Структурные особенности генов пендрина (SLC26A4) и престина (SLC26A5) у больных наследственной несиндромальной сенсоневральной глухотой

• Автор: Лобов, Семен Леонидович
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1Л. Распространенность врожденной несиндромальной и синдромальной наследственной сенсоневральной тугоухости и некоторые медико-социальные
аспекты
Е2. Классификация аномалий развития внутреннего уха
1.2Л. Синдромы расширенного водопровода преддверия и Пендреда..
1.3. Участие генов пендрина (8ЬС26А4) и престина (8ЬС26А5) в процессах звуковосприятия
1.3.1. Разнообразие белков семейства сульфатных переносчиков БЕС26
1.3.2. Гены 8ЬС26А4 и 8ЬС26А
1.3.3. Спектр мутаций в гене пендрина (5ГС26Л4)
1.3.4. Спектр мутаций в гене престина (8ЬС26А5)
1.4. Заключение
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2.1. Молекулярно-генетические методы исследования
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
3.1 Скрининг мутации р.Н723Я в гене 8ЬС26А4 у пациентов с наследственными формами потери слуха из РБ
3.2. Поиск мутаций в гене 8ЬС26А4 у пациентов с наследственными формами глухоты и тугоухости из Башкортостана
3.3. Поиск мутаций в гене 8ЬС26А5 у пациентов с наследственными формами глухоты и тугоухости из Башкортостана
3.4. Анализ частоты гетерозиготного носительства мутации с.-53-2А>С в гене 8ЬС26А5 в некоторых популяциях Евразии
3.5. Оптимизация подходов ДНК-диагностики наследственных форм тугоухости и глухоты у пациентов из Республики Башкортостан
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В ТЕКСТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
По статистическим данным ВОЗ на сегодняшний день в мире насчитывается около 300 млн человек, страдающих нарушением слуха различной этиологии (III-IV степени тугоухости) [314]. В Российской Федерации эта цифра превышает 13 млн. человек, из которых более 1 млн. - это дети в возрасте до 18 лет. Общепопуляционная частота врожденной тугоухости и глухоты составляет 1 на 650-1000 новорожденных детей [187; 65]. По прогнозам ВОЗ к 2020 году более 30% всей популяции земного шара будут иметь нарушения слуха [7]. Данный прогноз указывает на отсутствие в перспективе снижения числа инвалидов по слуху в абсолютном и долевом выражении, как в Российской Федерации, так и в других странах, свидетельствуя о масштабе медицинской проблемы и ее социальной значимости, обусловленой влиянием нарушений слуха у детей на их речевое развитие, формирование интеллекта и личности ребенка. В вопросах этиологии и патогенеза заболевания остается много неясных аспектов, но считается, что примерно половина всех случаев врожденной глухоты имеет наследственное происхождение. Правильное консультирование семей таких пациентов практически невозможно без применения ДНК-диагностики. Большинство случаев генетически детерминированной потери слуха наследуется по аутосомно-рецессивному типу [86; 148; 206; 205; 280]. Однако выраженная генетическая гетерогенность заболевания, а также большая ассортативность браков между глухими и слабослышащими зачастую не позволяет точно выяснить механизм наследования дефекта звуковосприятия, а также приводит к повышению случаев болезни среди потомков пробанда. Наиболее частая форма наследственной глухоты — несиндромальная сенсоневральная тугоухость/глухота (НСНТ) [159; 148; 104; 206; 114; 88; 128; 161; 183, 190; 77; 187; 65; 44; 49]. Среди всех идентифицированных генов, вовлеченных в функционирование системы звуковосприятия, наиболее значимыми являются гены белков-коннексинов 26 (GJB2), 30 (GJB6), 31 (GJB3), и гены митохондриальной ДНК 12SrRNA и tRNASER(UCN), вклад которых в развитие несиндромальных и некоторых синдромальных форм, по данным различных авторов, достигает 20-80% в

различных этнических группах [104; 206; 77; 247; 205, 4; 2; 94; 43]. Однако у довольно большого числа семей, которые обращаются к врачу-генетику по поводу определения риска врожденных наследственных форм потери слуха у потомства, при проведении молекулярного исследования генов коннексинов и генов митохондриальной ДНК, не удается выявить генетический дефект, приводящий к потере слуха. По данным различных авторов, процент семей с невыявленными генетическими дефектами, приводящими к наследственным формам потери слуха, в зависимости от этноса, составляет, в среднем, около 40 - 80% [15; 193; 2; 22; 3].
Поскольку наследственная несиндромальная сенсоневральная тугоухость и глухота относятся к заболеваниям с выраженной генетической гетерогенностью [77; 247; 205], то можно предположить, что мутации, приводящие к нарушению процесса звуковосприятия у части пробандов из семей высокого риска, могут затрагивать и другие гены, вовлеченные в функционирование процесса звуковосприятия.
По имеющимся литературным данным известно, что вклад мутаций в генах пендрина (SLC26A4) и престина (SLC26A5) составляет от 5 до 12% всех несиндромальных наследственных форм глухоты и тугоухости в различных популяциях мира [99; 200; 218; 134; 40; 78; 287; 154; 292, 290].
SLC26A4 и SLC26A5 являются членами семейства интегральных белков SLC (solute carrier protein 26), состоящих из 10-12 трансмембранных доменов и осуществляющих обмен анионов (СГ, Г, S04', N03‘, ОН' и др.) между внеклеточным матриксом и внутриклеточным пространством. Мутации в гене SLC26A4 являются причиной как синдромальной потери слуха (синдром Пендреда), дисплазии Мондини (дисплазия улитки в сочетании с деформацией преддверия и системы полукружных каналов), EYA (расширенный водопровод преддверия), так и несиндромальной формой тугоухости и глухоты (DFNB4) [267; 212], тогда как мутации в гене SLC26A5 вызывают только несиндромальные формы потери слуха (DFNB61) [166].
Известно более 160 мутаций в гене SLC26A4 [79]. Мутации p.Thr416Pro и c.1001+1G>A - две наиболее частых мутации у глухих и тугоухих пациентов из

престина является наиболее частой и для популяций Западной Европы, где ее частота составляет более 3% среди всех наследственных изолированных нарушений слуха [166; 186; 270], а частота гетерозиготного носительства среди населения с нормальным слухом колеблется от 0,5% до 4,1% [166; 265; 272; 186; 270; 231; ОМ1М 604943].
Мутация р.К.150<3 впервые была описана в 2007 году, как замена аргинина на глутамин в 150 положении, что приводит к изменению конформации второго интрацеллюлярного домена в престине [272]. Данная мутация была выявлена в гомозиготном состоянии лишь у одного пациента с глухотой, венгра по этнической принадлежности. При исследовании функциональной значимости данной мутации было показано, что замена аргинина на глутамин в престине вызывает нарушение фосфорилирования молекулы белка, и, тем самым изменяет электрический заряд престина, что, вполне вероятно, снижает функциональную способность волосковой клетки к модификации нервного импульса [272].
Сравнительно недавно, при изучении индивидов различного этнического происхождения с нейросенсорной глухотой и различными полиморфными вариантами в гене БЬС26А5 [186], была выдвинута гипотеза о том, что престин является белком-модификатором, и, вполне вероятно, вызывает утяжеление сенсорного дефекта при одновременном наличии мутаций в гене САВ2 [186; 270].
1.4. Заключение
Значительная генетическая гетерогенность наследственных форм тугоухости связана с нарушениями в большом числе различных генов. Среди всех идентифицированных генов, вовлеченных в функционирование системы звуковосприятия, наиболее значимыми являются гены белков-коннексинов 26 {СМВ2Х 30 ((7Л?<5) и 31 (6/53), вклад которых в развитие несиндромальных и некоторых синдромальных форм, по данным различных авторов, достигает 20-80% в различных этнических группах [215; 100; 210; 205; 216; 179; 181]. При консультировании лиц с нарушениями слуха, прежде всего, необходимо решать