.м.н., главный научный сотрудник отдела по изучению эндогенных психозов и аффективных состояний ФГБУ «Научный центр психического здоровья» РАМН, г. Москва.


Библиографическая ссылка

Колесниченко Е.В., Барыльник Ю.Б., Голимбет В.Е., Бородулин В.Б., Федотов Э.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛИМОРФИЗМА VAL66MET ГЕНА BDNF НА СЫВОРОТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ МОЗГОВОГО НЕЙРОТРОФИЧЕСКОГО ФАКТОРА У БОЛЬНЫХ ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15618 (дата обращения: 12.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074