POLYMORPHISM OF THE TOLL-LIKE 4 RECEPTOR GENE AND RISK OF ARTERIAL HYPERTENSION IN PREGNANCY: CASE - CONTROL INVESTIGATION

Радьков О.В.¹, Коричкина Л.Н.², Сизова О.В.³, Парамонова Е.К.⁴, Вольф Ю.В.⁵

^1,2 доктор медицинских наук, ^3,4,5 соискатель, ^1,2,3Тверской государственный медицинский университет Минздрава России, ^4,5Областной клинический перинатальный центр им. Е.М. Бакуниной, г. Тверь

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА ТОЛЛ-ПОДОБНОГО РЕЦЕПТОРА 4 И РИСК АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ У БЕРЕМЕННЫХ: ИССЛЕДОВАНИЕ СЛУЧАЙ – КОНТРОЛЬ

Аннотация

Преэклампсия (ПЭ) – угрожающее жизни осложнение беременности, характеризующееся с высокой частотой материнской и перинатальной заболеваемости, а так же смертности во всем мире. Этиология ПЭ остается неясной, но установлена важная роль иммунной системы в развитии этого заболевания. В этой связи изучена ассоциация сайта rs4986790 гена TLR4 с риском ранней и поздней ПЭ. Выявлены маркеры увеличивающие риск ранней ПЭ: генотипы AG (OR=1,93) и AG+GG (OR=2,08) локуса rs4986790 гена TLR4. Риск тяжелой ранней ПЭ повышен в присутствии генотипов AG+GG rs4986790 гена TLR4 (OR=3,33). Полиморфизм rs4986790 гена TLR4 не связан с риском поздней ПЭ.

Ключевые слова: преэклампсия, ген толл-подобных рецепторов 4, генетические маркеры.

Radkov O.V.¹, Korichkina L.N.², Sizova O.V.³, Paramonova O.K.⁴, Wolf J.V.⁵

^1,2MD,, ^3,4,5Postgraduate student, ^1.2,3Tver State Medical University, ^4,5Regional Bakunina perinatal centre, Tver city

POLYMORPHISM OF THE TOLL-LIKE 4 RECEPTOR GENE AND RISK OF ARTERIAL HYPERTENSION IN PREGNANCY: CASE - CONTROL INVESTIGATION

Abstract

Pre-eclampsia (PE) is a life-threatening complication of pregnancy, characterized by a high incidence of maternal and perinatal morbidity, as well as mortality throughout the world. The etiology of PE remains unclear, but the important role of the immune system in the development of this disease has been established. In this regard, the association of the site rs4986790 of the gene TLR4 with the risk of early and late PE has been studied. Markers that increase the risk of early PE are identified: AG (OR = 1.93) and AG + GG (OR = 2.08) genotypes of locus rs4986790 of TLR4 gene. The risk of severe early PE is increased in the presence of genotypes AG + GG rs4986790 of the gene TLR4 (OR = 3.33). The rs4986790 polymorphism of the TLR4 gene is not associated with the risk of late PE.

Keywords: pre-eclampsia, the gene of the toll-like receptors 4, genetic markers.

Актуальность. Преэклампсия (ПЭ) – осложняет до 5–8% беременностей и является ведущей причиной материнской и перинатальной заболеваемости и смертности [3 С. 1125, 7 С. 361]. Ключевым звеном в патогенезе этого осложнения беременности является системное воспаление, а значит, свойства толл-подобных рецепторов 4 (toll-like receptor 4, (TLR4)) во многом определяют характер риска и клиники ПЭ [2, С. 642]. Функциональный полиморфизм генов TLR4, реализует свое действие на начальных этапах воспаления, характере протекания защитных реакций [10, С. 394]. Мутантные аллели сайта rs4986790 гена TLR4, увеличивают экспрессию плацентарных и моноцитарных TLR4 [8, С. 489], а также кодируют TLR4 с измененными свойствами, что в свою очередь влияет на связь этих рецепторов с лигандами и модифицирует процессы клеточной адгезии, ангиогенеза, воспаления в сторону увеличения [1, С. 28, 6, С. 1927]. Важно отметить, что относительно связи локуса rs4986790 гена TLR4 с ПЭ имеются крайне противоречивые сведения, что в свою очередь может быть связано с гетерогенностью анализируемых популяций [4, С. 341, 5, С. 1865, 9, С. 861]. Кроме того, сравнительный анализ ассоциации полиморфного маркера rs4986790 гена TLR4 с предрасположенностью к ранней и поздней ПЭ не проводился.

В этой связи целью настоящего исследования явилось изучение ассоциации полиморфизма rs4986790 гена TLR4 с риском ранней и поздней ПЭ.

Материалы и методы исследования. Для ассоциативного анализа в качестве «случаев» выделена группа (основная) из 246 беременных с ПЭ. Критерии включения в группу: наличие артериальной гипертензии после 20-ой недели беременности (систолическое артериальное давление (АД) ≥140 мм рт. ст. и/или диастолическое АД ≥90 мм рт. ст.) и клинически значимая протеинурия (наличие белка в моче ≥0,3 г/л в суточной пробе). В основную группу включены 110 пациенток с ранней ПЭ (начало заболевания до 34недель) и 136 пациенток с поздней ПЭ (манифестация в 34 недели беременности и позже). В качестве «контролей» сформирована группа из 108 беременных с нормальной гестацией.

Выделение тотальной геномной ДНК пациенток из 100 мкл цельной венозной крови, стабилизированной этилендиаминтетрауксусной кислотой, проводили сорбентным методом с использованием набора «Diatom DNA Prep 100» (ООО «Лаборатория «Изоген», Россия) в соответствии с протоколом изготовителя. Однонуклеотидный полиморфизм rs4986790 гена TLR4 типировали с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме реального времени с использованием набора праймеров и аллель-специфических гибридизационных зондов («Applied Biosystems», США). В качестве детектирующего амплификатора использовали систему регистрации ПЦР ДНК «ABI Prism» 7500 («Applied Biosystems», США).

Об ассоциации генотипов анализируемого локуса гена TLR4 с ранней и поздней ПЭ судили по величине отношения шансов (OR) с 95% доверительным интервалом (95% CI).

Полученные результаты и их обсуждение. Распределение генотипов полиморфного локуса rs4986790 гена TLR4 не отличалось от ожидаемого при равновесии Харди-Вайнберга. Для «контролей» χ2=0,16, p=0,69, для «случаев» (ранняя ПЭ) χ2=0,31, p=0,58.

Полиморфный локус rs4986790 гена TLR4 ассоциирован с риском развития ранней ПЭ по причине значимости различий частот генотипов и аллелей между группой контроля и группой пациенток с гипертензией (табл. 1).

 

Таблица 1 – Результаты анализа ассоциации генотипов локуса rs4986790 гена TLR4 с риском ранней преэклампсии

Генотипы и аллели	Контроль (n=108)	Ранняя ПЭ (n=110)	Критерий χ2 (p)	OR (95% CI)
Генотип AA	84 (77,8%)	69 (62,7%)	6,42 (0,04)	0,48 (0,26–0,87)
Генотип AG	22 (20,4%)	35 (31,8%)		1,93 (1,04–3,60)
Генотип GG	2 (1,8%)	6 (5,5%)		3,06 (0,60–15,50)
Генотип AG+GG	24 (22,2%)	41 (37,3%)	5,90 (0,02)	2,08 (1,15–3,77)
Аллель A	0,880	0,786	6,80 (0,009)	0,50 (0,30–0,85)
Аллель G	0,120	0,214		1,99 (1,18–3,34)

Прим.: OR – отношение шансов; 95% CI – 95% доверительный интервал.  

Гетерозиготный генотип AG локуса rs4986790 гена TLR4 (кодоминантная модель), а также генотипы AG+GG (доминантная модель) могут являться маркерами, увеличивающими риск развития ранней ПЭ (в 1,93 и 2,08 раза соответственно), по причине значимо большей частотой этих молекулярных вариантов гена TLR4 среди гипертензивных пациенток. В этой связи можно полагать, что в условиях ранней ПЭ формируется провоспалительный фенотип матери. Так показано, что маркер G локуса rs4986790 гена TLR4 ассоциирован с увеличением иммунного ответа на элементы клеточной стенки бактерий и как результат - увеличение клеточной экспрессии TLR4, что позволило некоторым автором выдвинуть гипотезу об инфекционной природе ранней и тяжелой ПЭ [1, С. 29, 8, С. 490].

В группе контроля отмечено значимое накопление частоты гомозиготного генотипа по аллелю дикого типа (AA), что в свою очередь ассоциировано с понижением риска ранней ПЭ у носителей этого генотипа локуса rs4986790 гена TLR4 (OR=0,48). Аналогичные данные приводятся и другой исследовательской группой [5, С. 1865], однако другими авторами влияние на риск ранней ПЭ полиморфного маркера rs4986790 гена TLR4 не подтверждается [9, С. 862].

В группе пациенток с ранней ПЭ у 47 (42,7%) беременных отмечена тяжелая, а у 63 (57,3%) умеренная степень заболевания. Выявлен генетический маркер, увеличивающих риск тяжелой ПЭ при ее развитии ранее 34 недель гестации. Таковым явилось носительство генотипов с аллелем G сайта rs4986790 гена TLR4. Обладателями этих генотипов были 16 (25,4%) беременных со средней степенью тяжести ранней ПЭ и 25 (53,2%) с тяжелой формой заболевания. Риск тяжелой ранней ПЭ повышен в присутствии rs4986790 TLR4 (AG+GG) в 3,33 раза (OR=3,33 95% CI [1,49-7,47]).

Распределение частот генотипов полиморфизма rs4986790 гена TLR4 соответствовало распределению по закону Харди-Вайнберга (для группы контроля - χ2=0,10, p=0,74, для группы беременных с поздней ПЭ - χ2=0,05, p=0,82).

 

Таблица 2 - Результаты анализа ассоциации генотипов локуса rs4986790 гена TLR4 с поздней преэклампсией

Генотипы и аллели	Контроль (n=108)	Поздняя ПЭ (n=136)	Критерий χ2 (p)	OR (95% CI)
Генотип AA	84 (77,8%)	91 (66,9%)	1,02 (0,31)	0,43 (0,08-2,29)
Генотип AG	22 (20,4%)	40 (29,4%)		1,73 (0,97-3,08)
Генотип GG	2 (1,8%)	5 (3,7%)		2,30 (0,43-12,21)
Генотип AG+GG	24 (22,2%)	45 (33,1%)	3,50 (0,06)	1,73 (0,97–3,08)
Аллель A	0,880	0,816	3,69 (0,054)	0,68 (0,36-1,01)
Аллель G	0,120	0,184		1,64 (0,98-2,74)

Прим.: OR – отношение шансов; 95% CI – 95% доверительный интервал.  

Полиморфный локус rs4986790 гена TLR4 оказывается неассоциированным с поздней ПЭ (табл. 2), а так же тяжелой степенью этого осложнения беременности по причине отсутствия статистически значимого различия частот генотипов и аллелей этого молекулярного варианта гена TLR4 между группами «случаев» и «контролей».

Заключение. Таким образом, молекулярные варианты полиморфного локуса rs4986790 гена TLR4 ассоциированы с риском ранней ПЭ и тяжелой степенью этого осложнения беременности. Сайт rs4986790 гена TLR4 не связан с риском поздней ПЭ и клиническими особенностями этой формы гестационной гипертензии.

 

Список литературы / References

1. Al-Ofi E. A. Ligands of toll-like receptors 2/4 differentially alter markers of inflammation, adhesion and angiogenesis by monocytes from women with pre-eclampsia in co-culture with endothelial cells / E. A. Al-Ofi, D. O. Anumba // J. Reprod Immunol. – 2017. - № 121. – P. 26-33.
2. Gomolak J. R. A role for innate immunity in the development of hypertension / J. R. Gomolak, S. P. Didion // Med Hypotheses. – 2014. – Vol. 83, № 6. - P. 640-643.
3. Hypertension in pregnancy. Report of the American college of obstetricians and gynecologists’ Task force on hypertension in pregnancy // Obs Gynecol. – 2013. - № 122. – P. 1122–1131.
4. Inflammatory mediators gene polymorphisms in preeclampsia / C. S. Franchim [et al.] // Hypertens Pregnancy. – 2011. – Vol. 30, № 3. – P. 338-346.
5. Maternal TLR4 and NOD2 gene variants, proinflammatory phenotype and susceptibility to early onset preeclampsia and HELLP syndrome / B. B. van Rijn [et al.] // PLoS One. – 2008. - Vol. 3, № 4. – e. 1865.
6. Role of toll-like receptor 3 gene polymorphisms in preeclampsia / A. Chen [et al.] // Cell Physiol Biochem. – 2015. - № 37. – P. 1927-1933.
7. Severe preeclampsia versus HELLP syndrome: maternal and perinatal outcomes at <34 and ≥34 weeks gestation / T. Kinay [et al.] // Balkan Med J – 2015. – Vol. 32, № 4. – P. 359-363.
8. Significance of toll-like receptor 4 signaling in peripheral blood monocytes of pre-eclamptic patients / W. Chen [et al.] // Hypertens Pregnancy. – 2015. – Vol. 34, № 4. – P. 486-494.
9. Toll-like receptor 4 gene polymorphisms and preeclampsia: lack of association in a Caucasian population / A. Molvarec [et al.] // Hypertens Res. - 2008. - Vol. 31, № 5. – Р. 859-864.
10. Toll-like receptor gene polymorphisms and preeclampsia risk: a case-control study and data synthesis / F. Xie [et al.] // Hypertens Pregnancy. – 2010. – Vol. 29, № 4. – P. 390-398.