Правильная терапия муковисцидоза - основа качественной жизни ваших детей

Особенности спектра частых мутаций гена CFTR в Карачаево-Черкессии

Источник. Статья, 2016
Макаов А.Х., Петрова Н.В., Тимковская Е.Е., Васильева Т.А., Каширская Н.Ю., Кондратьева Е.И., Зинченко Р.А.
Муниципальное бюджетное лечебно-профилактическое учреждение «Хабезская центральная районная больница»
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Медико-генетический научный центр»
ГБОУ ВПО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И.Пирогова»

Муковисцидоз (МВ; OMIM #219700) – частое наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное мутациями гена CFTR. Для муковисцидоза, так же как и для большинства моногенных наследственных болезней, является характерным не только различие в распространенности заболевания, но и варьирование спектра и частот мутаций гена CFTR в различных популяциях и этнических группахВыявление спектра и частот наиболее распространенных в конкретной популяции мутаций важно как с теоретической, так и с практической точек зрения, т. к. может способствовать оптимизации медико-генетической помощи населению [4].

В настоящей статье представлены результаты изучения спектра мутаций в гене CFTR у представителей основных этнических групп, проживающих на территории Карачаево-Черкесской Республики (КЧР): карачаевцев, ногайцев, черкесов и абазин.

Карачаевцы – коренной этнос Северного Кавказа, относятся к кавкасионскому антропологическому типу балкано-кавказского варианта европеоидной расы, носители кобанской археологической культуры, сложившейся в XIV—XIII вв. до н. э. в горах и ущельях Центрального Кавказа. По мнению Е. П. Алексеевой, в IV веке с горцами — потомками кобанцев слилось одно из племен алан, которые были изгнаны гуннами из степей Предкавказья в горы. К сформировавшейся ранее алано-кобанской этнической группе присоединились тюркоязычные болгары, ставшие впоследствии основным этническим ядром карачаево-балкарской народности. Говорят на карачаево-балкарском языке кыпчакской группы тюркской семьи [1, 2].

Временем образования ногайской народности принято считать конец XIV века, когда татаро-монгольское государство Золотая Орда стало приходить в упадок, и из его состава выделилась так называемая Ногайская Орда. Термин «ногаи» («нагаи») встречается уже в русских документах конца XV века. В формировании ногайской народности приняли участие племена: кенегес, канглы, аргын, конграт, сырык (ширик), кыпчак, мангыт, сун (уйсун) и, очевидно, найман. Из перечисленных племен: конгураты и найманы, скорее всего, имеют чисто монгольское происхождение, мангиты — тюркизированные племена монгольской ветви, а остальные племенные образования специалисты склонны относить к тюркской языковой группе [1, 2].

Черкесы (адыги) формировались как народность на Северо-Западном Кавказе. Их предками, по мнению отечественных кавказоведов, следует считать меотские племена зихов и касогов. Эти племена, жившие на Черноморском побережье Кавказа, в горах и предгорьях Закубанья с незапамятных времен, к X веку сложились в единую народность с общим языком, имевшим ряд племенных диалектов. Черкесы говорят на языках адыгской подгруппы абхазо-адыгской семьи языков [2].

В XV–XVI веках на этнополитической карте современной Карачаево-Черкесии появляется еще одна этническая группа – абазины. Историческая древняя родина абазин – территория современной Абхазии и древней Черкессии. На рубеже XV–XVI вв. абазины мигрируют на северо-восток. Часть их вместе с адыгами двигалась по Северному Кавказу. Другая часть проникла на северные склоны Кавказского хребта через перевалы. Абазины лингвистически наиболее близки к абхазам, однако они больше подверглись адыгскому влиянию, и в их культуре абхазских элементов меньше, чем адыгских. Многие народы в различных странах мира часто упоминают абазин именно как черкесов [2].

Расселение коренных народов по территории современной КЧР подошло к логическому завершению к концу XVII века. С тех пор и по сей день карачаевцы, черкесы, абазины и ногайцы живут по соседству. За это время они пережили много общего, претерпели ряд территориальных переделов и административных реформ, вплоть до объединения в рамках одного полинационального государственного образования [1, 2].

Цель исследования: изучить спектр и частоты мутаций в гене CFTR, характерных для населения Карачаево-Черкесской Республики, регионе компактного проживания четырех малочисленных народов Кавказа: карачаевцев, черкесов, абазин, ногайцев.

Материалы и методы исследования

В исследование включены 11 пациентов с МВ из неродственных семей и их родители, проживающие в республике Карачаево-Черкессия. 10 пациентов – карачаевцы по национальности, 1 – русский. Диагноз муковисцидоз установлен на основе клинической картины, положительной потовой пробы и биохимических исследований в региональной медико-генетической консультации и в научно-консультативном отделении ФГБНУ «МГНЦ».

У всех пациентов проведен поиск 29 частых для российского региона мутаций в гене CFTR. Анализ мутаций CFTRdele2,3(21kb), F508del, I507del, 1677delTA, 2143delT, 2183AA>G, 2184insA, 394delTT, 3821delT, L138ins проведен методом мультиплексной ПЦР согласно ранее описанной методике [5]. Мутации G85E, G542X, G551D, R553X, N1303K, W1282X, R334W, R347P, R117H, 621+1G>T, 3849+10kbC>T, 1717-1G>A, 604insA, S1196X, 3667insTCAA, 3944delTG, E92K, 2789+5A>G, W1282R определены методом рестрикционного анализа (названия мутаций приведены в соответствии с традиционной номенклатурой) [7].

В двух образцах больных МВ, у которых при клиническом диагнозе МВ не найдено мутации на одной хромосоме из списка 29 частых мутаций, проведено прямое секвенирование по Сэнгеру части последовательности, охватывающей экзоны, экзон-интронные соединения, 5’ нетранслируемый регион гена CFTR. Также в исследование включены данные по генотипированию 22 пациентов с МВ, не карачаевцев, носителей, по крайне мере, одной мутации W1282X, и их родителей (из банка данных лаборатории генетической эпидемиологии ФГБНУ «МГНЦ»). Анализ ДНК-маркеров XV2c, KM19, IVS1CA, IVS6aGATT, IVS8CA и IVS17bCA проведен согласно ранее описанной методике [5]. Конструкцию гаплотипов, сцепленных с мутациями гена CFTR, проводили вручную при семейном анализе сегрегации аллелей анализируемых маркеров. Построение и оценка вероятных частот гаплотипов четырех маркеров в выборке здоровых индивидов выполнены с помощью программы ARLEQUINver 3.5.

Для оценки популяционных частот и спектра мутаций гена CFTR проведен анализ 12 частых для России мутаций (CFTRdele2,3(21 kb), 394delTT, L138ins, I507del, F508del, 1677delTA, 2143delT, 2183AA>G, 2184insA, 3821delT, E92K, W1282X) у 653 здоровых неродственных индивидов из 7 районов (Усть-Джегутинский, Карачаевский, Малокарачаевский, Прикубанский, Абзинский, Ногайский и Хабезский) и г. Черкесска, представляющих 4 этнические группы коренного населения республики Карачаево-Черкессия (Россия): карачаевцы, ногайцы, черкесы, абазины.

От всех обследуемых или их представителей (родителей) получено письменное информированное согласие на участие в исследовании. Проведение исследования одобрено этическим комитетом ФГБНУ «МГНЦ».

Результаты исследования и их обсуждение

По результатам медико-генетического обследования населения КЧР и по данным медико-генетической консультации г. Черкесска (данные скрининга новорожденных) в настоящий момент на территории Республики проживает 11 пациентов с МВ. Продолжительность жизни пациентов с МВ зависит от множества причин, включая наличие «тяжелых» мутаций в гене CFTR, пожизненное лечение и возможные осложнения.

Молекулярно-генетический анализ выполнен в 11 неродственных семьях, отягощенных МВ (больные 2005–2014 г.р.): 1 – русской и 10 – карачаевских. ДНК-анализ включал 29 характерных для России мутаций (CFTRdele2,3(21kb), F508del, I507del, 1677delTA, 2143delT, 2183AA>G, 2184insA, 394delTT, 3821delT, L138ins, G85E, G542X, G551D, R553X, N1303K, W1282X, R334W, R347P, R117H, 621+1G>T, 3849+10kbC>T, 1717-1G>A, 604insA, S1196X, 3667insTCAA, 3944delTG, E92K, 2789+5A>G, W1282R), обусловливающих до 75–80 % всех мутантных аллелей у российских пациентов с МВ, согласно нашим ранее проведенным исследованиям [6]. У пациента с МВ русского происхождения обнаружен генотип F508del/2184insA. У 10 пациентов из карачаевских семей на 18 из 20 аллелей (90 %) выявлена высокая доля мутации W1282X: восемь пациентов оказались гомозиготными носителями по мутации W1282X, двое – гетерозиготные компаунды. В двух последних семьях для возможности идентификации второго аллеля проведено секвенирование кодирующей области гена CFTR и идентифицированы вторые мутантные аллели: R1066C (c.3196C>T; p.Arg1066Cys ) – в одном случае и R709X (c.2125C>T; p.Arg709X) – в другом.

Таким образом, у карачаевцев, больных МВ, самая распространенная у европеоидов мутация F508del в гене CFTR не обнаружена. Самой частой в исследованной группе больных с МВ выявлена мутация W1282X.

Изучение происхождения мутации W1282X показало, что она встречается в разных регионах мира, но наибольшая ее частота выявлена у евреев-ашкеназов Израиля (до 50 % мутантных аллелей у больных с МВ). На основании проведенных исследований было показано, что мутация W1282X произошла в результате единичного мутационного события в популяции ближневосточных евреев до их переселения в Европу, а далее ее распространение связано с расселением евреев-ашкеназов [9].

С целью уточнения возможного происхождения и распространения мутации W1282X у карачаевцев проведен анализ гаплотипов, сцепленных с геном CFTR ДНК-маркеров (XV2c, KM19, IVS1CA, IVS6aGATT, IVS8CA, IVS17bCA) у больных МВ, имеющих мутацию W1282X: карачаевцев (10), не карачаевцев (22) и их родителей; а также у здоровых карачаевцев (50).

В обеих группах пациентов с МВ (карачаевцев и не карачаевцев), так же как у евреев-ашкеназов из Израиля, хромосомы с мутацией W1282X сцеплены с одинаковым гаплотипом 1–2, фланкирующих ген CFTR маркеров XV2c-KM19 [8]. В выборке 100 хромосом здоровых карачаевцев, не являющихся носителями мутации W1282X, частоты гаплотипов маркеров XV2c-KM19 распределены следующим образом: 1-1 – 0,4643; 2-1 – 0,3571 и 2-2 – 0,1786, гаплотип 1-2 не обнаружен. Рассмотрение внутригенных STR полиморфизмов IVS1CA- IVS6aGATT- IVS8CA- IVS17bCA показало различия гаплотипов в двух рассматриваемых группах хромосом (карачаевцев и не карачаевцев), несущих мутацию W1282X: хромосомы в группе больных МВ карачаевцев имеют один гаплотип 26-7-17-18; в группе некарачаевцев выявлено два гаплотипа (86,4 % составляет гаплотип 26-7-17-17, 13,6 % – гаплотип 24-7-17-17).

Анализ частот гаплотипов полиморфизмов IVS1CA- IVS6aGATT- IVS8CA- IVS17bCA в выборке здоровых карачаевцев, не являющихся носителями мутации W1282X, показал, что наиболее частыми являются гаплотипы 22-7-16-13 (32 %) и 23-7-16-13 (16 %). Гаплотипы же, ассоциированные с мутацией W1282X у некарачаевцев, являются весьма редкими на нормальных хромосомах, составляя около 0,8 % – для гаплотипа 26-7-17-17 и 1 % – для гаплотипа 24-7-17-17, тогда как гаплотип 26-7-17-18, ассоциированный с мутацией W1282X у карачаевцев, на нормальных хромосомах исследуемой выборки не обнаружен.

Можно предположить, что проникновение мутации W1282X гена CFTR на территорию КЧР и европейской части России происходило в разное время и разными группами носителей этой мутации.

По историческим данным известно несколько волн переселения евреев на Кавказ. Миграция евреев из Ирана и Месопотамии в Восточное Закавказье относится примерно к середине VI века н. э. [3]. Наиболее крупным стало переселение сасанидским царем Хосровом I Анушированом иранских евреев в 520–530 годах. Кроме того, грузинские источники сообщают о массовом прибытии евреев в Западную Грузию в VI веке из Византии и о последующей миграции части из них (3 тыс. евреев) в Восточную Грузию. О других подобных передвижениях сведений практически не сохранилось. В начале XVI столетия и XVIII–XIX веках отмечены еще две волны миграций. Третья волна значительных миграций иранских евреев в XVIII веке на Восточный Кавказ связана с иранской областью Гилян, прилегающей к юго-западной части Каспийского моря. Таким образом, кавказские евреи как особая часть еврейского мира сформировались на Кавказе в результате нескольких волн миграций, преимущественно из Ирана [3].

Практически все евреи России относятся к группе ашкеназов. Первые контакты между горскими (кавказскими) евреями и российскими евреями-ашкеназами относятся к двадцатым-тридцатым годам XIX века. Но лишь в 60-х гг.XIX века контакты горских евреев с ашкеназами России участились и упрочились [3].

Таким образом, можно предположить, что проникновение мутации W1282X на Кавказ связано с расселением евреев из Ирана в раннее средневековье, а ее высокая частота среди больных муковисцидозом у карачаевцев является следствием эффекта основателя. Тогда как распространение мутации W1282X в восточно-европейских регионах России обусловлено расселением евреев-ашкеназов в более позднее время.

Для возможной оценки популяционных частот и спектра мутаций гена CFTR проведен анализ 12 частых для России мутаций (CFTRdele2,3(21 kb), 394delTT, L138ins, I507del, F508del, 1677delTA, 2143delT, 2183AA>G, 2184insA, 3821delT, E92K, W1282X) у 653 здоровых неродственных индивидов, представителей коренного населения республики КЧР: карачаевцы (n=300), ногайцы (n=122), черкесы (n=103), абазины (n=128).

Анализ частых мутаций в гене CFTR среди здоровых индивидов четырех этнических групп Карачаево-Черкесской республики представлен в таблице.

Результаты анализа мутаций (CFTRdele2,3(21 kb), 394delTT, L138ins, I507del, F508del, 1677delTA, 2143delT, 2183AA>G, 2184insA, 3821delT, E92K, W1282X) в гене CFTR в выборке здоровых индивидов Карачаево-Черкесской Республики

ЭтносЧисло здоровых индивидовЧисло обследованных хромосомЧислохромосом с мутациейМутация в генеCFTR
Карачаевцы30060062W1282X1677delTA
Ногайцы1222443W1282X
Черкесы10320622W1282XF508del
Абазины128256113W1282XF508del1677delTA

В результате проведенного анализа гетерозиготного носительства частых мутаций в гене CFTR среди здоровых индивидов различных коренных народов КЧР удалось установить частоты частых мутаций для каждого этноса: в выборке карачаевцев частота мутации W1282X составила 0,01 (6/600), мутации 1677delTA 0.003 (2/600); в выборке ногайцев выявлена мутация W1282Xс частотой 0.012(3/244); в выборке черкесов частота мутаций F508del составила 0.01 (2/206) и 1677delTA также 0.01 (2/206); в выборке абазин выявлены три частые мутации: F508del – частота 0.004 (1/256), W1282X – частота 0.004 (1/256), 1677delTA – частота 0.012 (3/256).

Заключение

В каждой из выборок из разных этнических групп суммарная частота проанализированных МВ мутаций (q) превышает 1 %, т.е. частота муковисцидоза должна составлять не менее 1:10000. Мутация 1677delTA распространена среди МВ больных, относящихся к народам Северного Кавказа (чеченцы, ингуши) и Закавказья (грузины). В настоящем исследовании мутация 1677delTA обнаружена у карачаевцев, абазин и черкесов, являющихся автохтонными этносами северо-кавказского региона России, и не обнаружена у ногайцев, имеющих более короткую историю проживания на этой территории.

Полученные результаты являются следствием этногенеза народов. Карачаевцы относятся к кавкасионскому антропологическому типу балкано-кавказского варианта европеоидной расы. Говорят на карачаево-балкарском языке кыпчакской группы тюркской семьи. Временем образования ногайской народности считается конец XIV века, тюркизированные племена монгольской ветви относятся к тюркской языковой группе. Черкесы и абазины принадлежат к группе абхазо-адыгских народов.

0

Автор публикации

не в сети 1 месяц

Юстас

Аватар 15
Комментарии: 7Публикации: 330Регистрация: 01-07-2019

Добавить комментарий

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Генерация пароля