Исследование генетического полиморфизма при шизофрении с ранним началом

Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского

Научный центр психического здоровья Российской академии медицинских наук, г. Москва

Введение. Шизофрения с манифестацией в раннем возрасте является достаточно редким расстройством. Раннее начало шизофрении, как правило, свидетельствует в пользу неблагоприятного прогноза течения эндогенного психического расстройства.

Исследования генетических аспектов шизофрении с ранним началом немногочисленны в связи с трудностями формирования выборки больных. При этом зачастую научные работы, соответствующие данной тематике, имеют ограничения в виду небольшого размера исследуемой группы, что, возможно, не позволяет выявить статистически достоверную взаимосвязь между шизофренией с ранним началом и изучаемыми генетическими маркерами. Тем не менее, на данный момент в литературе имеются сведения об ассоциации между шизофренией с ранним началом и полиморфизмом генов-кандидатов эндогенных психозов, в частности дофаминового рецептора D3 [9], активатора оксидазы D-аминокислот (DAOA) [5], триптофангидроксилазы [11], серотонинового рецептора типа 2А (5-HTR2A) [2], мозгового нейротрофического фактора (BDNF) [3].

Дальнейшее изучение шизофрении с ранним началом в контексте молекулярно-генетических механизмов остаётся перспективным и малоизученным направлением современной психиатрии, что определяет актуальность данного исследования в теоретическом и практическом плане.

Целью настоящей работы явилось определение частоты встречаемости аллелей и генотипов нескольких генов, имеющих отношение к функционированию нейрохимических систем мозга, у больных шизофренией с ранним началом.

Материалы и методы. В соответствии с поставленной целью обследовано 140 больных шизофренией (68 женщин, 72 мужчин; возрастной диапазон – от 18 до 52 лет включительно) с различной продолжительностью заболевания, поступивших для лечения в психиатрические стационары г. Саратова и Саратовской области по поводу обострения шизофренического процесса. Основными критериями отбора являлись: верифицированный стационарным обследованием диагноз шизофрении «F20» в соответствии с диагностическими критериями Международной классификации болезней десятого пересмотра (МКБ-10), соматическое благополучие, манифестация эндогенного психоза в возрасте до 17 лет включительно.

Группу контроля составили 96 соматически и психически здоровых лиц, не состоявших в родстве с обследованными, не имеющих семейной отягощенности по шизофрении (53 женщины и 43 мужчины; возрастной диапазон – от 21 до 63 лет включительно) из числа жителей Саратова и Саратовской области.

Все больные и лица контрольной группы дали информированное согласие на участие в исследовании.

Материалом исследования являлась периферическая венозная кровь пациентов, взятая из кубитальной вены. Материалы для генотипирования отправлялись в лабораторию клинической генетики Научного центра психического здоровья Российской академии медицинских наук (НЦПЗ РАМН) (зав. лабораторией – доктор биологических наук В.Е. Голимбет), где из образцов крови выделяли дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) с помощью фенол-хлороформного метода.

Для анализа ассоциации между шизофренией и геном использовали следующие маркеры: полиморфизм Val66Met (полиморфный сайт в гене BDNF, обусловленный заменой гуанина на аденин, что вызывает замещение аминокислот: валин (Val) замещается метионином (Met) в кодоне 66) – аллели Val и Met – для гена BDNF; полиморфизм Т102С (полиморфизм, обусловленный нуклеотидной заменой тимина (Т) на цитозин (С)) – аллели T и C – для гена 5-HTR2A; полиморфизм С939T (полиморфизм, обусловленный нуклеотидной заменой цитозина на тимин) – аллели С и T – для гена дофаминового рецептора второго типа D2 (DRD2). Генотипирование проводили путем амплификации ДНК в полимеразной цепной реакции с использованием термоциклера Терцик (ДНК технологии).

Для сопоставления двух выборок по частоте встречаемости интересующего исследователя признака использовали статистический критерий углового преобразования Фишера (φ*эмп ) с подсчетом достоверности (p).

Результаты и их обсуждение. На первом этапе исследования был проведён анализ аллельных частот в изученных полиморфизмах. Как видно из табл. 1, существенных различий встречаемости аллелей у страдающих шизофренией с ранним началом и в группе здоровых лиц обнаружено не было.

Таблица 1. Частота аллелей в изученных полиморфных участках больных шизофренией с ранним началом (n=140) и в контрольной группе здоровых лиц (n=96)

Таблица 1. Частота аллелей в изученных полиморфных участках больных шизофренией с ранним началом (n=140) и в контрольной группе здоровых лиц (n=96)

При исследовании распределения генотипов изучаемых генетических полиморфизмов значимых различий между группой пациентов, страдающих шизофренией с ранним началом, и контрольной группой здоровых лиц также не было обнаружено (табл. 2). Отсутствие связи не всегда указывает на то, что ген не ассоциирован с психическим заболеванием. Ранее проведённые молекулярно-генетические исследования шизофрении показывают, что каждый из генов в целом оказывает небольшое влияние на её развитие. Это влияние трудно выявить, учитывая клиническую гетерогенность шизофрении, которая может в значительной степени зависеть от отдельных клинических особенностей исследуемой группы больных.

Таблица 2. Частота генотипов в изученных полиморфных участках больных шизофренией с ранним началом (n=140) и в контрольной группе здоровых лиц (n=96)

Таблица 2. Частота генотипов в изученных полиморфных участках больных шизофренией с ранним началом (n=140) и в контрольной группе здоровых лиц (n=96)

Примечание: приведена частота генотипа; в скобках – число носителей.

Некоторые исследователи указывают на то, что связь соответствующих генов с шизофренией и с некоторыми ее патогенетическими параметрами (нейрофизиологическими, нейропсихологическими или морфометрическими) обнаруживается только в мужских выборках [6, 7, 10]. Поэтому на следующем этапе нашего исследования была предпринята попытка выявить связь генетических вариантов, предрасполагающих к развитию шизофрении с ранним началом, в однородных по полу выборках больных и здоровых лиц.

В табл. 3 представлены результаты анализа аллельных частот в изученных полиморфных участках у страдающих шизофренией с ранним началом женщин по сравнению с психически здоровыми женщинами. Каких-либо значимых различий встречаемости аллелей не отмечалось.

Таблица 3. Частота аллелей в изученных полиморфных участках страдающих шизофренией с ранним началом женщин (n=68) и в контрольной группе здоровых женщин (n=53)

Таблица 3. Частота аллелей в изученных полиморфных участках страдающих шизофренией с ранним началом женщин (n=68) и в контрольной группе здоровых женщин (n=53)

При исследовании распределения генотипов изучаемых генетических полиморфизмов между группой женщин, страдающих шизофренией с ранним началом, и контрольной группой здоровых женщин для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A была обнаружена слабая ассоциация (φ*эмп=2.1; p<0,05) с наличием ранней шизофрении, обусловленная более высокой частотой встречаемости гомозигот TТ у больных женщин по сравнению со здоровыми женщинами (табл. 4). Ранее связь генотипа ТТ для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A с риском развития шизофрении была выявлена у женщин, страдающих шизофренией, без учёта возраста начала психического расстройства [1].

Таблица 4. Частота генотипов в изученных полиморфных участках страдающих шизофренией с ранним началом женщин (n=68) и в контрольной группе здоровых женщин (n=53)

Таблица 4. Частота генотипов в изученных полиморфных участках страдающих шизофренией с ранним началом женщин (n=68) и в контрольной группе здоровых женщин (n=53)

Примечания: приведена частота генотипа; в скобках – число носителей; * - различия по частоте генотипа TT по сравнению с объединенными генотипами TC и CC значимы между больными и здоровыми (φ*эмп=2.1; p<0,05).

Анализ аллельных частот в изученных полиморфных участках у страдающих ранней шизофренией мужчин по сравнению с психически здоровыми мужчинами каких-либо значимых различий встречаемости аллелей не выявил (табл.5).

Таблица 5. Частота аллелей в изученных полиморфных участках страдающих ранней шизофренией мужчин (n=72) и в контрольной группе здоровых мужчин (n=43)

Таблица 5. Частота аллелей в изученных полиморфных участках страдающих ранней шизофренией мужчин (n=72) и в контрольной группе здоровых мужчин (n=43)

При сравнении мужских выборок больных шизофренией с ранними манифестами и здоровых лиц ассоциаций между изученными генетическими вариантами и ранней шизофренией найдено не было (табл. 6).

По данным R. Joober с соавторами [8], генотип СС для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A является прогностически неблагоприятным, частота генотипа СС 5-HTR2A выше в группе страдающих шизофренией мужчин, но не у женщин.

По результатам нашего исследования среди мужчин с ранней шизофренией наблюдалась тенденция к более частой встречаемости генотипа СС для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A в сравнении с выборкой страдающих ранней шизофренией женщин и контрольной группой здоровых мужчин, но различия в частоте не достигали статистической значимости.

Таблица 6. Частота генотипов в изученных полиморфных участках страдающих ранней шизофренией мужчин (n=72) и в контрольной группе здоровых мужчин (n=43)

Таблица 6. Частота генотипов в изученных полиморфных участках страдающих ранней шизофренией мужчин (n=72) и в контрольной группе здоровых мужчин (n=43)

Примечание: приведена частота генотипа; в скобках – число носителей.

Полученные результаты подтверждают мнения о том, что связь генов-кандидатов с характеристиками психоза обнаруживается только в однородных по полу выборках.

В ходе проведенного исследования в женской выборке больных шизофренией с ранним началом была обнаружена более частая встречаемость генотипа ТТ для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A в сравнении со здоровыми женщинами. Частота генотипа СС для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A у мужчин с ранней шизофренией была выше, чем у здоровых мужчин, на уровне статистически незначимой тенденции.

По данным литературы, генотип ТТ для полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A рассматривается как протективный, тогда как генотип СС считают предрасполагающим к шизофрении с неблагоприятным течением заболевания [2]. В то же время многие авторы указывают, что половой диморфизм оказывает влияние на течение шизофренического процесса. Относительно менее прогредиентные периодические формы встречаются преимущественно у женщин, а наиболее прогредиентные, непрерывнотекущие, особенно злокачественные, — у мужчин [4].

По-видимому, клиническая неоднородность шизофрении обусловлена генетической гетерогенностью, обнаружить которую возможно только учитывая возраст начала болезни, половые различия и отдельные клинические проявления.

Заключение. Таким образом, на основании проведённого исследования можно предположить вовлечённость полиморфизма Т102С гена 5-HTR2A в этиопатогенез шизофрении с ранним началом у женщин.

Список использованных источников:

1. Исследование генетического полиморфизма при параноидной шизофрении в Саратовской области / Е.В. Колесниченко, Ю.Б. Барыльник, В.Б. Бородулин, Ю.С. Абросимова, С.А. Пахомова, Д.Д. Самойлова, В.Е. Голимбет // Фундаментальные исследования. 2013. – № 11 (ч. 1). – С. 62-65.

2. Молекулярно-генетическое исследование манифестирующих в юношеском возрасте эндогенных приступообразных психозов / В.Е. Голимбет, В.Г. Каледа, М.В. Алфимова, Г.И. Коровайцева, О.М. Лаврушина, А.Н. Бархатова, С.В. Каспаров, Н.В. Иванова // Журнал неврологии и психиатрии. 2007. - Т. 107, № 8. - С. 49-54.

3. Молекулярно-генетическое исследование шизофрении с ранним началом / С.А. Пахомова, Г.И. Коровайцева, М.Ю. Мончаковская, В.Б. Вильянов, Л.П. Фролова, С.В. Каспаров, Е.В. Колесниченко, В.Е. Голимбет // Журнал неврологии и психиатрии. 2010. - Т. 110, № 2. - С. 66-69.

4. Справочник по психиатрии / Под ред. А. В. Снежневского.. — М.: Медицина, 1985. – С. 83.

5. Addington A.M., Gornick M., Sporn A.L. et al. Polymorphisms in the 13q33.2 gene G72/G30 are associated with childhood-onset schizophrenia and psychosis not otherwise specified // Biol. Psychiat. 2004. – V. 55: 10. – P. 976-980.

6. Asherson P., Mant R., Holmans P. et al. Linkage, association and mutational analysis of the dopamine D3 receptor gene in schizophrenia // Mol Psychiat. 1996. – no. 2. – P. 125-132.

7. Hong C.J., Hou S.J., Yen F.C. et al. Family-based association study between G72/G30 genetic polymorphism and schizophrenia // Neuroreport. 2006. – V.17, no. 10. – P. 1067-1069.

8. Joober R., Bendelfat C., Brisebois K. et al. T102C polymorphism in the 5HTR2A gene and schizophrenia: relation to phenotype and drug response variability // J Psychiat Neurosci. 1999. – no. 24. – P. 141 - 146.

9. Childhood/early adolescence-onset and adult-onset schizophrenia. Heterogeneity at the dopamine D3 receptor gene / M. Maziade, M. Martinez, C. Rodrigue et al. // Br J Psychiat. 1997. –V. 170. – P. 27-30.

10. Sazci A., Ergul E., Kucukali I. et al. Association of the C677T and A1298C polymorphisms of methylenetetrahydrofolate reductase gene with schizophrenia: association is significant in men but not in women // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiat. 2005. – V. 29, no. 7. – P. 1113-1123.

11. Sekizawa T., Iwata Y., Nakamura K. et al. Childhood-onset schizophrenia and tryptophan hydroxylase gene polymorphism // Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2005. – V. 136B: 1. – P. 106.