Выявление наследственных компонентов распространенных болезней является одним из ключевых направлений в генетике человека. Обычно причиной полиморфизма генов являются точечные мутации — замены отдельных нуклеотидов в молекуле ДНК, что приводит к изменению свойств гена. Некоторые мутации являются фактором предрасположенности к отдельным заболеваниям [1].

В последние годы в развитии сердечно-сосудистых заболеваний важную роль отводят мутациям гена MTHFR. Ключевым этапом фолатного цикла является синтез метионина из гомоцистеина, катализируемый витамином В₁₂. Метионин — одна из незаменимых аминокислот, содержащих серу, — важен для многих функций организма, включая выработку иммунных клеток и функционирование нервной системы. Он является также мощным антиоксидантом и снижает концентрацию холестерина. Результаты исследований указывают на нарушение фолатного цикла с последующим развитием атеросклероза и тромбоза кровеносных сосудов [2, 3]. Установлено, что мутации гена MTHFR приводят к снижению каталитической активности и оказывают существенное влияние на интенсивность фолатного метаболизма.

Нарушение фолатного цикла (в том числе генетическое) приводит к накоплению гомоцистеина в клетках и повышению общего уровня гомоцистеина в плазме. Избыточное накопление гомоцистеина внутри клетки может нанести ей непоправимый вред (повреждение ДНК, нарушение деятельности клетки, вплоть до ее гибели). Гомоцистеин обладает способностью оказывать прямое цитотоксическое действие на эндотелий артерий. Кроме того, гомоцистеин активирует систему свертывания крови, агрегационную активность тромбоцитов, способствует повышению в крови содержания холестерина, повышает митотическую активность гладкомышечных клеток сосудов, что в конечном итоге способствует развитию атеросклероза и ассоциированных с ним заболеваний [4].

Поскольку очаговые поражения ЦНС, в том числе инсульты, приводят к нарушениям высших психических функций, грубым неврологическим нарушениям и стойкой утрате трудоспособности, определение факторов риска заболевания и прогностических критериев нейрореабилитации остается актуальным [5].

Цель работы — изучение роли мутаций гена MTHFR и связанных с ними нарушений основных параметров фолатного цикла как фактора риска развития ишемического инсульта (ИИ).

В Центре патологии речи и нейрореабилитации в 2012—2014 гг. было проведено генетическое обследование 51 больного, 26 женщин и 25 мужчин, в возрасте от 29 до 87 лет, перенесших И.И. Давность перенесенного заболевания до включения больных в исследование составила от 2 месяцев до 10 лет. У всех больных очаг поражения был локализован в левом полушарии головного мозга. При этом выявлялись различной степени выраженности расстройства речи в виде разных форм афазии и дизартрии, постинсультные двигательные нарушения в виде спастического правостороннего гемипареза и психоорганический синдром. Диагноз И.И. был подтвержден результатами КТ и МРТ головного мозга. В контрольную группу вошли 47 здоровых, 23 женщины и 24 мужчины, в возрасте от 30 до 83 лет.

В настоящей работе были исследованы два полиморфных варианта гена MTHFR: rs1801131 и rs1801133. Поскольку в клетке имеется двойной набор всех генов, результат генетического анализа содержит информацию о наличии исследуемой мутации в каждом из парных генов. Для гена MTHFR rs1801131 возможны три варианта заключений: А/А (А) — мутация отсутствует, полиморфизм, предполагающий нарушение фолатного цикла, не обнаружен; А/С — мутация в гетерозиготной форме, в одном из парных генов обнаружен полиморфизм, предполагающий нарушение фолатного цикла; С/С (С) — мутация в гомозиготной форме, в обоих парных генах обнаружен полиморфизм, предполагающий нарушение фолатного цикла. Для гена MTHFR rs1801133 возможны три варианта заключений: С/С (С) — мутация отсутствует, полиморфизм, предполагающий нарушение фолатного цикла, не обнаружен; С/Т — мутация в гетерозиготной форме, в одном из парных генов обнаружен полиморфизм, предполагающий нарушение фолатного цикла; Т/Т (Т) — мутация в гомозиготной форме, в обоих парных генах обнаружен полиморфизм, предполагающий нарушение фолатного цикла, в гомозиготной форме. Для сравнительного анализа были сформированы 3 группы: 1-я — мутации отсутствуют в обоих вариантах гена MTHFR, 2-я — мутация обнаружена в одном из вариантов гена, 3-я — мутации обнаружены в обоих вариантах гена. Поскольку мутации MTHFR оказывают существенное влияние на интенсивность фолатного метаболизма, в каждой группе были посчитаны частота параметров биохимического исследования крови — содержания фолатов, В₁₂, гомоцистеина, а также пол и возраст больных. Эти данные прямо или косвенно указывают на риск развития атеросклероза или тромбоза сосудов.

Статистический анализ полученных данных проводился с помощью непараметрических критериев — χ² и формулы Фишера для четырехклеточных таблиц. Большим преимуществом этих критериев является то, что использование их не нуждается в каких-либо предположениях о характере распределения данных в генеральной совокупности, что актуально для медицинских показателей [6].

Данные приведены в табл. 1. Для получения более наглядных результатов из признаков были сформированы синдромы. Проведена кодировка, где «1» указывает на более высокую вероятность связи данной характеристики с мутациями гена MTHFR, «0» — на меньшую. Сумма единиц свидетельствует об информативности синдрома. Из таблицы видно: во-первых, 2-я группа, в которой отмечены мутации только в одном из двух вариантов гена MTHFR, близка по всем параметрам к 1-й группе (без мутаций); во-вторых, у 80% больных с мутациями одновременно в двух вариантах гена MTHFR отмечены 4 и более признаков, указывающих на нарушение фолатного цикла (чаще у женщин), и только у 8% — в группе без мутаций (p<0,01).

3-я группа с наличием мутаций в двух вариантах гена МТНFR отличалась по ряду показателей фолатного цикла от предыдущих групп. Снижение концентрации фолатов в 3-й группе согласуется со снижением содержания витамина В₁₂ и повышением гомоцистеина. При этом совместное рассмотрение двух параметров — снижения содержания витамина В₁₂ и повышения уровня гомоцистеина — выявило, что различие этого сочетания в группах без мутаций и с мутациями в обоих вариантах гена МТНFR было выше, чем каждого показателя в отдельности. Концентрация витамина В₁₂≤500 пг/мл и гомоцистеина ≥13 мкмоль/л в 1-й группе обнаружена у 32% больных, во 2-й — у 37% и в 3-й — у 90%. Этот результат свидетельствует о более высокой значимости этих двух параметров для установления мутаций гена MTHFR, чем изменения фолатов.

Мутации в двух вариантах гена MTHFR чаще выявлялись у женщин, чем у мужчин, соответственно 90 и 10% случаев (р<0,01). Можно предположить, что в развитии инсульта у женщин наследственные факторы играют большее значение. По всей видимости, у мужчин важную роль играют дополнительные факторы, такие как табакокурение и злоупотребление алкоголем, которые по значимости перекрывают генетические факторы. Кроме того, хотя различия по возрасту, в котором произошел инсульт, были незначительны, больных с мутацией гена MTHFR было больше в группе моложе 50 лет и меньше — в группе старше 70 лет по сравнению с больными без мутаций гена.

Также проведено сравнение распределения числа исследуемых по трем группам среди перенесших инсульт и здоровых в возрасте от 19 до 83 лет. В группе обследованных здоровых можно выделить лиц (4 человека) с мутациями двух вариантов гена MTHFR, попавших в зону риска с возможностью развития ИИ (табл. 2).

Мутации в обоих вариантах гена MTHFR могут рассматриваться как генетический фактор риска развития И.И. Проведенное исследование также показало большее значение наследственного фактора в развитии цереброваскулярной патологии у женщин, чем у мужчин. В работе выявлено, что наличие мутаций в обоих вариантах гена MTHFR (rs1801131 и rs1801133) согласуется с нарушениями фолатного цикла и сопровождается снижением содержания в плазме крови фолатов, витамина В₁₂ и гипергомоцистеинемией.

Таким образом, нарушение фолатного цикла является важным патогенетическим звеном в развитии церебрального атеросклероза и связанных с ним цереброваскулярных заболеваний.