Главная
16+
Научные результаты биомедицинских исследований → 2021 → Том 7, Выпуск №1, 2021
DOI: 10.18413/2658-6533-2020-7-1-0-4

Полиморфизм rs34845949 гена SASH1 ассоциирован с риском развития преэклампсии
 

Евгений Александрович Решетников

Aннотация

Актуальность: Преэклампсия (ПЭ) – мультисистемное патологическое состояние, возникающее во второй половине беременности (после 20-й недели), характеризующееся артериальной гипертензией в сочетании с протеинурией (≥0,3 г/л в суточной моче), нередко, отеками и проявлениями полиорганной/полисистемной дисфункции/недостаточности. Цель исследования: Оценить связи полиморфизма дифференциально экспрессирующихся генов плаценты с риском формирования преэклампсии. Материалы и методы: Для проведения исследования была сформирована выборка из 366 беременных с преэклампсией и 631 женщин контрольной группы. Мультиплексное генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) дифференциально экспрессирующихся генов плаценты было осуществлено с помощью метода массспектрометрии MALDI-TOF. Для исследования было отобрано 7 SNPs четырех генов (PAPPA2, SASH1, RDH13, PPP1R12C). Для оценки ассоциаций SNPs с риском формирования преэклампсии использовали лог-линейный регрессионный анализ в рамках трех генетических моделей (аддитивная, рецессивная, доминантная). Результаты: Установлено, что аллель С rs34845949 SASH1 связан с развитием преэклампсии в рамках аддитивной (ОШ=1,27, 95%ДИ 1,01-1,59, р=0,042) и доминантной (ОШ=1,35, 95%ДИ 1,01-1,82, р=0,043) моделей взаимодействия аллелей. Также выявлено, что rs34845949 SASH1 обладает важным регуляторным значением: расположен в сайте модифицированных гистонов в областях энхансеров в 6 тканях, в ДНКаза-гиперчувствительном сайте в 7 тканях, сайте связывания с регуляторным белком USF1, в домене связывания с двумя факторами транскрипции: Foxl1_1, Pou2f2_known11. Заключение: Аллель С rs34845949 SASH1 является фактором риска развития преэклампсии (OR=1,27-1,35) у беременных Центрально-Черноземного региона России.



Ключевые слова: беременность, преэклампсия, генетический полиморфизм, SASH1

Введение. Преэклампсия (ПЭ) – мультисистемное патологическое состояние, возникающее во второй половине беременности (после 20-й недели), характеризующееся артериальной гипертензией в сочетании с протеинурией (≥0,3 г/л в суточной моче), нередко, отеками и проявлениями полиорганной/полисистемной дисфункции/недостаточности [1]. Как свидетельствуют литературные данные, частота встречаемости преэклампсии во всем мире составляет 2-8 % [2]. ПЭ является одной из основных причин материнской смертности и перинатальных смертей [2, 3]. Тяжелая преэклампсия и эклампсия значительно увеличивают риск развития отслойки плаценты, ДВС-синдрома, отека легких, острой почечной и печеночной недостаточности, кровоизлияний и отеков головного мозга и др. [2]. Дети, родившиеся после преэкламптических беременностей, имеют низкий вес и высокий риск развития ряда неинфекционных хронических заболеваний [2, 4, 5].

Многочисленные исследования указывают на мультифакториальность преэклампсии, что предполагает оценку генетического компонента в её формировании. Поиск генов-кандидатов основан на их возможной роли в патогенезе преэклампсии [6, 7, 8]. Так как в формировании преэклампсии важную роль отводят развитию окислительного стресса и воспалительного процесса, приводящих к эндотелиальной дисфункции, многие исследования направлены на поиск генов-кандидатов, участвующих в этих процессах: гены эндотелиальной дисфункции [9, 10, 11], гены вазоактивных факторов [12], гены иммунных и воспалительных реакций [13], гены окислительного стресса [14, 15], гены липидного обмена [16], гены ренин-ангиотензин-альдостероновой системы [17-20], гены наследственных тромбофилий [17, 21-24].

Цель исследования. Оценить связи полиморфизма дифференциально экспрессирующихся генов плаценты с риском формирования преэклампсии.

Материалы и методы исследования. Для проведения исследования была сформирована выборка из 366 беременных с преэклампсией и 631 женщин контрольной группы. В исследованные выборки вошли женщины русской национальности, родившиеся в Белгородской области, не имевшие родственных связей, и проживающие в Центрально-Черноземном регионе России [25]. Информированное согласие было получено от каждого участника до включения в исследование. Клиническое и лабораторное обследование женщин проводились в перинатальном центре Белгородской областной клинической больницы. Критериями включения в исследуемую выборку были: (а) русская национальность, (б) срок беременности 37-40 недель. Беременные с диагнозом сахарный диабет, печеночная или почечная недостаточность были исключены из исследования. Изучаемые параметры включали: возраст, вес, индекс массы тела, рост. Средний возраст беременных с ПЭ был выше на 0,75 лет в сравнении с женщинами группы контроля (27,32±5,17 лет и 26,57±4,94 лет, соответственно, р<0,05). Также в данной группе значения ИМТ были выше, чем в контроле (25,65±5,71 кг/м2 и 23,40±3,47 кг/м2, соответственно, р<0,05).

Уровень артериального давления (АД, мм. рт. ст.) измерялся трехкратно в положении пациента сидя на обеих руках с интервалом не менее минуты, среднее из двух последних измерений принималось за конечное значение АД. Данные об уровне АД до беременности были получены из амбулаторной карты каждого участника исследования. Преэклампсия определялась как наличие артериальной гипертензии (систолическое АД ≥ 140 мм. рт. ст. и/или диастолическое АД ≥ 90 мм. рт. ст.), протеинурии (≥0,3 г/л в суточной моче) и отеков.

Забор крови для выделения геномной ДНК (5 мл) осуществлялся из локтевой вены в пластиковую пробирку (Vacutainer®) с 0,5 М раствором ЭДТА. Геномная ДНК была выделена из лейкоцитов с использованием метода фенол-хлороформной экстракции, концентрация и качество выделенной ДНК оценивались при помощи спектрофотометра Nanodrop 2000 (Thermo Scientific, Inc.). Мультиплексное генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) дифференциально экспрессирующихся генов плаценты было осуществлено с помощью метода массспектрометрии MALDI-TOF. Для исследования было отобрано 7 SNPs четырех генов: паппализин 2 (ассоциированный с беременностью плазменный протеин А2) (rs12083094 PAPPA2, rs10753141 PAPPA2), SAM-SH3-домен-содержащий белок 1 (rs34845949 SASH1), ретинолдегидрогеназа 13 (rs1654439 RDH13, rs1671215 RDH13), субъединица 12C протеинфосфатазы 1 (rs2532058 PPP1R12C, rs66707428 PPP1R12C). Данные SNPs были включены в исследование, так как имеют важное регуляторное значение и оказывают существенное влияние на экспрессию генов [26]. С использованием онлайн-ресурсов HaploReg (v4.1) (https://pubs.broadinstitute.org/mammals/haploreg/haploreg.php) и Genotype-Tissue Expression (GTEx) GTExportal (http://www.gtexportal.org/) были изучены регуляторный потенциал исследуемых SNPs и их влияние на экспрессию генов. Оценку связей изученных SNPs с уровнем транскрипции генов проводили с помощью методики, описанной в работах [27, 28]. Для оценки ассоциаций SNPs с риском формирования преэклампсии использовали лог-линейный регрессионный анализ в рамках трех генетических моделей (аддитивная, рецессивная, доминантная). Анализ проводили с учетом коррекции на кофакторы: возраст, индекс массы тела, возраст наступления менархе, количество артифициальных абортов, количество мертворождений, количество выкидышей, артериальная гипертензия в анамнезе, преэклампсия в анамнезе, курение.

Результаты и их обсуждение. Распределение частот исследованных SNPs у беременных с преэклампсией и в контрольной группе представлены в таблице 1. Установлено, что наблюдаемое распределение частот аллелей и генотипов находились в соответствии с равновесием Харди Вайнберга (р>0,05). Ассоциации SNPs дифференциально экспрессирующихся генов плаценты с формированием преэклампсии отражены в таблице 2. Выявлено, что полиморфный локус rs34845949 SASH1 ассоциирован с формированием преэклампсии в рамках аддитивной (ОШ=1,27, 95%ДИ 1,01-1,59, р=0,042) и доминантной (ОШ=1,35, 95%ДИ 1,01-1,82, р=0,043) моделей взаимодействия аллелей. С помощью алгоритма «Confidence intervals» c уровнем коэффициента сцепления D´>0,8 определены гаплоблоки по исследованным SNPs. Выявлены гаплоблок H1, включающий rs1671215 и rs1654439 гена RDH13 (19 хромосома), и гаплоблок H2, включающий rs2532058 и rs66707428 гена PPP1R12C (19 хромосома). Анализ связей гаплотипов в выявленных гаплоблоках с формированием ПЭ показал отсутствие ассоциаций с развитием данного осложнения беременности (табл. 3).

На следующем этапе работы с использованием онлайн-ресурсов HaploReg (v4.1) и GTExportal были оценены регуляторные эффекты и влияние на экспрессию генов локуса rs34845949 SASH1, связанного с риском формирования преэклампсии. Установлено, что rs34845949 SASH1 расположен в сайте модифицированных гистонов в областях энхансеров в 6 тканях, в ДНКаза-гиперчувствительном сайте в 7 тканях, сайте связывания с регуляторным белком USF1, в TF-связывающем домене для двух TFs: Foxl1_1, Pou2f2_known11. Различия между LOD scores аллелей С и Т для Foxl1_1 – 1,0, для Pou2f2_known11 – -1,6. Следовательно, аллель С rs34845949 SASH1 обуславливает повышение аффинности к Foxl1_1, а аллель Т rs34845949 SASH1 – повышение афинности к Pou2f2_known11. Также с данным полиморфным маркером находится в неравновесии по сцеплению rs35774187 SASH1 (r2=0,99), локализованный в сайте модифицированных гистонов в областях энхансеров в 7 тканях, в ДНКаза-гиперчувствительном сайте в 11 тканях, сайте связывания с регуляторным белком STAT3.

В нашей работе обнаружены ассоциации полиморфизма rs34845949 SASH1 с формированием ПЭ, выявлено важное регуляторное значение данного SNP. Ген SASH1 кодирует SAM-SH3-домен-содержащий белок 1, участвующий в сигнальном пути толл-подобных рецепторов (TLR4), которые могут стимулировать продукцию цитокинов и миграцию эндотелиальных клеток в ответ на вторжение патогенов. Данный белок также был описан как потенциальный супрессор опухоли, который может регулировать пролиферацию, апоптоз и инвазию раковых клеток [29]. Результаты исследований показывают, что ген SASH1 может также ингибировать пролиферацию, миграцию и инвазию клеток трофобласта и способствовать их апоптозу [30, 31]. Следовательно, повышенная экспрессия SASH1 во время развития плаценты может приводить к нарушению процессов инвазии трофобластных клеток и ремоделирования спиральных артерий, что лежит в основе этиопатогенеза преэклампсии. Эти предположения согласуются с результатами исследований, в которых была выявлена более высокая экспрессия SASH1 в плаценте у женщин с преэклампсией в сравнении с контрольной группой [32, 33, 34]. Исследования по поиску ассоциаций rs34845949 SASH1 с риском развития преэклампсии были проведены только в работе Серебровой и др. (2016) [35], в которой на популяции из трех этнических групп (русские, якуты и буряты) была выявлена повышенная частота встречаемости генотипа СС rs34845949 SASH1 у якутов в группе беременных с ПЭ по сравнению контрольной группой.

Заключение. Аллель С rs34845949 SASH1 является фактором риска развития преэклампсии (OR=1,27-1,35) у беременных Центрально-Черноземного региона России. Ассоциации данного SNP с формированием преэклампсии обусловлены его важным регуляторным значением: rs34845949 SASH1 расположен в сайте модифицированных гистонов в областях энхансеров, в ДНКаза-гиперчувствительном сайте, сайте связывания с регуляторным белком, в домене связывания с факторами транскрипции.

Информация о финансировании

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для ведущих научных школ Российской Федерации (проект НШ-2609.2020.7).

Список литературы

  1. Eiland E, Nzerue C, Faulkner M. Preeclampsia 2012. Journal of pregnancy. 2012;2012:586578. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/586578
  2. Abalos E, Cuesta C, Carroli G, et al. Pre-eclampsia, eclampsia and adverse maternal and perinatal outcomes: a secondary analysis of the World Health Organization Multicountry Survey on Maternal and Newborn Health. British Journal of Obstetrics and Gynaecology. 2014;121(1):14-24. DOI: https://doi.org/10.1111/1471-0528.12629
  3. Vogel JP, Souza JP, Mori R, et al. Maternal complications and perinatal mortality: findings of the World Health Organization Multicountry Survey on Maternal and Newborn Health. British Journal of Obstetrics and Gynaecology. 2014;121(1):76-88. DOI: https://doi.org/10.1111/1471-0528.12633
  4. Bilano VL, Ota E, Ganchimeg T, et al. Risk factors of pre-eclampsia/eclampsia and its adverse outcomes in low- and middle-income countries: a WHO secondary analysis. PLoS ONE. 2014;9(3):e91198. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0091198
  5. Caillon H, Tardif C, Dumontet E, et al. Evaluation of sFlt-1/PlGF Ratio for Predicting and Improving Clinical Management of Pre-eclampsia: Experience in a Specialized Perinatal Care Center. Annals of Laboratory Medicine. 2018;38:95-101. DOI: https://doi.org/10.3343/alm.2018.38.2.95
  6. Jebbink J, Wolters A, Fernando F, et al. Molecular genetics of preeclampsia and HELLP syndrome – a review. Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease. 2012;1822(12):1960-1969. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2012.08.004
  7. Williams PJ, Pipkin FB. The genetics of pre-eclampsia and other hypertensive disorders of pregnancy. Best Practice and Research in Clinical Obstetrics and Gynaecology. 2011;25(4):405-417. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bpobgyn.2011.02.007
  8. Головченко ОВ. Молекулярно-генетические детерминанты преэклампсии. Научные результаты биомедицинских исследований. 2019;5(4):139-149. DOI: https://doi.org/10.18413/2658-6533-2019-5-4-0-11
  9. Alpoim PN, Gomes KB, de Barros Pinheiro M, et al. Polymorphisms in endothelial nitric oxide synthase gene in early and late severepreeclampsia. Nitric Oxide. 2014;15(42):19-23. DOI: https://doi.org/10.1016/j.niox.2014.07.006
  10. Chen Y, Wang D, Zhou M, et al. Polymorphisms of the endothelial nitric oxide synthase gene in preeclampsia in a Han Chinese population. Gynecologic and Obstetric Investigation. 2014;77(3):150-155. DOI: https://doi.org/10.1159/000358831
  11. Reshetnikov E, Ponomarenko I, Golovchenko O, et al. The VNTR polymorphism of the endothelial nitric oxide synthase gene and blood pressure in women at the end of pregnancy. Taiwanese Journal of Obstetrics and Gynecology. 2019;58(3):390-395. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tjog.2018.11.035
  12. Bogacz A, Bartkowiak-Wieczorek J, Procyk D, et al. Analysis of the gene polymorphism of aldosterone synthase (CYP11B2) and atrial natriuretic peptide (ANP) in women with preeclampsia. European Journal of Obstetrics, Gynecology and Reproductive Biology. 2016;197:11-15. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2015.11.012
  13. Wu W, Yang H, Feng Y, et al. Polymorphisms in complement genes and risk of preeclampsia in Taiyuan, China. Inflammation Research. 2016;65(10):837-845. DOI: https://doi.org/10.1007/s00011-016-0968-4
  14. Mistry HD, Gill CA, Kurlak LO, et al. Association between maternal micronutrient status, oxidative stress, and common geneticvariants in antioxidant enzymes at 15 weeks׳ gestation in nulliparous women who subsequently develop preeclampsia. Free Radical Biology and Medicine. 2015;78:147-155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.10.580
  15. Gao H, Liu C, Lin P, et al. Effects of GSTP1 and GPX1 Polymorphisms on the Risk of Preeclampsia in Chinese Han Women. Cellular Physiology and Biochemistry. 2016;39(5):2025-2032. DOI: https://doi.org/10.1159/000447898
  16. Machado JSR, Palei ACT, Amaral LM, et al. Polymorphisms of the adiponectin gene in gestational hypertension and pre-eclampsia. Journal of Human Hypertension. 2014;28(2):128-32. DOI: https://doi.org/10.1038/jhh.2013.53
  17. Zhang G, Zhao J, Yi J, et al. Association Between Gene Polymorphisms on Chromosome 1 and Susceptibility to Pre-Eclampsia: An Updated Meta-Analysis. Medical Science Monitor. 2016;22:2202-2214. DOI: https://doi.org/10.12659/MSM.896552
  18. Zitouni H, Ben Ali Gannoum M, Raguema N, et al. Contribution of angiotensinogen M235T and T174M gene variants and haplotypes to preeclampsia and its severity in (North African) Tunisians. JRAAS - Journal of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System. 2018;19(1):1470320317753924. DOI: https://doi.org/10.1177/1470320317753924
  19. Reshetnikov EA, Akulova LY, Dobrodomova IS, et al. The insertion-deletion polymorphism of the ACE gene is associated with increased blood pressure in women at the end of pregnancy. JRAAS - Journal of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System. 2015;16(3):623-32. DOI: https://doi.org/10.1177/1470320313501217
  20. Salimi S, Mokhtari M, Yaghmaei M, et al. Association of Angiotensin-Converting Enzyme Intron 16 Insertion/Deletion and Angiotensin II Type 1 Receptor A1166C Gene Polymorphisms with Preeclampsia in South East of Iran. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011;2011:941515. DOI: https://doi.org/10.1155/2011/941515
  21. Zhou L, Cheng L, He Y, et al. Association of gene polymorphisms of FV, FII, MTHFR, SERPINE1, CTLA4, IL10, and TNFalpha with pre-eclampsia in Chinese women. Inflammation Research. 2016;65(9):717-724. DOI: https://doi.org/10.1007/s00011-016-0953-y
  22. Wu X, Yang K, Tang X, et al. Folate metabolism gene polymorphisms MTHFR C677T and A1298C and risk for preeclampsia: a meta-analysis. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2015;32(5):797-805. DOI: https://doi.org/10.1007/s10815-014-0408-8
  23. Гнатко ЕП, Турос ЕИ, Брезицкая НВ, и др. Молекулярно-генетическое исследование полиморфизма генов фолатного обмена и гемостаза при преэклампсии. Охрана материнства и детства. 2014;2(24):52-55.
  24. Bozikova A, Gabrikova D, Pitonak J, et al. Ethnic differences in the association of thrombophilic polymorphisms with obstetric complications in Slovak and Roma (Gypsy) populations. Genetic Testing and Molecular Biomarkers. 2015;19(2):98-102. DOI: https://doi.org/10.1089/gtmb.2014.0232
  25. Чурносов МИ, Сорокина ИН, Балановская Е.В. Генофонд населения Белгородской области. Динамика индекса эндогамии в районных популяциях. Генетика. 2008;44(8):1117-1125.
  26. Ponomarenko I, Reshetnikov E, Altuchova O, et al. Association of genetic polymorphisms with age at menarche in Russian women. Gene. 2019;686:228-236. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gene.2018.11.042
  27. Пономаренко ИВ, Полоников АВ, Чурносов МИ. Полиморфные локусы гена LHCGR, ассоциированные с развитием миомы матки. Акушерство и гинекология. 2018;10:86-91. DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.10.86-91
  28. Пономаренко ИВ, Решетников ЕА, Полоников АВ, и др. Полиморфный локус rs314276 гена LIN28B ассоциирован с возрастом менархе у женщин Центрального Черноземья России. Акушерство и гинекология. 2019;2:98-104. DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.2.98-104
  29. Dauphinee SM, Clayton A, Hussainkhel A, et al. SASH1 is a scaffold molecule in endothelial TLR4 signaling. The Journal of Immunology. 2013;191(2):892-901. DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.1200583
  30. Burgess JT, Bolderson E, Adams MN, et al. Activation and cleavage of SASH1 by caspase-3 mediates an apoptotic response. Cell Death and Disease. 2016;7(11):e2469. DOI: https://doi.org/10.1038/cddis.2016.364
  31. Liu S, Jiang S, Huang L, et al. Expression of SASH1 in Preeclampsia and Its Effects on Human Trophoblast. BioMed Research International. 2020;19;2020:5058260. DOI: https://doi.org/10.1155/2020/5058260
  32. Kleinrouweler CE, van Uitert M, Moerland PD, et al. Differentially expressed genes in the pre-eclamptic placenta: a systematic review and meta-analysis. PLoS ONE. 2013;8(7):e68991. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0068991
  33. Vaiman D, Calicchio R, Miralles F. Landscape of transcriptional deregulations in the preeclamptic placenta. PLoS ONE. 2013;8(6):e65498. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065498
  34. Kaartokallio T, Cervera A, Kyllönen A, et al. Corrigendum: Gene expression profiling of pre-eclamptic placentae by RNA sequencing. Scientific Reports. 2016;6:17245. DOI: https://doi.org/10.1038/srep17245
  35. Сереброва НA, Трифонова АA, Габидуллина ТВ, и др. Выявление новых маркеров предрасположенности к преэклампсии путем анализа регуляторных участков генов, дифференциально экспрессирующихся в плацентарной ткани. Молекулярная биология. 2016;50(5):870-879.