Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

THE ANALYSIS OF HEREDITARY INFRINGEMENTS OF SYSTEM OF BLOOD IN THREE REGIONS OF AZERBAIJAN

Акперова Г.А.
The analysis of hereditary infringements of blood among population Mugan, Shirvan and Western regions of Azerbaijan is carried out. The 65 defective of β-globins genes, five types of mutations and three genotypes on β-thalassaemia is identified. Two phenotypes on deficiency of enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase at newborns with haemolytic anaemia are established. Cases of disease by hemophilia are fixed.

Среди генетически обусловленных заболеваний системы крови важное место по значимости и распространенности занимают наследственные энзимопатии эритроцитов, вызванные дефицитом фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФД), который особенно характерен для стран Средиземноморья, некоторых стран Латинской Америки и Африки [13]. По сведениям ВОЗ, в мире, в том числе в СНГ, насчитывается около 100 млн. человек с недостаточностью Г6ФД [3; 4]. Ввиду расширения спектра производства и потребления в эндемичных регионах лекарственных препаратов окислительного действия и возникновения желтухи у больных новорожденных, неонатальные скрининг-программы по дефициту Г6ФД являются обязательными [9]. Наиболее распространенными моногенными расстройствами гемоглобинной системы во всем мире являются талассемии, среди которых β-талассемия составляет более 90% всех типов заболевания и эндемично для популяций Средиземноморского бассейна, Ближнего Востока, Азии и Африки. Растущая глобальная миграция привела к проникновению этого заболевания в США и северо-запад Европы, в виду чего скрининг на носительство β-талассемии входит в список обязательных профилактических программ во многих странах [7; 10; 11; 12]. Наиболее часто встречающимся наследственным геморрагическим диатезом коагуляционного генеза является гемофилия с частотой от 6,6 до 18 на 100.000 жителей мужского пола [1]. В виду того, что учитывается лишь обращаемость во время кровотечений, численность больных гемофилией в действительности оказывается гораздо больше [6]. Отмечая особую роль указанных заболеваний в инвалидизации детей, в том числе и в Азербайджане, результатом чего является длительное, сложное и дорогое лечение, нами проведены популяционно-генетические исследования среди населения Муганской, Ширванской и Западной зон Азербайджана с целью идентификации лиц, отягощенных энзимопенической анемией, β-талассемией и гемофилией, определения частоты распространения и типов мутаций заболеваний, что необходимо для дальнейшего проведения пренатальной диагностики в семьях с риском рождения больного ребенка и составления регистра по данным патологиям.

Материалы и методы

Материал собран в экспедиционных условиях в селах и в районных центрах Муганской, Ширванской и Западной зон Азербайджана в период с 2004 по 2007 гг. Для выявления больных с наследственной патологией крови использованы списки ВТЭК ЦРБ. В селах при подворовом обходе семей пробандов составлены родословные и путем генеалогического анализа дифференцированы случаи наследственных нарушений крови. В качестве материала для анализов использованы образцы крови, забор которой производили в микропробирки с антикоагулянтом. С помощью скрининг-программ выявлены случаи β-талассемии и недостаточности фермента Г6ФД среди учащихся 5-11-х классов [14]. В качестве экспресс-диагностики дефицита Г6ФД использован метод флюоресцирующих пятен Beutler E. (аппарат Hoefer MacroVue UV-25, Amersham Bioscience, USA) [2]. Для идентификации типа мутации β-талассемии на аппарате Thermal cycler Biocycler TC-S (Roche, USA) использован молекулярный метод высокотемпературной аллель-специфической амплификации, основанный по принципу метода полимеразно-цепной реакции [8; 17]. С целью тестирования изменений различных регионов β-глобинового гена (β-ГГ) использованы синтетические олигонуклеотидные контрольные праймеры - №№ 15, 16, 30, 31, и праймеры конкретных мутаций - 40 IVS-1-110 M (G-A), 41 IVS-1-110 N, 49 IVS-2-1 M (G-A), 77 IVS-2-1 N, 46 IVS-1-6 M (T-S), 54 Codon 8 M (-AA), 55 Codon 8 N. Для уточнения клинического диагноза больных наследственными гемоглобинопатиями использованы метод электрофореза гемоглобина на ацетат-целлюлозных пленках (аппарат EPS3501XL, USA) и аналитический метод изоэлектрофокусирования гемоглобинов в полиакриламидно-амфолиновых пластинках c рН 3,5-9,5 (аппарат Multiphor II, USA) [15; 16]. Частоты определены по общепринятой методике [5].

Результаты и обсуждение

В ходе проведенных исследований в 9-ти крупных районах трех зон Азербайджана выявлено 182 больных, среди которых у 103 детей установлена гемолитическая болезнь новорожденных (ГБН) - 56,60%, у 46 больных - β-талассемия с частотой 25,27%, у 33 больных - гемофилия с частотой 18,13% (рис.1).

p

Рис.1. Наследственные болезни крови в трех зонах Азербайджана

1. Муганская зона; 2. Ширванская зона; 3. Западная зона

В данных популяциях идентифицировано 65 дефектных β-ГГ и пять типов мутаций β-талассемии: замена гуанина на аденин в 110-ой позиции I интрона b-ГГ с фенотипом b+-IVS-1-110(G-A); делеция двух нуклеотидов аденин в 8-ом кодоне I экзона β-ГГ - β0-codon 8(-АА); замена гуанина на аденин в 1-й позиции II интрона β-ГГ с фенотипом β0-талассемии - β0-IVS-2-1(G-A); замена гуанина на цитозин в 5-й позиции I интрона b-ГГ - b+-IVS-1-5(G-S); замена тимина на цитозин в 6-й позиции I интрона β-ГГ - β+-IVS-1-6(T-S). Результатом IVS-1-110(G-А), IVS-2-1(G-А), IVS-1-6(T-S), IVS-1-5(G-S) дефектов является нарушение этапа сплайсинга биосинтеза, результатом микроделеции codon 8(-АА) - нонсенс-мутация, нарушающая транскрипцию (табл. 1).

Таблица 1. Частота мутаций β-глобинового гена в трех зонах республики

Тип мутаций

Частота генов, %

Зоны

Муганская

Ширванская

Западная

b+-IVS-1-110(G-А)

30,77

6,15

13,85

β0-codon8(-AA)

16,92

3,08

-

β0- IVS-2-1(G-A)

13,85

-

6,15

b+-IVS-1-5(G-S)

6,15

-

-

β+-IVS-1-6(T-S)

3,08

-

-

Среди талассемиков у 22-х установлены гетерозиготный, 11-ти - гомозиготный, 13-ти компаундный генотипы (рис. 2).

p

Рис. 2. Участие β-ГГ в формировании генотипов по β-талассемии

1. IVS-1-110(G-A); 2. Codon 8(-AA); 3. IVS-2-1(G-A); 4. IVS-1-5(G-S); 5. IVS-1-6(T-S)

Анализ определения активности фермента Г6ФД, проведенный в Муганской зоне среди 40 новорожденных с диагнозом ГБН, позволил установить гемизиготный генотип у 34 больных мальчиков, 22 из которых имели полный дефицит фермента с фенотипом Г6ФД «0», остальные - частичную недостаточность с фенотипом Г6ФД «+». У больных девочек установлен гетерозиготный генотип по исследуемому заболеванию. Идентифицировано 34 больных с диагнозом β-талассемия, среди которых у 17 установлен гетерозиготный генотип по b+-IVS-1-110(G-А), β0-codon8(-AA), β0-IVS-2-1(G-A) и b+-IVS-1-5(G-S) мутациям, у 8-ми -гомозиготный - по b+-IVS-1-110(G-А), β0-codon8(-AA) и β0-IVS-2-1(G-A) мутациям, у 9-ти - компаундность с участием всех пяти типов мутаций b-ГГ. Согласно спискам ВТЭК ЦРБ в данной популяции зарегистрировано 14 мальчиков с диагнозом гемофилия. В Ширванской зоне у 16 новорожденных с диагнозом ГБН, как у мальчиков, так и у девочек установлен полный и частичный дефицит фермента Г6ФД. В ходе исследований выявлено двое компаундов с фенотипами β+-IVS-1-110(G-А)/β0-codon 8(-АА) и один гомозиготный больной - b+-IVS-1-110(G-А)/b+-IVS-1-110(G-А). Установлено 7 мальчиков с гемофилией. В Западной зоне среди 47 детей с ГБН у 25 новорожденных, а именно у 20 мальчиков идентифицирован гемизиготный генотип и нулевая и частичная активность энзима. Обследованные девочки - гетерозиготы по данному заболеванию. Идентифицировано 9 больных с β-талассемией, среди которых пятеро являлись гетерозиготами по β+-IVS-1-110(G-А) и β0-IVS-2-1(G-А) мутациям, двое - гомозиготами - b+-IVS-1-110(G-А)/b+-IVS-1-110(G-А), двое - компаундами - β+-IVS-1-110(G-А)/β0-IVS-2-1(G-А). По спискам ВТЭК ЦРБ среди популяции Западной зоны зарегистрировано 12 мальчиков с гемофилией.

В ходе проведенной работы в трех крупных зонах республики установлено пять типов компаундов со следующими фенотипами: β+-IVS-1-110(G-А)/β0-IVS-2-1(G-А) - четверо больных из Муганской и Западной зон, β+-IVS-1-6(T-S)/β0-codon 8(-АА), β+-IVS-1-5(G-S)/β+-IVS-1-6(T-S) и β+-IVS-1-5(G-S)/β+-IVS-1-110(G-А) - четверо больных из Муганской зоны, β+-IVS-1-110(G-А)/β0-codon 8(-АА) - пять больных из Муганской и Ширванской зон.

Таким образом, проведенные исследования позволили установить высокую частоту распространения β-талассемии, связанной с частичным и полным отсутствием экспрессии β-ГГ, и идентифицировать два фенотипа по дефициту фермента Г6ФД у новорожденных с гемолитической болезнью в популяции Муганской, Ширванской и Западной зон Азербайджана,. Значимость настоящего исследования заключается в изучении молекулярно-генетической характеристики распределения патологических генов недостаточности Г6ФД, гемофилии и β-талассемии среди обследованного населения для разработки программ генетического скрининга беременных и новорожденных с целью выявления брачных пар с риском рождения больных детей, а также новорожденных с различными формами и сочетаниями гемоглобинопатий, что позволяет оказать своевременное лечение и ретроспективно выявлять семьи, имеющие риск повторного рождения подобных детей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Альпидовский В.К. Курс гематологии кафедры госпитальной терапии: Учебное пособие. М.: Изд-во РУДН, 2002. Режим доступа: http://med.pfu.edu.ru/_new/russian/win/library/gematologia/nasl.htm
  2. Бойтлер Э. Нарушения метаболизма эритроцитов и гемолитическая анемия: Пер. с англ. - М.: Медицина. 1981. 256 с.
  3. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. М.: ГЭОТАР-МЕДИА. 2006. 480 с.
  4. Краснопольская К. Д. Наследственные болезни обмена веществ: справочное пособие для врачей/ М.: Фохат. 2005. 364 с.
  5. Ли Ч. Введение в популяционную генетику. М.: Мир. 1978. 546 с.
  6. Плахута Т., Якунина Л. Гемофилия у детей. Газ. «Медицинская газета», 2003, август, №62.
  7. Талассемия и другие гемоглобинопатии. Доклад Секретариата. Всемирная Организация Здравоохранения, Женева. ЕВ 118/5, пункт 5.2; 4.05.2006 г.
  8. Шостакович-Корецкая Л.Р., Маврутенков В.В., Братусь Е.В. и др. Полимеразно-цепная реакция: принципы и практические рекомендации по использованию в клинической практике врача (руководство для врачей). Днепропетровск: МЗ Украины. 2002. 26 с.
  9. Beutler E. G-6-PD: Population genetics and clinical manifestations // Blood Reviews. 1996. 10: 45-52.
  10. Cao A. A world-wide evaluation of one on going research and future directions toward preventing thalassemia and sickle sell disease / 2nd International Thalassemia Summer School. 01-05 April 2002, Kurenia/North Cyprus. Р. 7-8.
  11. El-Beshlawy A., Kaddah N., Moustafa A. et al. Screening for β-thalassaemia carriers in Egypt: significance of the osmotic fragility test // Eastern Mediterranean Health Journal. 2007. Vol. 13. No. 4. Р. 780-786.
  12. Leung T.N., Lau T.K., Chung T.Kh. Thalassaemia screening in pregnancy // Current opinion in obstetrics & gynecology. 2005. Р.129-134.
  13. Medina M. D., Vaca G., Lopez-Guido B. et al. Molecular Genetics of Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency in Mexico // Blood Cells, Molecules, and Diseases. 1997. 23(5) Mar 15. Р. 88-94.
  14. Modell B. The ethics of prenatal diagnosis and genetic counseling // World Health Forum. 1990. 11. Р. 179.
  15. Morengo-Rowe A.J. Rapid electroforesis on cellulose acetate. // J. Clin. Pathology. 1965. 18. P. 790.
  16. Rasulov E. Express-methods of hemoglobinopathy dignosis in newborns // Journal of molecular genetics, microbiology, virusology. 1990. 1. P. 27.
  17. Saiki R. K., Scharf S., Faloona F. et al. Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia. // Science. 1985. 230. Р. 1350.