Молекулярно-генетический анализ генов детоксикации и репарации ДНК у детей с врожденными деформациями грудного и поясничного отделов позвоночника

Обложка

Цитировать

Аннотация

Введение. Доля врожденных искривлений позвоночника, сформированных в результате аномалий развития тел позвонков, в общей структуре деформаций позвоночного столба составляет 3,2 %. Ряд подобных аномалий в подростковом возрасте приводит к тяжелым и ригидным искривлениям позвоночного столба, нередко сопровождающимся необратимыми неврологическими нарушениями. С целью профилактики развития неврологического дефицита и предотвращения развития грубых врожденных деформаций позвоночника у детей необходимо своевременно выявлять прогрессирующие формы искривлений и предпринимать раннее хирургическое лечение. Однако, основываясь на данных только клинического и лучевого методов исследования, у детей раннего возраста крайне тяжело предсказать вариант течения врожденной деформации позвоночного столба. Исследование генетических маркеров прогрессирующего течения врожденного искривления позвоночного столба на фоне врожденных пороков тел позвонков представляет собой важную и актуальную задачу.

Материалы и методы. Обследовано 200 детей с врожденными деформациями грудного и поясничного отделов позвоночника в возрасте от 1 года 2 месяцев до 16 лет с применением методов клинической и лучевой диагностики. Молекулярно-генетические исследования проводили путем анализа ряда полиморфных участков в генах 1-й и 2-й стадий детоксикации и репарации ДНК, имеющих клиническое значение в качестве предрасполагающих факторов при ряде врожденных пороков развития. Полиморфизмы определяли методом полимеразной цепной реакции. Результаты оценивали с помощью метода гель-электрофореза ДНК в полиакриламидном геле.

Результаты и обсуждение. Были исследованы полиморфизмы генов CYP1A2, NAT2, GSTM1, GSTT1, GSTP1, XRCC1, XRCC3 и их частотное распределение среди больных с врожденными деформациями позвоночника (ВДП). Результаты по каждому гену, представленные на цифровых диаграммах, и их показатели сравнивали со значениями в контрольной группе.

Заключение. У большинства пациентов (83 %) с ВДП имелись мутации кандидатных генов в гомозиготном состоянии, причем частота одновременного носительства нескольких мутантных аллелей у больных ВДП более чем в два раза превышает данный показатель в контрольной группе. Установлено, что у детей с множественными и комбинированными пороками развития позвоночника отмечается наличие большего количества мутаций генов детоксикации и репарации ДНК. Полученные результаты позволяют в определенной степени предполагать характер течения врожденной деформации позвоночника у пациентов раннего возраста. Однако для окончательной оценки и выявления молекулярно-генетических критериев прогрессирующего течения врожденной деформации позвоночника у детей требуются дальнейшие исследования.

Об авторах

Марина Ваниковна Согоян

ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: sogoyanmarina@mail.ru

научный сотрудник генетической лаборатории Центра редких и наследственных заболеваний у детей

Россия, 196603, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Парковая, дом 64-68

Сергей Егорович Хальчицкий

ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: s_khalchitski@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1467-8739

канд. биол. наук, научный сотрудник генетической лаборатории Центра редких и наследственных заболеваний у детей

Россия, 196603, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Парковая, дом 64-68

Сергей Валентинович Виссарионов

ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: vissarionovs@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4235-5048

д-р мед. наук, профессор, заместитель директора по научной и учебной работе, руководитель отделения патологии позвоночника и нейрохирургии

Россия, 196603, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Парковая, дом 64-68

Дмитрий Николаевич Кокушин

ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: partgerm@yandex.ru

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения патологии позвоночника и нейрохирургии

Россия, 196603, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Парковая, дом 64-68

Александра Николаевна Филиппова

ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: alexandrjonok@mail.ru

травматолог-ортопед, аспирант отделения патологии позвоночника и нейрохирургии

Россия, 196603, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Парковая, дом 64-68

Список литературы

  1. Виссарионов С.В., Картавенко К.А., Кокушин Д.Н., Ефремов А.М. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией грудного отдела позвоночника на фоне нарушения формирования позвонков // Хирургия позвоночника. – 2013. – № 2. – С. 32–37. [Vissarionov SV, Kartavenko KA, Kokushin DN, Efremov AM. Surgical treatment of children with congenital deformity of the thoracic spine with vertebral formation. Spine Surgery. 2013;(2):32-37. (In Russ.)]
  2. Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Картавенко К.А., Ефремов А.М. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией поясничного и пояснично-крестцового отделов позвоночника // Хирургия позвоночника. – 2012. – № 3. – С. 33–37. [Vissarionov SV, Kokushin DN, Kartavenko KA, Efremov AM. Surgical treatment of children with congenital deformity of the lumbar and lumbosacral spine. Spine Surgery. 2012;(3):33-37. (In Russ.)]
  3. Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Белянчиков С.М., Ефремов А.М. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией верхнегрудного отдела позвоночника // Хирургия позвоночника. – 2011. – № 2. – С. 35–40. [Vissarionov SV, Kokushin DN, Belianchikov SM, Efremov AM. Surgical treatment of children with congenital deformity of the upper thoracic spine. Spine Surgery. 2011;(2):35-40. (In Russ.)]
  4. Webster WS, Abela D. The effect of hypoxia in development. Birth Defects Res C Embryo Today. 2007;81(3):215-228. doi: 10.1002/bdrc.20102.
  5. Martínez-Frías ML, Bermejo E, Rodríguez-Pinilla E, Frías JL. Risk for congenital anomalies associated with different sporadic and daily doses of alcohol consumption during pregnancy: a case-control study. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 2004;70(4):194-200. doi: 10.1002/bdra.20017.
  6. Vertebral Anomalies: Hemivertebra. In: Holmes LB. Common Malformations. New York: Oxford University Press; 2012. P. 283-289.
  7. Breen JG, Claggett TW, Kimmel GL, et al. Heat shock during rat embryo development in vitro results in decreased mitosis and abundant cell death. Reprod Toxicol. 1999;13(1):31-39. doi: 10.1016/S0890-6238(98)00056-2.
  8. Alexander PG, Tuan RS. Role of environmental factors in axial skeletal dysmorphogenesis. Birth Defects Res C Embryo Today. 2010;90(2):118-132. doi: 10.1002/bdrc.20179.
  9. Aberg A, Westbom L, Kаllеn B. Congenital malformation among infants who mothers had gestational diabetes or preexisting diabetes. Early Hum Dev. 2001;61(2):85-95. doi: 10.1016/S0378-3782(00)00125-0.
  10. Yashwanth R, Chandra N, Gopinath PM. Chromosomal Abnormalities among Children with Congenital Malformations. Int J Hum Genet. 2010;10(1-3):57-63. doi: 10.1080/09723757.2010.11886085.
  11. Prescott KR, Wilkie A. Genetic aspects of birth defects: new understandings of old problems Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2007;92(4):F308-F314. doi: 10.1136/adc.2004.062968.
  12. Black HA, Parry D, Atanur SS, et al. De novo mutations in autosomal recessive congenital malformations. Genet Med. 2016;18(12):1325-1326. doi: 10.1038/gim.2016.62.
  13. Lo CL, Zhou FC. Environmental alterations of epigenetics prior to the birth. Int Rev Neurobiol. 2014;115:1-49. doi: 10.1016/B978-0-12-801311-3.00001-9.
  14. Sparrow DB, Chapman G, Smith AJ, et al. A mechanism for gene-environment interaction in the etiology of congenital scoliosis. Cell. 2012;149(2):295-306. doi: 10.1016/j.cell.2012.02.054.
  15. Giampietro PF, Raggio CL, Blank RD, et al. Clinical, genetic and environmental factors associated with congenital vertebral malformations. Mol Syndromol. 2013;4(1-2):94-105. doi: 10.1159/000345329.
  16. Giampietro PF. Genetic aspects of congenital and idiopathic scoliosis. Scientifica (Cairo). 2012;2012:1-15. doi: 10.6064/2012/152365.
  17. Takeda K, Kou I, Kawakami N, et al. Compound Heterozygosity for Null Mutations and a Common Hypomorphic Risk Haplotype in TBX6 Causes Congenital Scoliosis. Hum Mutat. 2017;38(3):317-323. doi: 10.1002/humu.23168.
  18. Lefebvre M, Duffourd Y, Jouan T, et al. Autosomal recessive variations of TBX6, from congenital scoliosis to spondylocostal dysostosis. Clin Genet. 2017;91(6):908-912. doi: 10.1111/cge.12918.
  19. Chen W, Liu J, Yuan D, et al. Progress and perspective of TBX6 gene in congenital vertebral malformations. Oncotarget. 2016;7(35):57430-57441. doi: 10.18632/oncotarget.10619.
  20. Шабалдин А.В., Глушкова О.А., Макарченко О.С., и др. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков у женщин, родивших детей с врожденными пороками развития // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2007. – Т. 86. – № 1. – С. 7–14. [Shabaldin AV, Glushkova OA, Makarchenko OS, et al. Polimorfizm genov biotransformatsii ksenobiotikov u zhenshchin, rodivshikh detey s vrozhdennymi porokami razvitiya. Pediatriia. 2007;86(1):7-14. (In Russ.)]
  21. Olshan AF, Shaw GM, Millikan RC, et al. Polymorphisms in DNA repair genes as risk factors for spina bifida and orofacial clefts. Am J Med Genet A. 2005;135(3):268-273. doi: 10.1002/ajmg.a.30713.
  22. Sachse C, Brockmöller J, Bauer S, Roots I. Functional significance of a C→A polymorphism in intron 1 of the cytochrome P450 CYP1A2 gene tested with caffeine. Br J Clin Pharmacol. 1999;47(4):445-449. doi: 10.1046/j.1365-2125.1999.00898.x.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Частота встречаемости генотипов по гену CYP1A2 164A/C, % (* p < 0,05 по сравнению с контролем): ВДП — врожденные деформации позвоночника

Скачать (18KB)
3. Рис. 2. Частота встречаемости генотипов по генам GSTM1 и GSTT1, % (* p < 0,05 по сравнению с контролем): ВДП — врожденные деформации позвоночника

Скачать (25KB)
4. Рис. 3. Частота встречаемости генотипов по гену GSTP1 (Ile105Val), % (* p > 0,05 по сравнению с контролем): ВДП — врожденные деформации позвоночника

Скачать (19KB)
5. Рис. 4. Частота встречаемости генотипов по гену GSTP1 (C114T), % (* p > 0,05 по сравнению с контролем): ВДП — врожденные деформации позвоночника

Скачать (19KB)

© Согоян М.В., Хальчицкий С.Е., Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Филиппова А.Н., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».