Материалы и методы

В работу вошло 364  добровольца, мужчины и женщины кавказоидной популяции, жители г. Ростов-на-Дону.

 ПЦР проводили на амплификаторе Corbat Reseach (Australia) с использованием комплекса реагентов для амплификации «SNP - экспресс» фирмы «Biosune Biotechnology Co. Ltd», Китай. Анализ основан на одновременном проведении двух реакций амплификации с двумя парами аллель-специфичных праймеров. Одна пара праймеров комплементарна нормальному аллелю, вторая комплементарна полиморфному аллелю. Данный анализ позволяет выявлять как гетерозиготное носительство полиморфных аллелей, так и гомозиготное состояние.

Результаты работы:

Цитохром CYP1A1. Ген CYР1А1 локализован на 15 хромосоме, в локусе 15q22-q24 и кодирует фермент арилуглеводородкарбоксилазу, представляющий собой белок, состоящий из 512 аминокислотных остатков, имеющий массу 58 кДальтон (Кукес, 2008). Фермент обнаружен, в основном в легких, в меньшей степени - в лимфоцитах и плаценте. Арилуглеводородкарбоксилаза участвует в метаболизме эстрогенов - осуществляет гидроксилирование эстрадиола, что приводит к его активации. Полициклические ароматические углеводороды, в свою очередь, являются индукторами экспрессии гена СYР1А1. Проникнув в клетку и соединившись с Аh- рецептором, являющимся белком из класса регуляторов транскрипции, ПАУ образуют комплекс - ПАУ-Аh-рецептор. Этот комплекс проникает в ядро и индуцирует экспрессию гена СУР1А1, связываясь со специфическим "диоксин-чувствительным" сайтом гена (Кукес, 2008). Таким образом, у курящих людей индукция СYР1А1 осуществляется наиболее интенсивно, что приводит к биоактивации канцерогенов.

На сегодняшний день идентифицируют 4 полиморфизма в гене CYP1A1. Один из них, представляет собой однонуклеотидную замену A-G в экзоне 7 в положении 2455 последовательности гена и приводит к замене аминокислоты изолейцина (Ilе) на валин (Val) в 462 положении аминокислотной последовательности белка. В результате продуцируется фермент, активность которого почти в 2 раза выше, чем в исходном белке, что ведет к увеличению концентрации недоокисленных промежуточных токсических метаболитов и накоплению свободных радикалов. Этот полиморфизм встречается почти у 7% представителей европеоидной расы и рассматривается как фактор риска возникновения рака легких. Данные о частоте генотипов и аллелей по полиморфиз-му Ile462Val гена CYP1A1представлены в таблице 1.

Таблица 1. - Частоты генотипов (абс., %) и аллелей по полиморфизму Ile462Val гена CYP1A1 среди жителей Ростова-на-Дону

Генотип, аллель

Мужчины

Женщины

χ2 (Р)

Всего

Ile/Ile

110 (89,4)

210 (87,1)

0,4 (0,82)

320 (87,9)

Ile/Val

13 (10,6)

31 (12,9)

44 (12,1)

Аллель 462Val

0,052

0,064

0,38 (0,54)

0,06

Соответствие равновесию Харди-Вайнберга (Р)

0,54

0,29


0,22

CYP2B6  это  белок, с молекулярной массой 56 кДальтон, состоящий из 491 остатка  аминокислот. Ген CYP2B6 расположен в 19-й хромосоме, локусе 19q13.2. Синтез данного фермента происходит, главным образом, в печени. Он принимает участие в метаболизме следующих лекарственных средств: циклофосфамида, тамоксифена, кетамина, пропофола,  метадона, бупропиона, эфавиренца (Кукес В.Г. 2008). Активность  CYP2B6 регулируется посредством андростанового рецептора (CAP/NR), который, в свою очередь, взаимодействуя с лигандом может активировать экспрессию CYP2B6. Также в регуляции активности CYP2B6 принимают участие глюкокортикоидные рецепторы.   Субстратами для  CYP2B6 являются высоколипофильные нейтральные или слабощелочные молекулы. 

Таблица 2. - Частоты генотипов (абс., %) гена CYP2B6*2 среди жителей Ростова-на-Дону

Генотип

Мужчины

Женщины

χ2 (Р)

Всего

СС

121 (98,4)

238 (98,8)

0,09 (0,96)

359 (98,6)

СТ

2 (1,6)

3 (1,2)

5 (1,4)

Аллель G

0,008

0,006

0,09 (0,77)

0,007

Соответствие равновесию Харди-Вайнберга (Р)

0,93

0,92


0,9

 

Таблица 3. - Частоты генотипов (абс., %) гена CYP2B6*6 среди жителей Ростова-на-Дону

Генотип, аллель

Мужчины

Женщины

χ2 (Р)

Всего

516G/G

98 (79,7)

   195 (80,1)

0,01 (0,99)

283(77,7)

516G/T

24 (19,5)

44 (19)

68(18,7)

516T/T

1 (0,8)

2 (0,9)

3 (0,8)

Аллель T

0,11

0,10

0,03 (0,86)

0,1

Соответствие равновесию Харди-Вайнберга (Р)

0,13(0,72)

0,12(0,73)


0,66

Семейство CYP3A у человека играет ведущую роль в метаболизме лекарственных средств.  Наибольшая доля в метаболизме ксенобиотиков пренадлежит CYP3A4  и CYP3A5, которые встречаются в печени и тонком кишечнике. Они принимают участие как в системном метаболизме препаратов, так и в метаболизме препаратов при первичном прохождении через печень.  Считается, что CYP3A4 метаболизирует около 60% всех известных лекарственных средств, CYP3A4 представляет собой белок, состоящий из 502 аминокислотных остатков, с молекулярной массой 57 кДальтон. Ген CYP3A4 находится в локусе 7q22.1 7-й хромосоме. Индукция данного изофермента происходит через “прегнан-Х-рецептор” (белок из класса регуляторов транскрипции) (Nem D., et al., 2012), а его  активность зависит от целого ряда факторов, таких как состояние гомеостаза, заболевания печени, курение, прием лекарств, диета, генетические мутации. В отличие от других цитохромов (CYP2D6, CYP2C19) т.н. “нулевая” аллель для  CYP3A4 не установлена. Известно более 30 вариантов SNP-мутаций CYP3A4 (Maekawa K., 2010).  Носительницы данных мутаций, как правило, являются гетерозиготами, в результате чего фармакодинамика лекарственных средств, метаболизируемых при участии данных ферментов, практически не изменяется в отсутствии индукторов или ингибиторов. Установлено,  что люди  с дефектными аллельными вариантами CYP3A4 чаще болеют раком простаты, некоторыми формами лейкоза, у них чаще наблюдается раннее половое созревание. Маркерными субстратами для определения активности CYP3A4 являются  дапсон, эритромицин, нифедипин, лидокаин, тестостерон, кортизол. Индукторами  CYP3A4 являются глюкокортикоиды, барбитураты и многие другие лекарственные вещества, к ингибиторам относятся макролидные антибиотики, а также грейпфрутовый и томатный соки (Maekawa K., 2010).

Таблица 4. - Частоты генотипов (абс., %) гена CYP3A4*1B среди жителей Ростова-на-Дону

Генотип

Мужчины

Женщины

χ2 (Р)

Всего

AA

118 (95,9)

224 (92,9)

1,28 (0,53)

342 (94)

AG

5 (4,1)

17 (7,1)

22 (6)

Аллель G

0,02

0,035

1,24 (0,27)

0,03

Соответствие равновесию Харди-Вайнберга (Р)

0,82

0,57


0,55

CYP2C9 представляет собой белок, с молекулярной массой 55 кДальтон, состоящий из 490 аминокислотных остатков. Ген данного фермента находится в локусе 10q24.1.24.3 10-й хромосоме. Цитохром CYP2C9 синтезируется в клетках печени и  участвует в биотрансформации многих НПВС, в т.ч. селективных ингибиторов циклооксигеназы-2, блокаторов рецепторов ангиотензина, пероральных сахароснижающих средств, бензодиазепинов и др. Клиническое значение имеют такие аллельные варианты этого гена, как CYP2C9?2, CYP2C9?3,  CYP2C9*13 (Кукес В.Г. и соавт., 2008).  Результаты генотипирования представлены в таблице 5.

Таблица 5. - Частота генотипов по полиморфизму гена CYP2C9*2 (Arg144Cys) в среди мужчин и женщин в г.Ростове-на-Дону

Генотип, аллель

Мужчины

Женщины

χ2 (Р)

Всего

Arg/Arg

101 (82,1)

   208 (86)

0,54 (0,76)

309 (84,9)

Arg/Cys

16 (13)

28 (11,9)

44 (12,1)

Cys/Cys

6 (4,9)

5(2,1)

11(3)

Аллель144 Cys

0,11

0,08

2,42 (0,12)

0,1

Соответствие равновесию Харди-Вайнберга (Р)

0,3

0,003


 4.0E-7

 

Заключение. Как видно из выполненного исследования CYP2B6*2,  CYP3A4*1B имеют   низкую частоту распространения среди жителей г. Ростова-на-Дону, в то время как CYP1A1(Ile462Val), CYP2B6*6, CYP2C9*2. Характер распределения частот генотипов и аллелей по данным полиморфизмам среди жителей Ростова-на-Дону соответствует равновесию Харди-Вайнберга за исключением CYP2C9*2.

Список литературы

  1. Кукес, В.Г., Грачев С.В., Сычев Д.А., Раменская Г.В..  Метаболизм лекарственных средств, научные основы персонализированной медицины / М.: ГЕОТАР-Медиа, 2008. – 293 с. 
  2. Петров В.И., Рогова Н.В., Ледяев Я.М., Сердюкова Д.М.  Изучение влияния длительной терапии производными сульфонилмочевины на емкость ферментной системы биотрансформации лекарственных средств в печени (изофермент CYP2C9) у больных сахарным диабетом типа 2 в Волгограде /Вестник ВолГМУ. – 2010. – № 2. – С. 14-18. 
  3. Сычев Д.А., Сулейманов С.Ш., Кукес В.Г. Персонализированная медицина как путь к рациональному применению лекарственных средств: предпосылки, реалии, проблемы и перспективы для отечественной системы здравоохранения / Здравоохранение Дальнего Востока. – 2010. – № 1. – С. 2-7.
  4. Kazuma K.,  Nishigaki M., Tokunaga-Nakawatase Y. Randomized controlled trial of the effectiveness of genetic counseling and a distance, computer-based, lifestyle intervention program for adult offspring of patients with type 2 diabetes: background, study protocol, and baseline patient characteristics / J. Nutr. and Metabol. – 2012. – Vol. 2012. – Article ID 831735. – 13 p. 
  5. Maekawa K., Harakawa N., Sugiyama E. Substrate-dependent  functional  alterations of seven CYP2C9 variants found in Japanese subjects /Drug Metab. Dispos. – 2009. – Vol. 37, N 9. – Р. 1895-1903.
  6. Nem D., Baranyai D., Qiu H. Pregnane X receptor and yin yang 1 contribute to the differential tissue expression and induction of CYP3A5 and CYP3A4 / PLoS One. – 2012. – Vol. 7, N 1. – e30895. –doi:10.1371/journal.pone.0030895.

Библиографическая ссылка

Махарин О.А. Распределение генотипов CYP1A1(Ile462Val),  CYP2C9*2, СYP2B6*2, СYP2B6*6, CYP3A4*1В среди жителей г. Ростова-на-Дону // «Живые и биокосные системы». – 2012. – №1; URL: http://www.jbks.ru/archive/issue-1/article-9.