Генетики НИУ «БелГУ» внесли вклад в выявление наследственных форм, связанных с развитием риска ишемического инсульта

Учёные лаборатории геномного редактирования для биомедицины и ветеринарии, кафедры фармакологии и клинической фармакологии медицинского института НИУ «БелГУ» приняли участие в пилотном исследовании совместно с Курским государственным медицинским университетом Министерства здравоохранения РФ. В проекте участвовали учёные НИИ Медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра РАН и Колледжа биологических и поведенческих наук Лондонского университета Королевы Марии.

В масштабном исследовании, длившемся несколько лет, приняли участие 2139 человек – уроженцев центральной России, не состоящих в родстве друг с другом, у 888 из них был диагностирован ишемический инсульт.

Ишемический инсульт – патологическое состояние мозгового кровообращения, которое приводит к повреждению тканей головного мозга. Его последствия являются наиболее распространенной причиной смерти, согласно статистике Всемирной организации здравоохранения. Причины возникновения этого заболевания могут быть обусловлены как внешними факторами, так и генетикой пациента.

‒ Выявление генетических корреляций ишемического инсульта – серьёзная задача, необходимая для успешной профилактики и борьбы с ним, ‒ рассказал об актуальности исследования директор Объединенного центра генетических технологий, кандидат биологических наук Алексей Дейкин.

Учёные отмечают, что в условиях ишемии клетка полагается на многочисленные взаимосвязанные механизмы, сберегающие макромолекулы от распада, вызванного лишением кислорода, нарушением кислотноосновного равновесия и окислением. Во время кислородного стресса, особенно в тканях мозга, сосудах и крови, резко увеличивается количество шаперонов – молекул высококонсервативного белка, который помогает сохранять и восстанавливать правильную структурную форму внутриклеточных макромолекул. Это ключевой фактор для выживания клеток и всего организма в изменившихся условиях окружающей среды. У людей белок теплового шока HSP70 кодируется геном HSPA8.

Международной команде учёных впервые удалось установить, что риск развития ишемического инсульта и его клинические особенности связаны с однонуклеотидным полиморфизмом (SNP) гена HSPA8, при этом значительное влияние оказывает половая принадлежность пациента и экологические факторы риска.

что полиморфизм rs10892958 (аллель риска G) гена HSPA8 связан с повышенным риском развития ишемического инсульта исключительно у мужчин, курильщиков и лиц с низким (менее 400 г ежедневно – ВОЗ) уровнем потребления овощей и фруктов. А полиморфизм rs1136141 ассоциирован с повышенным риском ишемического инсульта только у курильщиков и при условии недостаточного потребления фруктов и овощей.

Выявленная ассоциация полиморфизма rs10892958 с развитием ишемического инсульта у мужчин объясняется тем, что носительство аллеля G rs10892958 связано со снижением экспрессии гена HSPA8. Оказать компенсирующее действие на уровень мРНК HSPA8 могут эстрогены, а при его отсутствии повышается риск проявления эффектов этого генетического варианта. У женщин уровни гена HSPA8 находятся в обратной зависимости от уровня Toll-подобного рецептора 4 (TLR4): будучи на первой линии защиты от инфекций, эти клеточные рецепторы узнают специфичные для патогенов молекулярные структуры (паттерны) и запускают окислительный стресс и воспаление – ключевые элементы сосудистых заболеваний. У мужчин корреляции HSPA8 и TLR4 не обнаружено.

‒ Нашей команде удалось получить убедительные доказательства роли курения и низкого потребления свежих овощей и фруктов в проявлении ассоциаций полиморфизмов rs10892958 и rs1136141 гена HSPA8 и развитии ишемического инсульта. Табачный дым увеличивает окислительный стресс в организме, снижает экспрессию HSPA8 и ускоряет метаболизм этого белка. Таким образом курение усугубляет влияние ассоциированных аллелей на риск развития ишемического инсульта, ‒ объяснил Алексей Васильевич генетический механизм возникновения патологии.

Помимо курения, к высокому уровню активных форм кислорода в организме приводит потребление недостаточного количества фруктов и овощей. Содержащиеся в них полифенолы, согласно исследованиям in vitro, защищают артерии и нервные клетки от токсичности окислительного глутамата и H2O2. Перекись водорода способна влиять на уровень мРНК HSPA8, снижая экспрессию белка HSPA8. Это может приводить к проявлению более выраженных эффектов аллелей риска rs10892958 и rs1136141 HSPA8.

Полученные результаты исследования случай-контроль показывают, что генетические варианты HSPA8 связаны с предрасположенностью к ишемическому инсульту. Однако авторы отмечают, что в пилотном исследовании изучался наиболее полезный минимальный набор аллелей SNP (tagSNP), что может привести к ложноположительным результатам, и подтверждение полученных данных потребует дальнейших исследований.