Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

PATHOGENETIC ASPECTS OF METABOLIC FOLIC ACID DURING INTRAUTERINE GROWTH RETARDATION OF THE FETUS

Ni A.N. 1 Fadeeva T.Y. 1 Vasileva T.G. 2 Zernova E.S. 1 Shishatskaya S.N. 1
1 Pacific State Medical University
2 Regional Clinical Center of specialized types of medical care
Представлены результаты исследования частоты генетических маркёров фолатного цикла у 24 новорождённых с гипотрофическим, гипопластическим типами задержки внутриутробного развития (ЗВУР). Изучены полиморфные системы гена метилентетрагидрофолатредуктазы MTHFR С677С, С677Т, Т677Т; гена метионинсинтазы МТR А2756А, А2756G, G2756G; гена метионинсинтазы-редуктазы MTRRG66G, G66А, А66А. В результате проведенного анализа была установлена ассоциация возникновения ЗВУР у новорождённых с полиморфизмом Т677Т гена MTHFR, G2756G гена MTR и A66Aгена MTRR, особенно это актуально при гипотрофическом варианте задержки развития плода и у мальчиков. В результате исследования установлена сила детерминации – низкая для А66А гена MTRR, средняя - для полиморфизма 677Т гена MTHFR. Определение полиморфизмов С677Т гена MTHFR, A2756G гена MTR, А66А гена MTRR можно рассматривать в качестве объективного критерия риска формирования ЗВУР. Выявление групп риска, проведение генетического анализа обмена фолиевой кислоты позволяют подобрать эффективный комплекс профилактики ЗВУР.
The article presents the results of a study of genetic markers frequency folate cycle in 24 neonates with hypotrophic, hypoplastic types of intrauterine growth retardation. Systems studied polymorphic gene MTHFR (methylenetetrahydrofolate reductase): S677S, C677T, T677T; gene MTR (methionine synthase): A2756A, A2756G, G2756G; gene MTRR (methionine synthase reductase): G66G, G66A, A66A. The result of the analysis were established association of occurrence of intrauterine growth retardation neonates with gene polymorphism T677T MTHFR, G2756G MTR gene and gene A66A MTRR, especially important when hypotrophic variant of intrauterine growth retardation and boys.The study found the power of determination - low to A66A MTRR gene, the average – for the MTHFR gene polymorphism 677T. Determination of gene polymorphisms C677T MTHFR, A2756G gene MTR, MTRR A66A gene can be regarded as an objective criterion the risk of formation of intrauterine growth retardation. Identifying risk, genetic analysis of folic acid metabolism allows selecting an effective set of preventive of intrauterine growth retardation fetus.
folate cycle
newborn
intrauterine growth retardation. genes mthfr
MTR
MTRR

Одним из неблагоприятных осложнений течения беременности является задержка внутриутробного развития плода (ЗВУР). Последнее время наблюдается тенденция к росту количества детей, рожденных с признаками ЗВУР. По данным ВОЗ число новорожденных с задержкой развития колеблется от 31,1 % в Центральной Азии до 6,5 % в развитых странах Европы.

Задержка внутриутробного развития плода является многодисциплинарной проблемой не только неонатологии, но и педиатрии в целом. В литературе имеется большое количество исследований, указывающих на то, что дети, рожденные с признаками задержки внутриутробного развития плода, значительно чаще отстают в физическом и психомоторном развитии, чем дети с нормальными антропометрическими данными. Кроме того, у них выше показатели заболеваемости и смертности.

Причины, приводящие к развитию задержки внутриутробного развития плода, многообразны. Принято различать три основные группы факторов риска: материнские, плацентарные, плодовые, а по другим данным четыре: материнские, плацентарные, социально-биологические и наследственные (генетические) [7].

Несмотря на активное изучение факторов, ассоциированных с формированием задержки внутриутробного развития плода, многие вопросы рассматриваются неоднозначно и остаются нерешенными. Это обусловлено полиэтиологичностью данного состояния, многочисленными сложными патогенетическими механизмами, лежащими в её основе [7]. Важную роль в этом отводят нарушениям метаболического, нутритивного статуса матери и будущего ребёнка, уровня обеспеченности их отдельными микро- и макроэлементами [3, 6].

Актуальность изучаемой проблемы обусловлена прежде всего тем, что восприимчивость к различным заболеваниям сердечно-сосудистой системы, аллергическим заболеваниям, патологии желудочно-кишечного тракта и другим социально-значимым болезням в будущем детерминируется не только взаимодействием между генами и окружающей средой, но и дополняется новыми данными о ключевой роли эпигенетического репрограммирования [8].

Открытые в последнее время важнейшие генетические факторы многих мультифакториальных состояний, таких как дефекты фолатного обмена, тромбофилия, нарушения системы детоксикации, иммунологическая несостоятельность, могут выступать в качестве ведущих причин тяжелой акушерской патологии, что ассоциируется с задержкой внутриутробного развития плода, тяжёлым гестозом, невынашиванием беременности.

При этом подчёркивается особая роль фолиевой кислоты, которая участвует в качестве кофактора в большом количестве клеточных реакций, в их дифференцировке, жизнеобеспечении [1, 2].

Ключевым ферментом фолатного цикла является метилентетрагидрофолатредуктаза (MTHFR), который переводит фолиевую кислоту в ее активную форму 5-метилтетрагидрофолат.

В последние годы акушерскую патологию, включая задержку внутриутробного развития плода, привычные выкидыши, гестозы, преждевременную отслойку нормально расположенной плаценты, хроническую плацентарную недостаточность, связывают с мутацией гена фермента MTHFR.

Существует ряд аллельных вариантов этого гена, вызывающих тяжелую недостаточность фермента, но большинство из этих вариантов редки. Практическое значение имеют два полиморфизма: С677Т в экзоне 4 и А1298С в экзоне 7.

Установлена прямая связь полиморфизма 677Т гена MTHFR с уровнем гомоцистеина в крови, с его фетотоксическим, тератогенным эффектом [1], аллель 2757G гена метионинсинтазы ассоциируется с риском нарушения белкового обмена у плода, формированием различных хромосомных аномалий, полиморфизмы гена метионинсинтазы-редуктазы связаны с нарушением процесса метилирования ДНК и синтеза нуклеиновых кислот [5].

Таким образом, полиморфизм генов, ответственных за обмен фолиевой кислоты, может негативно сказываться на росте и делении клеток плода и плаценты. При сочетании неполноценных функционально ослабленных аллелей на фоне действия неблагоприятных (провоцирующих) факторов внешней среды такие полиморфизмы могут играть важную роль в патологии беременности и нарушении эмбрионального развития.

Несмотря на это, многие патогенетические аспекты ассоциации нарушений фолатного обмена и задержки внутриутробного развития плода изучены недостаточно. Поэтому дальнейшие исследования в этой области особенно актуальны.

Цель нашего исследования – установить дополнительные факторы риска развития нарушений фолатного обмена при различных формах задержки внутриутробного развития плода.

Материал и методы исследования

Диагноз задержки внутриутробного развития (ЗВУР) выставлен на основании общепринятых критериев диагностики, результатов анализа биофизического состояния плода в динамике прогрессирования беременности [9]. Учитывались следующие данные: рождение плода с массой менее 10-го процентиля, относительно показателей, характерных для данного гестационного срока; морфологический ин­декс зрелости, отстающий на 2 и более недель от истинного гестационного возраста [7].

При этом использовались данные ультразвукового исследования (УЗИ аппарат «Aloca 1700» с конвексным абдоминальным трансдьюсером (3,5 МГц), оснащённый акушерской программой): фетометрии; плацентографии с определением двигательной активности, тонуса плода, количества околоплодных вод. В неонатальном периоде всем детям была проведена соматометрия с использованием центильных таблиц физиологических параметров, имеющих градацию по периодам гестационного возраста [7]. Нами было обследовано 24 новорождённых ребенка со ЗВУР (основная группа). Гипопластический вариант (симметричный тип) ЗВУР был верифицирован у 8 детей, гипотрофический (асимметричный вариант) – у 16 новорождённых детей.

Всем обследованным новорожденным пациентам было проведено исследование генотипов фолатного цикла. Геномную ДНК выделяли из лимфоцитов пуповинной крови стандартным методом при помощи протеиназы К с последующей фенольной экстракцией и осаждением этанолом. Анализ полиморфных вариантов специфических участков генома проводился с использованием методов полимеразной цепной реакции и анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов [4, 10]. Полученные данные сравнивали с аналогичными показателями здоровых новорожденных (контрольная группа), прошедших обследование в ГУ НИИ медицинской генетики ТНЦСО РАМН г. Томск. В ходе работы были изучены полиморфные системы гена MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктаза): С677С, С677Т, Т677Т с интерпретацией частоты генотипов: С/С – нормальный вариант полиморфизма в гомозиготной форме, С/Т – гетерозиготная форма полиморфизма и Т/Т – мутантный вариант полиморфизма, связанный с увеличением риска заболевания; гена МТR (метионинсинтаза): А2756А, А2756G, G2756G (AA – нормальный вариант полиморфизма в гомозиготной форме, AG – гетерозиготная форма полиморфизма, GG – мутантный вариант полиморфизма, связанный с увеличением риска заболевания, в гомозиготной форме); гена MTRR (метионинсинтаза-редуктаза): G66G, G66А, А66А(GGнормальный вариант полиморфизма в гомозиготной форме, AG – гетерозиготная форма полиморфизма, АА – мутантный вариант полиморфизма, связанный с увеличением риска заболевания, в гомозиготной форме). Оценку результатов и комплексный анализ полученных данных проводили методом вариационной статистики с вычислением средней арифметической (M) её ошибки (m), доверительного коэффициента Стьюдента (t) при заданном уровне значи­мости (p) и степени достоверности. Сравнительный анализ изучаемых показателей в разных группах проводился с использованием непараметрического метода Фишера. Статистическая обработка материала проводилась с помощью специализированных пакетов прикладных программ для исследований «Excel-2003» и «Statstica 6.0» for Windows. Различия для всех видов анализа считали статистически значимыми при p <0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При проведении генетического исследования полиморфных систем генов фолатного цикла у новорожденных детей с различными типами ЗВУР были получены следующие результаты, представленные в таблице.

Ранжирование генотипов MTRу новорождённых основной группы показало, что частота генотипа А2756А существенно не отличалась от контрольных значений и составила 54,2 % относительно 58,3 % в контроле. Гетерозиготная форма полиморфизма А2756G с одинаковой частотой диагностировалась в обеих группах сравнения (37,5 % и 38,0 %, соответственно; p>0,05). Однако мутантный генотип полиморфизма MTRв гомозиготной форме (G2756G) в 2,2 раза чаще встречался у пациентов со ЗВУР относительно контрольной группы (8,3 % и 3,7 %, соответственно; p<0,05). При этом не была установлена достоверность различий частоты аллелей MTR в группах исследования. Аллель 2756А выявлена у 72,95 % больных детей (в контроле – 77,3 % пациентов), 2756G зарегистрирована у 27,05 % новорожденных по сравнению с контрольной группой, где 2756G определялась у 22,7 % обследованных пациентов.

Полученные данные свидетельствуют о наличии ассоциации полиморфизма MTRG2756G с частотой формирования задержки внутриутробного развития плода. Вероятно, это обусловлено многочисленными биохимическими эффектами на уровне клеток, межорганными взаимосвязями, детерминированными данным геном и усиливающимися при дефиците витамина B12. В проведённых ранее исследованиях доказана ассоциация мутантного полиморфизма MTR с развитием внутриутробной гипоксии, хронической фетопланцентарной недостаточности, нарушением синтеза белка, нуклеиновых кислот. И в первую очередь это обусловлено нарушением метаболизма гомоцистеина с развитием системных проявлений тромбофилии [1,5].

В структуре полиморфизмов гена MTHFR доминировали дети с гетерозиготным генотипом изученного полиморфизма С677Т. Они составили 62,5 % среди обследованных новорождённых с ЗВУР (в контроле – 40,7 %; p<0,001). Нормальный вариант полиморфизма в гомозиготной форме С677С имели 25,0 % детей основной группы относительно контроля – 52,0 % (p<0,001). Мутантный вариант полиморфизма Т677Т был выявлен у 12,5 % пациентов (контроль – 7,3 %; p<0,05). Таким образом, было установлено, что при ЗВУР достоверно чаще, чем у здоровых новорождённых, регистрировались генотипы СТ, ТТ, но реже – СС. Частота аллелей гена MTHFR отличалась в группах пациентов. Новорождённые с задержкой физического развития в 1,3 раза реже имели аллель 677С, чем пациенты контрольной группы (56,25 % и 72,3 % обследованных пациентов, соответственно; p<0,01), но при задержке внутриутробного развития в 1,6 раза чаще выявляли мутацию 677Т (43,75 % и 27,7 % новорожденных, соответственно; p<0,01).

Вероятно, в основе отдельных причин развития ЗВУР лежат эпигенетические адаптивные изменения в процессе метилирования ДНК, нуклеиновых кислот, обусловленные нарушением фолатного цикла, нарушением белкового обмена [8]. Выявленная частота мутантных вариантов полиморфизма в гомозиготной форме, вероятно, свидетельствует о наличии у женщин, родивших детей со ЗВУР, генетически запрограммированных рисков неблагоприятного исхода беременности. С эти связаны риски преждевременных родов, хронической фетоплацентарной недостаточности, гипергомоцистеинемии, тромбофилии, хронической внутриутробной гипоксии плода, тяжёлого гестоза [1]. На внутриутробное развитие ребёнка влияет не только материнский, но и плодный генотип [9]. Всё вышесказанное является одной из многих причин, лежащих в основе патогенеза формирования ЗВУР.

В процессе анализа акушерского анамнеза женщин, родивших детей с ЗВУР, нами была установлена высокая распространённость среди них табакокурения (66,7 %). По отдельным данным [2] в III триместре беременности уровень гомоцистеина в крови у курящих женщин в 1,5 раза выше, чем у некурящих (р <0,005), уровень фолиевой кислоты в крови ниже в 3 раза (р р<0,005), а витамина B12 – на 20 % (р <0,05). Однако ассоциация частоты полиморфизмов генов, ответственных за обмен фолиевой кислоты, с курением будущей матери чётко не установлена. Можно предположить, что высокий риск фетального табачного синдрома среди обследованных нами детей с задержкой внутриутробного развития, вероятно, ассоциирован с реализацией патологических процессов у генетически предрасположенных (наличие мутантных полиморфизмов) пациентов на фоне гиповитаминоза B12 и пониженного уровня фолиевой кислоты.

Частота генотипов и аллелей генов фолатного цикла у новорожденных

Группы

Генотипы

Контрольная

группа – здоровые новорожденные (n=300)

MTHFR; %

MTR; %

MTRR; %

CC

CT

TT

AA

AG

GG

GG

GA

AA

52,0

40,7

7,3

58,3

38,0

3,7

30,0

52,3

17,7

Новорожденные с ЗВУР (n=24)

25,0

62,5

12,5

54,2

37,5

8,3

17,4

47,8

34,8

Группы

Генотипы

Контрольная

группа – здоровые новорожденные (n=300)

MTHFR; %

MTR; %

MTRR; %

С=72,3

Т=27,7

А=77,3

G=22,7

G=56,2

А=43,8

 

Новорожденные с ЗВУР (n=24)

MTHFR; %

MTR; %

MTRR; %

С=56,25

Т=43,75

А=72,95

G=27,05

G=41,3

А=58,7

При оценке влияния полиморфизма генов фолатного обмена на развитие вариантов задержки внутриутробного развития плода отмечена более высокая частота встречаемости полиморфизма С677Т гена MTHFR (52,4 %), A2756G гена MTR (28,6 %), А66А гена MTRR (30,0 %) у новорождённых с гипотрофическим вариантом задержки развития. Кроме того, полиморфный вариант С677Т гена MTHFR (42,6 %), A2756G гена MTR (23,8 %), А66А гена MTRR (35,0 %) чаще диагностировался у новорождённых мужского пола. Корреляционный анализ установил, что изучаемые полиморфизмы оказывают существенное влияние на частоту формирования задержки внутриутробного развития и степень ее тяжести. При этом были выявлены соответствующие корреляции относительно полиморфизма 677Т гена MTHFR (r +0,62; r + 0,54, p<0,05, соответственно); А66А гена MTRR (r +0,34; r +0,36, p<0,05).

В результате проведенного анализа была установлена ассоциация полиморфизмов Т677Т гена MTHFR, G2756G гена MTR и A66A гена MTRR с частотой формирования ЗВУР. Наше исследование показало, что данные генотипы чаще были зарегистрированы при гипотрофическом варианте течения ЗВУР, а также они чаще выявлялись у пациентов мужского пола.

Выводы

  1. В результате проведенного исследования показано, что метаболические процессы, детерминированные генами фолатного обмена MTHFR и MTRR, играют важную роль в патогенезе формирования ЗВУР. По результатам нашего исследования установлена низкая сила детерминации для А66А гена MTRR, а также средняя сила для полиморфизма 677Т гена MTHFR.
  2. Установлено, что задержка внутриутробного развития чаще всего формируется при наличии полиморфизмов аллельных генов С677Т у 62,5 % больных новорожденных и Т677Т гена MTHFR у 12,5 % наблюдавшихся пациентов, G2756G гена MTR у 8,3 % испытуемых новорожденных, A66A гена MTRR у 34,8 % родившихся младенцев.
  3. Определение полиморфизмов С677Т гена MTHFR, A2756G гена MTR, А66А гена MTRR можно рассматривать в качестве объективного критерия риска формирования ЗВУР, для обоснования патогенетических подходов в проведении своевременных превентивных мероприятий.