WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Биохимические критериинарушений эмбриогенеза человека

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Деревянчук
Екатерина Григорьевна

Эпигенетические,
молекулярно-генетические
и биохимические критерии
нарушений эмбриогенеза человека

03.03.05 – биология развития, эмбриология

Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук

Ставрополь – 2011

Работа выполнена в
ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет»
и Научно-исследовательском институте биологии ЮФУ.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор
Шкурат Татьяна Павловна.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Губарева Любовь Ивановна; доктор медицинских наук, профессор
Тактаров Владимир Германович.
Ведущая организация: Биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится _______________________________ 2012 г. в _____________ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.256.09 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, д. 1, корп. 2, комн. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан ________________________________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ржепаковский И.В.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Среди важнейших задач эмбриологии человека одной из первых является изучение механизмов регуляции эмбриогенеза человека, а также поиск причин и диагностических маркеров его нарушений. Высокая частота патологии развития и внутриутробной гибели плода, на сегодняшний день не имеющая тенденции к снижению, обуславливает актуальность и значимость рассматриваемой проблемы. Статистико-популяционные исследования, посвященные поиску этиологических и диагностических биохимических и молекулярно-генетических факторов осложнений эмбриогенеза человека, ведутся с середины прошлого века. Тем не менее, процент нарушений эмбрионального развития человека невыясненной этиологии пока остается достаточно высоким (Бочков Н.П., 2006).

На настоящий момент по результатам многочисленных работ накоплен большой массив клинических данных, которые позволяют выделить аномальное содержание гомоцистеина, а также ассоциированные с ним недостаток фолиевой кислоты и полиморфизмы генов фолатного цикла, в отдельную группу причин, вызывающих различные нарушения репродуктивного здоровья человека (Brustolin S., 2010, Мирошниченко И.И., 2009, Бицадзе В.О., 2008). Не так давно было отмечено существование этнических, межпопуляционных, а также межрегиональных различий содержания гомоцистеина и фолиевой кислоты (Refsum H., 2004). Таким образом, для повышения качества и чувствительности диагностических мероприятий по выявлению нарушений эмбриогенеза необходимо изучение диапазонов содержания биохимических показателей, а также частот встречаемости мутантных аллелей генов фолатного метаболизма у жителей каждого отдельного региона страны.

Наряду с биохимическими и молекулярно-генетическими факторами растущий интерес представляют аберрантные эпигенетические процессы, приводящие к патологическому эмбриональному развитию человека (Yu L. et al., 2009, Diplas A.I. et al., 2009, Novakovic B. et al., 2008). Известно, что в реализации эпигенетической программы, а именно в процессе метилирования ДНК, опосредованное участие принимает гомоцистеин в качестве донора метильных групп (La Merrill M. et al., 2011, Van der Put N.M. et al., 2001). Поэтому особого внимания заслуживает сопряженное исследование нарушенных эпигенетических механизмов регуляции эмбриогенеза человека и несоответствующих норме молекулярно-генетических и биохимических показателей фолатного обмена в патогенезе эмбрионального развития человека как одной из перспективных и актуальных задач эмбриологии человека.

Цель работы: исследование эпигенетических, молекулярно-генетических и биохимических критериев нарушений эмбриогенеза человека.

Задачи исследования.

1. Установить диапазоны содержания гомоцистеина и фолиевой кислоты в сыворотке крови небеременных и беременных женщин Ростовской области при физиологическом течении гестационного процесса.

2. Оценить роль гомоцистеина и фолиевой кислоты в развитии широкого спектра нарушений раннего онтогенеза человека (спонтанный аборт, неразвивающаяся беременность, истмико-цервикальная недостаточность, гестоз).

3. Провести сравнительный анализ распределения отдельного и сочетанного носительства аллельных вариантов и генотипов генов фолатного обмена (MTHFR, MTRR, MTR) у беременных женщин ростовской популяции и изучить вклад полиморфных состояний генов фолатного обмена в развитие различного рода нарушений эмбриогенеза человека (спонтанный аборт, неразвивающаяся беременность).



4. Выяснить паттерн метилирования генов ERVWE1, ERVFRDE1, AREG, BTC, DKK1, HAND1 и MLH1 в плацентарных тканях в выборке женщин с физиологическим течением гестационного процесса и при наличии нарушений эмбрионального развития человека (спонтанный аборт, неразвивающаяся беременность).

5. Измерить глобальный уровень метилирования геномной ДНК в плацентарных тканях путем исследования статуса метилирования LINE1 элементов и HERVK.

Научная новизна работы. Впервые установлены диапазоны содержания гомоцистеина и фолиевой кислоты в сыворотке крови небеременных и беременных женщин Ростовской области по триместрам. Впервые определена частота встречаемости аллелей 677T, 2756G и 66G генов MTHFR, MTR, MTRR соответственно у представительниц ростовской популяции и их прогностическая и клинико-диагностическая значимость в развитии широкого спектра нарушений эмбриогенеза человека. Впервые проведена комплексная оценка содержания гомоцистеина и фолиевой кислоты в сыворотке крови беременных женщин Ростовской области, наличия полиморфизмов генов фолатного обмена и уровня глобального метилирования ДНК.

Впервые установлены уровни метилирования промоторных и отдельных внутригенных регионов генов AREG, BTC, DKK1, HAND1, MLH1, ERVWE1, ERVFRDE1, HERVK и LINE1 в плацентарных тканях на ранних этапах эмбрионального развития. Впервые обнаружено тканеспецифическое метилирование внутригенных регионов, т.е. интронов и экзонов, генов AREG и BTC в децидуальной и хорионической тканях плаценты. Впервые подтверждена роль экзона 2 в качестве альтернативного промотора гена AREG и показана его активность в плодной части плаценты, регулируемая с помощью метилирования. Впервые путем исследования статуса метилирования LINE1 элементов и HERVK показано, что глобальный уровень метилирования геномной ДНК в хорионической ткани ниже, чем децидуальной.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Установленные диапазоны содержания гомоцистеина и фолиевой кислоты для женщин Ростовской области повысили качество диагностики и прогнозирования репродуктивных потерь, ассоциированных с несоответствующими норме биохимическими критериями фолатного обмена.

2. Среди широкого спектра нарушений эмбриогенеза человека повышенный уровень гомоцистеина является достоверным фактором риска и диагностическим маркером гестоза, так как было установлено, что в III триместре беременности повышенный уровень гомоцистеина в сыворотке крови женщин ростовской популяции увеличивает риск развития гестоза в 13,5 раз.

4. Сравнительный анализ вычисленных частот распространения аллелей 677T MTHFR, 2756G MTR и 66G MTRR у женщин с физиологически протекающей беременностью и эмбриональной потерей плода позволил установить группы риска по развитию осложнений репродуктивного здоровья и повысил точность прогнозирования нарушений эмбриогенеза человека, сопряженных с носительством полиморфизмов генов фолатного обмена.

5. Риск потери беременности ассоциирован с носительством полиморфизмов генов С677T MTHFR и A66G MTRR; неразвивающаяся беременность – с носительством патологического аллеля 2756G гена MTR в гомозиготном состоянии.

6. Установленные уровни тканеспецифического метилирования регионов экзона 2 гена AREG, интронов 2 и 4 гена BTC, 5`LTR генов ERVWE1 и ERVFRDE1, LTR HERVK и 5`UTR LINE1 являются потенциальными маркерами в оценке процессов формирования и функционирования плаценты, и могут быть использованы для установления эпигенетических причин возникновения различных нарушения эмбриогенеза.

Теоретическое и практическое значение работы. Научно-теоретическая значимость исследования заключается в раскрытии новых причин, а также в уточнении параметров уже установленных факторов риска, прямо или косвенно обуславливающих нарушения эмбрионального развития человека. Результаты настоящей работы расширяют имеющиеся знания об эпигенетических механизмах регуляции раннего онтогенеза человека и выяснения паттерна метилирования специфических генов плаценты при физиологически протекающей беременности. Имея теоретическое представление об эпигенетической модели регуляции экспрессии генов в норме, на практике легко обнаружить несоответствие установленному паттерну метилирования и диагностировать наличие нарушения эмбриогенеза человека.

В практическом смысле полученные диапазоны содержания гомоцистеина и фолиевой кислоты в сыворотке крови беременных женщин Ростовской области позволили оптимизировать и повысить качество прогностических и диагностических мероприятий по выявлению осложнений течения беременности и конкретных форм патологии эмбриогенеза человека, ассоциированных с отклонениями от нормы показателей фолатного метаболизма. Полученные сведения о частотах неблагоприятных аллелей генов MTHFR, MTR и MTRR в ростовской популяции предоставили возможность с более высокой точностью устанавливать риск развития нарушений эмбриогенеза человека, опосредованных наличием полиморфизмов генов фолатного обмена. Данные эпигенетических исследований могут быть использованы в ходе дальнейшего изучения наследования эпигенетического паттерна, а также имеют практический смысл для раскрытия эпигенетических механизмов возникновения различных нарушения эмбриогенеза.

Полученные в работе новые экспериментальные данные внедрены в лабораторную и практическую деятельность КДЛ «Наука» и «Центра репродукции человека и ЭКО», а также используются при чтении лекций в общем курсе «Биология развития и размножения» и специальных курсах «Предиктивная медицина», «Медицинская генетика» и «Тератология».





Работа выполнена в рамках тематического плана научно-исследовательских работ НИИ биологии ЮФУ «Исследование прогностических геномных и постгеномных маркеров эмбрионального развития человека», в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009 – 2013» по теме «Разработка технологии мониторинга репродуктивной функции человека и развития плода с использованием новых геномных и постгеномных маркеров», государственный контракт № 02.740.11.0501, а также ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2010 – 2013» по теме «Создание биоинформационной технологии поиска взаимосвязанных сценариев организации в геномах животных и человека некодирующей ДНК и кодирующей белок ДНК», государственный контракт № 14.740.11.0006, на базе ФЦП МОН РФ Центра коллективного пользования научным оборудованием Южного федерального университета «Высокие технологии», государственный контракт № 16.552.11.7024 и ЦКП ЮФУ «Биотехнология, биомедицина и экологический мониторинг».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научных сессиях биолого-почвенного факультета ЮФУ (Ростов-на-Дону, 2008-2010 гг.); на II международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 2008); на заседании кафедры генетики Университета земель Саар (Саарбрюкен, Германия, 2010); на заседании Ростовского отделения общества ВОГиС (Ростов-на-Дону, 2011); на IV международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 2011).

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 17 работ, в том числе 4 из них в периодических изданиях из перечня ведущих рецензируемых научных журналов, утвержденных ВАК Министерства образования и науки России и рекомендованных для публикации основных научных результатов диссертации на соискание искомой ученой степени.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего 42 отечественных и 246 зарубежных источника, приложения. Работа содержит 22 таблицы, иллюстрирована 19 рисунками.

Собственные исследования

Материалы и методы исследования

Объектом настоящего исследования явились группы небеременных и беременных женщин с различным характером течения и исходом беременности (гестоз (Г), истмико-цервикальная недостаточность (ИЦН), неразвивающаяся беременность (НБ), спонтанный аборт (СА), физиологически протекавшая беременность (ФБ)). Все исследования проводились с информированного письменного согласия беременных женщин, находившихся на учете в родовспомогательных учреждениях г. Ростова-на-Дону, а также с соблюдением биоэтических норм и требований. Материалом для исследования концентраций гомоцистеина и фолиевой кислоты послужила сыворотка крови беременных и небеременных женщин Ростовской области (табл. 1).

Таблица 1 – Количество исследованных человек в зависимости от диагноза, срока гестации и измеренного показателя

Тип группы

Диагноз

Триместр беременности

Измеренный показатель

Гомоцистеин

(количество человек)

Фолиевая кислота

(количество человек)

I группа

СА

I

8

7

II группа

НБ

I

7

6

III группа

ИЦН

II

8

7

IV группа

Г

III

12

11

Контрольная группа I

ФБ

I

27

25

Контрольная группа II

ФБ

II

27

13

Контрольная группа III

ФБ

III

56

51



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.