Изучение полиморфизма гена транспортера серотонина (5-HTTLPR) в двух возрастных группах в Кабардино-Балкарской республике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изучение полиморфизм гена транспортера серотонина (5-HTTLPR) в двух возрастных группах КБР

Продолжительность жизни определяется во многом генетическим, наследственным аппаратом клетки. Возникающие возрастные изменения сказываются на ходе биосинтеза белка, приводят к соответствующим изменениям свойств клеточных мембран и способности клетки отвечать на раздражение. Следовательно, к отклонению от нормы процессов возбуждения и торможения. Было проведено изучение полиморфизма гена 5-HTTLPR у индивидов двух возрастных групп: 84-104 года и 17-24 лет в Кабардино-Балкарской республике. Анализ частот генотипов в группе индивидов 84-104 года показал, преобладание генотипа *L/*S (48,9%), распределение частот аллелей выявило, что частота аллеля *S составляет 40,0% частота аллеля *L равна 60,0%. Гендерное распределение аллелеи? *L и *S гена 5-HTTLPR у старческой группы и долгожителей КБР статистически достоверных различий не показало. Анализ частот аллелей и генотипов возрастной группе 17-24 лет выявил преобладание генотипа *L/*L (50,0%). Аллель *L встречается с частотой 67% в общей выборке возрастной группы 17-24 лет. Гендерных различий внутри возрастной группы 17-24 лет по частотам генотипов и аллелей выявлено не было. Сравнительный анализ частот аллелей и генотипов не выявил статистически достоверных различий межу двумя возрастными группами. Результаты проведённого нами анализа не позволяют нам сделать статистически достоверный вывод по преобладанию генотипа *L/*S в исследуемой нами старческой группе и долгожителей, но вы-является тенденция к увеличению доли носительства гетерозиготного генотипа в более старших группах. В связи с этим, вероятно, что шансы достижения долголетия повышены у людей с носительством данного генотипа. Данные являются промежуточными и могут изменяться при увеличении выборки....

Старение -- длительный процесс, так как в организме постепенно накапливаются изменения, которые впоследствии проявятся как признаки старости. У разных людей она происходит по-разному и в разные сроки. В геронтологии выделяют высший уровень долголетия -- долгожительство: 90 лет и выше. Долгожители, как правило, люди, у которых существует оптимальный уровень функционирования большинства важнейших физиологических систем; они характеризуются широкой адаптационной способностью, что является необходимым условием для здоровья и жизнеспособности.

Роль генетических факторов в детерминации долголетия до сих пор остаётся одной из наиболее обсуждаемых тем. Долголетие пытаются объяснить наличием аллелей, защищающих от возрастзависимых фенотипов и болезней, способствующих смертности населения. В то же время долгожители обладают набором аллелей генов, предрасполагающих к многофакторным заболеваниям в среднем возрасте, и имеют ряд хронических заболеваний, но доживают до глубокой старости [1].

Серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ) является ключевым нейротрансмиттером, вовлеченным во многие аспекты психологических процессов, включая настроение, агрессию, импульсивность и тревогу у людей и животных [2, 3, 4, 5]. Серотонин был предложен как нейротрансмиттер, имеющий важное значение для прогнозирования широкого спектра психологических состояний и поведения, включая агрессию, алкоголизм, тревожность, поиск новизны, депрессию и антисоциализм [6, 7]. Одним из основных регуляторов серотонина является переносчик серотонина (5-HTT), который удаляет серотонин, высвобождаемый в синаптическую щель. Наибольшее внимание в пределах этого гена привлекает полиморфныи? участок в регионе промотора гена переносчика серотонина (HTTLPR) с формированием короткого (S) и длинного (L) аллелей. *L -- повышает концентрацию переносчика серотонина. Наличие короткого аллеля *S связано со снижением обратного захвата серотонина, что увеличивает длительность серотонинергическои? активности и, следовательно, приводит к проявлению черт тревожности и невротизации. Поэтому полиморфизмы 5НТТ представляют большой интерес в качестве успешной модели повышенной физиологической устойчивости к внешним факторам при исследовании лиц старших возрастных групп. Подобные исследования, посвященные связи различных вариантов генов, вовлеченных в реакцию организма на стресс, с психическими и соматическими расстрои?ствами, могут послужить ключом к пониманию генетических механизмов, задеи?ствованных в обеспечении активного долголетия. Анализ полиморфных вариантов можно рассматривать как прогностический тест для оценки риска развития болезней старческого возраста, и оценки возможного уровня качества жизни долгожителей.

Для проведения настоящего исследования сбор образцов крови старческой группы и долгожителей КБР проводился в ходе экспедиционных выездов по месту жительства исследуемых и в Республиканском Геронтологическом Центре в период 2012-2018 гг. Сбор образцов для возрастной группы от 17 до 24 лет проводился в Кабардино-Балкарском Государственном Университете среди студентов.

Данные о каждом участнике эксперимента собраны путем опроса и занесены в специально разработанную формализованную карту (ФК-анкету). Анкета заполнялась индивидуально на каждого участника исследования и соответствовала стандартнои? карте ВОЗ (1974). Выборка дифференцирована на возрастные группы согласно классификации, принятой в 1965 году на VII Всесоюзной конференции по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии АПН СССР в Москве [8].

В ходе научно-исследовательской работы создан банк биологического материала: цельная кровь и ДНК старческой группы и долгожителей, проживающих на территории Кабардино-Балкарской Республики. Общая выборка старческой возрастной группы и долгожителей составила 45 человек от 84 до 104 лет, среднии? возраст выборки 88,56±1,16 года, при этом средний возраст возрастной группы 17-24 лет составил 20,0±0,05 (N=53 человека).

Забор клинического материала для исключения контаминации проводили с помощью стерильных одноразовых пробирок BD Vacutainer K2 EDTA объемом 9 мл. Забор буккального соскоба -- с использованием стерильных зондов для забора буккального соскоба.

Генотипирование проводилось методом ПЦР. Процесс амплификации осуществляется с использованием наборов GenePakTM PCR Core (“Лаборатория Изоген”, Москва), Screenmix (Евроген, Москва). Для постановки ПЦР использовали следующие праймеры: 5HTT -- F 5' -- CAATGTCTGGCGCTTCCCCTACATAT -- 3' (прямой праймер), 5HTT -- R 5' -- GACATAATCTGTCTTCTGGCCTCTCAAG -- 3' ( обратный праймер). Ожидаемые продукты реакции -- аллели S и L, 256 п.н. и 300 п.н., соответственно. Разделение продуктов амплификации проводили в 2% агарозном геле. Интеркалирующий агент -- этидия бромид. Разделение фрагментов ДНК по длине проведено в горизонтальном аппарате для электрофореза Mini-SabCell (Bio- Rad, США). Данные анализировали с помощью аналитической системы Био-Док-Ит М-26Х при облучении геля УФ-излучением с длиной волны 290-330 нм.

Анализ частот аллелей и генотипов гена серотонинового транспортера 5-НТТLPR в возрастной группе 84-104 года в КБР

При ПЦР-анализе гена серотонинового транспортера 5-НТТLPR в старческой возрастной группе и долгожителей КБР выявлялись все возможные генотипы -- *L/*L, *L/*S, *S/*S.

При исследовании полиморфизма гена серотонинового транспортера 5- HTTLPR в изучаемой возрастной группе 84-104 г. было выявлено, что с наибольшей частотой встречается генотип*L/*S (48,9%), с наименьшей частотой генотип *S/*S (15,6%). Был проведен сравнительный анализ частот генотипов данной возрастной группы КБР с литературными данными, описывающими другие популяции. Было показано, что частоты генотипов по гену 5-HTT (*L/*L, *L/*S, *S/*S) у исследуемой нами выборки оказались близки к значениям в ранее изученных группах из России и стран Европы, но отличаются от таковых в Бразилии, Китае, Японии и у афроамериканцев США [9,10].

Более подробное исследование старческой группы и долгожителей выявило незначительные различия по полу в распределении частот генотипов гена 5-HTTLPR. Частоты генотипа *L/*L у мужчин составила 17,7%, у женщин 14,3%. Гетерозиготный генотип *L/*S у женщин генотипирован с частотой 51,2%, что незначительно выше, чем у мужчин (47,7%). Распределение частот аллелей в исследуемой группе показало, что частота аллеля *S составляет 40,0±0,051, частота аллеля *L равна 60,0±0,051 (p±sp,%, соответственно). клеточный мембрана аллель генотип

Статистически достоверной разницы по преобладанию по частотам аллелей *L и *S у мужчин и женщин выявлено не было (ч2=0,747; Р=0,387).

В изучаемой группе эмпирически наблюдаемое распределение частот генотипов не отличается от теоретически ожидаемого по уравнению Харди-Вайнберга (ч2=0,11; Р<0.05). Показатель гетерозиготности составил 48,9% (теоретическая гетерозиготность -- 48,0%).

Анализ частот аллелей и генотипов гена серотонинового транспортера 5-НТТLPR в возрастной группе 17-24лет

При генотипировании гена серотонинового транспортера 5-НТТLPR в возрастной группе 17-24 лет выявлялись все возможные генотипы -- *L/*L, *L/*S, *S/*S.

При исследовании полиморфизма гена серотонинового транспортера 5- HTTLPR у данной возрастной группы КБР было выявлено, что с наибольшей частотой встречается генотип *L/*L (50%), с наименьшей частотой генотип *S/*S (16%) (табл. 1).

Таблица 1. Частоты генотипов по гену 5-HTTLPR у возрастной группы 17-24 лет Кабардино-Балкарии

Нами был проведен анализ частот аллелей в изученной возрастной группе 17-24 лет. Он показал, что аллель *L встречается с частотой 67% в общей выборке, а также является преобладающим как в выборке мужчин, так и женщин (табл.2).

Гендерных различий внутри возрастной группы 17-24 лет по частотам аллелей и генотипов выявлено не было.

Таблица 2. Частоты аллелей по гену 5-HTTLPR у возрастной группы 17-24 лет Кабардино-Балкарии

В возрастной группе 17-24 лет эмпирически наблюдаемое распределение частот генотипов не отличается от теоретически ожидаемого по уравнению Харди-Вайнберга (ч2=0,27; Р<0.05). Показатель гетерозиготности составил 32,0% (теоретическая гетерозиготность -- 44,0%). Наблюдается недостаток гетерозигот в данной выборке, что можно объяснить ее малочисленностью.

Сравнительный анализ частот аллелей и генотипов в двух возрастных группах

Был проведен сравнительный анализ частот аллей и генотипов по гену 5-HTTLPR двух возрастных групп: 84-104 года и 17-24 лет

В проведенном сравнительном анализе частот аллелей и генотипов не было выявлено статистически достоверных отличий по частотам генотипов по гену 5-HTTLPR в двух возрастных группах КБР (ч2=3,072; Р=0,215).

Сравнительный анализ частот аллелей показал, отсутствие статистически достоверной разницы двух возрастных групп по аллелям *L и *S (ч2=0,747; Р=0,387). Но отмечено преобладание гомозиготного генотипа *L/*L у возрастной группы 17-24 лет (50%), и гетерозиготного генотипа *L/*S у старческой и долгожителей (48,9%).

Сравнительный анализ уровня гетерозиготности в двух возрастных группах выявил, что этот показатель выше в старческой группе и долгожителей, чем выборке индивидов 17-24 лет (48,9% и 32,0% , соответственно).

Литературные данные свидетельствуют об увеличение частоты генотипа *L/*L, часто выявляемого у спортсменов, среди мужчин возрастной группы 80-89 лет, и данными о том, что пожилые представители мужского пола достоверно чаще несут *Lвариант гена серотонинового транспортера [11]. Распределение полиморфизма гена серотонинового транспортера 5-HTTLPR в популяции Северо-Запада России показало, что данная особенность распространения генотипа *L/*L гена 5-НТТLPR у мужчин старшей возрастной группы объясняется большей зависимостью мужского долгожительства от генотипа, по сравнению с женским.

Проведя анализ по социо-физиологической характеристике, было выявлено, что на момент обследования в структуре хронических заболевании?, характерных для пожилого возраста в старческой группе и долгожителей КБР наиболее часто встречалась гипертензия (2%), перенесенный инфаркт (3%) и диабет (5%). И ни у одного из данной возрастной группы не отмечено старческого слабоумия. Параметры, соответствующие степени физической активности и степени самообслуживания оказались также различны у старческой группы и долгожителей разного пола. В возрастной группе мужчин все индивидуумы (100%) сохранили самообслуживание в полном объеме и были физически активны на момент исследования. Также было отмечено, что лишь 3% респондентов возрастной группы 84-104 года употребляли табак и 8,5% злоупотребляли алкоголем. Это подтверждает предположение о положительном влиянии отсутствия вредных привычек на продолжительность и качество жизни долгожителей КБР.

Таким образом, результаты проведённого нами анализа не позволяют нам сделать статистически достоверный вывод по преобладанию генотипа *L/*S в исследуемой нами старческой группе и долгожителей, но выявляется тенденция к увеличению доли носительства гетерозиготного генотипа в более старших группах. В связи с этим, вероятно, что шансы достижения долголетия повышены у людей с носительством данного генотипа. Данные являются промежуточными и могут изменяться при увеличении выборки.

Список литературы

1. Шабалин А. В., Воевода М. И., Черных Н. И. и др. Долгожительство модель изучения процесса старения / Шабалин, М. И. Воевода, Н. И. Черных и др. // Бюллетень СО РАМН. - 2006. - Т. 122, № 4.-С. 11-21.

2. Rahman MH, Ali MY. The Relationships between Thyroid Hormones and the Brain Serotonin (5-HT) System and Mood: Of Synergy and Significance in the Adult Brain- A Review. Faridpur Med Coll. 2015

3. Glick AR. The role of serotonin in impulsive aggression, suicide, and homicide in adolescents and adults: a literature review. Int J Adolesc Med Health. 2015

4. Helton SG, Lohoff FW. Serotonin pathway polymorphisms and the treatment of major depressive disorder and anxiety disorders. Pharmacogenomics. 2015

5. Хрисанфова, Е. Н. Основы геронтологии (Антропологические аспекты) / Е. Н Хрисанфова. ? М.: ВЛАДОС, 1999. ? 160 c.

6. Мустафина О. Е., Сомова Р. Ш. Некоторые итоги молекулярно-генетических исследований старения и долголетия//Успех геронтологии. -2015, №1. - С.11-27

7. Рубцов. Социальная геронтология: Учеб. пособие.-М.: Издат. -торговая корпорация «Дашков и К», 2005.- 296 с.

8. Смирнова Т. Ю., Спивак Д. Л., Якупова Г. С. и др. Распределение структурных полиморфизмов генов ангиотензин- превращающего фермента и рецептора серотонина 5-HT2A у долгожителей Северо-Запада России // Успехи геронтологии.- 2011. Т. 24. № 4. С. 620-625.

Размещено на Allbest.ru