Структурные особенности генов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы у больных алкоголизмом (стр. 1 )

На правах рукописи

СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕНОВ ДОФАМИН-БЕТА-ГИДРОКСИЛАЗЫ И КАТЕХОЛ-ОРТО-МЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ У БОЛЬНЫХ АЛКОГОЛИЗМОМ

14.01.27  наркология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва-2010

Работа выполнена в ФГУ «Национальный научный центр наркологии Росздрава»  (и. о. директора – д. м.н., профессор )

Научный руководитель

Академик РАМН, доктор медицинских наук,

профессор 

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор 

Доктор биологических наук, профессор 

Ведущая организация

ФГУ «Государственный научный центр социальной и судебной психиатрии им.   Росздрава»

Защита состоится  30 марта  2010 г.  В 10 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций  Д 208.051.01 при ФГУ ННЦ наркологии г. Москва, Малый Могильцевский пер., д.3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ ННЦ наркологии г. Москва, Малый Могильцевский пер., д.3

Автореферат разослан «______» __февраля__2010 г.

Ученый секретарь совета,

кандидат биологических наук 

Актуальность проблемы.

Согласно  данным современных нейрохимических и физиологических исследований, существенную роль в патогенезе алкогольной зависимости играют изменения обмена катехоламинов в мозге. В работах,  проведенных под руководством  академика ,  убедительно показано, что состояние зависимости от алкоголя и других психоактивных веществ (ПАВ) обусловлено нарушением функционирования катехоламиновой нейромедиации в  мезолимбических структурах мозга.  Развивающиеся нейрохимические изменения  приводят к формированию характерной клинической картины болезни –  синдрому патологического влечения к алкоголю, синдрому отмены, психотическим осложнениям (, , 1988).  Однако до настоящего времени остаются не полностью выясненными конкретные причины этих нарушений, их роль в генезе различных проявлений болезни, что в свою очередь ограничивает возможность изыскания и разработки эффективных средств патогенетической терапии алкоголизма и его осложнений.

Известно, что алкоголизм имеет различные варианты течения у различных больных (прогредиентность, тяжесть синдрома отмены,  осложнения) и в формировании зависимости  от алкоголя огромное значение имеют индивидуальные биологические, личностные и социальные характеристики индивидуума. Во многих исследованиях показано, что наследственные факторы в развитии этого тяжелого заболевания  играют не последнюю  роль. Об этом убедительно свидетельствуют данные семейных и близнецовых  исследований (, 2000). Показано, что риск заболевания существенно возрастает при наличии в роду больных алкогольной зависимостью, у таких пациентов заболевание развивается ускоренно и в более раннем возрасте.

Носителем наследственной информации в ряду поколений является генотип каждого человека, химической основой которого является молекула дезоксирибонуклеиновой  кислоты (ДНК). Установлено, что основным отличием в ДНК людей являются единичные замены нуклеотидов или однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП). Некоторые из ОНП являются функциональными, т. е. замена одного нуклеотида на другой приводит к изменению экспрессии гена или к изменению аминокислотной последовательности кодируемого геном белка и, следовательно, к изменению его свойств (активности  ферментов).

Полиморфизм генов приводит к существованию нескольких  аллельных вариантов одного и того же гена. Следовательно, изучение аллельных вариантов генов, кодирующих белки  катехоламиновой системы организма у больных с алкогольной зависимостью, позволит подойти к пониманию базовых генетических  механизмов развития  алкоголизма у человека.  Важной составной частью катехоламиновой системы организма являются белки-ферменты, активность которых в значительной степени оказывает влияние на все процессы нейромедиации. В настоящем исследовании  были выбраны однонуклеотидные функциональные полиморфизмы  генов, кодирующих белки-ферменты синтеза и распада  катехоламинов - дофамин-бета-гидроксилазу (ДБГ)  и катехол-орто-метилтрансферазу (КОМТ). Дофамин-бета-гидроксилаза  –  фермент, катализирующий реакцию синтеза норадреналина из дофамина путем в-гидроксилирования,  является связующим звеном двух важнейших частей катехоламиновой системы организма -  дофаминергической и норадренергической. ДБГ является одним из лимитирующих ферментов биосинтеза норадреналина. Катехол-орто-метилтрансфераза  – фермент, катаболизирующий катехоламины путем о-метилирования. Основной функцией фермента катехол-орто-метилтрансферазы  в катехоламиновой системе является элиминация биологически активных катехоламинов.

Цель исследования

Изучить связь функциональных полиморфизмов генов ферментов синтеза и катаболизма катехоламинов - дофамин-бета-гидроксилазы и  катехол-орто-метилтрансферазы – с развитием и особенностями течения алкогольной зависимости, а также с наследственным отягощением этим заболеванием.

Задачи исследования

Определить активность фермента дофамин-бета-гидроксилазы в плазме крови больных  алкоголизмом с различной наследственной отягощенностью и различным течением. Провести у больных алкоголизмом генотипирование генов ферментов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы по функционально значимым полиморфным локусам. Изучить  возможную связь  аллельных вариантов гена дофамин-бета-гидроксилазы с активностью данного фермента. Исследовать  распределение аллельных вариантов генов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы  по изучаемым полиморфизмам в группах больных с наличием или отсутствием наследственной отягощенности  алкоголизмом. Исследовать  распределение аллельных вариантов генов дофамин-бета-гидроксилазы и катехол-орто-метилтрансферазы  по изучаемым полиморфизмам в группах больных с различным течением  алкогольной зависимости (прогредиентность, тяжесть синдрома отмены,  осложнения).

Научная новизна

Впервые у больных алкоголизмом российской популяции  проведено клинико-генетическое исследование  функциональных полиморфизмов гена дофамин-бета-гидроксилазы в сопоставлении с активностью данного фермента и установлена  их связь с наследственной отягощенностью и особенностями  течения болезни.

Впервые у больных алкоголизмом российской популяции  проведено  клинико-генетическое исследование функционального полиморфизма гена катехол-орто-метилтрансферазы и установлена корреляция молекулярно-генетических особенностей с наследственной отягощенностью и особенностями течения болезни.

Положения, выносимые на защиту

В данном исследовании установлено, что замена цитозина на тимин С/Т в положении -1021 гена дофамин-бета-гидроксилазы приводит к статистически значимому снижению активности фермента. В группе больных с высокопрогредиентным течением заболевания уровень активности фермента снижен и имеется выраженная тенденция к  увеличению  количества низкоактивных Т-аллелей по 1021 С/Т полиморфизму гена дофамин-бета-гидроксилазы  по сравнению с контрольной группой здоровых людей.
У  больных с наследственной отягощенностью уровень активности  дофамин-бета-гидроксилазы статистически достоверно снижен и выявлено статистически достоверное увеличение гетерозиготных С/Т и гомозиготных Т/Т  вариантов генотипов по 1021 С/Т полиморфизму гена дофамин-бета-гидроксилазы, определяющих  низкую активность фермента, по сравнению со здоровыми людьми и  больными без наследственного отягощения.  С увеличением степени семейной отягощенности  наблюдается тенденция к  увеличению доли носителей низкоактивных Т-вариантов гена дофамин-бета-гидроксилазы по 1021 С/Т полиморфизму по сравнению со здоровыми людьми  и группой больных без наследственного отягощения. 
При  алкоголизме с наследственной отягощенностью  наблюдается  статистически достоверное увеличение высокоактивных валиновых  G-аллелей  по Val158/108Met полиморфизму гена катехол-орто-метилтрансферазы по сравнению с контрольной группой здоровых лиц.
При осложненном течении заболевания при синдроме отнятия (алкогольный делирий, алкогольный галлюциноз, судорожный синдром) выявлено статистически достоверное  увеличение низкоактивных А аллелей по 444 G/A полиморфизму гена дофамин-бета-гидроксилазы по сравнению с  группой больных с неосложненным течением заболевания, что позволяет говорить о носительстве А-аллеля,  как о предрасполагающем к развитию этих тяжелых осложнений.

Практическая значимость

Результаты исследования могут быть использованы для медико-генетического консультирования пациентов по проблеме  риска развития алкогольной зависимости и ее осложнений.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы  были доложены на внутрилабораторной конференции лаборатории психофармакологии ННЦ наркологии Росздрава,  заседании Проблемной комиссии по медико-биологическим проблемам наркологии ННЦ наркологии Росздрава,  1 Российском Национальном конгрессе по наркологии.

Публикация результатов исследования

  По теме диссертации опубликовано 6 работ, перечень которых приведен в автореферате.

Внедрение результатов исследования

Данные выполненной работы о связи полиморфизмов 1021 С/Т  и  444 G/A гена дофамин-бета-гидроксилазы  с клиническими проявлениями и наследственным отягощением алкоголизма используются в практике  медико-генетического консультирования пациентов с целью уяснения риска развития алкоголизма в отделе «Постгеномные и нанотехнологические инновации» на базе Инновационного центра медицинских нанобиотехнологий ФГУ НИИ Физико-химической медицины Росздрава.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертация объемом 155 страниц включает введение, литературный обзор, 6 глав,  выводы, заключение, список литературы, состоящий  из 48 источников отечественных авторов, 264 - зарубежных авторов,  содержит 10 таблиц и 20 рисунков.