Изучение ассоциации полиморфных вариантов гена сыворотко-и глюкокортикоидиндуцируемой киназы 1 с алкоголизмом

ФГБУ НИИ психического здоровья СО РАМН

634014, Томск, ул. Алеутская, 4

Ген сыворотко- и глюкокортикоид-индуцируемой киназы 1 (SGK1) является ключевым геном раннего ответа на стресс. SGK1 вовлечена в многочисленные внутриклеточные сигнальные пути, в регуляцию высвобождения гормонов, нейровозбудимости, воспаления и клеточной пролиферации, ингибирует апоптоз, играя важное значение в патофизиологии заболеваний мозга. В данной работе тестировалась гипотеза об ассоциации полиморфных вариантов rs9373085, rs1743964, rs1743966, rs1057293 гена SGK1 с алкоголизмом. Обследованы 182 больных алкоголизмом мужчины. Контрольную группу составили здоровые мужчины (101 чел.). Сравнение частот генотипов и аллелей в группах больных алкоголизмом и контроля не выявило достоверных различий. Ключевые слова : алкоголизм, генетические исследования, SGK1.

STUDY OF ASSOCIATION OF POLYMORPHIC VARIANTS OF SERUM AND GLUCOCORTICOID-INDUCIBLE KINASE 1 GENE WITH ALCOHOLISM. Fedorenko O. Yu., Boyarko E. G., Iskalieva D. R., Toshchakova V. A., Chasovskikh A. V., Ivanova S. A. Mental Health Research Institute SB RAMSci. 634014, Tomsk, Aleutskaya Street, 4. Serum and glucocorticoid-inducible kinase 1 (SGK1) gene is a key early response to stress gene. SGK1 is involved in many intracellular signaling pathways, in the regulation of the neuroexcitability hormones release, inflammation and cell proliferation, inhibits apoptosis, playing important role in the pathophysiology of brain diseases. In this paper we tested the hypothesis that polymorphic variants rs9373085, rs1743964, rs1743966, rs1057293 of gene SGK1 are associated with alcoholism. The study included 182 male alcoholic patients. The control group consisted of 101 healthy men. Comparing the frequencies of genotypes and alleles in groups of alcoholics and controls showed no significant differences. Key words : alcoholism, genetic studies, SGK1.

Исследование выполнено в рамках гранта РФФИ «12-04-01317-а Роль полиморфизма генов SGK1 и CLCNKB в патофизиологии психических расстройств»

Введение. Алкоголизм – это хроническое психическое заболевание, вызванное злоупот- реблением спиртными напитками, характеризующееся патологическим влечением к алкоголю и связанными с ним физическими и психическими последствиями алкогольной интоксикации (Иванова С. А. и др., 2002; Семке В. Я. и др., 2002; Tyulina A. V. et al., 2001), хронический характер которой предопределяет гетерогенность клинических рисков развития комор-бидных соматоневрологических расстройств (Бохан Н. А. и др., 2009, 2013; Shin S. et al., 2010), ограничивающих возможности психофармакотерапии (Bochan N., 1993). Независимые нейрофизиологические, нейрохимические, молекулярно-биологические и генетические исследования показали, что индивидуальная предрасположенность к алкоголизму во многом генетически детерминирована и отражает индивидуальные особенности функционирования нейромедиаторных (в первую очередь дофаминергической) систем (Зайнуллина А. Г. и др., 2010; Куличкин С. С. и др., 2012; Goldman D. et al., 2005; Kimura M., Higuchi S., 2011; Söderpalm B., Ericson M., 2013) и механизмов реализации системных повреждающих эффектов этанола (Федоренко О. Ю. и др., 2005; Bokhan N. et al., 2008; Бохан Н. А. и др., 2010; Prokopieva V. et. al., 2012), клиническая манифестация которых модифицирует прогредиентность и, соответственно, терапию и прогноз заболевания (Semke V. et. al.,1992). В то время как активация мезо-лимбической дофаминергической системы алкоголем достоверно установлена, механизмы, лежащие в ее основе, остаются неясными. Аккумулирующие доказательства указывают на то, что этанол стимулирует функциональную продукцию этой системы, напрямую влияя на разряд потенциала действия дофаминергических нейронов, в то время как прекращение хронического употребления этанола приводит к снижению функциональной продукции этих нейронов (Morikawa H., Morrisett R. A., 2010).

Установлена тесная связь между функционированием KCNQ калиевых каналов, отвечающих за стабильность потенциала покоя нейронов (Jentsch T. J. et al., 2000; Hu H. et al., 2007) и активностью дофаминергической нейротрансмиттерной системы. Базальная активность дофаминергических нейронов угнетается KCNQ каналами. Активация KCNQ каналов приводит к бимодальному ингибиторному эффекту на пресинаптическую дофаминергическую нейротрансмиссию в стриатуме, гиппокампе и коре, т. е. к снижению как терминального синтеза, так и высвобождению дофамина (Hansen H. H. et al., 2006). Функциональная активность KCNQ калиевых каналов, в свою очередь, модулируется протеинкиназами фосфа-тидилинозитол-4-фосфат-5-киназой тип 2 альфа (PIP5K2A) и сыворотко- и глюкокортикоид-индуцируемой киназой 1 (SGK1) (Федорен- ко О. Ю. и др., 2009, 2012; Fedorenko O. et al., 2008; Lang F et al., 2009, 2010;). В то же самое время показано нарушение функциональной регуляции нейрональных KCNQ калиевых каналов и EAAT3 глутаматных транспортеров мутантной формой N251S-PIP5K2A, ассоциированной с шизофренией (Fedorenko O. et al., 2008; Fedorenko O. et al., 2009). Ген раннего ответа SGK1 играет важную роль в регуляции нейрональных функций в норме и при различных патологических процессах (Федоренко О. Ю. и др., 2012; Lang F. et al., 2009, 2010). Нами выдвинута гипотеза об участии полиморфных вариантов гена SGK1 в увеличении дофаминергической нейротрансмиссии при алкоголизме за счет нарушения функциональной регуляции KCNQ калиевых каналов.

В связи с вышеизложенным целью данного исследования стало изучение ассоциации шести полиморфных вариантов – rs9373085, rs1743964, rs1743966, rs1057293 гена SGK1 с алкоголизмом.

Материалы и методы. Обследовано 182 больных алкоголизмом мужчины, проходивших курс стационарного лечения в отделении аддик-тивных состояний ФГБУ «НИИПЗ» СО РАМН, в возрасте 20—60 лет. Состояние пациентов на момент обследования соответствовало диагностическим критериям рубрик F10.21, F10.22 (Психические и поведенческие расстройства, вызванные употреблением алкоголя, синдром зависимости) согласно МКБ-10. Контрольную группу составили 101 мужчина русской национальности без психических расстройств и соматической патологии в стадии обострения. У всех обследуемых было получено информированные согласие на проведение исследования в соответствии с этическими принципами ведения исследований человека согласно протоколу, утвержденному комитетом по Биомедицинской этике ФГБУ «НИИПЗ» СО РАМН и в соответствии с Хельсинской декларацией для экспериментов, включающих людей.

ДНК выделяли из венозной крови с ЭДТА сорбентным методом, с использованием набора фирмы «Медиген», согласно протоколу производителя. Генотипирование rs9373085, rs1743964, rs1743966, rs1057293 по методу ПЦР в реальном времени проводили с помощью набора фирмы «Applied Biosystems» на приборе StepOne Plus («Applied Biosystems», USA).

Статистическую обработку полученных данных выполняли с использованием критериев χ2 Пирсона и Крускала–Уоллиса с помощью пакета программ SPSS 17.0 for Windows. Соответствие распределения частот аллелей и генотипов равновесию Харди–Вайнберга проверяли по критерию χ2.

Результаты и обсуждение. При генотипировании группы больных алкоголизмом по полиморфному варианту rs9373085 гена SGK1 были получены следующие частоты генотипов: АА – 11,50 %, АС – 41,20 %, СС – 47,30 %, что соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=0,23, p =0,63) (табл. 1).

Таблица 1

Распределение генотипов и аллелей rs9373085 гена SGK1 в исследуемых группах

rs 9373085	Генотип (%)			Χ2 ( p )	Аллель (%)		χ2 ( p )
	AA	AC	CC		A	C
Группа 1	21	75	86	3,343	117	247	0,53
	11,50%	41,20%	47,30%	р=0,188	32,10%	67,90%	p=0,47
Группа 2	9	53	39		71	131
	8,90%	52,50%	38,60%		35,10%	64,90%

Примечание к табл. 1, 2, 3, 4. Группа 1 – больные алкоголизмом (n=182); группа 2 – здоровые лица (n=101).

В группе контроля частоты генотипов по этому полиморфному варианту составили: АА – 8,90 %, АС – 52,50 %, СС – 38,60 %, что также соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=1,03, p =0,31). По данным проекта HapMap (The International Hap Map Consortium…, 2007), частота С аллеля в европейской популяции составляет 0,64. Выявленная в данной работе частота С аллеля близка к частотам в различных европейских популяциях и в целом соответствует данным литературы. Распределение аллелей было следующим: А – 32,10 и 35,10 %, С – 66,80 и 64,90 % ( р =0,470) в группе пациентов и в контрольной группе. Достоверных различий между группами больных алкоголизмом и здоровых доноров в отношении распределения частот генотипов (χ²=3,343, p =0,188) и аллелей (χ²=0,53, p =0,47) полиморфного варианта rs9373085 гена SGK1 выявлено не было (табл. 1).

В отношении полиморфного варианта rs1743964 гена SGK1 в группе больных алкоголизмом были получены следующие частоты генотипов: АА – 40,10 %, АG – 48,40 %, GG – 11,50 %, что соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=0,21, p =0,65) (табл. 2).

Таблица 2

Распределение генотипов rs1743964 гена SGK1 в исследуемых группах

SGK1 rs1743964	Генотип (%)			χ2 ( p )	Аллель (%)		χ2 ( p )
	AA	AG	GG		A	G
Группа 1	73	88	21	0,239	234	130	0,001
	40,10%	48,40%	11,50%	р=0,887	64,30%	35,70%	p=0,99
Группа 2	42	46	13		130	72
	41,60%	45,50%	12,90%		64,40%	35,60%

В группе контроля частоты генотипов по этому полиморфному варианту составили: АА – 41,60 %, АG – 45,50 %, GG – 12,90 %, что также соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ2=0,001, p=1). По данным проекта HapMap (The International Hap Map Consortium…, 2007), частота А аллеля в европейской популяции составляет 0,65. Выявленная в данной работе частота А аллеля близка к частотам в различных европей- ских популяциях и в целом соответствует данным литературы. Распределение аллелей было следующим: А – 64,30 и 64,40 %, G – 35,70 % и 35,60 % (р=0,990) в группе пациентов и контрольной группе соответственно. Статистических различий между группами в отношении распределения частот генотипов (χ2=0,239, p=0,887) и аллелей (χ2=0,001, p=0,99) полиморфного варианта rs1743964 гена SGK1 не обнаружено (табл. 2).

Анализ распределения генотипов полиморфного варианта rs1743966 гена SGK1 у больных алкоголизмом выявил следующие частоты: АА – 65,40 %, АG – 30,80 %, GG – 3,80 %, что соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=0,01, p =0,94) (табл. 3). В группе контроля частоты генотипов по этому полиморфному варианту составили: АА – 52,50 %, АG – 44,60 %, GG – 3,00 %, что также соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=1,62, p =0,2). По данным проекта HapMap (The International Hap Map Consortium…, 2007), частота А аллеля в европейской популяции составляет 0,76. Выявленная в данной работе частота А аллеля близка к частотам в различных европейских популяциях и в целом соответствует данным литературы. Распределение аллелей было следующим: А – 80,80 и 74,80 %, G – 19,20 и 25,20 % ( р =0,09) в группе пациентов и контрольной группе соответственно. Достоверных различий между группами больных алкоголизмом и здоровых доноров в отношении распределения частот генотипов (χ²=5,381, p =0,068) и аллелей (χ²=2,8, p =0,09) полиморфного варианта rs9373085 гена SGK1 выявлено не было (табл. 3).

Таблица 3

Распределение генотипов rs1743966 гена SGK1 в исследуемых группах

SGK1 rs1743966	Генотип (%)			χ2 ( p )	Аллель (%)		χ2 ( p )
	AA	AG	GG		A	G
Группа 1	119	56	7	5,381	294	70	2,8
	65,4%	30,8%	3,8%	р=0,068	80,8%	19,2%	p=0,09
Группа 2	53	45	3		151	51
	52,50%	44,6%	3,0		74,8%	25,2%

При генотипировании группы больных алкоголизмом по полиморфному варианту rs1057293 гена SGK1 были получены следующие частоты генотипов: АА – 1,60 %, АG – 21,40 %, GG – 76,90 %, что соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=0,001, p =1) (табл. 4).

Таблица 4

Распределение генотипов rs1057293 гена SGK1 в исследуемых группах

SGK1 rs1057293	Генотип (%)			χ2 ( p )	Аллель (%)		χ2 ( p )
	AA	AG	GG		A	G
Группа 1	3	39	140	3,108	42	319	2,64
	1,60 %	21,40%	76,9%	р=0,211	12,4%	87,6%	p=0,1
Группа 2	2	31	68		35	167
	2,0%	30,7%	67,3%		17,3%	82,7%

В группе контроля частоты генотипов по этому полиморфизму составили: АА – 2,00 %, АG – 30,70 %, GG – 67,30 %, что также соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (χ²=0,27, p =0,6). По данным проекта HapMap (The International Hap Map Consortium…, 2007), частота G аллеля в европейской популяции составляет 0,89. Выявленная в данной работе частота G аллеля близка к частотам в различных европейских популяциях и в целом соответствует данным литературы. Распределение аллелей было следующим: А – 12,40 и 17,30 %, G – 87,60 и 82,70 % ( р =0,1) в группе пациентов и контрольной группе соответственно. Достоверных различий между группами больных алкоголизмом и здоровых доноров в отношении распределения частот генотипов (χ²=3,108, p=0,211) и аллелей (χ²=2,64, p =0,1) полиморфного варианта rs1057293 гена SGK1 выявлено не было (табл. 4).

Таким образом, полученные результаты не подтверждают нашу гипотезу об участии полиморфных вариантов rs9373085, rs1743964, rs1743966, rs1057293 гена SGK1 в увеличении дофаминергической нейротрансмиссии при алкоголизме. Возможно, это связано с недостаточно большими выборками пациентов и здоровых доноров, что диктует необходимость проведения дальнейших исследований.