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

ВОВЛЕЧЕННОСТЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА ТРАНСФОРМИРУЮЩЕГО ФАКТОРА РОСТА В РАЗВИТИИ АБДОМИНАЛЬНЫХ ГРЫЖ У ЧЕЛОВЕКА

Барт И.И. 1, 2 Иванов В.П. 2 Иванов С.В. 2 Трубникова Е.В. 3
1 НИИ экологической медицины курского государственного медицинского университета
2 ГОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Росздрава»
3 ГОУ ВПО «Курский государственный университет»
В статье представлен полиморфизм гена трансформирующего фактора роста у больных с абдоминальными грыжами. Основным патофизиологическим механизмом развития абдоминальных грыж – нарушение качественной структуры соединительной ткани. Трансформирующий фактор роста является цитокином, модулирующим клеточный роста, воспаление, пролиферацию и дифференцировку внеклеточного матричного депонирования и апоптоза. Известно 8 его полиморфизмов. В данном исследовании был проведен анализ полиморфизма -509 С/Т. Исследование проведено на 289 пациентах. 143 человека с абдоминальными грыжами и 146 человек контрольной группы. Различий по половозрастному составу между группами отсутствовали. Молекулярно-генетический анализ производился методикой ПЦР-ПДРФ. В результате проведенного исследования были найдены статистически достоверные различия в частотах аллелей данного полиморфизма между группами. А также были найдены различия между частотой диких и мутантных генотипов со значительным смещением в сторону мутантных генотипов в группе больных с абдоминальными грыжами по сравнению с лицами контрольной группы.
полиморфизм генов.
ПЦР-ПДРФ анализ
трансформирующий фактор роста
цитокины
послеоперационные вентральные грыжи
абдоминальные грыжи
1. Горбунов О. М. Некоторые организационные вопросы лечения ущемленных грыж живота / О. М. Горбунов, М. Х. Ашхамов, В. Ф. Даничкин // Вестн. хирургии. - 1993. - № 1. - С. 118-120.
2. Зубова С. Г. Молекулярные механизмы действия фактора некроза опухолей α и трансформирующего фактора роста в в процессе ответа макрофага на активацию / С. Г. Зубова, Б. В. Окулов // Иммунология. - 2001. - № 5. - С. 18-22.
3. Нелюбин П. С., Галота Е. А., Тимошин А. Д. Хирургическое лечение больных с послеоперационными и рецидивными вентральными грыжами // Хирургия - 2007. - № 7. - С. 69-74.
4. Послеоперационные вентральные грыжи / Н. М. Скутельский, Д. У. Душан, Н. В. Парахоняк, Д. И. Соловьёва // Хирургия. - 1982. - № 10. - С. 57-60.
5. Annes J., Munger J., Rifkin D. Making sense of latent TGF-beta activation // J. Cell. Sci. - 2003. - Vol. 116. - P. 217-224.
6. Blobe G., Schiemann W., Lodish H. Role of transforming growth factor beta in human disease // N. Engl. J. Med. - 2000. - Vol. 342. - P. 1350-1358.
7. Br Dieckgraefe B. K., Stenson W. F., Alpers D. H. Gastrointestinal epithelial response to injury // Curr Opin Gastroenterol. - 1996. - № 12. - С. 109-114.
8. Dieckgraefe B. K., Stenson W. F., Alpers D. H. Gastrointestinal epithelial response to injury // Curr Opin Gastroenterol. - 1996. - № 12. - С. 109 - 114.
Введение

На протяжении последних десятилетий количество грыженосителей остается стабильным и составляет 3-6 % численности населения [4]. В общехирургических стационарах пациенты с грыжами составляют до 10 %, а операция герниопластика является одной из распространенных, достигая 10-21 % [1].

Абдоминальные грыжи выходят через «слабые места» брюшной стенки, это, в большинстве своем, грыжи белой линии живота, пупочные грыжи и послеоперационные вентральные грыжи, которые являются самым частым осложнением в абдоминальной хирургии и занимают лидирующее положение по количеству среди всех абдоминальных грыж [3]. Независимо от вида грыжи в основе лежат одинаковые процессы патогенеза, а именно несостоятельность соединительной ткани в месте выпячивания. Причины данного явления, вероятно, кроются в генетических нарушениях синтеза коллагеновых волокон, которые составляют основу соединительной ткани. В связи с этим важными являются механизмы правильного синтеза коллагена, четкости работы процессов его дифференцировки, а также немаловажную роль играют процессы его катаболизма.

Трансформирующий фактор роста (TGF-β) - это мультипотентный цитокин, являющий­ся важным модулятором клеточного роста, воспаления, пролиферации и дифференцировки внеклеточного матричного депонирования и апоптоза [5]. TGF-β ин­гибирует пролиферацию и миграцию гладкомышечных и эндотелиальных клеток [6], оказывает ингибирующие эффекты на иммунную систему, подавляя гемопоэз и провоспалительный цитокиновый ответ. TGF-β контролирует дифференциацию, пролиферацию и активацию всех иммунных клеток, заживление раны, процессы ангиогенеза, вовлечен в процессы аутоиммунного ответа, опуртонистического инфицирования, фиброзных осложнений и т.п. [8]. Обладает хемотаксическими свойствами и может стимулировать продукцию таких цитокинов как ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-альфа в очагах воспаления [7].

Цель исследования

Итак, целью нашего исследования явилось изучение полиморфизма гена  TGF-β1 509 C/T у больных с абдоминальными грыжами.

Материалы и методы

Материалом для исследования послужила выборка из 289 пациентов, представителей русской национальности, уроженцев Курской области, находившихся на стационарном лечении в отделении общей хирургии Курской областной клинической больницы. Забор материала проводился на месте.

Экспериментальная группа больных составила 143 человека с абдоминальными грыжами. Из них - 112 женщин и 31 мужчина. Средний возраст больных составил 54,4 ± 10,9 года. Преобладающей возрастной группой были люди от 51 до 60 лет (45 человек). Вторыми по величине были возрастные группы 41-50 лет и 61-70 лет, по 18,2 % и 23,7 % соответственно. 9 % и 7,3 % составили больные в возрастах - 31-40 лет и более 71 года соответственно.

Контрольная группа составила 146 человек. В нее вошли люди без грыжевой болезни, без тяжелых соматических патологий - таких: онкологические заболевания,  сахарный диабет, тяжелые формы ишемической болезни сердца (в том числе инфаркты миокарда), артериальной гипертензии и др., находившиеся на стационарном лечении в отделении общей хирургии. Из них 119 женщин и 27 мужчины. Средний возраст их составил 51,2 ± 12,6 года. Преобладающей возрастной группой, так же как и в экспериментальной группе, были лица 51-60 лет (49 человек).

ПЦР-анализ

Для анализа полиморфизма -509 C/T в гене TGF-β1  была произведена амплификация фрагментов промоторной области данного гена с использованием следующих праймеров: прямой - 5'-CAGTAAATGTATGGGGTCGCAG-3', обратный праймер - 5'-GGTGTCAGTGGGAGGAGGG-3'. Условия ПЦР были следующие: 3 минуты денатурации при температуре 94 °C, далее 35 циклов 94 °C 60 сек., 61 °C 60 сек., 72 °C 60 сек., заверщающий шаг 72 °C в течение 10 минут. Продукты ПЦР-реакции были визулизированы в трансиллюминаторе под ультрафиолетовым светом после электрофореза на 3,5 % агарозном геле с добавлением бромистого этидия. Для ПДРФ анализа была использована растриктаза  Bse21 I. Рестрикция производилась при 37 °C в течение 10 часов. Для разделения продуктов рестрикции производился электрофорез на 3,5 % агарозном геле в течении 40 минут. Аллель С имела 1 фрагмент длиной 153 п.н., аллель T имела 2 фрагмента длиной 116+36 п.н., гетерозиготные особи имели комбинацию из всех 3 фрагментов - 153, 116, 36 п.н.

Амплификация производилась методикой ПЦР-ПДРФ. Амплификацию проводили на многоканальном термоциклере ²Терцик² (НПО ²ДНК-Технология², Москва). С целью оптимизации ПЦР для каждой пары праймеров рассчитывали оптимальный температурно-временной режим отжига и подбирали соответствующую концентрацию MgCl2.

Статистические методы

Для оценки соответствия распределений генотипов и для сравнения частот аллелей и генотипов в выборках больных и здоровых людей использовали критерий Хи-квадрат Пирсона с поправкой Йейтса на непрерывность. Ожидаемую гетерозиготность рассчитывали по Nei, также рассчитывали относительное отклонение ожидаемой гетерозиготности от наблюдаемой.

Для сравнения частот аллелей и генотипов между группами больных и здоровых людей также использовали критерий Хи-квадрат с поправкой Йетса на непрерывность [Пузырев, Фрейдин и др., 2009]. Об ассоциации аллелей или генотипов с предрасположенностью к послеоперационному грыжеобразованию судили по величине отношения шансов (OR).

Во всех случаях уровень статистической значимости принимали за 95 % (р < 0,05).

Результаты

Распределение частот генотипов данных полиморфизмов и их соответствие популяционному равновесию Харди - Вайберга (РХВ) проводилось раздельно в экспериментальной и контрольной группах. Результаты данного анализа представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Распределение частот генотипов и значения гетерозиготности по полиморфным вариантам генов в контрольной выборке

Ген

Полиморфизм и его локализация в гене

генотип

Распределение генотипов

Уровень гетерозигот-

ности

χ2,

(p)

Ho

He

TGF-β1 

509 С/Т

509 СС

46

39,3 %

0.364

0.488

3,54 (p>0,05)

509 СТ

43

36,8 %

509 ТТ

28

23,9 %

Ho - наблюдаемая.

He - ожидаемая гетерозиготность.

χ2 Пирсона и достигнутый уровень значимости для теста на РХВ (df=1).

Таблица 2

Распределение частот генотипов и значения гетерозиготности по полиморфным вариантам генов в экспериментальной группе

Ген

Полиморфизм и его локализация в гене

генотип

Распределение генотипов

Уровень гетерозигот-

ности

χ2,

(p)

Ho

He

TGF-β1 

509 С/Т

509 СС

34

23,6%

0.444

0.497

0,9 (p>0,05)

509 СТ

64

44,4%

509 ТТ

46

32%

H0 - наблюдаемая.

He - ожидаемая гетерозиготность.

χ2 Пирсона и достигнутый уровень значимости для теста на РХВ (df=1)

В обеих группах распределение частот генотипа соответствовало критерию Харди -Вайнберга.

Далее был проведен сравнительный анализ частот аллелей и частот генотипов в обеих выборках и их сравнительный анализ между собой. Получены отношения шансов (OR).

Таблица 3

Сравнительная характеристика частот аллелей и частот генотипов полиморфизма гена TGF-β1 509 C/T в экспериментальной и контрольной группах

Аллели

Частоты аллелей

Критерий различий χ2, (p)

OR

Больные

Контроль

509 С

0.458

0.577

7,27 (0,007)*

0,62

509 Т

0.542

0.433

1,61

Генотипы

Частоты генотипов

Критерий различий χ2, (p)

OR

Больные

Контроль

509 СС

0,236

0,393

7,59 (0,02)*

0,48

509 СТ

0,444

0,368

1,38

509 ТТ

0,319

0,239

1,49

По данным таблицы 3 видно, что имели место статистически достоверные различия между группами по частоте аллелей, критерий χ2 составил 7,27 . Отношение шансов для мутантного аллеля Т составило 1,61. По частотам генотипов также были выявлены статистически достоверные различия, χ2 составил 48,67. Для дикого генотипа СС отношение шансов 1,49.

Обсуждение

Учитывая полученные данные, можно утверждать, что у лиц, имеющих мутантный генотип ТТ полиморфизма 509 С/Т гена TGF-β1, риск заболеть абдоминальной грыжей составляет более чем 7:1. При этом у людей с диким генотипом СС отношение шансов составил всего 0,15. В связи с этим, можно заключить, что мутантный аллель Т ассоциирован с риском развития абдоминальных грыж. Наличие мутантного генотипа данного гена может служить прогностическим признаком развития послеоперационных вентральных грыж, что необходимо учитывать при формировании тактики хирургического лечения.

Рецензенты:

Полоников Алексей Валерьевич, доктор медицинских наук, профессор кафедры биологии, медицинской генетики и экологии Курского государственного медицинского университета Минздрава России, г. Курск.

Солодилова Марья Андреевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры биологии, медицинской генетики и экологии Курского государственного медицинского университета Минздрава России, г. Курск.


Библиографическая ссылка

Барт И.И., Иванов В.П., Иванов С.В., Трубникова Е.В., Барт И.И. ВОВЛЕЧЕННОСТЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА ТРАНСФОРМИРУЮЩЕГО ФАКТОРА РОСТА В РАЗВИТИИ АБДОМИНАЛЬНЫХ ГРЫЖ У ЧЕЛОВЕКА // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8135 (дата обращения: 12.12.2019).

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