2020 год № 4
Обзоры литературыDOI:10.35177/1994-5191-2020-4-78-84
УДК 616.89-008.454:159.922(001.8)
Е.А. Вавилова, Е.В. Солодкая, И.П. Логинов
Роль полиморфизмов генов серотонинэргической системы в патогенезе депрессий и суицидального поведения (аналитический обзор)
Дальневосточный государственный медицинский университет, 680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, тел. 8-(4212)-30-53-11, e-mail: nauka@mail.fesmu.ru, г. Хабаровск
Резюме:
В патогенезе депрессивных расстройств и суицидального поведения важная роль принадлежит не только микро- и макросоциальным факторам, но и по современным данным значительную роль играет патология генов, кодирующих нейрохимические структуры центральной нервной системы.
Наиболее изученными генами, с которыми связана тревожно-депрессивная симптоматика и суицидальность, являются гены серотонинэргической системы - так называемые транспортеры серотонина: 5-HTT (SLC6A4), 5-HTR2A, 2A (HTR2A), 2С (HTR2C), TPH1 и ТРН2. Аналитический обзор посвящен современным генетическим исследованиям в области этиологии и формирования депрессивных нарушений с суицидальным поведением.
Ключевые слова:полиморфизм генов, суицидальное поведение, депрессивные расстройства
E.A. Vavilova, E.V. Solodkaya, I.P. Loginov
The role of polymorphisms of the serotoninergic genes in the pathogenesis of depression and suicidal behavior (analytical review)
Far Eastern State medical university, Khabarovsk
Summary:
In pathogenesis of the depressed disorders with suicidal behavior an important role belongs not only to мicro- and macrosocial factors but also to the pathology of genes encoding the neuron structures of the central nervous system, as the recent studies have shown. The most studied genes associated with the symptoms of anxiety and depression as well as suicidal behavior are the genes of the serotonin system, the so-called conveyers of serotonin: 5-HTT (SLC6A4), 5-HTR2A, 2a (HTR2A), 2С (HTR2C), TPH1 and ТРН2. The presented analytical review is devoted to the current genetic studies on etiology and dvelopment of depressive disorders with a suicidal behaviour.
Key words:polymorphism of genes, suicidal behavior, depressed disorders
Установлено, что психическое расстройство, содержащее в своей клинической структуре депрессивный симптомокомплекс, является наиболее суицидоопасным [14, 28, 32, 35]. Депрессии и самоубийства остаются одними из наиболее актуальных медико-социальных проблем человечества. Растущая в последнее десятилетие социально-экономическая значимость ущерба от суицидов, а также реальные надежды на успех в борьбе с суицидальным поведением, являются основными факторами, обуславливающими неослабевающий интерес к этому феномену [6, 15]. Ежегодно от самоубийств в мире погибает около 1 млн жителей, каждые 40 секунд в результате суицидов умирает 1 человек, а от 10 до 20 миллионов совершают суицидальные попытки [20, 38]. Завершенных суицидов совершается в 2 раза больше, чем убийств, от них гибнет больше людей, чем во всех вместе взятых вооруженных конфликтах. Этиология и патогенез суицидального поведения продолжают оставаться недостаточно ясными. Вследствие этого превентивные программы и модели суицидального поведения характеризуются низкой эффективностью. Решение этой проблемы затруднено вследствие противоречивости существующих до настоящего времени научных представлений о сущности и пусковых механизмах суицидального поведения [4, 7].
С точки зрения суицидологи, которая использует био-психо-социальный подход, патогенез депрессии и суицидального поведения рассматривается в постоянном взаимодействии генетических, психологических и социальных факторов, однако до настоящего времени единой точки зрения о роли генетических нарушений среди исследователей нет [5, 29, 33]. Первые предположения о нарушении в работе серотонинергической системы как основы патогенеза депрессий дали толчок к проведению дальнейших исследований генетических маркеров суицидальности. Было установлено, что формирование депрессивных расстройств связано с полиморфизмом гена 5-HTT (SLC6A4) который кодирует транспортер серотонина - белок, главная функция которого состоит в осуществлении обратного захвата серотонина из синаптической щели. Его полиморфизм 5-HTTLPR - влияет на активность экспрессии гена за счет разной длины повторяющихся фрагментов. Установлен короткий (S) и длинный вариант (L) 5-HTTLPR, которые увеличивают метаболизм и экспрессию серотонина, а также их генотипы SS, LS и LL. Было сделано предположение, что SS генотип ассоциирован с такими психопатологическими симптомами, как тревога, гипотимия, суицидальность, меланхолия, самоуничижение и низкая стрессоустойчивость. В то же время генотипы LS и LL наоборот, не ассоциированы c депрессией и стрессоустойчивостью [16, 21, 22, 31]. Однако необходимо отметить, что в последующем большинство исследователей, придерживаясь позиции био-психо-социального подхода пришли к выводу, что генетические маркеры, могут участвовать в формировании депрессивных расстройств и суицидального поведения только при взаимодействии с определенными микро- и макросоциальными факторами [1, 13, 34, 37]. Результаты исследования, проведенные Bleys D. et al. (2018), показали небольшой, но значимый эффект 5-HTTLPR во взаимодействии со стрессом в прогнозировании депрессии [OR [95 % CI] = 1,18 [1,09; 1,28], n=48 размеров эффекта из 51 исследования, в общей сложности 51 449 участников). Не было никаких свидетельств предвзятости публикаций. Авторы указывают, что в своем исследовании, использующим категориальный и интервьюируемый подход к оценке стресса, установлена повышенная взаимосвязь между стрессом и 5-HTTLPR при развитии депрессии, но "необходимо дальнейшее исследование этого вывода". Текущий метанализ дал новые доказательства устойчивости взаимодействия между стрессом и 5-HTTLPR при депрессии. [12]. Согласно последним исследованиям, существует потенциальная связь между полиморфизмом гена транспортера серотонина, связанного с полиморфизмом 5-HTTLPR, и риском депрессии у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС). Была выявлена значимая связь между полиморфизмом 5-HTTLPR и риском депрессии у пациентов с ИБС по всем генетическим моделям (S против L: OR=1,31, 95 % CI=1,07-1,60; SS против LL: OR=1,73, 95 % CI=1,12-2,67; LS против LL: OR=1,47, 95 % CI = 1,13-1,92; LS + SS против LL: OR=1,62, 95 % CI=1,25-2,09; SS против LL + LS: OR=1,33, 95 % CI=1,02-1.74). Результаты скорректированных данных еще больше укрепили эту связь (SS против LL: OR = 1,89, 95 % CI=1,28-2,80; LS против LL: OR=1,69, 95 % CI=1,14-2,51; LS + SS против LL: ОР=1,80, 95 % CI=1,25-2,59). Результаты этого исследования свидетельствуют о том, что полиморфизм 5-HTTLPR может оказывать важное влияние на риск депрессии среди пациентов с ИБС, а носители аллеля S 5-HTTLPR более уязвимы к депрессии [24]. В 2019 г. группой ученых (Liuyi Ran, et al.) было проведено целенаправленное секвенирование гена SLC6A4 (полиморфизм гена 5-HTT) с использованием технологии "FastTarget" у китайских (ханьских) подростков и молодых взрослых, из которых 74 были пациентами с депрессивными расстройствами и 150-здоровыми (контрольная группа). После секвенирования и биоинформатического анализа в целевых областях у всех участников было обнаружено в общей сложности 15 однонуклеотидных вариантов (Snv), включая 9 распространенных и 6 редких вариантов. Среди них в исследуемой группе было выявлено 5 редких вариантов. Используя кумулятивный аллельный анализ, альтернативные аллели в гене SLC6A4 показали ассоциацию с пациентами с депрессивными расстройствами с наличием суцидальных мыслей (кумулятивный аллель: OR=10,18, 95 % CI=1,18-87,32, Р=0,017). Этому генетическому риску подвержены подростки и "молодые взрослые", страдающие депрессивными расстройствами, который свидетельствует о том, что редкие варианты SLC6A4 могут способствовать суцидальным мыслям с формированием суицидального поведения [23]. Несмотря на то, что по отношению связи с депрессивными расстройствами наиболее изученными являются рецепторы типа 2А или 5-HTR2A, регулирующие концентрацию 5-гидрокитриптамина, выводы исследователей по этому поводу являются противоречивыми. Установлено, что ген 5-HTR2A располагается на 13 хромосоме и имеет два полиморфизма, имеющих функциональное значение: локус Т102С, представлен аллелями типа А1 и А2; и локус A1438G, сцепленный с локусом Т102С [2]. Однако одни исследователи признают факт участия в формировании депрессий варианта 102 СС [40], другие, в своих исследованиях пришли к выводу о том, что локус Т102С не участвует в формировании депрессии [36]. X. Zhao, et al. [41], изучали ассоциации локусов гена 5-HTR2A с депрессией, и сделали выводы о том, что локус Т102С не связан с депрессией, а локус A1438G участвует в формировании депрессии, в частности носители генотипа АА имеют достаточно большую предрасположенность к депрессивным расстройствам. Некоторые исследователи считают, что у пациентов с депрессией чаще встречается генотип 1438 GG, и кроме этого было показано, что если заменить аденин на гуанин в локусе 1438, то значительно снижается экспрессия серотонина, что в свою очередь повышает риск развития депрессивных расстройств. При этом исследователи отмечают, что у носителей генотипа GG почти в 2,5 раза выше риск развития депрессивного расстройства средней и тяжелой степени выраженности, чем у АA гомозигот [3, 18]. Серотонинергическая система и, в частности, рецептор серотонина 1А (5-HT1AR) вовлечены в депрессию при биполярном аффективном расстройстве [30]. В данном исследовании было продемонстрировано, что 5-HT1AR пальмитоилируется в мозге человека и грызунов, и идентифицирована ZDHHC21 как основная пальмитоилацилтрансфераза, истощение которой снижает пальмитоилирование и, следовательно, сигнальные функции 5-HT1AR. Две модели депрессивного поведения на грызунах показывают снижение экспрессии ZDHHC21 в головном мозге и ослабление пальмитоилирования 5-HT1AR. Более того, избирательный нокдаун ZDHHC21 в переднем мозге мышей вызывал депрессивное поведение. Также идентифицировали микроРНК miR-30e как негативный регулятор экспрессии Zdhhc21. Путем анализа посмертных образцов мозга людей с депрессивными расстройствами, умерших в результате самоубийства, было обнаружено, что экспрессия miR-30e увеличена, в то время как экспрессия ZDHHC21, а также пальмитоилирование 5-HT1AR в префронтальной коре головного мозга снижены. Данное исследование предполагает, что подавление пальмитоилирования 5-HT1AR является механизмом, вовлеченным в депрессию, что делает восстановление пальмитоилирования 5-HT1AR многообещающей клинической стратегией для лечения депрессий. В исследовании Louisa J., et al. (2019) приводятся результаты исследования, которые подтверждают,что депрессия может быть связана с изменением серотонинергической функции слуховой коры с участием рецептора 5-НТ2А. Ученые количественно определили связывание рецепторов серотонина 1А (5-HT1A), связывание рецепторов серотонина 2а (5-HT2A) и связывание транспортера серотонина (SERT) в областях Бродмана (BA) 41/42, 22, 9 и 4 из посмертных срезов мозга 40 психиатрически здоровых контрольных групп и 39 человек, имевших в анамнезе крупный депрессивный эпизод. По результатам, связывание 5-НТ2А рецепторов при ВА 41/42 у лиц с депрессией было на 33 % ниже, чем в контроле (Р=0,0069). Ни связывание 5-HT1A, ни SERT при биполярном аффективном расстройстве 41/42 не отличалось между индивидуумами, имевшими депрессивные расстройства, и контрольными группами. Также было обнаружено на 14 % более высокое связывание 5-HT1A рецептора (Р=0,045) и на 21 % более низкое связывание SERT при биполярном аффективном расстройстве у 9 лиц, имевших в диагнозе депрессивную фазу данной патологии (Р=0,045) [25, 39]. В посмертном исследовании префронтальной коры и передней поясной коры исследователи Mark D., et al. (2018), определили связывание 5-HT1A и 5-HT2A. Наблюдалось более низкое связывание SERT у пациентов с депрессией (F=9,476, df=1,13, p=0,009), причем более низкое связывание было обнаружено во всех областях мозга (область депрессивного взаимодействия F=0,378, df=8,8, p=0,878). В модели с суицидом и биполярного расстройства эффект суицида не был значимым (F=5,147, df=1,9, p=0,050), что позволяет предположить, что более низкий уровень SERT при суициде связан, по крайней мере частично, с диагнозом биполярно-аффективного расстройства [26]. Нейровизуализационные исследования выявили более высокий ростральный и более низкий каудально-связывающий потенциал рецептора 5-НТ1А в дорсальном ядре Рафа у пациентов с суицидальной депрессией, сниженный потенциал связывания рецептора 5-НТ1В и повышенный потенциал связывания кортикальных рецепторов 5-НТ2А. Посмертные исследования показали повышенное содержание 5-HT2A рецепторов в префронтальной коре, измененную мРНК, кодирующую редактирование 5-HT2C рецепторов в префронтальной коре и более высокие уровни связывания 5ht4 рецепторов в лобной коре и хвостатом ядре депрессивных жертв самоубийств [27]. Система серотонина (5-HT) является мишенью для множественных анксиолитиков, включая буспирон, который является частичным агонистом рецептора серотонина 1A (5-HT1A). Аналогичным образом было показано, что лиганды рецептора серотонина 2A (5-HT2A) изменяют уровень тревоги. Рецепторы 5-HT1A и 2A широко экспрессируются в головном мозге, но целевые области, лежащие в основе влияния этих рецепторов на тревожность, остаются неизвестными. Интересно, что недавние исследования на людях и приматах показали, что потенциалы связывания 5-HT1A и 5-HT2A в коре головного мозга (островка) коррелируют с тревогой [10]. Также были исследованы еще два гена человека, экспрессия которых оказывает влияние на депрессивную симптоматику и суицидальное поведение через фермент триптофангидроксилазу (ТРН), который синтезирует серотонин. ТРН является катализатором окисления триптофана в 5-НТ [8]. Это гены TPH1 и ТРН2, расположенные соответственно на 11 хромосоме в локусе 11p15.3-p14) и на 12 хромосоме в локусе 12q21.1, кодирующих разные формы ТРН. Исследователи полагают, что полиморфизмы TPH1 и ТРН2 связаны с депрессивными расстройствами и суицидальным поведением [11, 19, 40]. Любопытный вывод сделали M. Abbar, et al., которые исследовали несколько вариаций TPH1 и установили статистическую взаимосвязь между депрессивными расстройствами, суицидальными попытками и А/А гомозиготным вариантом полиморфизма A218C в 7 интроне [9]. Chandra, et al. в своей статье (2018) посредством изучения количественного содержания и соотношения метаболитов биогенных аминов, таких как серотонин, дофамин, пришли к выводу, что у пациентов с депрессивным расстройством в рамках биполярного аффективного расстройства, получавших медикаментозное лечение, наблюдалось достоверно более высокое соотношение ДГЭАС/серотонин в моче (1,56 против 1,19, Р=0,004) и более низкое соотношением серотонина/дофамина (599,71 против 888,60, Р=0,008), чем в здоровом контроле, что свидетельствует о сниженном количестве серотонина в головном мозге больных депрессивными расстройствами [17]. Результаты генетических исследований, полученные в последнее десятилетие разными исследователями свидетельствуют об участии полиморфизмов генов серотонинэргичекской системы в патогенезе депрессий и суицидального поведения. Одновременное участие различных генов может потенцировать эффект в развитии депрессивных расстройств. Перспектива подобных исследований состоит в возможности использовать полиморфизмы генов серотонинэргической системы в качестве генетических маркеров депрессии и суицидального поведения, что повысит превентивные, диагностические и лечебные мероприятия данных расстройств. Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта в форме субсидий из бюджета Хабаровского края.
|
|||||||||
Адрес: 680000, г. Хабаровск, ул. Муравьева-Амурского, д.35
Телефон: (4212) 76-13-96
© 2010 ДМЖ Электронная версия журнала (ППИ)
«Дальневосточный медицинский журнал» |