Состояние системы гемостаза при репродуктивной дисфункции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

БАЛТИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ

ИММАНУИЛА КАНТА

(БФУ им. И. Канта)

ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра молекулярной физиологии и биофизики

Зав.кафедрой Допустить к защите

канд. биол. наук директор химико-

_____________Ваколюк И.А. биологического института

«___»______________2016г. канд. биол. наук

__________Патрушев М.В.

«___»_____________2016г.

КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

«Исследование мутаций в генах системы гемостаза при репродуктивной дисфункции»

по специальности «06.05.01» - «Биоинженерия и биоинформатика»

Научный руководитель: Студентки 5-го курса

канд. биол. наук, доцент очной формы обучения

_____________ М.В. Патрушев ________ Толстая А.Д.

«___»_____________2016г. «___»__________2016г.

Калининград

Оглавление

Список сокращений. 3

Введение. 4

Глава 1. Литературный обзор. 7

1.1. Тромбофилия. 7

1.2. Система гемостаза и ее звенья. 8

1.3. Состояние системы гемостаза при репродуктивной дисфункции. 11

1.4. Генетически обусловленные тромбофилии и роль генетических полиморфизмов 15

1.5. Исследуемые гены.. 18

1.5.1. F5. 18

1.5.2. F2. 20

1.5.3. FGB.. 21

1.5.4. GPIIIA.. 22

1.5.5. PAI-1. 23

1.5.6. ITGA2. 24

1.5.7. MTHFR (C677T) 24

1.6. Мировые исследования генов системы гемостаза, сопряженные с репродуктивной дисфункцией. 26

1.6.1 Исследование наследственной формы тромбофилии у женщин с невынашиванием беременности в Польше. 26

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22708328. 27

1.6.2. Исследование корреляции между наследственной формой тромбофилии и репродуктивной дисфункцией в Турции. 28

1.6.3. Исследование генетических маркеров наследственной формы тромбофилии в северо-восточном Иране у женщин с репродуктивной дисфункцией 29

1.6.4. Исследование мутаций в генах системы гемостаза у пакистанских женщин, страдающих невынашиванием беременности. 30

1.6.5. Исследование развития осложнений беременности при сопутствующей тромбофилии в Италии. 31

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26721521. 32

1.6.6. Исследование ДНК-маркеров наследственной тромбофилии у беременных женщин с задержкой внутриутробного роста в Румынии. 32

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25705304. 33

1.6.7. Исследование мутаций в генах системы гемостаза среди женщин, страдающих периодическими выкидышами и тромбозами глубоких вен, в США.. 33

1.6.8. Исследование наследственной формы тромбофилии у греческих женщин, страдающих рецидивирующей потерей плода. 34

1.6.9. Исследование корреляции между мутациями в гене PAI-1 и гене MTHFR и ранним рецидивирующим самопроизвольным абортом. 35

1.6.10 …... 36

Глава 2. Методика и объекты исследования. 37

Глава 3. Результаты исследования. 39

Глава 4. Обсуждение результатов. 63

Выводы.. 67

Заключение. 68

Список литературы.. 69

Список сокращений

АДФ - Аденозиндифосфат

АФА – антифосфолипидные антитела

АФС – антифосфолипидный синдром

АРС - активированный протеин С

GPIIIa – тромбоцитарный рецептор фибриногена

ITGA-2 – интегрин, тромбоцитарный рецептор к коллагену

MTHFR(677) – ген метилентетрагидрофолатредуктазы

PAI-1 - антагонист тканевого активатора плазминогена

FGB – фибриноген, фактор I свертывания крови

F13А1- фактор XIII свертывания крови

F2 - протромбин, фактор II свертывания крови

F5 - фактор V свертывания крови

F7 – фактор VII свертывания крови

Введение

В современном мире на общий уровень фертильности влияет множество факторов, основополагающим из которых является репродуктивное здоровье. Так, женщина, желающая завести семью и воссоздать здоровое потомство, может столкнуться со многими рисками, которые приводят к репродуктивной дисфункции. Снижение возможности зачатия, потеря способности воспроизводить потомство, ненормальное внутриутробное развитие плода: все это является следствием первопричины – нарушения состояния репродуктивного здоровья.

В наши дни репродуктивную дисфункцию принято рассматривать как мультифакторное состояние, и в последнее время все более актуальной становится проблема нарушения мужской и женской фертильности, приводящей, в большинстве случаев, к бесплодию и невынашиванию беременности.Для сохранения способности воспроизводить потомство необходимо не только уделять внимание своему физиологическому состоянию, но и понимать, что фундаментально процессы нарушения репродуктивной функции возникают на генном уровне.Учитывая последние публикации в данной области, все больше данных появляется о возможном влиянии генных мутаций и полиморфизма генов на нарушение течения беременности. Важно отметить, что на формирование привычного невынашивания, внутриутробной гибели плода, отслойки плаценты, задержки внутриутробного развития и т.д. влияют тромбофилические осложнения.

Для женщины и ее развивающегося ребенка течение и исход проходящей беременности определяется состоянием системы гемостаза. Данная система обеспечивает регуляцию агрегационного состояния крови и поддержание необходимого для организма гемостатического потенциала. Необходимый для полноценной функции объем крови защищен ее циркуляцией в замкнутом сосудистом русле. Так как повреждение стенки сосуда ведет к потере крови, она обладает потенцией к сохранению своего объема за счет образования временной «пробки» (тромба), последующее растворение, или лизис которого происходит параллельно с процессами репарации (восстановления целостности сосуда).

Система гемостаза обеспечивает потенцию к образованию тромба, а сами тромбозы являются следствием наследственных, а также приобретенных факторов или же непосредственно их сочетанием. Но особенно наше внимание должны привлекать генетические факторы, влияющие на протекание беременности. Ведь беременность приводит к существенным изменениям в системе гемостаза, которые в целом выражаются в двукратном усилении коагуляционного потенциала и напряженном состоянии антикоагуляционной защиты.

Генетические мутации производят нарушение механизмов, обеспечивающих равновесие в системе гемостаза, а это в свою очередь приводит к тому, что беременность, как ни одно другое состояние, оказывается фактором наиболее высокого риска развития тромбозов и тромбоэмболических осложнений (тромбофилии).

Цель дипломной работы: проследить корреляцию между мутациями в генах системы гемостаза и развивающейся при этом тромбофилией, являющейся одним из основных факторов репродуктивной дисфункции.

Ниже представлены полиморфизмы, с которыми будет проведена дальнейшая работа. Данные полиморфизмы влияют на уровень репродуктивной недостаточности:

1) полиморфизм rs6025 гена F5 Коагуляционного фактора 5 I69IG>A (Arg506Gln), мутация Лейден;

2) полиморфизм rs1799963 гена F2 Коагуляционного фактора 2/Протромбина (20210 G>А);

3) полиморфизм rs1800790 гена FGB β-фибриногена ( G>А в позиции 455);

4) полиморфизм rs1799768 гена PAI1 Ингибитора активатора плазминогена I типа (5G> 4Gв -675 PLAT);

5) полиморфизм rs5918 гена ITGB3 Гликопротеина 3а (GPIIIA) 1565 T >C (Leu33Pro);

6) полиморфизм rs1126643 гена ITGA2 Гликопротеина Iа (GPIA) 807 C>Т;

7) полиморфизм rs1801133 гена MTHFR Метилентетрагидрофолатредуктазы (677 C>T).

Для проведения данного исследования необходимо выполнить ряд поставленных задач:

1) определить процентное соотношение встречаемости частот аллелей и генотипов по каждому гену в исследуемой и контрольной группах;

2) провести популяционное исследование генов системы гемостаза и сравнить полученные результаты с исследованиями в мире среди европеоидной расы;

3) выявить корреляцию между генетической формой тромбофилии и конкретным аллелем исследуемого генетического локуса;

4) определить риск развития тромбозов и тромбоэмболических осложнений при установленных ассоциациях конкретных алеллей и генотипов.

Глава 1. Литературный обзор

Тромбофилия

Изначально, чтобы понять, что собой представляет тромбофилия, необходимо учесть ее предрасположенность к развитию рецидивирующих сосудистых тромбозов различной локализации. Именно дефекты свертывающей системы крови, а также патологии кровеносной системы, несущие генетический и приобретенный характер, обуславливают данное распространенное заболевание.

Еще в 1884 году выдающийся немецкий физиолог Рудольф Вихров первым посчитал нужным представить тромбоз следствием определенных факторов или же непосредственно их сочетанием. К таким факторам он отнёс стаз крови в венах нижних конечностей, повышенная способность крови к тромбообразованию, а также повреждение стенок сосудов. С тех пор, тромбофилия была признана важным фактором развития тромбоза. [7]

Основные опасные осложнения формируются при образовании тромба, появление которого нарушает естественный нормальный кровоток. Во время беременности например могут возникнуть микротромбозы, которые часто встречаются при повреждении сосудов плаценты, а это в свою очередь является одной из первопричин нарушения клеточного питания плодного яйца и часто приводит к самопроизвольному аборту. [12]

Существуют определенные факторы риска, которые способствуют развитию тромбофилии. Некоторые из них представляют собой приобретенные заболеваниями крови (тромбоцитозы, этиремия), злокачественные аутоиммунные заболевания и артериальную гипертензию. Отдельный критерий риска занимает «наследственная ниша», обусловленная наличием генетической предрасположенности к этому заболеванию. Такой критерий риска вызывает наследственные формы тромбофилии. [25]

Масштабно можно разделить тромбофилии на две основные группы. К первой группе относится такая разновидность заболевания, у которой первопричинами становления болезни считаются несоблюдение нормального клеточного состава крови, а также повреждение ее реологических свойств. В таком случае обычно наблюдается сгущение крови, эритроз, тромбоцитемия. Помимо этого часто можно встретить изменение формы эритроцитов (форменных компонентов крови) и повышение вязкости плазмы. Все перечисленные аспекты приводят к дальнейшему развитию различных заболеваний крови. Ко второй группе относятся такие тромбофилии, которые формируются посредством первичных нарушений гемостаза. Такие тромбофилии предопределены избытком или недостатком факторов свертывания.

Система гемостаза и ее звенья

Система гемостаза представляет собой сложную биологическую систему, обладающей рядом необходимых для организма функций. К таким функциям относят прекращениекровотечений благодаря сохранению структурной целостности стенок кровеносных сосудов, сохранение физиологического постоянства крови, а также достаточно быстрое тромбирование кровеносных сосудов при повреждениях.

Двумя ведущими механизмами, останавливающими кровотечение при различном повреждении стенок сосудов, принято считать первичный гемостаз, который также называют сосудисто-тромбоцитарным,и вторичный (коагуляционный) гемостаз.

Механизм сосудисто-тромбоцитарного гемостаза обуславливает спазм сосудов, что в дальнейшем приводит к механической закупорке сосудов агрегатами тромбоцитов, постепенно образуя «белый тромб».При повреждении стенок кровеносных сосудов начинают оголяться субэндотелиальные тканевые структуры. Этот процесс является пусковым механизмом для дальнейшей скоростной активации тромбоцитов. Под действием коллагена и фактора Виллебранда, являющиймя инициатором адгезии и агрегации тромбоцитов, тромбоциты начинают становиться больше, образуя при этом «отростки-шипы», и тем самым приобретают способность адгезировать к волокнам соединительной ткани вдоль механического повреждения (раны). [13]

В первичном гемостазе в небольших количествах образуется тромбин, который в свою очередь заключает процесс неотъемлемой агрегации тромбоцитов, а также имеет свойство способствовать образованию фибрина, который имеет свойство систематически уплотнять тромбоцитарный сгусток. Сосудисто-тромбоцитарный тромб не считается стабильным и является проницаемым для жидкой части крови. Именно поэтому первичное звено гемостаза работает сообща со вторичным звеном. Второе звено гемостаза представляет собой сложный коагуляционный комплекс, который использует многочисленные факторы свертывания крови для обеспечения плотной закупорки поврежденных сосудов благодаря фибриновому тромбу (красному кровяному сгустку).

Коагуляционный гемостаз начинается с первой фазы - формирования кровяной протромбиназы. В результате такого сложного и многоэтапного процесса в крови накапливается особый комплекс факторов, который умеет превращать протромбин в тромбин.

Существует два пути формирования протромбиназы. Внешний путь инициации протромбиназы начинается с раздражения клеток и высвобождения тканевого фактора III и дальнейшего запуска каскада: первым активируется фактор YII, далее фактор Х, а после II фактор (протромбин). Такой механизм считается короче, чем внутренний. [12] В отличии от внешнего пути свертывания крови, инициация по внутреннему механизму, а также формирование протромбиназы осуществляется за вычетом тканевого тромбопластина. Образование кровяной протромбиназы происходит не так быстро, нежели тканевой. Раздражение сосудистой стенки запускает первичное звено гемостаза (сосудисто-тромбоциатрный комплекс) и является отправной точкой инициации внутреннего механизма свертывания. Происходит активация тромбоцита, который стремится к месту повреждения, поставляя туда последовательно плазменные факторы (факторы ХI, IХ, YIII и IY) Далее в работу вступает Х фактор, который способствует формированию нужного количества протромбиназы.

Вторая фаза протекает под воздействием протромбиназы и регулирует развитие тромбина из неактивного протромбина. Главной функцией протромбиназы во второй фазе является осуществление превращения протромбина II в тромбин IIa. Тромбин IIa является его активной формой протромбина. Протромбин взаимодействуя с ионами кальция и протромбиназой, умело превращается в тромбин.

В третьей фазе фибриноген постепенно формируется в фибрин, здесь же наблюдается повышенное влияние тромбина.Тромбин непосредственно способствует переход фибриногена в фибрин. Изначально формируется фибрин - мономер (Is), затем фибрин - полимер (Ii). Фибринстабилизирующий фактор создает более прочные связи «фибрин – полимер», а сам фибрин постепенно становится нерастворимым. Фибрин принимает конечную форму после ретракции сгустка, которая обеспечивается сократительным белком тромбастенином и ионами кальция. Рестракция делает тромб плотнее, и вскоре он способен полностью прекратить кровотечение.

Общеизвестно, что коагуляция должна осуществляться медленно, и это является абсолютно нормальным физиологическим процессом, протекающим в нашем теле постоянно. Ежедневно в кровотоке безостановочно фибриноген преобразуется в фибрин даже тогда, когда отсутствуют повреждения сосудов. За расщипление и удаление фибрина ответственна система фибринолиза.

Главным компонентом системы фибринолиза принято считать фибринолизин, являющимся в свою очередь ферментом плазмина. [9] При образовании в тромбах высокой концентрации компонентов системы фибринолиза, а также при их слабом ингибировании антиактиваторами и антиплазмином, происходит рождение диссоциирующих комплексов, состоящих из свободно циркулирующего плазмина и его сосудистого активатора. Под действием активного плазмина происходит постепенное расщепление фибриногена/фибрина. [10]

Большее количество продуктов фибринолиза попадает в кровь тогда, когда в тромбах наблюдается лизис. Следовательно, признаком внутрисосудистого свертывания крови является повышенный уровень продуктов фибринолиза в сопровождении с пониженным содержанием плазминогена и его активатора в плазме крови. [14]

Исследуемые гены

F5

Главная роль гена F5 заключена в процессе кодирования аминокислотной последовательности белка фактора Лейдена, что является коагуляционным фактором V (проакцилерином). Благодаря пятому фактору происходит активация протромбина в тромбин. Процентное соотношение распространенности данной мутации этого гена среди европейской расы составляет до 6%. [16]

Проводя исследования в области тромбофилии, лейденская группа ученых первыми смогла расшифровать генную природу нарушения свертываемости крови, возникшей при данной мутации. Отсюда и взялось такое оригинальное название. Мутацию гена пятого фактора свертывания крови можно охарактеризовать следующим образом: происходит замена нуклеотида гуанина на нуклеотид аденин в позиции 1691. Такая эксклюзивная мутация влечет за собой замену аминокислоты аргинина на глутаминовую аминокислоту в позиции 506 в белковой цепи, которая считается продуктом этого гена.

Первая хромосома содержит ген V фактора свертывания крови. Наследование лейденской мутации осуществляется по аутосомно-доминантному принципу. Существует также гетерозиготный вариант: повышенный риск к развитию тромбозов, возникающий при замене R506Q, будет проявляться при присутствии видоизмененного гена исключительно на одной первой хромосоме, т.к. ген фактора V на другой первой хромосоме не является измененным.

Пятый фактор свертывания крови считается высокомолекулярным белком, который входит в состав протромбиназного комплекса. В данном комплексе фактор V работает вместе с фактором Ха, усиливая при этом его активность, а самое главное ускоряя реакцию формирования тромбина в несколько тысяч раз.[17]

Также стоит упомянуть о АРС-резистентности при мутации Лейден. АРС препятствует включению фактора V в протромбиназный комплекс, тем самым инактивируя пятый фактор. Аргинин должен присутствовать в позиции 506 для того, чтобы инактивировать фактор V с протеином С. Но мутация, обусловленная заменой аргинина на глютамин, способствует устойчивости к расщеплению АРС фактора V. Кроме того, из-за недостаточного образования инактивированного пятого фактора свертывания крови останавливается блокировка активированного фактора Х активированным протеином С. Таким образом создаются условия, приводящие к формированию тромбозов. В нормальном состоянии носитель мутации Лейден может не иметь тромбозов. Они могут образовываться при присутствии определенных способствующих риску факторов. К ним относят: беременность, прием контрацептивов гормонального происхождения, повышенный уровень гомоцистеина, различные мутации гена протромбина и MTHFR. Но самым опасным сочетанием является сопутствующий фактор гомоцистеинемия, приводящим к развитию резистентности к АРС. Данные сведения показывают нам важность проведения полного информированного обследования, если существуют какие-либо опасения, а также подозрения на наличие тромбофилического состояния.

F2

Протромбин, или как его еще принято называть F2, представляет собой один из самых главных компонентов системы свертываемости крови. Кровяной сгусток формируется за счет тромбина, а ведь именно тромбин является следствием расщепления протромбина. Мутация в данном гене увеличивает уровень экспрессии гена, и тем самым количество протромбина становится выше нормы в несколько раз. Данная мутация наследуется по аутосомно-доминантному типу. Это дает нам понять, что не только гомозиготный, но и гетерозиготный (G>A) носитель видоизмененного гена будет страдать тромбофилией. Гетерозиготный полиморфизм по статистическим данным присутствует только у 3% европеоидной расы.

Мутация гена протромбина G20210А была найдена впервые у людей, страдающих венозными тромбозами в семейном анамнезе в 1996 году.[23] Данная мутация встречается у 8% женщин европеоидной расы, потерявшими плод во время беременности, или же переживших несвоевременную отслойку нормально расположенной плаценты. Повышение протромбина в крови является первопричиной перечисленных осложнений.

Полиморфизм F2 представляется разнообразными генетическими паталогиями. К ним относятся гестозы во время беременности, невынашивание беременности, необъяснимое бесплодие, задержка внутриутробного развития плода, его гибель и т.д.

Аминокислотная последовательность протромбина кодируется геном F2. Полиморфизм гена протромбина обуславливается замещением гуанина G аденином A в позиции 20210. В случае варианта А( A/A) по сравнению с гомозиготными носителями по аллелю G (G/G) следствием молекулярной замены становится повышенная экспрессия гена. При избыточной продукции протромбина увеличивается риск инфаркта миокарда в 5 раз, а развитие венозных тромбозов повышается в 3 раза. [25]

FGB

При повреждении стенок кровеносных сосудов фибриноген имеет свойство переходить в форму фибрина. Фибрин, как мы знаем, представляет собой основной компонент кровяной «пробки».

В случае мутации -455А фибриногена бета, имеющей также название мутация гена FGB, увеличивается уровень экспрессии гена. При прогрессирующей экспрессии уровень фибриногена тоже начинает расти, и это в свою очередь повышает риск к тромбообразованию. [27]

Данную мутацию G455А в гене фибриногена нельзя встретить часто, но она характеризуется высокой частотой развития тромбозов: вследствие мутации нарушается механизм связывания молекулы фибриногена с тромбином. Как результат, сохраняется высокая концентрация последнего, что обеспечивает продолжение процесса коагуляции. Кроме того, нарушенная структура фибриногена снижает его стимулирующее влияние на активацию системы фибринолиза и, следовательно, - на процесс растворения тромбов. Мутация в гене фибриногена сопряжена с высоким процентом потери плодов, с риском венозных тромбозов при беременности и в послеродовом периоде.

Встречаемость мутации G455А в гене фибриногена среди европейской расы варьирует от 5 до 10%. [29]

Полиморфизм FGB обуславливается замещением гуанина G аденином A в позиции -455, и клинически проявляется различными осложнениями. Среди них можно выделить: инсульты, тромбоэмолии, венозные тромбозы нижних конечностей, невынашивание беременности, плацентарная недостаточность, непроизвольные аборты.

Существует и другой полиморфизм гена FGB, который обусловлен однонуклеотидной заменой цитозина С на тимин Т в промоторном участке гена в позиции 156. Замена тимином цитозина повышает уровень экспрессии гена, а это в свою очередь увеличивает уровень фибриногена в крови, тем самым повышая вероятность тромбообразования. Именно поэтому носители варианта Т склонны к большему риску развития сердечно-сосудистых заболеваний, а также ишемического инсульта, инфаркта миокарда и ишемической болезни сердца.

GPIIIA

Аминокислотная последовательность белковой цепи молекулы тромбоцитарного рецептора фибриногена кодируется геном GPIIIa. Благодаря указанному рецептору обеспечивается взаимосвязь тромбоцитов и фибриногена плазмы крови. Результатом данного взаимодействия является агрегация тромбоцитов и формирование тромба.

Полиморфизм L33P С-> Т обуславливается замещением нуклеотида цитозина (С) на тимин (Т) в определенном участке ДНК, который может кодировать аминокислотную последовательность белковой молекулы тромбоцитарного рецептора фибриногена. [20] Нуклеотидная замена является инициатором замены аминокислоты в белковой цепочки рецептора, а это способствует перестраиванию его свойств. [31]

У данного гена встречаются различные варианты полиморфизма: С/С нормальный гомозиготный вариант полиморфизма, С/Т гетерозиготный вариант полиморфизма, и Т/Т, который в свою очередь является мутантным вариантом полиморфизма. Патологичный вариант связан с повышением риска заболеваний, встречающихся в гомозиготной форме. [26]

Встречаемость гомозиготной формы мутации в гене GPIIIa составляет 9-15% у европеоидной популяции.

PAI-1

Наследственные изменения в системе фибринолиза могут быть связаны прежде всего с повреждением разных звеньев системы: снижение биосинтеза t-PA, снижение образования плазминогена, нарушение его функции, повышение концентрации гена PAI-1. [30] В любом из этих вариантов, функция системы фибринолиза нарушается, что также способствует повреждению маточно-плацентарного кровотока и, следовательно, осложнению течения беременности.

Мутация в гене PAI-1 нередко сопровождается мутацией Лейден, а ее гомозиготный вариант способствует высокой степени встречаемости венозных и артериальных тромбозов. Носительство мутации показано у многих женщин с самопроизвольными абортами, преждевременными родами, задержкой развития плода и мертворождения в анамнезе, при осложнении беременности преэклампсией и несвоевременной отслойкой плаценты.

Ген PAI-1 является геном ингибитора активаторов плазминогена-1 . Его клинически значимый полиморфизм: -675 4G/5G (5G>4G).

Ген PAI-1, являясь ингибитором активатора плазминогена, также считается важнейшим антагонистом тканевого активатора плазминогена и урокиназы, являющимися в свою очередь активаторами плазминогена. Такие активаторы прекрасно способствуют протеканию фибринолиза.

Полиморфизм гена PAI-1 первоначально найден в промоторной области. В наши дни известен как полиморфизм 4G/5G. У аллеля 5G имеется меньшая активность, чем у аллеля 4G. Именно из-за этого, носители аллеля 4G обладают большей концентрацией PAI-1, нежели чем носители аллеля 5G. Это способствует увеличению риска образования тромбов, а также прогнозирует повышение риска нарушения работы плаценты, ее преждевременной отслойки и типичное невынашивание беременности.

ITGA2

Тромбоцит связывается с белками тканей во время механического повреждения сосудистой стенки с помощью специализированных тромбоцитарных рецепторов. Такие рецепторы принято также называть интегринами, и именно ген ITGA2 является ответственным за кодирование аминокислотной последовательности специальных вышеупомянутых рецепторов. С помощью интегринов умелые тромбоциты образовывают на месте раздражения монослой, являющийся очередным важным компонентом в активации и деятельности последующих звеньев сложного многоступенчатого процесса свертывания крови. [28]

Мутации способствуют изменению свойств рецепторов тромбоцитов, при этом скорость их приближения друг к другу начинает расти. Это увеличивает риск тромбофилии. Данная мутация встречается у 5-7% европеоидной расы.

Полиморфизм гена ITGA2 основан на замене нуклеотида цитозина С на тимин Т в позиции 759, тем самым данная мутация предшествует замещению аминокислоты в пептидной цепи молекулы a2-субъединицы интегринов.

Аминокислотная последовательность a2-субъединицы интегринов кодируется геном ITGA2. Если нарушить естественную первичную структуру субъединицы, происходит изменение свойств рецепторов. В случае гомозиготного варианта мутации гена ITGA2 наблюдается прогрессия скорости адгезии тромбоцитов, а это в свою очередь приводит к высокому риску развития тромбозов и тромбофилии. Вариант Т/Т увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний и повышает риск инфаркта миокарда в 3 раза.

MTHFR (C677T)

Существует особое состояние - гипергомоцистеинемия. Это состояние связано с нарушением метаболизма метионина, аминокислоты, участвующей в биосинтезе белков. Гомоцистеин образуется в процессе метаболизма метионина, затем превращается в цистеин или подвергается реметилированию в метионин. Указанные процессы контролируют энзимы – цистатионин бета-синтаза и метилентетрагидрофолатредуктаза (MTHFR) при участии витаминов группы В ( фолиевая кистола, витамины В6 и В12). [15]

Нас интересует энзим MTHFR, который представляет собой внутриклеточный фермент. Одна из важнейших его функций базирована на участии в процессе превращения гомоцистеина в метионин, сопровождающаяся при этом присутствием кофакторов и субстрата фолиевой кислоты. Нужно знать, что активность фермента непостоянна. А нуклеотидные замены в кодирующем гене способствуют снижению активности данного фермента. Следствием этого считается нарушение метаболического пути превращения гомоцистеина, и как правило это влечет за собой повышение его содержания в плазме крови.

Существует множество генетических причин, распологающих к развитию гипергомоцистеинемии, но самые распространенные из них встречаются за счет замены в гене MTHFR. Все мутации генов, кодирующих MTHFR и цистатионин бета-синтазу, способствуют развитию врожденной гипергомоцистеинемии, а это в свою очередь напрямую влияет на систему гемостаза: гомоцистеин индуцирует и усиливает коагуляционный каскад за счет активации тканевого фактора, фактора Лейден, протромбина, торможения фибринолиза и ряда других эффектов. [19]

Рассмотрим самую распространенную мутацию гена MTHFR. Полиморфизм 677 обусловлен замещением в 677 позиции нуклеотида цитозина С на тимин Т. Данная конфигурация способствует замене аминокислотного остатка аланина на валин в позиции 223. Валин является частью специализированного участка молекулы фермента, который ответствен за связывание фолиевой кислоты. Среди многочисленных мутаций гена MTHFR наиболее значим гомозиготный вариант, связанный с высокой частотой развития тромбозов, в том числе артериальных, высокой частотой заболеваний коронарных артерий, осложнений беременности и неблагоприятных исходов плода. [25] Так, у носительниц мутации отмечено увеличение частоты рождения детей с пороками развития невральной трубки, а также увеличение частоты мертворождений. Течение беременности чаще осложняется преэклампсией и своевременной отслойкой плаценты. Беременные женщины, страдающие сосудистыми заболеваниями, подвержены большому риску развития нефропатии, что в свою очередь влияет на высокий уровень гомоцистеина в плазме крови.

Врожденное нарушение процесса превращения гомоцистеина в метионин в результате гомозиготного дефицита MTHFR встречается с частотой 0-1,4%. [21] При гомозиготной форме дефицита MTHFR отмечено трехкратное увеличение риска преждевременного развития осложнений, относящихся к сердечно-сосудистым заболеваниям, тромбозов и различных поражений нервной системы. [22]

Гетерозиготный дефицит MTHFR встречается у 1,4-15% популяции и обуславливает развитие средней и легкой степени гипергомоцистеинемии. [23]

Выводы

1) При проведении анализа полиморфных ДНК-маркеров в генах системы гемостаза был обнаружен риск развития тромбозов и тромбоэмболических осложнений у следующих полиморфизмов: полиморфизма rs1801133 гена MTHFR(677), полиморфизма rs6025 гена F5, полиморфизма rs1126643 гена ITGA-2.

2) Прослежена корреляция между мутациями в генах системы гемостаза и тромбофилией, являющейся одним из основных факторов развития репродуктивной дисфункции.

3) Выявленные аллели являются генетическими маркерами и факторами риска развития тромбофилии и тромбозов.

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности обследования женщин, заинтересованных в развитии здорового потомства, на наличие генетических форм тромбофилии для более точной индивидуальной идентификации возможной группы риска во время протекания беременности, а также в целях поддержания уровня фертильности. Выявленные ассоциации являются важнейшим шагом в уточнении молекулярных механизмов наследственной предрасположенности к такому мультифакторному заболеванию, как тромбофилия. Благодаря ассоциации генов предрасположенности к развитию тромбозов и выявлению их хромосомной локализации имеется возможность не только изучения тромбофилических полиморфизмов генов системы гемостаза, но и оказания помощи множеству женщин в вопросах невынашивания беременности, увеличивая уровень их репродуктивного здоровья.

Список литературы

1. Александрова Н.В., Дубова Е.А., Донников А.Е. Полиморфизм генов тромбофилии и морфологические изменения плаценты при беременности, наступившей с помощью вспомогательных репродуктивных технологий // Международный конгресс по репродуктивной медицине, 5-й: Тезисы. Проблемы репродуктивной дисфункции – 2011. – С. 43—44. (спец. выпуск)

2. Баранов B.C., Хавинсон В.Х. Определение генетической предрасположенности к некоторым мультифакториальным заболеваниям. Генетический паспорт / ред.— СПб.: Фолиант, 2001. — 48 с.

3. Баркаган З. С. Геморрагические заболевания и синдромы. – М.: Медицина, 1988 г.

4. Беспалова О.Н. Генетические факторы риска невынашивания беременности. – С-Пб: 2009, Санкт-Петербург.

5. Зайнулина М.С., Корнюшина Е.А., Мозговая М.Л. и др., Тромбофилия в акушерской практике: учебно-методическое пособие Под ред. Э.К. Айламазяна, Н.Н. Петрищева // СПб.: Издательство Н-Л, ООО, 2005

6. Красноружских Е.А., Игитова М.Б. Генетическая предрасположенность к нарушениям гемостаза как фактор риска гестационных и перинатальных осложнений // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 5.;

7. Луговской Э.В. Молекулярные механизмы образования фибрина и фибринолиза – Киев: Наукова думка, 2003.

8. Репина М.А., Сумская Г.Ф., Лапина Е.Н. «Наследственные нарушения системы гемостаза и беременность»

9. Шиффман Ф. Дж. Патофизиология крови. - М: «Издательство БИНОМ» – «Невский Диалект», 2000 г.

10. Cohen V, Panet-Raymond V, Sabbaghian N, Morin I, Batist G, Rozen R. Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphism in advanced colorectal cancer: a novel genomic predictor of clinical response to fluoropyrimidine-based chemotherapy. Clin Cancer Res. 2003 May;9(5):1611-5.

11. Doix S., Mahrousseh M., Jolak M. e.a. Factor V Leiden and myocardial infarction: a case, review of the literature with a meta-analysis // Ann Cardiol Angeiol (Paris).- 2003.- V. 52, N 3.- P. 143-149

12. De Bruijn S.F., Stam J., Koopman M.M., Vandenbroucke J.P. Case-control study of risk of cerebral sinus thrombosis in oral contraceptive users and in [correction of who are] carriers of hereditary prothrombotic conditions. The Cerebral Venous Sinus Thrombosis Study Group //BMJ.- 1998.- V. 316, N 7131.- P. 589-592

13. Gershoni-Baruch R, Dagan E, Israeli D, Kasinetz L, Kadouri E, Friedman E. Association of the C677T polymorphism in the MTHFR gene with breast and/or ovarian cancer risk in Jewish women. Eur J Cancer. 2000 Dec;36(18):2313-6.

14. Giovannucci E, Chen J, Smith-Warner SA, Rimm EB, Fuchs CS, Palome C, Willett WC, Hunter DJ. Methylenetetrahydrofolate reductase, alcohol dehydrogenase, diet, and risk of colorectal adenomas. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2003 Oct;12(10):970-9

15. Goldschmidt-Clermont P.J., Coleman L.D. Higher prevalence of GPIIIa PlA2 polymorphism in siblings of patients with premature coronary heart disease // Arch Pathol Lab Med.- 1999.- V. 123, N 12.- P. 1223-1229

16. Guéant-Rodriguez RM, Rendeli C, Namour B, Venuti L, Romano A, Anello G, Bosco P, Debard R, Gérard P, Viola M, Salvaggio E, Guéant JL. Transcobalamin and methionine synthase reductase mutated polymorphisms aggravate the risk of neural tube defects in humans. Neurosci Lett. 2003 Jul 3;344(3):189-92

17. Guttormsen AB, Ueland PM, Nesthus I, Nygård O, Schneede J, Vollset SE, Refsum H. Determinants and vitamin responsiveness of intermediate hyperhomocysteinemia (> or = 40 micromol/liter). The Hordaland Homocysteine Study. J Clin Invest. 1996 Nov 1;98(9):2174-83.

18. http://cyberleninka.ru/article/n/geneticheskie-faktory-riska-trombofilii-u-zhenschin-reproduktivnogo-vozrasta-v-zapadno-sibirskom-regione

19. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi

20. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=173470

21. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=227400

22. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15952129

23. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18754285

24. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18803625

25. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22708328

26. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24779247

27. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22690883

28. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25705304

29. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26721521

30. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26989725

31. http://www.likar.info/pro/article-46434-fiziologiya-sistemyi-gemostaza-chast-1-sosudisto-trombotsitarnyiy-gemostaz-rol-sosudov-v-obespechenii-pervichnogo-gemostaza/ ( физиллогия гемостаза – привычный гемостаз)

32. http://gen-exp.ru/calculator_or.php

33. Kim RJ, Becker RC. Association between factor V Leiden, prothrombin G20210A, and methylenetetrahydrofolate reductase C677T mutations and events of the arterial circulatory system: a meta-analysis of published studies. Am Heart J. 2003 Dec;146(6):948-57. Review.

34. Klerk M, Verhoef P, Clarke R, Blom HJ, Kok FJ, Schouten EG; MTHFR Studies Collaboration Group. MTHFR 677C-->T polymorphism and risk of coronary heart disease: a meta-analysis. JAMA. 2002 Oct 23-30;288(16):2023-31

35. Letter M.H. et al., Lung artery thromboembolism prevention in obstetrics – thrombosis and thrombophilia genetic forms. 2002.1.1.

36. Macchi L., Christiaens L., Brabant S. e.a. Resistance in vitro to low-dose aspirin is associated with platelet PlA1 (GP IIIa) polymorphism but not with C807T(GP Ia/IIa) and C-5T Kozak (GP Ibalpha) polymorphisms // J Am Coll Cardiol.- 2003.- P. 42, N 6.- P. 1115-1119.

37. Martiskainen M., Pohjasvaara T., Mikkelsson J. Fibrinogen gene promoter -455 A allele as a risk factor for lacunar stroke // Stroke.- 2003.- V. 34, N 4.- P. 886-891

38. Moshfegh K., Wuillemin W.A., Redondo M. e.a. Association of two silent polymorphisms of platelet glycoprotein Ia/IIa receptor with risk of myocardial infarction: a case-control study // Lancet.- 1999.- V. 353, N 9150.- P. 351-354.

39. Nishiuma S., Kario K., Yakushijin K. Genetic variation in the promoter region of the beta-fibrinogen