ГЕНЕТИКА, 2010, том 46, № 1, с. 104-110
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
УДК 577.218:616
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА FOSL1 ПРИ ПСОРИАЗЕ И АТЕРОСКЛЕРОЗЕ
© 2010 г. В. В. Соболев1, А. Д. Золотаренко1, А. Г. Соболева1, М. Е. Саутин1, С. А. Ильина2,
М. К. Саркисова3, Е. З. Голухова3, А. М. Елкин4, С. А. Брускин1, Р. М. Абдеев2
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991;
e-mail: sobolew_vl@mail.ru
2Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии Российской академии наук, Москва 117977;
e-mail: art-arm@mail.ru
3Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева Российской академии медицинских наук, Москва
121552; e-mail: marina_sarkisova@mail.ru 4Владимирский кожно-венерологический диспансер, Владимир 600020 Поступила в редакцию 26.03.2009 г.
Методом полимеразной цепной реакции в реальном времени проанализированы псориатические и атеросклеротические бляшки. Показано существенное повышение экспрессии гена FOSL1 как в пораженной псориазом коже, так и в пораженных атеросклерозом сосудах по сравнению с непораженными образцами.
Псориаз — заболевание кожи и атеросклероз — патологический процесс, приводящий к изменению стенок артерий, являются сложными многофакторными генетически обусловленными патологиями, в проявлении которых задействованы большие группы взаимодействующих генов/белков.
Псориазу достаточно часто сопутствуют поражения сердца и сосудов, в том числе атеросклеро-тические [1, 2]. К патологическим характеристикам, присущим и псориазу, и атеросклерозу, относятся изменения в иммунологических процессах, например в профилях воспалительных цитокинов, а также наличие маркеров воспаления как в очагах воспаления, так в системе в целом. Активация воспалительных клеток вкупе с провоспалительными цитокинами приводит к развитию псориатических бляшек и играет основную роль в образовании атеросклеротических бляшек [3—5]. Показана важная роль транскрипционных факторов АР-1 и МБ-кБ в иммунном ответе при псориазе, атеросклерозе и ряде хронических воспалительных заболеваний, в частности кишечника [6—8]. Для возникновения аберрантного повышения содержания многих провоспа-лительных цитокинов, в том числе интерлейкина (1Ь-2), наблюдаемого при данных заболеваниях, необходима совместная активация МБ-кБ и АР-1. Имеется информация [7, 8], что активация Т-кле-ток приводит к индукции комплексов АР-1, которые связываются с промотором 1Ь-2, что приводит к транскрипционной трансактивации гена 1Ь-2, синтезу мРНК и изменению продукции ин-терлейкина-2. Активация данных транскрипционных факторов находится под положительным контролем МАР-киназных каскадов [7, 8]. При
псориазе наблюдается процесс активации наивных Т-лимфоцитов, приводящий к клональной экспансии хелперов Thl под воздействием IL-2. Затем активированные клоны Thl проникают в эндотелий и приводят к воспалительной реакции в коже. Сходные воспалительные процессы наблюдаются при развитии атеросклероза, и активация воспалительных процессов вкупе с ростом содержания Thl-опосредованных цитокиновых каскадов (включающих в себя IFN-y, TNF-a, IL-1, IL-2 и IL-6) является вероятным триггером как при остром коронарном синдроме, так и при псориазе [1].
Более того, поскольку и NF-kB, и АР-1 сильно активируются фактором некроза опухолей (TNF-a), который сам является мишенью данных транскрипционных факторов, возможно образование "петли аутоамплификации", что приводит к дальнейшему усилению симптомов заболевания [7].
Эти сведения позволяют расценивать больных псориазом как своеобразную группу риска, потенциально склонную к более быстрому и агрессивному развитию атеросклеротических повреждений сосудистой стенки [9].
Одним из основных критериев отбора генов-кандидатов при патологических процессах в конкретных органах и тканях является выбор тех генов, уровень экспрессии которых существенно изменен, а также тех транскрипционных факторов, которые способствовали изменению экспрессии больших групп генов.
Транскрипционный фактор АР-1 представляет собой группу парных комплексов, образованных ДНК-связывающими белками, входящими в семейства Jun, Fos и ATF (Activating transcription
Таблица 1. Клинические показатели больных псориазом
№ пациента Пол Возраст Положительный семейный анамнез Значение индекса PASI Регресс субъективных проявений — зуд, боль, чувство напряженности (по четырехбалльной шкале)
1 М 22 Отрицает 4.0 1
2 М 36 Псориаз у отца 7.2 2
3 М 23 Псориаз у брата и отца 1.8 2
4 М 51 Псориаз у матери 9.4 3
5 М 38 Отрицает 2.1 2
6 М 57 Псориаз у отца 4.2 0
7 М 51 Отрицает 2.1 2
8 М 40 Псориаз у отца 2.8 0.6
9 М 34 Псориаз у матери 3.2 0
10 М 49 Отрицает 11.4 2.0
factor). Фактор АР-1 обеспечивает ответ клеток на действие ростовых факторов, цитокинов, нейро-трансмиттеров и других межклеточных сигнальных молекул. В регуляции активности АР-1 участвуют G-белки, адаптерные белки, МАР-ки-назы и другие компоненты внутриклеточных ре-гуляторных систем. Транскрипционный фактор АР-1 участвует в поддержании базального уровня экспрессии многих генов и является одной из главных мишеней для факторов, вызывающих клеточную пролиферацию или дифференциров-ку. Его функции тесно связаны с процессами пролиферации и трансформации клеток. Индукция клеточной дифференцировки вызывает активацию транскрипции генов, кодирующих компоненты комплекса АР-1 [10].
Одну из ключевых позиций в данном комплексе занимает ген FOSL1, контролирующий множество важных клеточных функций. Этот ген экс-прессируется в клетках различных типов [11, 12]. В последнее время активно изучается роль FOSL1 как протоонкогена [13—17]. По сравнению с другими членами семейства Fos главная роль FOSL1 определяется его сверхэкспрессией в раковых эпителиальных клетках. В фиброаденомах была обнаружена увеличенная экспрессия FOSL1. В некоторых частях кишечника, в областях многослойного эпителия, положительная реакция на FOSL1 появлялась в апикальном эпителиальном слое. Слабая экспрессия данного гена была показана в некоторых стромальных клетках [18]. Выявлено, что FOSL1 играет важную роль в пролиферации раковых клеток [19].
Анализом транскриптомных данных показано, что при псориазе и болезни Крона, обусловленных разрегулированной работой генетического аппарата, наблюдается увеличение транскрипции множества генов транскрипционного
комплекса АР-1, в том числе установлена возможная ключевая роль гена FOSL1 [20, 21].
В данной работе методом ПЦР в реальном времени изучали уровень экспрессии гена FOSL1 в псориатических и атеросклеротических бляшках.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Забор биоптатов кожи больных псориазом Psoriasis vulgaris (бляшечного типа) из пораженного и непораженного участков кожи проводили под местной анестезией с помощью дерматологического пробойника (4 мм). Пациенты не получали какой-либо системной или PUVA/UV терапии в течение одного месяца до взятия биопсии кожи (табл. 1). Биопсии из непораженных участков кожи брали на расстоянии около 3 см от пораженной кожи.
Забор атеросклеротических аутопсий проводили из постмортального материала. Для этого из брюшной аорты с признаками атеросклероза, из бляшек в стадии атероматоза, выделяли инти-мальный слой около 2 кв. см. Аутопсии из визуально здоровой части сосуда в долипидной стадии извлекались по той же схеме. Забор производился у больных, проходивших лечение по различным диагнозам (табл. 2).
Образцы быстро замораживали в жидком азоте. Взятые пробы взвешивали и измельчали в ступке, не допуская размораживания образца.
Выделение РНК из биопсий проводили на колонках Qiagen по стандартному протоколу RNe-asy Mini Kit®.
Для освобождения препаратов РНК от примесей ДНК проводили обработку ДНазой Qiagen®.
Для контроля отсутствия примеси ДНК в образце РНК ставили ПЦР на фрагмент гена JUND (forward primer 5 ' -AGCTCACAGTTCCTCTAC-
Таблица 2. Патологоанатомический диагноз пациентов с атеросклерозом сосудов
нт е и ц ст а р з л Диагноз
а Па о В о По
1 80 ж Дисциркуляторная энцефалопатия, 3 ст Атрофия больших полушарий головного мозга, внутренняя гидроцефалия. Стенозирующий атеросклероз артерий головного мозга. Сахарный диабет 2-го типа. Склероз, липоматоз поджелудочной железы. Правосторонняя очагово-сливная пневмония
2 70 ж Ишемический инфаркт правой височной доли головного мозга в стадии коликвации. Атеросклероз артерий головного мозга со стенозом просвета до 50%. Фоновое: сахарный диабет 2-го типа. Артериальная гипертония. Атеросклероз артерий сердца со стенозом просвета до 75%
3 77 м Инфаркт головного мозга в бассейне средней мозговой артерии. Фоновое: сахарный диабет 2-го типа тяжелого течения. Гипертоническая болезнь 3-й ст Осложнения: отек головного мозга. Ишемическая болезнь сердца; атеросклеротический кардиосклероз
4 67 ж Хроническая язва желудка. Хроническая язва 12-перстной кишки. Диффузный мелкоочаговый кардиосклероз. Постинфарктный кардиосклероз. Атеросклероз коронарных артерий сердца со стенозом просвета на 70%. Фоновое: сахарный диабет 2-го типа. Атеросклероз мозговых артерий со стенозом их просвета на 30%
5 75 ж Рак молочной железы. Флеботромбоз вен правой голени. Тромбоэмболия легочной артерии. Дисциркуляторная энцефалопатия. Атеросклероз артерий мозга со стенозом просвета на 25%. Хронический обструктивный бронхит, диффузный сетчатый пневмосклероз, обструктивная эмфизема легких. Атрофический гастрит
6 80 м Крупноочаговый, постинфарктный кардиосклероз в задней стенке левого желудочка, атеросклероз коронарных артерий сердца со стенозом просвета на 75%. Фоновое: вторничная артериальная гипертония. Двусторонний пиелонефритический нефросклероз. Хроническое венозное полнокровие. Хроническая почечная недостаточность
7 64 м Хроническая алкогольная интоксикация с полиорганными проявлениями. Двусторонняя нижнедолевая оча-гово-сливная бронхопневмония. Ишемическая болезнь сердца: атеросклероз коронарных сосудов со стенозом просвета 40%
8 87 м Крупноочаговый постинфарктный кардиосклероз. Атеросклероз коронарных артерий сердца со стенозом просвета на 50%. Фоновое: вторичная почечная артериальная гипертония. Гипертония малого круга кровообращения по см
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.