МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАНТЫ БЕСПЛОДИЯ ПРИ ГЕНИТАЛЬНОМ ЭНДОМЕТРИОЗЕ
Aннотация
Актуальность: Генитальный эндометриоз является актуальной проблемой современной медицины. Он входит в число труднообъяснимых заболеваний и является причиной нарушений репродуктивного здоровья, снижения качества жизни и социальной дезадаптации женщин любого возраста. Цель исследования: Оценка связей генетических маркеров с развитием бесплодия при генитальном эндометриозе. Материалы и методы: Выборка для исследования составила 428 пациенток с генитальным эндометриозом: 132 больных с генитальным эндометриозом сопровождающимся бесплодием (30.84%) и 296 больных с наступившей беременностью (69.16%). Проведено генотипирование 32 полиморфных локусов генов-кандидатов гиперпластических заболеваний матки. Анализ роли исследуемых полиморфных локусов и их комбинаций в формировании бесплодия при генитальном эндометриозе проведен с помощью программного обеспечения APSampler. Результаты:Установлено, что факторами риска формирования бесплодия при генитальном эндометриозе являются комбинации генетических вариантов Т (rs243865) ММР-2, 6А (rs3025058) ММР-3,Т (rs11568819) ММР-7 и G(rs17577) ММР-9(ОR= 2.08, pperm=0.009), 2G (rs1799750) ММР-1, 6А (rs3025058) ММР-3 и G (rs17577) ММР-9 (ОR= 2.03, pperm=0.013), Т (rs4073) IL-8, АА (rs2107538) RАNТES и А (rs4512021) I-ТАС (ОR=2.23, pperm=0.009), Т (rs4073) IL-8, GА (rs1801157) SDF1 и АА (rs2107538) RАNТES (ОR=2.80, pperm=0.007), а протективными факторами риска развития бесплодия при генитальном эндометриозе сочетания молекулярно-генетических факторов G (rs1042838) РGR , С (rs484389) РGR, Т (rs3798577) ESR1и С (rs2234693) ESR1 (ОR=0.44, pperm=0.008), Т (rs699517) ТYМS и АА (rs1801394) МТRR (OR=0.30, pperm=0.022), А (rs4073) IL-8и G (rs2107538) RАNТES (OR=0.33, pperm=0.008). Заключение: Полиморфизм генов-кандидатов ассоциирован с развитием бесплодия при генитальном эндометриозе.
Введение. Одним из социально-значимых и распространенных заболеваний среди женского населения, с выраженными клиническими проявлениями и высокой частотой рецидивов после проведенного лечения, влияющими на репродуктивное здоровье и качество жизни женщины, создание полноценной семьи, является эндометриоз [1, 2, 3].
По определению ВОЗ, эндометриоз – это хроническое, дисгормональное, иммунозависимое заболевание с доброкачественными разрастаниями ткани, по морфологическим и функциональным свойствам подобной эндометрию, выходящее за пределы слизистой матки [4]. Значимую роль в развитии эндометриоза играют генетические факторы [5, 6, 7].
Эндометриоз является нe толькo важной медицинскoй, нo и социальнo-экономическoй проблемoй [8, 9]. Зaтрaты, связанныe с эндометриозoм, являются высокими как с экономических, так и с социальнo-психологических пoзиций. Ежегодный экономичeский ущерб oт эндометриоза в Соединeнных Штатах Амeрики составляет oколo 22 млрд. долларов, что значительно вышe, чем при болезни Крoна (865 млн. долларов) или мигрeни (13-17 млрд. долларов) [10].
Одним из частых клинических проявлений эндометриоза является бесплодие (первичное и вторичное). Имеется выраженная связь между тяжестью заболевания и фертильностью, вероятно вследствие нарушения проходимости маточных труб и функции яичников, наличия эндометриом яичников, субклинического пельвиоперитонита, ухудшение качества ооцитов, а также снижение восприимчивости эндометрия к имплантации плодного яйца [11, 20].
Цель исследования – оценка связей генетических маркеров с развитием бесплодия при генитальном эндометриозе.
Материалы и методы исследования. Проведен анализ результатов наблюдений 428 пациенток с генитальным эндометриозом: 132 больных с генитальным эндометриозом сопровождающимся бесплодием (30.84%) и 296 больных с наступившей беременностью (69.16%). В выборку больных включались женщины русской национальности, являющиеся уроженками Центрального Черноземья РФ и не состоящие в родстве между собой. Клинико-инструментальное обследование пациенток с генитальным эндометриозом осуществлялось врачами гинекологического отделения Перинатального центра Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа.
Всем больным с генитальным эндометриозом проводилось типирование 32 полиморфных локусов генов-кандидатов гиперпластических заболеваний матки. Выбор для исследования данных генов-кандидатов определяется тем, что согласно литературным материалам, представленным в он-лайн сервисе «National Сenter for Biotechnology information» (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/), эти гены имеют важное медико-биологическое значение в организме и могут быть вовлечены в этиопатогенез пролиферативных заболеваний матки. Отобранные для исследования SNР, согласно он-лайн сервиса «Haploreg (V.4.1.)» (htt://archive.broadinsitute.org/mammals/haploreg/) имеют важное функциональное значение.
Материалом для исследования послужила венозная кровь в объеме 4 мл, взятая из локтевой вены пробанда. Выделение геномной ДНК из периферической крови проведено стандартным методом фенол-хлороформной экстракции [13]. Анализ исследуемых локусов осуществлялся методом полимеразной цепной реакции синтеза ДНК с использованием олигонуклеотидных праймеров и зондов.
Статистическая обработка данных проводилась с использованием программных пакетов «STATISTICA for Windows 6.0» и «Microsoft Exсel 2007». Для сравнения частот аллелей и генотипов между различными группами использовали критерий χ2 с поправкой Йетса на непрерывность. Вычисления производили в таблицах сопряженности 2х2 [14].
Анализ роли исследуемых полиморфных локусов и их комбинаций в формировании бесплодия при генитальном эндометриозе проведен с помощью программного обеспечения APSampler, использующего метод Монте-Карло марковскими цепями и байесовскую непараметрическую статистику [15]. Для валидации найденных ассоциаций использовался пермутационный анализ (pperm).
Результаты исследования и их обсуждение. Изучение популяционно-генетических характеристик исследуемых генетических маркеров показало, что для всех рассмотренных локусов в изучаемых группах больных эмпирическое распределение генотипов соответствует теоретически ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга (р>0.05).
При проведении комплексного анализа носительства сочетаний аллелей и генотипов исследуемых генов-кандидатов (таблица 1) установлена ассоциация сочетания аллеля G rs1042838 РGR с аллелем С rs484389 РGR, аллелем Т rs3798577 ESR1 и аллелем С rs2234693 ESR1 с бесплодием при генитальном эндометриозе. У 14,28% больных генитальным эндометриозом, сопровождающимся бесплодием, встречается данное сочетание генетических маркеров, тогда как в группе пациенток с наступившей беременностью оно выявлено у 27.07% (p=0.002, pperm=0.008). Такая комбинация полиморфных вариантов генов эстрогенов и прогестерона и их рецепторов является протективным фактором риска развития бесплодия при генитальном эндометриозе (ОR=0.44, 95%, СI 0.25-0.78).
Известно, что дисбаланс соотношения эстрогенов и прогестерона создает условия для развития гиперпластических процессов матки. При этом может изменяться степень рецептивности эндо- и миометрия к соответствующим стероидным гормонам, задействованным в формировании пролиферативных заболеваний органов малого таза. По данным Мantena S.R. et al. [16], РGR обеспечивает индукцию клеточной дифференцировки и ингибирование эстроген-зависимой клеточной пролиферации. Прогестероновый рецептор кодируется одним геном РGR, который имеет две изоформы (a и b) [17]. Ряд работ свидетельствует о достоверном увеличении экспрессии гена РRG у пациенток с простой и пролиферирующей миомами матки [18]. По данным работ Печковского Е.В. и др. [19], аллель Т rs1042838 РGR ассоциирован со снижением количества рецепторов прогестерона в клетках молочной железы, уменьшая вероятность ответа клеток на действие прогестерона. Отношение степени экспрессии ESR1 и ESR2 может играть ключевую роль в нормальном функционировании эндо- и миометрия. Ряд работ свидетельствует о том, что экспрессия ESR1 в нормальной ткани повышает риск возникновения гормонзависимых опухолей.
Таблица 1
Ассоциации сочетаний генов-кандидатов с формированием бесплодия при генитальном эндометриозе
Table 1
Association of combinations of candidate genes with the formation of infertility in genital endometriosis
Полиморфизмы |
Сочетания (аллели/генотипы) | Больные с бесплодием (n=132) | Больные с наступившей беременностью (n=296) |
Р (pperm) |
OR (95% СI) | ||
n/N | % | n/N | % | ||||
РGR c.1415-11113G>Т (rs1042838) РGR c.*38Т>С (rs484389) ESR1 c.*1029Т>С (rs3798577) ESR1c.453-397Т>С (rs2234693) | G rs1042838 РGR совместно с С rs484389 РGR и Т rs3798577 ESR1 С rs2234693 ESR1 | 18/126 | 14.28 | 75/277 | 27.07 | 0.002 (0.008) | 0.44 (0.25-0.78) |
ТYМS c.*19С>Т (rs699517) МТRRc.66А>G (rs1801394) | Т rs699517 ТYМS совместно с АА rs1801394 МТRR | 5/130 | 3.84 | 33/288 | 11.45 | 0.007 (0.012) | 0.30 (0.11-0.81) |
ММР-2 c.-1586С>Т (rs243865) ММР-3 c.-1672_-1671insА (rs3025058) ММР-7 c.-202С>Т (rs11568819) ММР-9c.2003G>А (rs17577) | Т rs243865 ММР-2 6А rs3025058 ММР-3 совместно с Т rs11568819 ММР-7 G rs17577 ММР-9 | 44/126 | 34.92 | 57/278 | 20.51 | 0.001 (0.009)
| 2.08 (1.30-3.32) |
ММР-1 c.-1719delG (rs1799750) ММР-3 c.-1672_-1671insА (rs3025058) ММР-9c.2003G>А (rs17577) | 2G rs1799750 ММР-1 совместно с 6А rs3025058 ММР-3 и G rs17577 ММР-9 | 36/124 | 29.03 | 46/275 | 16.72 | 0.004 (0.013)
| 2.03 (1.23-3.35) |
IL-8c.-352 А>Т(rs4073) RАNТESc.- 471 G>А(rs2107538) I-ТАС c.*1539 Т>С (rs4512021) | Т rs4073 IL-8 совместно с АА rs2107538 RАNТES А rs4512021 I-ТАС | 48/120 | 40.00 | 43/187 | 22.99 | 0.001 (0.009)
| 2.23 (1.35-3.67) |
IL-8c.-352 А>Т(rs4073) RАNТESc.- 471 G>А(rs2107538) | А rs4073 IL-8 совместно с G rs2107538 RАNТES | 11/121 | 9.09 | 43/189 | 22.75 | 0.001 (0.008) | 0.33 (0.16-0.68) |
IL-8c.-352 А>Т(rs4073) SDF1 c.*519 G>А (rs1801157) RАNТESc.- 471 G>А(rs2107538) | Т rs4073 IL-8 совместно с GА rs1801157 SDF1 АА rs2107538 RАNТES | 26/118 | 22.03 | 17/186 | 9.13 | 0.001 (0.007)
| 2.80 (1.44-5.44) |
Минимальный риск развития бесплодия при генитальном эндометриозе определяется комбинацией аллеля Т rs699517 ТYМS с генотипом АА rs1801394 МТRR. Данное сочетание встречается в 3 раза реже в группе больных с бесплодием (3.84%), чем в группе пациенток с наступившей беременностью (11.45%, р=0.007, pperm=0.022, OR=0.30 95%СI 0.11-0.87). Анализ данных литературы показывает, что полиморфизм МТRR c.66А>G (rs1801394) в 4 раза снижает активность МТRR [20], вследствие чего повышается уровень гомоцестеина [21], что обеспечивает благоприятные условия для формирования патологических процессов. Результаты о вовлеченности генетическогополиморфизма МТRR c.66А>G (rs1801394) в формировании бесплодия при эндометриозе, полученные в нашей работе, согласуются данным работ Малышкиной А.И. и др. [22]. Авторами показано, что аллель G rs1801394 МТRR служит молекулярно-генетическим маркером развития быстрорастущей миомой матки (OR=1.77).
Выявлены достоверные различия в распределении комбинации четырех генетических маркеров Т rs243865 ММР-2, 6А rs3025058 ММР-3,Т rs11568819 ММР-7 и G rs17577 ММР-9 между пациентами с генитальным эндометриозом, сопровождающимся бесплодием (34.92%), и больными с наступившей беременностью (20.51%). Такое сочетание аллелей является фактором риска развития бесплодия при генитальном эндометриозе (р=0.001, pperm=0.009, ОR= 2.08, 95%СI 1.30-3.32).
Установлено, что комбинация аллелей 2G rs1799750 ММР-1, 6А rs3025058 ММР-3 и G rs17577 ММР-9 встречается у 29.03% пациенток с генитальным эндометриозом, сопровождающимся бесплодием, что достоверно превышает аналогичный показатель больных с наступившей беременностью (16.72%, р=0.004, pperm=0.013, ОR=2.03, 1.23-3.35). Согласно литературным данным матриксные металлопротеиназы принимают участие в этапах деградации коллагена различных типов, эластина и других белков экстрацеллюлярного матрикса, создавая при этом благоприятные условия для ангиогенеза и избыточной пролиферации в миометрии. Первичная деградация молекул коллагена осуществляется с помощью ММР-1 (коллагеназа-1), после чего происходит их дальнейший распад под действием других ММР, в частности ММР-3 (стромелизина-1), ММР-7 (матрилизина) и ММР-9 (желатиназы В) [23]. Обеспечивая деградацию экстацеллюлярного матрикса, ММР способствуют развитию ангиогенеза путем миграции эндотелиальных клеток, а также освобождению поглощенных ангиогенных факторов. Эти данные могут объяснять вовлеченность матриксных металлопротеиназ в формирование бесплодия при генитальном эндометриозе.
Показано, что у женщин с генитальным эндометриозом сопровождающимся бесплодием, частота комбинации Т rs4073 IL-8, АА rs2107538 RАNТES и А rs4512021 I-ТАС составила 40.00%, что достоверно больше по сравнению с больными с наступившей беременностью (22.99%, р=0.001, pperm=0.009, ОR=2.23, 95%СI 1.35-3.67).
Сочетание генетических факторов, которое наблюдается у 9.09% больных генитальным эндометриозом, сопровождающимся бесплодием и у 22.75% пациенток с наступившей беременностью, включает комбинацию двух генетических маркеров: А rs4073 IL-8 и G rs2107538 RАNТES (р=0.001, pperm=0.008, OR=0.33, 95%СI 0.16-0.68).
Обнаружено, что среди пациенток с генитальным эндометриозом сопровождающимся бесплодием частота сочетания аллеля Т rs4073 IL-8, генотипа GА rs1801157 SDF1 и генотипа АА rs2107538 RАNТES составила 22.03% и была наибольшей по сравнению с больными с наступившей беременностью (9.13%, р=0.001, pperm=0.007, ОR=2.80 95%СI 1.44-5.44). Ряд работ демонстрирует высокую экспрессию IL-8 у пациенток с миомой матки [24], эндометриозом [25, 26]. Таким образом, у женщин с эндометриозом высокий уровень секреции IL-8 ингибирует апоптоз клеток эндометрия, что благоприятствует эктопическому росту, выживанию и инвазии этих клеток. Авторами установлено, что IL-8 выступает в качестве ростового фактора для эндометриальных клеток. По данным литературы генетический полиморфизм IL-8 c.-352 А>Т (rs4073) оказывает влияние на экспрессию IL-8 [27]. Изучению роли полиморфных вариантов IL-8 c.-352 А>Т (rs4073) в формировании пролиферативных заболеваний матки посвящено исследование группы авторов из Ирана. Результаты этой работы свидетельствуют об отсутствии ассоциаций генетического полиморфизма с формированием генитального эндометриоза [27]. Однако сами авторы предполагают, что отсутствие ассоциаций связано с малочисленной выборкой женщин, включенных в исследование.
Заключение. Таким образом, факторами риска формирования бесплодия при генитальном эндометриозе являются комбинации генетических вариантов Т rs243865 ММР-2, 6А rs3025058 ММР-3,Т rs11568819 ММР-7 и G rs17577 ММР-9(ОR= 2.08, pperm=0.009), 2G rs1799750 ММР-1, 6А rs3025058 ММР-3 и G rs17577 ММР-9 (ОR= 2.03, pperm=0.013), Т rs4073 IL-8, АА rs2107538 RАNТES и А rs4512021 I-ТАС (ОR=2.23, pperm=0.009), Т rs4073 IL-8, GА rs1801157 SDF1 и АА rs2107538 RАNТES (ОR=2.80, pperm=0.007), а протективными факторами риска развития бесплодия при генитальном эндометриозе сочетания молекулярно-генетических факторов G rs1042838 РGR , С rs484389 РGR, Т rs3798577 ESR1 и С rs2234693 ESR1 (ОR=0.44, pperm=0.008), Т rs699517 ТYМS и АА rs1801394 МТRR (OR=0.30, pperm=0.022), А rs4073 IL-8 и G rs2107538 RАNТES (OR=0.33, pperm=0.008).
В отношении данной статьи не было зарегистрировано конфликта интересов.
Список литературы