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.