Генетическая детерминация сколиотической болезни

Со времен Гиппократа и Галена деформа­ция позвоночника является одной из ведущих проблем ортопедии. До настоящего времени ос­новополагающие вопросы, касающиеся этиоло­гии и патогенеза идиопатического сколиоза (ИС), рассматриваются исследователями неоднозначно. В Нособирском НИИТО в течение 30 лет в содружестве с мо­лекулярными биологами и генетиками проводят­ся исследования деформации позвоночника, что позволило авторам представить некоторые результа­ты этих изысканий.

Цель работы - исследовать этиологические и пато­генетические факторы развития ИС.

Методом сегре­гационного анализа исследован тип и характер наследования 150 больных (I1-IV степень) ИС и 1798 родственников. В структурных компонен­тах позвоночника (500 препаратов) полученных в результате оперативной коррекции деформации позвоночника в клинике детской вертебрологии Новосибирского НИИТО от больных в возрасте 9-15 лет, страдающих ИС III-IV степени исследо­ваны протеогликаны (ПГ) ферментные системы, ультраструктура клеток и матрикса, экспрессия основных генов, регуляторов синтеза, проли­ферации и дифференцировки хондроцитов про­визорного хряща (Hhh, Paxl, Рах9, Sox9) Colli, Со112, линк-белка, гены сульфатирования, а так же аггрекан (Agr), версикан (Vrcan), люмикан (Lum). Кроме того исследована экспрессия генов, регулирующих процесс роста - трансформирую­щий, инсулинзависимый и эпидермальный фак­торы роста (EFR, IFR, GFR), ген гормона роста, гены сульфатирования (Sulfl, Sulf2) и транспорта сульфатов (DTDST).

На репре­зентативной выборке родословных, в которых пробанд имел ИС II-IV степени, методом сегрегационного анализа выявлено, что ИС - гене­тически зависимая деформация позвоночника, наследуемая по аутосомно-доминантному типу с неполной пенетрантностью генотипов, завися­щей от пола и возраста. Показано, что больные прогрессирующей формой сколиоза II-IV степени являются носителями главного гена. Отправным моментом для идентификации генов-кандида­тов предпринято определение морфологичес­ких маркеров патологии. Морфологическими, биохимическими и ультраструктурными иссле­дованиями показано, что в основе развития ИС лежит нарушение синтеза и формирования ПГ в пластинках роста (ПР) тел позвонков Сниже­ние количества хондроитинсульфатного (ХС) и увеличение кератансульфатного (КС) компо­нентов и появление кератансвязанной фракции (КС-фракция), а так же снижение степени суль­фатирования цепей гликозаминогликанов (ГАГ) и нарастание неацитилированных Сахаров, сви­детельствует о конформационных изменени­ях ПГ. Структурные изменения в сочетании со снижением количества диффузных молекул Agr, выполняющих информационно-трофическую функцию и нарушение рецепторной функции мембран хондробластов (ультраструктурные, гистохимические и биохимические данные) яв­ляются факторами нарушения регуляторных механизмов дифференцировки и репродукции клеток и матрикса ПР тел позвонков. В соответствии с выявленными маркерами ИС, ка­чественным и количественным методом ПЦР исследовано 18 генов-кандидатов, регуляторов роста синтеза, пролиферации и дифференциров­ки хондроцитов провизорного хряща. Исследо­вание показало, что уровень экспрессии генов, регулирующих синтез основных ПГ провизорного хряща: Agr, Vrcan, Lum достаточно высок. Эти данные не согласуются с морфологически­ми исследованиями резким падением реакций на ХС, нарастание КС и КС-фракции в ПР тел позвонков. Два возможных варианта, объясня­ющих эти противоречия подвергаются иссле­дованию: процесс транскрипции мРНК Agr не нарушен, что подтверждается экспрессией гена Sox9 (фактора транскрипции). Не исключены и посттрансляционные нарушения (наработка белкового продукта) или формирования мо­лекулы Agr на стадии сульфатирования. В на­стоящее время для решения этих противоречий исследуется экспрессия генов «сульфатации» Sulfl, Sulf2 и транспорта сульфатов (DTDST). Высокий уровень экспрессии генов регуляторов роста и рецепторов к ним в хондроцитах ПР тел позвонков свидетельствует, что формирование сколиотической деформации не связано с на­рушением общей регуляции роста больных ИС. Вместе с тем, ген Hhh, который является клю­чевым регулятором процесса дифференцировки и пролиферации хондроцитов в 33% случаев не экспрессировался. Полученные данные пред­ставляются значительными и позволяют выска­зать предположение о нарушении экспрессии Hhh гена - как патогенетического фактора ИС. Для определения возможных мутаций Hhh ген будет секвенирован.

Сколиотическая болезнь - прогрессирующая деформация позвоночника, наследуемая по аутосомно-доминантному типу, контролируемая главным геном, Патологичес­ким механизмом формирования деформации позвоночника является нарушение генетической программы дифференцировки и пролиферации хондробластов ПР тел позвонков, морфологичес­ким выражением которого является изменение структурной организации клеток и матрикса лате­ральных зон апикальных отделов ПР тел позвон­ков, что приводит к асимметрии и формированию деформации позвоночника.

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: