Полиморфизмы генов ферментов фолатного цикла: распространенность, взаимосвязь с уровнем гомоцистеина, фолиевой кислоты и витамина В12 плазмы крови

Цель: Изучить распределение генотипов основных генов, контролирующих функции ферментов фолатного цикла: MTHFR-677C>T, MTHFR-1298A>C, MTR-2756A>G, MTRR-66A>G в российской популяции, проанализировать их взаимосвязь с уровнем фолатов, гомоцистеина, витамина В12 плазмы крови.
Материалы и методы: Наблюдательное исследование проведено в условиях амбулаторно-поликлинической практики. Участвовали 194 женщины в возрасте от 20 до 38 лет, обратившиеся с целью прег- равидарной подготовки. Генотипирование полиморфных локусов MTHFR-677C>T, MTHFR-1298A>C, MTR-2756A>G, MTRR-66A>G проведено методом полимеразной цепной реакции с анализом кривых плавления. Количественный анализ уровня фолатов, гомоцистеина и витамина В12 выполнен хемилюминесцентным иммунным методом. Для статистической обработки применен программный пакет IBM SPSS Statistics версии 26 и среды вычислений R версии 4.0.5.
Результаты: Распространенность генотипов у исследуемых женщин: MTHFR-677CT — 48,5%, MTHFR-1298AC - 27,3%, MTR-2756 AG - 32,5%, MTRR-66AG - 68,6%, MTHFR-677TT - 7,7%, MTHFR-1298CC - 12,9%, MTR 2756-GG - 15%, MTRR-66GG - 4,1%. Статистически значимо установлено, что генотипы MTHFR-677TT, MTR 2756-GG ассоциированы с низкими средними уровнями фолатов (3,6±0,3; 4,3±0,3 нг/мл), витамина В12 (124,3±4,0; 136,8±1,0 пг/мл соответственно) и высоким средним уровнем гомоцистеина (15,1±0,2 мкмоль/л; 15,2±0,3 мкмоль/л соответственно); генотипы MTHFR-1298CC, MTHFR-1298AC, MTR-2756AG, MTRR-66GG ассоциированы с низким уровнем фолатов (3,5±0,2; 5,6±0,4; 5,8±0,3; 4,5±0,6 нг/мл соответственно) и повышенным уровнем гомоцистеина (15,3±0,2; 14,3±0,3; 13,5±0,3; 14,4±0,6 мкмоль/л соответственно).
Заключение: Полученные данные о распространенности полиморфизмов генов ферментов фолатного цикла у участниц исследования аналогичны мировым общепопуляционным показателям. Генотипы MTHFR-677TT, MTR-2756GG ассоциированы с повышенным уровнем гомоцистеина, пониженными уровнями фолатов и витамина В 12; генотипы MTHFR-1298CC, MTHFR-1298AC, MTR-2756AG, MTRR-66GG ассоциированы с пониженным уровнем фолатов и повышенным уровнем гомоцистеина. Представленные данные могут учитываться при прогнозировании рисков акушерских осложнений и для разработки персонализированного режима микронутриентной поддержки.

Демографическая ситуация в России вызывает беспокойство, данные статистики характеризуются снижением рождаемости, увеличением количества беременностей с осложненным течением, высоким уровнем врожденных пороков развития. Все вышеперечисленное в дальнейшем приводит к неблагоприятным перинатальным исходам и в целом негативно влияет на здоровье будущего поколения [1, 2]. Снижение детской смертности и улучшение состояния здоровья матерей - одна из важнейших задач XXI в., которая была провозглашена Организацией объединенных наций (ООН) и поддержана Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) [3]. В 2010 г. для улучшения здоровья женщин и детей инициирована глобальная стратегия «Каждая женщина, каждый ребенок» [4]. Деятельность международных организаций дала импульс к поддержке и разработке национальных проектов с целью улучшения репродуктивного здоровья в области здравоохранения многих стран.

Установлено, что фолаты и витамин В12 необходимы для полноценного эмбрионального развития и физи-ологического течения беременности. Исследования, направленные на определение распространения дефицита фолатов, подтверждают, что распространенность дефицита фолатов у женщин репродуктивного возраста составляет более 20% во многих странах с низким уровнем дохода и менее 5% в странах с более высоким уровнем дохода [5], дефицит витамина В12 зафиксирован в 22,7% [6]. Доказано, что уровень фолатов в эритроцитах выше 400 нг/мл (906 нмоль/л) у будущей матери соответствует наименьшему риску развития дефектов нервной трубки (ДНТ): частота ДНТ, связанная с этим порогом, составляет 0,8 (95% ДИ 0,4-1,5) на 1000 рождений [7]. Однако этот вид исследования финансово затратен, технически сложно выполним и сопряжен с большой вероятностью ошибок [8], поэтому в рутинной клинической практике чаще оценивают уровень фолатов плазмы крови. Согласно данным ВОЗ, уровень фолатов в эритроцитах 906 нмоль/л соответствует уровню фолатов 7 нг/мл плазмы крови [7]. Клиническими рекомендациями МЗРФ 2020 г. установлены нормативные концентрации витамина В12 периферической крови, значение менее 140 пг/мл рассматривается как дефицит [9].

К сожалению, несмотря на широкое внедрение различных программ дотации фолатов результативность далека от желаемой. Одна из причин, которая активно изучается, — это особая роль генов, кодирующих ферменты фолатного цикла, поскольку дефицит метильных групп напрямую связан с полиморфизмом данных генов. Полиморфизм генов MTHFR, MTRR и MTR обусловливает снижение функциональной активности ферментов фолатного цикла и может привести к снижению уровней витаминов группы В, повышению гомоцистеина в организме [6, 10—14].

Полиморфизмы гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR-677C>T и MTHFR-1298A>C). MTHFR является ключевым и наиболее изученным ферментом фолатного цикла, восстанавливает 5,10-метилентетрагидрофолат до 5-метилтетрагидрофолата. Изучены два полиморфизма: С677Т и А1298С. Замена в 677 позиции гена (677С>Т, rs1801133) цито-зина (C) на тимин (T) приводит к замене аминокислотного остатка аланина на валин (Ala222Val) и снижает активность фермента MTHFR. Установлено, что у лиц с генотипом MTHFR-677CT при гетерозиготном носительстве редкого аллеля Т отмечается снижение активности фермента примерно до 35%, у гомозигот MTHFR-677TT - до 70% [14]. Замена в 1298 позиции гена (1298А>С, rs1801131) аденина (А) на цитозин (С) вызывает замену глутаминовой кислоты на аланин в регуляторном домене фермента Glu429Ala и снижает активность MTHFR [15-18].

Полиморфизмы гена В12-зависимой метионин-синтазы (MTR). Кодирует фермент, осуществляющий метилирование гомоцистеина, - обратное превращение гомоцистеина в метионин. Замена в 2576 позиции гена (2756A>G, rs1805087) аденина (А) на гуанин (G) вызывает замену аспарагиновой кислоты на глицин в домене фермента Asp919Gly и снижает его активность [19].

Полиморфизмы гена метионин-синтаза-редуктазы (MTRR). Необходим для восстановления активности метионин-синтазы (MTR).

Замена в 66 позиции гена (66A>G, rs 1801394) аденина (А) на гуанин (G) вызывает замену аминокислоты изолейцина на метионин и снижает активность фермента MTRR [18].

По мнению ряда исследователей, полиморфизмы MTHFR, ...

Ших Е.В., Путинцева А.В.