Журнал неврологии и психиатрии / 2009 / NEV_2009_02_10

апоЕ-е4>апоЕ-е3>апоЕ-е2, напротив, уменьшается. Предполагается, что с взаимодействием концевых участков молекулы апоЕ-е4 связано проявление ряда патологических эффектов данной изоформы в нервной системе: увеличение продукции β-амилоида, потенцирование амилоидиндуцированного высвобождения лизосомальных ферментов, усиление протеолитических процессов в нейроне, запуск программы апоптоза [10, 11, 13, 16, 21]. Обсуждается роль апоЕ в качестве «патологического шаперона», который, связываясь с β-амилоидом (основным компонентом амилоидных бляшек), переводит его в нерастворимую форму, склонную к избыточной агрегации [4, 10, 13]. Следует добавить, что одной из главных функций аполипопротеина Е является участие в обеспечении нейропластичности [10, 11, 22], что реализуется за счет участия апоЕ в процессах спрутинга, синаптогенеза и регенерации нейрональных мембран [16, 19]. Эффективнее всего указанные функции осуществляются изоформой апоЕ-е2 как самой стабильной молекулой, а наименее эффективно — апоЕ-е4 [11, 17, 19]. Не случайно с аллелем апоЕ-е2 связывают реализацию нейропротекторных механизмов, снижающих интенсивность процессов нейродегенерации [2, 4, 5, 8, 11, 12].

Убедительная связь апоЕ с нейродегенеративной патологией продемонстрирована при болезни Альцгеймера (БА). Так, в различных популяциях мира выявлена выраженная ассоциация аллеля апоЕ-е4 с данным заболеванием, а также «неблагоприятный» дозозависимый эффект аллеля е4 в отношении возраста манифестации БА (каждая копия апоЕ-е4 приближает начало болезни на 7—9 лет) [12, 16, 20]. Подтверждением патогенетической значимости ассоциаций аллелей апоЕ и БА являются данные [20] о взаимосвязи различных генетических вариантов апоЕ с особенностями клинической картины заболевания, интенсивностью депонирования β-амилоида в сенильных бляшках и стенках церебральных сосудов, реакцией на проводимое лечение. Повышенная частота аллеля апоЕ-е4 обнаружена также у больных кортико-базальной дегенерацией, болезнью Пика и прогрессирующим надъядерным параличом [18]. При деменции с тельцами Леви у носителей апоЕ-е4 выявлена более высокая плотность телец Леви по сравнению с больными, имеющими другие аллели гена апоЕ [17]. Противоречивы данные о связи апоЕ-е4 с болезнью Паркинсона [3, 22], но некоторыми исследователями [14] такая связь была выявлена, особенно при комбинации апоЕ-е4 с определенным гаплотипом гена α-синуклеина. Показано также отчетливое влияние апоЕ на интенсивность течения нейродегенеративного процесса [12, 19].

Данные многочисленных исследований позволяют предполагать универсальность ключевых молекулярных механизмов развития нейродегенеративных заболеваний [5]. С учетом доказанной роли изоформ белка апоЕ в формировании белковых агрегатов при БА и других форм патологии, актуальным представляется продолжение данных исследований и применительно к одному из наиболее тяжелых нейродегенеративных заболеваний человека — БАС.

Цель исследования — анализ полиморфизма гена апоЕ у больных БАС в российской (преимущественно славянской) популяции и выявление клинических особенностей заболевания у носителей различных генотипов.

Материал и методы

Проведено клинико-генетическое обследование 62 больных (38 мужчин и 24 женщины) спорадической формой БАС в возрасте от 20 до 75 лет (49,5±14,2 года), возраст манифестации симптоматики — от 18 до 74 лет (47,1±15,2 года). Диагноз достоверного БАС устанавливался на основании стандартных критериев El. Escorial [9]. Неврологический дефицит у обследованных пациентов составил от 12 до 37 баллов по функциональной шкале неврологического дефицита (ALS FRS).

Для идентификации полиморфных аллелей гена апоЕ участки ДНК амплифицировались в полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием праймеров: forward 5’-TAAGCTTGGCACGGCTGTCCAAGGA-3’, reverse 5’- ACAGAATTCGCCCCGGCCTGGTACACTGCCA-3’.

Продукты рестрикционного анализа подвергали электрофоретическому разделению в 4% агарозном геле с окраской геля бромистым этидием и визуализацией ДНК в ультрафиолете. Размеры ПЦР-продуктов, а также фрагменты рестрикции оценивали при сравнении с маркерными фрагментами ДНК pBR 50.

Анализ аллельных вариантов гена апоЕ проводили путем оценки комбинации фрагментов рестрикции различной длины. Образец электрофореграммы представлен на рис. 1.

В качестве нормального распределения частоты генотипов в соответствующих возрастных группах использовали данные Т.В. Щербатых [7] для 207 лиц из славянской популяции России.

Полученные данные анализировали с помощью пакета прикладных программ STATISTICA с использованием точного критерия Фишера, критерия χ2, отношения шансов (ОШ).

Результаты и обсуждение

На основании проведенного неврологического осмотра, данных анамнеза и соматического статуса, а также оценки степени неврологического дефицита по шкале ALS FRS были выделены подгруппы больных в зависимости от ключевых клинических показателей: возраст (до 40 лет, 41 год — 60 лет, старше 60 лет); форма заболевания (спинальная, бульбарная); темп прогрессирования (медленный, быстрый); длительность заболевания (до или свыше 24 мес).

Бульбарная форма заболевания, выявленная у 8 человек, встречалась только в старшей возрастной группе, тогда как спинальная — во всех выделенных по возрасту подгруппах.

В качестве критериев, отражающих тяжесть течения БАС, использовали темп прогрессирования заболевания и его длительность.

Рис. 1. Образец электрофореграммы ПЦР-продуктов.

Темп прогрессирования БАС определялся на основании нарастания неврологического дефицита, вычисляемого по шкале ALS FRS. Быстрый темп прогрессирования, которому соответствует снижение количества баллов шкалы на 10, встречался чаще у больных бульбарной формой заболевания. Для больных спинальной формой БАС более характерен медленный темп прогрессирования, что явилось особенно значимым для молодых больных, из которых у 88,2% было зарегистрировано медленное течение заболевания.

Длительность заболевания является лишь косвенным критерием тяжести течения БАС, так как при этом необходимо учитывать время выявления заболевания. Оценка по данному критерию показала, что у молодых больных заболевание протекает более благоприятно — его длительность составляет свыше 24 мес (р=0,048).

Таким образом, у молодых больных чаще развивается спинальная форма БАС, протекающая с медленным темпом прогрессирования. Более благоприятное течение БАС связано как с собственно медленным течением заболевания, так и более поздним присоединением бульбарных нарушений.

Выявленные клинические особенности заболевания были сопоставлены с носительством конкретных аллелей полиморфного локуса гена апоЕ.

На рис. 2 представлено распределение частот генотипов апоЕ в исследуемой группе и славянской российской популяции.

Как видно из рис. 2, статистически значимых различий в распределении генотипов апоЕ между группой пациентов и контролем выявлено не было (χ2=5,54; p<0,06).

Для определения ассоциаций полиморфизма гена апоЕ с клиническими особенностями заболевания проводился анализ ОШ носительства аллелей е2 и е4 гена апоЕ в подгруппах.

Была выявлена ассоциация между генотипом апоЕ и возрастом больных БАС: среди носителей е2 аллеля больше молодых больных БАС (p<0,004). Кроме того, среди носителей е4 аллеля больше лиц старше 60 лет, что говорит о более позднем дебюте заболевания (ОШ=0,3; [колеблется от –2,74 до 0,07]). Однако этот вывод можно поставить под сомнение, учитывая небольшую выборку соответствующих пациентов.

Также была выявлена ассоциация между генотипом апоЕ и формой БАС: у носителей е2 аллеля чаще развивается спинальная форма БАС (р<0,05), что подтверждается и анализом ОШ: у носителей е2 аллеля ниже риск развития бульбарной формы БАС (ОШ=4,2; [–15,48 — –2,94]). Кроме того, для носителей е2 аллеля характерна большая длительность заболевания (ОШ=0,5; [–1,98—0,29]).

Таким образом, несмотря на отсутствие статистически значимых различий в распределении частот генотипов апоЕ среди больных БАС и здоровых, нами была выявлена ассоциация полиморфизма гена апоЕ с клиническими особенностями заболевания. Установлено, что частота носительства аллеля апоЕ-е2 выше в младшей возрастной группе, для которой характерно более благоприятное течение БАС (спинальная форма заболевания, медленный темп прогрессирования и большая продолжительность жизни), а также среди лиц, страдающих спинальной формой заболевания. Напротив, шанс носительства аллеля апоЕ-е4 выше в старшей возрастной группе, где чаще встречается быстропрогрессирующая бульбарная форма заболевания.

Полученные результаты показывают, что в обследованной популяции генотип апоЕ не является самостоятельным фактором риска развития БАС. Не выявлено также прямых данных в пользу негативного модулирующего эффекта апоЕ-е4 гена на течение заболевания. При этом установлено, что аллель апоЕ-е2 может рассматриваться как относительный нейропротективный фактор при развитии нейродегенеративного процесса. Свидетельства определенной «защитной» роли апоЕ-е2 при БАС совпадают с аналогичными данными по этому аллелю и при некоторых других нейродегенеративных заболеваниях [2, 5, 18], что подтверждает наличие универсальных закономерностей развития патологического процесса при разных формах нейродегенераций у человека.

ЛИТЕРАТУРА

1.Андерсен П.М. (Andersen P.M.) Генетика бокового амиотрофического склероза. Журн неврол психиат 2001; 3: 54—63.

2.Завалишин И.А. Клиника, классификация, диагностика. В кн.: Боковой амиотрофический склероз. Руководство для врачей. Под. ред. И.А. Завалишина. М: Евразия плюс 2007; 229—255.

3.Загоровская Т.Б., Иллариошкин С.Н., Маркова Е.Д., ИвановаСмоленская И.А. Модифицирующий эффект гена аполипопротеина Е при болезни Паркинсона. Мед ген 2003; 7: 320—323.

4.Иллариошкин С.Н. Конформационные болезни мозга. М.: Янус-К, 2003.

5.Иллариошкин С.Н. Генетика. В кн.: Боковой амиотрофический склероз. Руководство для врачей. Под. ред. И.А. Завалишина. М: Евразия плюс 2007; 229—255.

6.Хондкариан О.А., Бунина Т.Л., Завалишин И.А. Боковой амиотрофический склероз. М: Медицина 1978.

7.Щербатых Т.В. Анализ генетических ассоциаций полиморфизма в генах-кандидатах с болезнью Альцгеймера и эндогенными психическими заболеваниями: Дис. ... канд. биол. наук. М 2000.

8.Beyer K. et al. Identification of a protective allele against Alzheimer disease in the APOE gene promoter. Neuroreport 2002; 13: 11: 1403—1405.

9.Brooks B.R. El Escorial World Federation of Neurology criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis. Subcommittee on Motor Neuron Diseases/Amyotrophic Lateral Sclerosis of the World Federation of Neurology Research Group on Neuromuscular Diseases and the El Escorial ‘Clinical limits of amyotrophic lateral sclerosis’ workshop contributors. J Neurol Sci 1994; 124: Suppl: 96—107.

10.Cedazo-Minguez A. Apolipoprotein E and Alzheimer’s disease: molecular mechanisms and therapeutic opportunities. J Cell Mol Med 2007; 11: 6: 1227—1238.

11.Chang S. et al. Lipidand receptor-binding regions of apolipoprotein E4 fragments act in concert to cause mitochondrial dysfunction and neurotoxicity. Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102: 51: 18694—18699.

12.Higgins G.A. et al. Apolipoprotein E and Alzheimer’s disease: a review of recent studies. Pharmacol Biochem Behav 1997; 56: 4: 675—685.

17.Mann D., Brown S., Owen F. et al. Amyloid beta protein (Aβ) depositions in dementia with Lewy bodies: predominance of Aβ 42(43) and paucity of Aβ 40 compared with sporadic Alzheimer’s disease. Neuropathol Appl Neurobiol 1998; 24: 187—194.

18.Schneider J., Gearing M., Robbins R. et al. Apolipoprotein E genotype in diverse neurodegenerative disorders. Ann Neurol 1995; 38: 131—135.

19.Sporis D. et al. Association of refractory complex partial seizures with a polymorphism of ApoE genotype. J Cell Mol Med 2005; 9: 3: 698—703.

neurotoxicity and potential therapeutic strategies. Curr Opin Drug Discov Devel 2006; 9: 5: 627—641.

14.Krüger R., Vieira-Saecker A., Kuhn W. et al. Increased susceptibility to sporadic Parkinson disease by a certain combined α-synuclein/apolipoprotein E genotype. Ann Neur 1999; 45: 611—617.

15.Lander E.S., Schork N.J. Genetic dissection of complex traits. Science 1994; 265: 5181: 2037—2048.

16.Mahley R.W., Weisgraber K.H., Huang Y. Apolipoprotein E4: a causative factor and therapeutic target in neuropathology, including Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103: 15: 5644—5651.

Rev Neurosci 1996; 19: 53—77.

21.Tolar M. et al. Neurotoxicity of the 22 kDa thrombin-cleavage fragment of apolipoprotein E and related synthetic peptides is receptor-mediated. J Neurosci 1997; 17: 15: 5678—5686.

22.Zareparsi S., Kay J., Camicioli R. et al. Modulation of the age at onset of Parkinson’s disease. Ann Neurol 1997; 42: 655—658.