Сочетание аллелей HLA-DRB1 как условие реализации риска формирования спорадических врожденных пороков сердца и врожденных пороков развития плода без хромосомных заболеваний

Автор: Шабалдин А.В., Цепокина А.В., Долгих О.В., Шабалдина Е.В., Понасенко А.В.

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Рубрика: Медико-биологические аспекты оценки воздействия факторов риска

Статья в выпуске: 1 (33), 2021 года.

Бесплатный доступ

Врожденные пороки сердца - аномалии, частота которых из года в год увеличивается. Их удельный вес доминирует среди всех пороков и аномалий развития плода. Кроме того, частота рождения детей со спорадическими врожденными пороками и аномалиями развития плода остается высокой. Высказано предположение о том, что врожденные пороки сердца и врожденные пороки развития плода формируются за счет декомпенсации воспалительным процессом в системе «мать - плод», возникающего при конфликте по HLA между полуаллогенным зародышем и материнским микроокружением. Риск развития конфликта может быть ассоциирован с определенными сочетаниями HLA-генотипов супругов. Выявлены особенности сочетания аллелей HLA-DRB1 в семейных парах, имеющих детей со спорадическими врожденными пороками сердца и врожденными пороками развития плода без хромосомных заболеваний как условие реализации риска формирования врожденных аномалий. У всех участников исследования определяли частоту встречаемости 14 аллелей гена HLA-DRB1. В результате проведенного исследования установлено, что в группе врожденных пороков сердца наблюдалось увеличение встречаемости в семейных парах общего HLA-DRB1*04, женского HLA-DRB1*07 с мужскими HLA-DRB1*13, HLA-DRB1*17 и женского HLA-DRB1*13 с мужским HLA-DRB1*14. В группе врожденных пороков развития плода показано статистически значимое увеличение частоты встречаемости семей гомологичных по HLA-DRB1*12, а также с женским HLA-DRB1*12 и мужскими HLA-DRB1*01, HLA-DRB1*04, HLA-DRB1*13, HLA-DRB1*15. Выявлено значимое увеличение частоты аллеля HLA-DRB1*12 у детей по отношению к их родителям. Группа детей с врожденными пороками развития плода имела статистически значимое отличие от здоровых детей по частоте встречаемости аллеля HLA-DRB1*12. Определение генетических предикторов развития врожденных пороков сердца и врожденных пороков развития плода - особенностей сочетания аллелей HLA-DRB1 как фактора риска формирования врожденных пороков сердца у детей - позволит минимизировать риск возникновения нарушений с целью их ранней диагностики и профилактики.

Еще

Главный комплекс гистосовместимости, аллели, врожденные пороки сердца, врожденные пороки развития плода, фактор риска, семейные пары, совместимость супругов

Короткий адрес: https://sciup.org/142229571

IDR: 142229571   |   DOI: 10.21668/health.risk/2021.1.14

Текст научной статьи Сочетание аллелей HLA-DRB1 как условие реализации риска формирования спорадических врожденных пороков сердца и врожденных пороков развития плода без хромосомных заболеваний

кодируют молекулы, презентирующие эндо- и экзоантигены Т-хелперным лимфоцитам (1, 2, 3, 17-го и 22-го типов), и через этот феномен определяют силу и качество иммунных ответов на антигены макро- и микроэкологии [1]. Гены I и II класса HLA обладают высокой полиморфностью. Так, согласно HLA Alleles Numbers1 только для HLA-DRB1 в настоящий момент описано более 2500 аллелей. Аллели HLA-DRB1*01, HLA-DRB1*03 (17), HLA-DRB1*04, HLA-DRB1*07, HLA-DRB1*11, HLA-DRB1*12, HLA-DRB1*13 и HLA-DRB1*15 распределены с равномерными частотами в популяциях мира [2–4]. Для аллелей, входящих в состав групп HLA-DRB1*03 (17), HLA-DRB1*04, HLA-DRB1*05 (11) и HLA-DRB1*15, показаны ассоциации с патологией иммунной системы и репродуктивными потерями [5, 6]. Предполагается, что в популяциях существуют несколько селективных механизмов, ответственных за ограничение случайного наследования и контролирование в ней «патологических» аллелей. К таким селективным механизмам относят негативно-ассортативное спаривание, селекцию на уровне гаметогенеза, отбор при взаимодействиях по HLA между матерью и полуаллогенным эмбрионом / плодом, а также степень устойчивости или чувствительности к возбудителям инфекционных и паразитарных заболеваний [7]. Причем в онтогенезе механизмы селекции расположены именно в этой последовательности.

Особое значение для здравоохранения имеют врожденные пороки сердца (ВПС), частота которых из года в год увеличивается, и их удельный вес доминирует среди всех пороков и аномалий развития плода [8, 9]. Кроме того, остается высокой частота рождений детей со спорадическими врожденными пороками и аномалиями развития плода (ВПРП) без хромосомных заболеваний. Вполне обосновано предположение, что ВПС и ВПРП формируются в том числе за счет декомпенсации воспалительным процессом в системе «мать – плод», возникающего при конфликте по HLA между полуаллогенным зародышем и материнским микроокружением [10, 11]. Риск развития конфликта может быть ассоциирован с определенными сочетаниями HLA-генотипов супругов.

Учитывая доказанный феномен ассоциации отдельных аллелей и генотипов HLA с иммуновос-палительными заболеваниями, с репродуктивными потерями, в том числе и с врожденными пороками развития эмбриона / плода [12, 13], изучение особенностей аллелей гена главного комплекса гистосовместимости (HLA) позволит определить совместимость супругов, а значит оценить риск рождения ребенка с пороками и аномалиями развития, приводящий к репродуктивным потерям.

Исходя из этого, целью исследования было определение особенностей сочетания аллелей HLA-DRB1

в семейных парах, имеющих детей со спорадическими врожденными пороками сердца и врожденными пороками развития плода без хромосомных заболеваний, и характер их наследования детьми.

Материалы и методы. Исследование проведено на базах НИИ КПССЗ, КемГМУ и КемГУ. Исследование одобрено локальным этическим комитетом НИИ КПССЗ. Все участники подписывали информированное согласие на участие в научном исследовании.

В качестве первой основной группы обследовано 48 семейных пар, чьи дети (23 мальчика и 25 девочек) при рождении имели диагноз врожденного порока сердца, независимый от хромосомных заболеваний. Из семейного анамнеза супругов основной группы выяснено, что в родословной по материнской и отцовской линии ВПС не встречались. Расчет сочетаний аллелей HLA-DRB1 в семейных парах проводился как в отношении встречаемости женских аллелей с мужскими, так и наоборот. Всего проанализировано 384 сочетания (48·8 = 384). Формирование основной группы проходило на базе НИИ КПССЗ и КемГМУ.

Вторая основная группа была представлена 68 семейными парами, которые имели детей с врожденными пороками развития плода (ВПРП) без хромосомных заболеваний. В этой группе не было детей с ВПС. Все пороки развития плода были спорадическими, без семейной истории. Врожденные пороки развития плода были следующие: гидроцефалия III–IV степени – у 25 детей, кисты сосудистых сплетений – у 16, гидронефроз II – у 114, синдром Арнольда – Киари II – у 5, агенезия червя мозжечка – у 5 и агенезия одной почки – у 3. Анализ сочетаний в семейной паре аллелей HLA-DRB1 проводился аналогичным образом и всего выделено 544 сочетания (68·8 = 544). Набор группы сравнения проходил на базе клиник КемГМУ.

В качестве контрольной группы выступили 132 семейные пары, имеющих двух и более здоровых детей. Для данной группы семей имело место 1056 сочетаний (132·8 = 1056). Группа формировалась в амбулаторно-поликлинических отделениях, являющихся клиническими базами КемГМУ.

Дополнительно на биологическом факультете КемГУ были обследованы 51 девушка и 89 юношей репродуктивного возраста, не состоявших в родстве и в браке. Молодые люди участвовали в эксперименте «HLA-ассоциированный ольфакторный выбор». Исследование утверждено локальным этическим комитетом КемГУ, и все участвующие в эксперименте индивидуумы давали информированное согласие. Данная группа в настоящем исследовании была использована для расчета вероятности встречи женских и мужских аллелей HLA-DRB1 в популяции репродуктивного возраста (случайный выбор). Расчет вероятности встречи мужских и женских аллелей проводили с помощью умножения выбранного женского аллеля поочередно на все мужские аллели и наоборот. Расчет выполнен для всех женских и мужских аллелей. При переводе долевых значений в абсолютные использовали общее число возможных комбинаций, которое было равно 18 156 (51·89·4 = 18 156).

Материалом для исследования послужила геномная ДНК, выделенная из лейкоцитов периферической крови методом фенол-хлороформной экстракции по стандартному протоколу. Типирование HLA-DRB1 проводили методом ПЦР с учетом результатов в режиме реального времени на амплифи-каторе детектирующем ДТ-96 (ДНК-технология, Россия). Определяли частоту встречаемости 14 аллелей гена HLA-DRB1 коммерческими наборами реагентов HLA-ДНК-ТЕХ (Кат. номер: R1-H001-S3/5, ДНК-технология, Россия).

Дизайн исследования. На первом этапе исследования проводили сравнение частот фактических сочетаний аллелей HLA-DRB1 в контрольной группе семей с расчетными сочетаниями, полученными для не состоящих в родстве юношей и девушек. С расчетными сочетаниями проведено сравнение фактических сочетаний аллелей HLA-DRB1 в основных группах семей. Далее проведено сравнение частот сочетания аллелей HLA-DRB1 в контрольной группе семей с основными группами. Дополнительно сравнили частоты сочетания аллелей HLA-DRB1 в группе семей, имеющих детей с ВПС, с группой семей, имеющих детей с ВПРП.

На следующем этапе выполнен анализ наследования аллелей от родителей детям в основной и контрольной группах. В контрольной группе наследование было к здоровым детям, в основных группах – к детям с ВПС и ВПРП соответственно. Для каждого HLA-DRB1 учитывали аллели, переданные детям от матерей, отцов и в целом. При равновероятной модели наследования значимых различий между переданными и не переданными аллелями не должно быть, и дельта между ними должна стремиться к нулю. Первый этап исследования отражал особенности HLA-ассортативности в норме и при врожденной патологии эмбриона / плода. Второй этап направлен на выявление пренатальной селекции, в том числе на уровне гаметогенеза и взаимодействия по HLA в системе «мать – плод», в физиологических условиях и при формировании врожденной патологии эмбриона / плода.

Математическую обработку проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 8.0 (Stat Soft Inc., USA). Равновесие Харди – Вайнберга определяли при помощи критерия хи-квадрат Пирсона. Расчет ожидаемых частот (в долях) сочетаний аллелей при случайном выборе между индивидуумами различного пола проводили с помощью перемножения частот (в долях) соответствующих женских аллелей с мужскими. Расчет ожидаемой гомозигот- ности проводили с помощью введения в квадрат доли соответствующего аллеля. Для выявления различий в частотах сочетаний аллелей в группах и в наследовании от матерей к детям использовали хи-квадрат Пирсона с поправкой Йетса на непрерывность. Для оценки риска формирования врожденного порока вычислялось отношение шансов (ОШ) и 95%-ный доверительный интервал к нему (ДИ). Во всех случаях различия считались статистически значимыми при уровне р < 0,05 [14].

Результаты и их обсуждение. Проведенное исследование показало, что распределение частоты генотипов HLA-DRB1 не имело статистически значимых отличий от частот генотипов, рассчитанных в уравнении Харди – Вайнберга.

Данные табл. 1 демонстрируют отсутствие различий по частоте встречаемости аллелей HLA-DRB1 между группой юношей и девушек, в которой оценивались случайные комбинации мужских и женских аллелей, и всеми остальными группами родителей, что указывает на аллельную сопоставимость групп.

Определено, что частота встречаемости аллеля HLA-DRB1*12 выше в родительской группе ВПРП по сравнению с контрольной группой родителей. Кроме того, частота данного аллеля выше в группе семей, имеющих детей с ВПРП. Других статистически значимых различий не установлено.

Далее, согласно дизайну исследования, проведено сравнение частот фактических сочетания аллелей HLA-DRB1 в контрольной и опытных группах семей с расчетными сочетаниями, полученными для не состоящих в родстве и в браке юношей и девушек (группа – случайный выбор). Выявлен ряд статистически значимых различий, которые приведены в табл. 2.

Представленные в табл. 2 данные показывают, что фактические частоты сочетаний аллелей в семейных парах, имеющих здоровых детей, отличаются от расчетных (группа случайный выбор) преимущественно по HLA-DRB1*01 и HLA-DRB1*15. Кроме того, положительный отбор направлен на увеличение семейных пар с женскими и мужскими HLA-DRB1*01, HLA-DRB1*15, HLA-DRB1*07 и HLA-DRB1*03 (17), HLA-DRB1*4, HLA-DRB1*15 соответственно.

Анализ отклонений от случайного выбора (группа случайный выбор) в семейных группах с ВПРП и ВПС показал следующее. В группе семей, имеющих детей с ВПРП, отмечен только положительный отбор, и он направлен на образование супружеских пар с женским и мужским HLA-DRB1*12, а также с женским HLA-DRB1*12 и мужскими HLA-DRB1*01, HLA-DRB1*04, HLA-DRB1*13, HLA-DRB1*15. Кроме того, как и для контрольной группы семей, в этой группе имел место положительный отбор в отношении сочетания в семейной паре женского HLA-DRB1*07 и мужского HLA-DRB1*15.

Результаты отклонения в семейных парах, имеющих детей со спорадическими ВПС без хромосомных заболеваний, от случайного сочетания женских и мужских аллелей, показали наличие положи-

Таблица 1

Распределение аллелей HLA-DRB1 в обследованных группах, %

Аллели

1. Случайный выбор ( n = 280)

2. Контроль ( n = 528)

3. ВПРП ( n = 134)

4. ВПС ( n = 192)

P

01

21,78

14,39

13,80

12,13

0,05

03 (17)

7,85

9,47

2,23

10,46

0,05

04

9,64

11,93

7,46

13,38

0,05

07

7,50

9,28

10,07

11,29

0,05

08

5,35

6,43

2,98

2,92

0,05

09

0,71

4,16

1,86

0,83

0,05

10

0,71

0,18

0,74

2,09

0,05

11

11,42

10,98

15,67

15,48

0,05

12

5,71

5,49

13,06

2,09

p 2,3 = 0,003, p 3,4 = 0,0007

13

13,92

9,84

14,55

13,38

0,05

14

1,42

2,84

2,23

2,09

0,05

15

11,07

11,74

14,17

13,80

0,05

16

2,85

3,22

1,11

0,00

0,05

Таблица 2

Сочетание аллелей при случайном выборе (расчетные показатели) и в семейных парах контрольной и опытных групп (представлены только значимые различия, %)

Сочетание женского / мужского аллелей

Случайный выбор, n = 18 1561

Контроль, ВПРП, ВПСп

p

Контроль, n = 1056

01/01

4,73

1,52 (–)

0,01

01/15

2,15

5,21 (+)

0,008

03 (17) /15

0,94

3,03 (+)

0,007

07/15

0,61

2,75 (+)

0,004

15/01

2,54

5,41 (+)

0,009

15/03 (17)

0,58

2,75 (+)

0,003

15/04

1,04

3,69 (+)

0,005

15/15

1,16

8,62 (+)

0,0001

ВПРП, n = 544

07/15

0,61

2,57 (+)

0,006

12/01

0,48

2,39 (+)

0,004

12/04

0,21

1,47 (+)

0,003

12/12

0,26

4,41 (+)

0,001

12/13

0,29

1,84 (+)

0,002

12/15

0,22

2,21 (+)

0,001

ВПС, n = 384

04/04

0,89

2,64 (+)

0,03

07/03 (17)

0,31

1,44 (+)

0,01

07/13

0,79

2,41 (+)

0,03

13/14

0,14

1,44 (+)

0,008

П р и м е ч а н и е : / – сочетание аллелей представлено: первый женский аллель, второй мужской. Знак (–) и (+) указывает на отрицательную и положительную селекцию соответственно.

тельного выбора для женского и мужского аллеля HLA-DRB1*04. Другие значимые различия по частоте встречаемости сочетаний аллелей в семейных парах первой основной группы по отношению к контролю касались женского HLA-DRB1*07 и мужских HLA-DRB1*03, HLA-DRB1*13, а также женского HLA-DRB1*13 и мужского HLA-DRB1*14.

Наиболее значимая демонстрация отклонений от основного отбора в группах с ВПРП и ВПС представлена при сравнении частот сочетаний аллелей в этих группах по отношению к контрольной. Как показано в табл. 3, в группе семей, имеющих детей с ВПРП, по отношению к контролю чаще встреча- лась семейная гомологичность по HLA-DRB1*12, и реже – по HLA-DRB1*15.

Эти данные указывают на то, что аллель HLA-DRB1*12 может быть маркером когорты с ВПРП. Вполне вероятно, что эти особенности связаны с отклонением от физиологической ассортативности по HLA-DRB1*12 на этапе образования супружеских пар, в том числе за счет влияния социальных, экономических, макро- и микроэкологических факторов.

В группе семей, имеющих детей с ВПС, также, как и в группе с ВПРП, отрицательная селекция отмечена для женского и мужского HLA-DRB1*15, а также дополнительно для женского

Таблица 3

Сочетание аллелей в семьях, имеющих здоровых детей, и в семейных парах, имеющих детей с врожденными пороками развития плода и врожденными пороками сердца (представлены только значимые различия, %)

Сочетание женского/мужского аллелей

Контроль, n = 1056

ВПРП, ВПС       1

p

ВПРП, n = 544

12/07

0,27

2,21 (+)

0,02

12/12

0,82

4,41 (+)

0,009

13/07

0,27

3,68 (+)

0,01

15/04

3,69

0,37 (–)

0,008

15/15

8,62

1,1 (–)

0,001

ВПС, n = 384

3 (17) /04

0,19

1,92 (+)

0,03

13/07

0,27

2,88 (+)

0,01

13/15

4,67

0,96 (–)

0,02

15/15

8,62

1,68 (–)

0,009

ВПРП, n = 544

ВПС, n = 384

12/12

4,41 (+)

0,24

0,01

15/07

0,37

2,88 (+)

0,03

П р и м е ч а н и е : / – сочетание аллелей представлено: первый женский аллель, второй мужской. Знак (–) и (+) указывает на отрицательную и положительную селекцию соответственно.

HLA-DRB1*13 и мужского HLA-DRB1*15. В этой группе показана повышенная по отношению к контрольной группе встречаемость в семейной паре женского HLA-DRB1*03 (17), HLA-DRB1*13 и мужских HLA-DRB1*04 и HLA-DRB1*07 соответственно. В таблице продемонстрировано, что мужские аллели HLA-DRB1*04 и HLA-DRB1*07 чаще встречались в семейных парах как в группе ВПРП, так и ВПС по отношению к контролю. Особое внимание необходимо уделить положительному отбору семейного сочетания в группе супругов, имеющих детей с ВПС, аллелей HLA-DRB1*17 с HLA-DRB1*04. Данный гетерозиготный генотип, как и аллели HLA-DRB1*04 , HLA-DRB1*03 (17) по отдельности, ассоциирован с большим количеством аутоиммунных заболеваний, в том числе с инсулинзависимым сахарным диабетом [15, 16]. Таким образом, отклонение в основных группах на этом этапе отбора направлено на создание предпосылок для формирования иммуновоспалительной патологии, в том числе затрагивающей репродуктивный потенциал.

Сравнение двух основных групп ВПРП и ВПС между собой показало, что дифференцирующими маркерами в них явились аллели HLA-DRB1*12 , HLA-DRB1*15 и HLA-DRB1*07. Гомологичность семей по HLA-DRB1*12 статистически значимо отличало группы ВПРП и от группы ВПС.

Отклонения от случайного сочетания HLA-DRB1 в семейных парах и от равновероятного наследования могут повлиять на особенности распределения аллелей HLA-DRB1 у здоровых и больных детей. Проведенное сравнение частот встречаемости аллелей HLA-DRB1 в контрольной и в основных группах детей выявило аллели, ассоциированные с патологией (табл. 4). Так, получены статистически значи- мые различия в частоте встречаемости для трех аллелей HLA-DRB1*03 (17), HLA-DRB1*12, HLA-DRB1*15.

Положительно ассоциированным с ВПРП оказался аллель HLA-DRB1*12 (ОШ = 5,72; ДИ 95 % = = 2,25–14,42; p < 0,0001). Для группы детей с ВПС положительно ассоциированным оказался аллель HLA-DRB1*15 (ОШ = 1,83; ДИ 95 % = 0,73–4,71; p = 0,03). Различия по данному аллелю выявлены только при сравнении с контрольной группой, но не с группой ВПРП. Отрицательная ассоциация с ВПРП выявлена для HLA-DRB1*03 (17) (ОШ = 0,13; ДИ 95 % = 0,05–0,32; p = 0,0008). Достоверные различия по его частоте получены для групп ВПРП и ВПС.

Проведенное исследование показало, что в группе семей с ВПС и ВПРП имеет место отклонение от основного популяционного отбора. В настоящем исследовании получено не только отклонение от расчетных величин гомозиготности для группы ВПС, но и достоверное увеличение встречаемости в семейных парах общего HLA-DRB1*04, женского HLA-DRB1*07 с мужскими HLA-DRB1*13, HLA-DRB1*17 и женского HLA-DRB1*13 с мужским HLA-DRB1*14. Кроме того, в группе ВПС частоты встречаемости определенных аллелей в семейных парах отличались и от контрольной группы родителей. Исходя из этого, можно говорить, что формирование супружеских пар, у которых в последующем поколении рождались дети со спорадическими ВПС, без хромосомных заболеваний, подвержено дополнительным социальным и / или биологическим факторам, отклоняющим его от физиологической биологической ассортативности по HLA (отклонение от случайного выбора) и физиологической социальной (отклонения от группы контроля). И это посыл хорошо согласуется со значимыми ассоциациями спорадических ВПС у детей с медико-социальными родитель-

Таблица 4

Частота аллелей у детей обследованных групп

Аллели

1. Контроль дети

2. ВПРП дети

3. ВПС дети

p

Всего, n = 264

%

Всего, n = 136

%

Всего, n = 96

%

01

35

13,26

10

7,46

14

9,93

0,05

03 (17)

37

14,02

2

1,49

15

10,64

p 1,2 = 0,0008, p 2,3 = 0,004

04

32

12,12

13

9,70

20

14,18

0,05

07

25

9,47

10

7,46

20

14,18

0,05

08

15

5,68

2

1,49

5

3,55

0,05

09

10

3,79

1

0,75

1

0,71

0,05

10

2

0,76

1

0,75

2

1,42

0,05

11

34

12,88

24

17,91

24

17,02

0,05

12

14

5,30

33

24,63

2

1,42

p 1,2 < 0,0001, p 2,3 = 0,0001

13

24

9,09

15

11,19

10

7,09

0,05

14

7

2,65

3

2,24

3

2,13

0,05

15

24

9,09

19

14,18

22

15,60

p 1,3 = 0,03

16

5

1,89

1

0,75

3

2,13

0,05

П р и м е ч а н и е : n – всего количество аллелей у детей, * – p < 0,05.

скими факторами, в том числе и со степенью заботы супругов друг о друге [17]. Л.И. Корочкин отмечает, что в широком понимании ранний онтогенез начинается задолго до оплодотворения и эмбрио-, фетогене-за, и такие события, как образование супружеских пар и гаметогенез, правомерно отнести к «предадап-тивным» процессам, отражающим этапы раннего онтогенеза [18]. В этот период онтогенеза индивидуумы не случайным образом определяются с супружеским выбором, и этот этап может быть важным в отношении формирования здоровья или заболеваний в последующем поколении. Доказана роль локуса HLA в детерминировании ассортативного выбора, связанного с ольфакторной рецепцией феромониаль-ных запахов [19].

Вполне вероятно, что формирование супружеских пар в случае с ВПС у детей могло носить ассортативный характер по низкому или высокому уровню образования, интеллекта, материального обеспечения и другим социальным факторам [17]. С учетом ассоциаций аллелей HLA-DRB1 с иммуно-воспалительными заболеваниями обращает внимание на себя приверженность в этой группе к образованию супружеских пар с общим HLA-DRB1*04. Неоднократные исследования показали, что данный аллель ассоциирован с иммунопатологией: ревматоидный артрит, инсулинзависимый сахарный диабет, псориаз и другие заболевания [13, 20, 21]. Высказано мнение, что презентация антигенов молекулой HLA-DR, кодируемой этим аллелем, идет с выраженной активацией Т-хелперов, в том числе с частичной аутонаправленностью. Транспорируя это положение на иммунный ответ к ауто- и аллоантигенам в системе «мать – эмбрион / плод», можно предположить декомпенсацию воспалительного процесса в этой системе и развитие порока сердца у эмбриона как воспалительной эмбриопатии. Также в этой группе семей выявлена высокая (по отношению к контроль- ной группе) частота встречаемости сочетания женского HLA-DRB1*03 (17) и мужского HLA-DRB1*04. Аллель HLA-DRB1*03 (17) имеет ассоциации с такой иммунопатологией, как системная красная волчанка, инсулинзависимый сахарный диабет, бронхиальная астма и другие заболевания [20, 21]. С этих позиций данные пары имеют риск воспалительных эмбриопатий, в том числе и с врожденными пороками сердца.

Вторым этапом популяционного отбора является мейотический драйв, реализующийся на уровне неслучайного отбора гамет, участвующих в оплодотворении, и за счет асимметричного деления при оогенезе и сперматогенезе. Допустимо и наличие селекции при фертилизации за счет тропности сперматозоидов к яйцеклеткам с определенными наборами гаплотипов HLA [7]. Важным этапом в селекции наследования HLA от родителей к их детям отводится иммунным взаимодействиям полуаллогенного эмбриона с материнским иммунным окружением [22]. Доказано, что эмбрионы, несущие отцовские HLA-антигены, отличавшиеся от материнских антигенов (гистонесовме-стимая беременность), имеют селективное преимущество в выживании по сравнению с зародышами с отцовскими HLA, такими же, как у матери (гистосовместимая беременность) [12].

Надо отметить, что в отношении полиморфизма HLA чувствительность или устойчивость к инфекционному и паразитарному микроокружению оказывает селективное влияние. Так, формирование полиморфизмов в антиген-распознающих сайтах молекул HLA I и II классов связано с естественным отбором, ассоциированным с инфекционным, паразитарным макро- и микроокружением [7]. Особое значение имеет гетерозиготное предпочтение, реализующееся через сверхдоминантную селекцию резистентных к инфекционным агентам HLA-аллелей. Ограничивающее действие на возрастающую популяционную гетерозиготность оказывает частотно-зависимая селекция. Учитывая феномен контролирования через HLA иммунного распознавания патогена, были получены эмпирические доказательства частотно-зависимой селекции, которая реализуется таким образом, что специфические HLA-гаплотипы, резистентные к одним инфекционным агентам, в то же время оказываются чувствительными к другим. [7]. Надо отметить, что ассоциированная чувствительность и резистентность к инфекционным агентам начинается внутриутробно к резидентным вирусам и к материнскому микробиому.

Именно с этих позиций можно трактовать полученные результаты: что при ВПРП в семейных парах доминировала гомологичность по HLADRB1*12, а при ВПС – женский HLADRB1*15 и мужской HLADRB1*07. Так, по данным литературы [23] HLADRB1*12 ассоциирован с чувствительностью к герпетическим вирусам, а HLADRB1*15 – к активации условно-патогенных бактерий и формированию на них гуморальных адаптивных иммунных реакций по IgG- и IgE-типам (инфекционно-аллергический процесс) [24]. Соответственно, вклад в фор- мирование ВПРП вносит активация геномов резидентных вирусов, в том числе в системе «мать – эмбрион / плод»; а в формирование ВПС – условно-патогенных микроорганизмов репродуктивного тракта женщины.

Выводы. Аллели HLADRB1*12 и HLADRB1*15 являются кандидатными не только в отношении формирования нового сценария популяционного отбора при ВПРП и ВПС соответственно, но и маркерами риска формирования врожденных аномалий с учетом отклонений от нормальной биологической ассортативности по HLA.

Финансирование . Работа выполнена при поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0546-2019-0002 «Патогенетическое обоснование разработки имплантатов для сердечно-сосудистой хирургии на основе биосовместимых материалов, с реализацией пациент-ориентированного подхода с использованием математического моделирования, тканевой инженерии и геномных предикторов».

Список литературы Сочетание аллелей HLA-DRB1 как условие реализации риска формирования спорадических врожденных пороков сердца и врожденных пороков развития плода без хромосомных заболеваний

  • Petersdorf E.W., O'hUigin С. The MHC in the era of next-generation sequencing: Implications for bridging structure with function // Human immunology. - 2019. - Vol. 80, № 1. - P. 67-78. DOI: 10.1016/j.humimm.2018.10.002
  • The distributions of HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DRB1 and HLA-DQB1 allele and haplotype at high-resolution level in Zhejiang Han population of China / N. Chen, W. Wang, F. Wang, L. Dong, S. Zhao, W. Zhang, F. Zhu // International journal of immunogenetics. - 2019. - Vol. 46, № 1. - P. 7-16. DOI: 10.1111/iji.12411
  • Vojvodic S.I., Ademovic-Sazdanic D.S. Distribution of HLA DRB1, DQA1 and DQB1 Allelic Main Groups in the Vojvodina Province of Serbia: Genetic Relatedness with Other Populations // Russian Journal of Genetics. - 2019. - Vol. 55, № 1. - P. 124-130. DOI: 10.1111/j.1744-313X.2012.01122.x
  • Meta-Analysis Identifies Major Histocompatiblity Complex Loci in or Near HLA-DRB1, HLA-DQA1, HLA-C as Associated with Leprosy in Chinese Han Population / X. Zhang, Y. Cheng, Q. Zhang, X. Wang, Y. Lin, C. Yang, X. Fan [et al.] // Meta-Analysis. - 2019. - Vol. 139, № 4. - P. 957-960. DOI: 10.1016/j..jid.2018.09.029
  • Distribution of antigens of the HLA-system in married couples with reproductive disorders / A.N. Kiseleva, E.V. Butina, N.V. Isaeva, G.A. Zaitseva, N.M. Pozdeev, V.V. Ovchinnikov // Obstetrics, Gynecology and Reproduction. - 2019. -Vol. 13, № 2. - P. 111-118. DOI: 10.17749/2313-7347.2019.13.2.111-118
  • Identification of HLA-DRB1*04: 10 allele as risk allele for Japanese moyamoya disease and its association with autoimmune thyroid disease: A case-control study / R. Tashiro, K. Niizuma, S.S. Khor, K. Tokunaga, M. Fujimura, H. Sakata, T. Tominaga // PloS One. - 2019. - Vol. 14, № 8. - P. e0220858. DOI: 10.1371/journal.pone.0220858
  • Роль генов иммунной презентации и иммунной регуляции в формировании потерь плода / О.С. Макарченко, Л.А. Гордеева, А.В. Шабалдин, О.А. Глушкова, И.В. Шаталина, Т.А. Симонова, М.Л. Филипенко, А.Н. Глушков, П.М. Крюков // Мать и дитя в Кузбассе. - 2008. - Т. 34, № 3. - С. 13-20.
  • Mortality for critical congenital heart diseases and associated risk factors in newborns. A cohort study / S.A.V.D.A. Lopes, I.C.B. Guimaraes, S.F.D.O. Costa, A.X. Acosta, K.A. Sandes, C.M.C. Mendes // Arquivos brasileiros de cardiologia. - 2018. -Vol.111, № 5. - P. 666-673. DOI: 10.5935/abc.20180203
  • Epidemiologic Study of Congenital Heart Diseases and Its Related Factors in Children Referred to the Pediatric Cardiac Clinic of Birjand University of Medical Sciences, Iran / A.S. Kafian, A. Mirshahi, A. Amouzeshi, A.A. Ramazani, B. Bahman, T.M. Hasanzadeh, F. Salehi // International Journal of Pediatrics. - 2019. - Vol. 7, № 12. - P. 10455-10463. DOI: 10.22038/ijp.2019.41467.3497
  • Maternal HLA-DR, HLA-DQ, and HLA-DP loci are linked with altered risk of recurrent pregnancy loss in Lebanese women: A case-control study / G. Aimagambetova, A. Hajjej, Z.H. Malalla, R.R. Finan, S. Sarray, W.Y. Almawi // American Journal of Reproductive Immunology. - 2019. - Vol. 82, № 4. - P. e13173. DOI: 10.1111/aji.13173
  • Maternal and fetal human leukocyte antigen class Ia and II alleles in severe preeclampsia and eclampsia / J. Emmery, R. Hachmon, C.W. Pyo, W.C. Nelson, D.E.Geraghty, A.M.N. Andersen, T.V.F. Hviid // Genes & Immunity. - 2016. - Vol. 17, № 4. - P. 251-260. DOI: 10.1038/gene.2016.20
  • Grimstad F., Krieg S. Immunogenetic contributions to recurrent pregnancy loss // Journal of assisted reproduction and genetics. - 2016. - Vol. 33, № 7. - P. 833-847. DOI: 10.1007/s10815-016-0720-6
  • Clinical importance of determination of hla-drb1 locus genes in rheumatoid arthritis / V. Guseva, S. Lapin, V. Mya-chikova, A. Maslyanski, A. Chuchlovin, N. Ivanova, O. Tkachenko, T. Blinova, A. Totolian // Medical Immunology (Russia). -2019. - Vol. 21, № 2. - P. 333-340 DOI: 10.15789/1563-0625-2019-2-333-340
  • Bland J.M., Altman D.G. The odds ratio // BMJ. - 2016. - Vol. 320, № 7247. - P. 1468. DOI: 10.1136/bmj.320.7247.1468
  • HLA-DRB1 gene polymorphisms in pediatric patients with type 1 autoimmune hepatitis and type 1 autoimmune hepatitis overlap syndrome with autoimmune cholangitis / M.E.G. Nunes, D.V. Rosa, E.D.T. Fagundes, A.R. Ferreira, D.M.D. Miranda, P.M. Ferri Liu // Arquivos de gastroenterologia. - 2019. - Vol. 56, № 2. - P. 146-150. DOI: 10.1590/S0004-2803.201900000-29
  • Identification of HLA-DRB1*04:10 allele as risk allele for Japanese moyamoya disease and its association with autoimmune thyroid disease: A case-control study / R. Tashiro, K. Niizuma, S.S. Khor, K. Tokunaga, M. Fujimura, H. Sakata, T. Tominaga // PloS One. - 2019. - Vol. 14, № 8. - P. e0220858. DOI: 10.1371/journal.pone.0220858
  • Maternal Socioeconomic Status and the Risk of Congenital Heart Defects in Offspring: A Meta-Analysis of 33 Studies / D. Yu, Y. Feng, L. Yang, M. Da, C. Fan, S. Wang, X. Mo // PLoS ONE. - 2014. - Vol. 9, № 10. - P. e111056. DOI: 10.1371/journal.pone.0111056
  • Корочкин Л.И. Онтогенез, эволюция и гены // Природа. - 2002. - № 7. - C. 63-77.
  • Особенности ольфакторного отбора по HLA-DRB1 среди неродственных доноров разного пола / А.А. Чуяно-ва, А.В. Цепокина, А.В. Шабалдин, Н.А. Литвинова, К.Ю. Зубрикова, М.Н. Болдырева // Иммунология. - 2015. - Т. 36, № 2. - С. 90-95.
  • DNA methylation as a mediator of HLA-DRB1*15: 01 and a protective variant in multiple sclerosis / L. Kular, Y. Liu, S. Ruhrmann, G. Zheleznyakova, F. Marabita, D. Gomez-Cabrero, S. Aeinehband [et al.] // Nature communications. -2018. - Vol. 9, № 1. - P. 1-15. DOI: 10.1038/s41467-018-04732-5
  • Association of HLA-DR-DQ alleles, haplotypes, and diplotypes with Type 1 diabetes in Saudis / N. Eltayeb-Elsheikh, E. Khalil, M. Mubasher, A. Al Jurayyan, H. AlHarthi, W.H. Omer, G. Elghazali // Diabetes/Metabolism Research and Reviews. -2020. - P. e3345. DOI: 10.1002/dmrr.3345
  • Erlebacher A. Immunology of the maternal-fetal interface // Annu. Rev. Immunol. - 2013. - Vol. 31. - P. 387-411. DOI: 10.1146/annurev-immunol-032712-100003
  • Kovalic A.J., Bonkovsky H.L. The Pathogenesis of Autoimmune Liver Diseases // In Diagnosis and Management of Autoimmune Hepatitis. - 2020. - P. 9-50.
  • Eidan A.J., AL-Harmoosh R.A., Hadi Z.J. Association of HLA-DRB1 Alleles with Allergic Asthma and Total Serum IgE Levels in Iraqi Adults Patients // Indian Journal of Public Health Research & Development. - 2020. - Vol. 10, № 1. -P. 505-510. DOI: 10.5958/0976-5506.2019.00099.8
Еще
Статья научная