Ассоциация полиморфизма 1800255 гена COL3A1 с развитием пролапса тазовых органов и недержания мочи у женщин: предварительные данные


Г.Р. Касян, Д.А. Вишневский, Л.В. Акуленко, Ю.О. Козлова, Е.И. Шарова, Н.В. Тупикина, Д.Ю. Пушкарь

1 Кафедра урологии (зав. – член-корр. РАН, проф. Д. Ю. Пушкарь) ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова» МЗ РФ, Москва, Россия; 2 кафедра медицинской генетики (зав. – проф. Л. В. Акуленко) ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова» МЗ РФ, Москва, Россия; 3 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России), Москва, Россия
Актуальность. Коллаген I и III типов играет существенную роль в развитии пролапса тазовых органов (ПТО) и недержания мочи у женщин. Роль полиморфизма гена COL3A1 до сих пор остается спорной. Некоторые исследования и мета-анализы обнаружили прямую корреляцию между генетическими дефектами и ПТО, тогда как другие исследователи этого не подтвердили.
Целью исследования было изучить ассоциацию полиморфизма 1800255 гена COL3A1 с развитием ПТО и недержания мочи у женщин.
Материалы и методы. Группу исследования составили 52 пациентки (средний возраст – 64,4 года) с верифицированным ПТО и стрессовым недержанием мочи.
В контрольную группу была отобрана 21 пациентка без дисфункции тазового дна. Пациентки были сопоставимыми по возрасту и наличию по крайней мере одного или несколько факторов риска развития дисфункции тазового дна в анамнезе. Критериями исключения из обеих групп служили синдромы Марфана и Элерса–Данлоса, а также операции по поводу ПТО или недержания мочи в анамнезе (для контрольной группы).
У всех женщин были взяты образцы слюны для выявления полиморфизма в локусе rs1800255 гена COL3A1. Генотипирование проведено методом секвенирования по Сэнгеру.
Результаты. Гомозиготный полиморфизм (АА) у больных изолированным пролапсом гениталий имел низкую чувствительность (0,06), но крайне высокую специфичность (0,95). По гетерозиготе (GА) чувствительность составила 0,35, специфичность – 0,53; AUC – 0,44.
Для недержания мочи по гомозиготе (АА) чувствительность составила 0,08, специфичность – 0,96, по гетерозиготе (GА) – 0,45 и 0,63 соответственно. Для сочетания пролапса тазовых органов и недержания мочи по гомозиготе (АА) чувствительность составила 0,07, специфичность – 1,0, по гетерозиготе (GА) – 0,41 и 0,62 соответственно.
Заключение. С учетом высокой специфичности полиморфизма в локусе rs1800255 гена COL3A1, определяемого методом секвенирования по Сэнгеру, можно сделать вывод о наличии ассоциации между этим полиморфизмом и тазовыми расстройствами, такими как недержание мочи и ПТО у женщин.

Введение. Классические генетико-эпидемиологические исследования четко продемонстрировали, что дисфункция тазового дна у женщин является патологией с наследственной предрасположенностью, развитие которой определяется взаимодействием множественных генетических факторов (мутаций и/или полиморфных аллелей) и факторов внешней среды [1, 2]. Сегодня актуальна расшифровка «генной сети», формирующей наследственную предрасположенность к этой патологии. К настоящему времени глобальная база данных генных заболеваний (HuGENavigator) содержит около 30 публикаций по исследованию конкретных генетических факторов, связанных с дисфункцией тазового дна у женщин. Большинство работ было посвящено изучению роли генов, контролирующих синтез и деградацию соединительной ткани: COL1A1, COL3A1, матриксных металлопротеиназ (MMP1, MMP3, MMP9) и ламинина (LAMC1) [3, 4].

Для сохранения органов малого таза в нормальном положении наиболее важен коллаген I и III типов. Функция удержания тазового дна связана преимущественно с коллагеном I типа, придающим прочность связкам из-за длины и толщины волокон и в меньшей степени – с коллагеном типа III, повышенное количество которого связано с уменьшением механической прочности соединительной ткани.

Роль полиморфизма в гене COL3A1 до сих пор остается спорной. Некоторые исследования и мета-анализы обнаружили прямую корреляцию между генетическими дефектами и пролапсом тазовых органов (ПТО), тогда как другие исследователи этого не подтвердили [5]. Так, K. Kluivers и соавт. [6] исследовали полиморфизм в α1-цепи, кодирующей белок коллагена типа III (rs1800255, COL3A1 2209 G>A). Чтобы обнаружить эти полиморфизмы, авторы использовали для анализа ДНК полимеразную цепную реакцию (ПЦР) с последующим анализом полиморфизма длины рестрикционного фрагмента. Это исследование показало, что гомозиготная форма одного из этих полиморфизмов (rs1800255, COL3A1 2209 G>A) ассоциируется с ПТО с отношением шансов 5,0 (95% доверительный интервал – 1,4–17,1) по сравнению с контрольными пациентками.

H. Chen и соавт. [7] показали аналогичные результаты для пациентов с ПТО, также используя ПЦР.

В то же время в работе [8] на большом материале (354 женщины с ПТО) ассоциации данного гомозиготного полиморфизма не выявлено.

Цель настоящего исследования: изучение ассоциации полиморфизма 1800255 гена COL3A1 с развитием ПТО и недержания мочи (НМ) у женщин.

Материалы и методы. В исследовании участвовали 73 женщины, которые находились на лечении в урологических отделениях университетской клиники с сентября 2016 по май 2017 г. Группа исследования включила 52 пациентки с верифицированным ПТО и стрессовым НМ. Возраст пациенток составил 40–70 лет (в среднем 64,4±2 года).

В контрольную группу была отобрана 21 пациентка без дисфункции тазового дна. Пациентки обеих групп соответствовали по возрасту и наличию по крайней мере одного или несколько факторов риска развития дисфункции тазового дна в анамнезе: двое или более родов через естественные родовые пути, травматические роды, роды плодом более 4000 г, чрезмерная физическая активность, заболевания, сопровождающиеся увеличением абдоминального давления (бронхиальная астма, хронический бронхит, хронический запор), наличие операций на органах малого таза.

Критерии исключения из обеих групп: синдромы Марфана и Элерса–Данлоса, а также операции по поводу ПТО или НМ в анамнезе (для контрольной группы).

Университетский комитет по этике одобрил исследование (выписка из протокола № 05–17), и каждая пациентка подписала информированное согласие на участие в исследовании.

У всех женщин были взяты образцы слюны для выявления полиморфизма в локусе rs1800255 гена COL3A1. Этот полиморфизм служит локальной мутацией – замещением гуанина (G) на аденин (А) в последовательности ДНК.

Генотипирование проведено методом секвенирования по Сэнгеру [8] с последующей оценкой чувствительности и специфичности для ПТО и НМ.

Все пациентки собирали слюну в стерильную пластиковую пробирку не ранее чем через час после принятия пищи и питья. Перед сбором слюны пациентки жевали слизистую щеки в течение нескольких секунд, а затем собирали 3–4 мл слюны. Все пробирки были пронумерованы и заморожены до транспортировки в лабораторию.

Для изучения полиморфизма в гене COL3A1 были созданы два праймера – на ~200-350 bp выше по положению и ~200–350 bp ниже необходимого положения для амплификации фрагмента 400–700 bp. Специфичность праймеров подтверждена ПЦР с последующим электрофорезом в агарозном геле.

Последовательность продукта секвенирования ПЦР выполнена на ABI 3730XL (Life Technologies) с одного конца, по одной реакции шаблоном по ABI. Конечными праймерами являлись fTAGTTCCCACCCAGCTGTTC и rACCTTGTCACCCTTTGGACC.

После получения данных о сочетании аллелей для каждой пациентки было произведено вычисление специфичности и чувствительности данного полиморфизма для дисфункций тазового дна. Исходя из этих показателей, была рассчитана площадь под ROC-кривой(AUC).

Результаты. Распределение пациенток в исследуемой и контрольной группе с учетом определенного генотипа представлено в табл. 1.

Как видно из табл. 2, пациентки с гомозиготой (АА) имеют низкую чувствительность и высокую специфичность по отношению к дисфункциям тазового дна. У пациенток с гетерозиготой (AG) чувствительность повышается, специфичность снижается.

Обсуждение. Настоящее исследование было предпринято с целью выяснения связи ПТО и НМ с полиморфизмом rs1800255 в гене COL3A1 с помощью генотипирования образцов слюны пациенток методом секвенирования по Сэнгеру.

Как было уже показано ранее, развитие ПТО связано с носительством генотипа rs1800255-A/A гена COL3A1, которое увеличивает вероятность его развития в 4,79 раза [9]. По мнению авторов, нуклеотидное замещение 2092G> A (rs1800255) приводит к замещению аланина на треонин (Ala698Thr), что может влиять на прочность коллагеновых волокон.

Мета-анализ [10] не выявил ассоциации полиморфизма rs1800255-A/A COL3A1 с развитием ПТО, но подтвердил корреляцию полиморфного варианта rs1800012 гена COL1A1 с риском развития ПТО.

В обзоре [11], посвященном клиническим исследованиям по наследственным факторам при ПТО, не было выявлено ассоциации полиморфизма COL3A1 и ПТО. H. Chen и соавт. [12] сообщили о наличии ассоциации гомозиготного полиморфизма COL3A1 2209 G>A. В то же время M. Jeon и соавт. [13] обнаружили, что генотип GG этого полиморфизма, а не генотип АА был значимо связан с ПТО. При этом K. Martins и соавт. [14] никакой связи с ПТО не обнаружили.

Наше первоначальное объяснение этих несоответствий состояло в том, что все предыдущие исследования проведены в этнически разных популяциях (корейской, голландской, тайваньской и бразильском) с различными средовыми факторами риска развития ПТО. Эти различия могут также объясняться тем фактом, что методики определения этого полиморфизма не были достаточно точными. Именно секвенирование, использованное в нашем исследовании, является «золотым» стандартом анализа ДНК.

Заключение. Полученные нами статистически значимые данные подтверждают, что носительство генотипа rs1800255-A/A гена COL3A1 ассоциируется с риском развития дисфункции тазового дна у женщин. Небольшое количество включенных пациенток служит основным ограничением данного исследования, что требует дальнейшего изучения на более широкой выборке пациенток.


Литература


1. Buyanova S.N., Savel’ev S.V., Fedorov A.A. The role of CTD in the pathogenesis of prolapse of genitalia. Rossiiskii vestnik akushera-ginekologa. Spetsvypusk. 2008; 8–11. Russian (Буянова С.Н., Савельев С.В., Федоров А.А. Роль ДСТ в патогенезе пролапса гениталий. Российский вестник акушера-гинеколога. Спецвыпуск. 2008; 8–11).

2. Sukhikh G.T., Danilov A.Yu., Botasheva D.A. The role of immunohistochemical and genetic factors in clarifying the etiology and pathogenesis of genital prolapse in women. Rossiiskii vestnik akushera-ginekologa. 2012;2:47–50. Russian (Сухих Г.Т., Данилов А.Ю., Боташева Д.А. Роль иммуногистохимических и генетических факторов в уточнении этиологии и патогенеза пролапса гениталий у женщин. Российский вестник акушера-гинеколога. 2012;2:47–50).

3. Jeon M.J., Chung S.M., Choi J.R., Jung H.J., Kim S.K., Bai S.W. The relationship between COL3A1 exon 31 polymorphism and pelvic organ prolapse. J Urol. 2009;181(3):1213–1216.

4. http://www.cdc.gov/genomics/hugenet/hugenavigator.htm

5. Lince S.L., van Kempen L.C., Vierhout M.E., Kluivers K.B. A systematic review of clinical studies on hereditary factors in pelvic organ prolapse. Int Urogynecol J. 2012;23(10):1327–1336.

6. Kluivers K.B., Dijkstra J.R., Hendriks J.C., Lince S.L., Vierhout M.E., van Kempen L.C. COL3A1 2209 G>A is a predictor of pelvic organ prolapse. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct. 2209;20(9):1113–1118.

7. Chen H.Y., Chung Y.W., Lin W.Y., Wang J.C., Tsai F.J., Tsai C.H. Collagen type 3 alpha 1 polymorphism and risk of pelvic organ prolapse. Int J Gynaecol Obstet. 2008;103(1):55–58.

8. Sanger F., Coulson A.R. A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase. J. Mol. Biol. 1975;94 (3):441–448.

9. Ward R.M., Velez Edwards D.R., Edwards T., Giri A., Jerome R.N., Wu J.M. Genetic epidemiology of pelvic organ prolapse: a systematic review. Am J Obstet Gynecol. 2014;211(4):326–335.

10. Cartwright R., Kirby A.C., Tikkinen K.A., Mangera A., Thiagamoorthy G., Rajan P., Pesonen J.S., Ambrose C., Gonzalez-Maffe J., Bennett P., Palmer T., Walley A., Järvelin M.R., Chapple C., Khullar V. Systematic review and meta-analysis of genetic association studies of urinary symptoms and prolapse in women. Am J Obstet Gynecol. 2015;212(2):199–199.

11. Lince S.L., van Kempen L.C., Vierhout M.E., Kluivers K.B. (2012) A systematic review of clinical studies on hereditary factors in pelvic organ pro-lapse. Int Urogynecol J. 2012;23(10):1327–1336.

12. Chen H.Y., Chung Y.W., Lin W.Y., Wang J.C., Tsai F.J., Tsai C.H. Collagen type 3 alpha 1 polymorphism and risk of pelvic organ prolapse. Int J Gynaecol Obstet. 2008;103(1):55–58.

13. Jeon M.J., Chung S.M., Choi J.R., Jung H.J., Kim S.K., Bai S.W. The relationship between COL3A1 exon 31 polymorphism and pelvic organ prolapse. J Urol. 2009;181(3):1213–1216.

14. Martins Kde F., de Jármy-DiBella Z.I., da Fonseca A.M., Castro R.A., da Silva I.D., Girão M.J., Sartori M.G. Evaluation of demographic, clinical characteristics, and genetic poly-morphism as risk factors for pelvic organ prolapse in Brazilian women. Neurourol Urodyn. 2011;30(7):1325–1328.


Об авторах / Для корреспонденции


А в т о р д л я с в я з и: Д. А. Вишневский – кафедра урологии (зав. – член-корр. РАН, проф. Д. Ю. Пушкарь) ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова» МЗ РФ, Москва, Россия;
e-mail: dimonvishnevskii050590@yandex.ru


Похожие статьи


Бионика Медиа