ЭТНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Окислительный стресс играет важную роль в патогенезе значительного числа заболеваний. Важными компонентами защиты клеток от окислительного стресса являются антиоксидантные ферменты, активность которых генетически детерминирована, благодаря наличию в структуре генов полиморфных аллелей. Антиоксидантные ферменты характеризуются популяционными и межиндивидуальными различиями в ферментативной активности. Изучение генетической изменчивости народонаселения мира и истории формирования его генофонда является одним из перспективных направлений современной популяционной генетики. Генетическая изменчивость ферментов антиоксидантной системы организма в последнее время стала наиболее привлекательным объектом в изучении патогенеза многих заболеваний. В связи с вовлеченностью ферментов АОС в патогенез социально-значимых заболеваний представляется важным осуществление комплексного молекулярно-генетического изучения вклада полиморфизмов генов в формирование предрасположенности к болезням человека. Антиоксидантная система человека (АОС) это система, блокирующая образование высокоактивных свободных радикалов, т.е. активных форм кислорода. В нормальных физиологических условиях небольшие количества кислорода, постоянно конвертируются в супероксид-анионы, перекись водорода и гидроксильные радикалы. Избыточная продукция этих радикалов является фактором повреждения, компенсаторным механизмом которой является антиоксидантная система. Главным компонентом этой системы, является сеть ферментов антиоксидантной защиты (АОЗ): супероксиддисмутаза (SOD), глютатионпероксидаза (GPX), каталаза (CAT) и параоксоназа (PON). При этом активность ферментов эволюционно и генетически запрограммирована для оптимизации баланса окислительных процессов и активности систем антиокислительной защиты. Цель обзора обобщить и обсудить современные данные о генетических полиморфизмов антиоксидантных ферментов в отношении некоторых патологий, в развитии которых играет роль окислительный стресс.

антиоксидантная система, генетический полиморфизм, супероксиддисмутаза, каталаза, параоксоназа

1. Вялых Е.К., Солодилова М.А., Бушуева О.Ю. Связь полиморфизма гена каталазы с повышенным риском развития церебрального инсульта у больных гипертонической болезнью // Неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012. № 8. С. 3-7.

2. Иванов В.П., Солодилова М.А., Полоников А.В. Ферменты антиоксидантной системы и мультифакториальные заболевания: роль гена селен-зависимой глутатионпероксидазы в формировании предрасположенности к аллергической форме бронхиальной астмы // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2006. № 4. С. 39-45.

3. Исламов Р.Р., Ризванов А.А., Киясов А.П. Боковой амиотрофический склероз: стратегия генно-клеточной терапии // Неврологический вестник. 2008 -Т. XL, Вып. 4. С. 91-100.

4. Коваленко Т.Д., Саркисян О.Г. Роль антиоксидантной ферментативной системы в патогенезе миомы матки // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Молодежь и наука: итоги и перспективы». 2006. С. 81.

5. Колесникова Л.И., Курашова Н.А., Гребенкина Л.А. Особенности процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у практически здоровых мужчин различных этнических групп // Вестник военно-медицинской академии. 2012. -№ 3. С. 134-137.

6. Колесникова Л.И., Осипова Е.В, Гребенкина Л.А. Окислительный стресс при репродуктивных нарушениях эндокринного генеза у женщин. Новосибирск: Наука, 2011. 116 с.

7. Кондратьева Е.А., Сломинский П.А., Шадрина М. и др. Спорадический боковой амиотрофический склероз у пациентов с Asp90Ala мутацией медьцинксодержащей супероксиддисмутазы в России // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2000. № 1. С. 44-47.

8. Майкопова Е.В., Алимова Ф.К., Подольская А.А. и др. Ассоциация полиморфных вариантов генов супероксиддисмутаз с риском развития ишемической болезни сердца // VI Международная научно-практическая конференция «Спецпроект: анализ научных исследований», 30-31 мая 2011 г.

9. Паук В.В., Туктарова И.А., Насибуллин Т.Р. и др. Полиморфизм гена параоксоназы 1 у стариков и долгожителей в этнической группе татар // Молекулярная биология. 2007. Т. 41, № 4. С. 601-607.

10. Семенова Н.А., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. и др. Функциональная значимость полиморфизма генов ApoE и SOD2 в формировании хронической HCV-инфекции // Бюлл. сибирской медицины. 2009. -№ 3. С. 64-69.

11. Строков И.А., Бурса Т.Р., Зотова Е.В. и др. Ассоциация полиморфизма гена SOD2 и гена SOD3 с диабетической полинейропатией при сахарном диабете типа 1 // Генетика и патогенез осложнений. 2003. -№ 2. С. 3-5.

12. Ahn J., Nowell S., McCann S.E. et al. Associations between catalase phenotype and genotype: modification by epidemiologic factors // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2006. Vol. 15, N 6. P. 1217-1222.

13. Arsova-Sarafinovska Z., Matevska N. et al. Glutathione peroxidase 1 (GPX1) genetic polymorphism, erythrocyte GPX activity, and prostate cancer risk // Int. Urol. Nephrol. 2008.

14. Cebrian A., Pharoah P.D., Ahmed S. et al. Tagging single-nucleotide polymorphisms in antioxidant defense enzymes and susceptibility to breast cancer // Cancer Res. 2006. Vol. 66. Р. 1225-1233.

15. Eny K.M., El-Sohemy A., Cornelis M.C. Catalase and PPARgamma2 genotype and risk of systemic lupus erythematosus in Koreans // Lupus. 2005. Vol. 12, № 5. P. 351-355.

16. Ergen H., Narter F., Timirci O. et al. Effects of manganase superoxide dismutase Ala-9Val polymorphism on prostate cancer: a case-control study // Anticancer Res. 2007. Vol. 27, N 2. P. 1227-1230.

17. Gardemann A., Philipp M., Hess K. et al. The paraoxonase Leu-Met54 and Gln-Arg191 gene polymorphisms are not associated with the risk of coronary heart disease // Atherosclerosis. 2000. Vol. 152. P. 421-431.

18. Grdic M., Barisic K., Rumora L. et al. Genetic frequencies of Paraoxonase 1 gene polymorphisms in Croatian population // Croatica Chemica Acta. 2008. -Vol. 81 (1). P. 105-111.

19. Green S., Tolwani R., Varma S. et al. Structure, chromosomal location, and analysis of the canine Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1) gene // J. Hered. 2002. -Vol. 93, N 2. P. 119-124.

20. Hamanishi T., Furuta H., Kato H. et al. Functional variants in the glutatione peroxidase-1 gene are associated with increased intima-media thickness of carotid arteries and risk of macrovascular diseases in Japanese type 2 diabetic patients // Diabetes. 2004. № 63. -Р. 2455-2460.

21. Han L., Lee S., Yoon J. et al. Association of SOD1 and SOD2 single nucleotide polymorphisms with susceptibility to gastric cancer in a Korean population // APMIS. 2012. Vol. 10. Р. 463-466.

22. Juul K., Tybjaerg-Hansen A., Marklund S. et al. Genetically reduced antioxidative protection and increased ischemic heart disease risk: The Copenhagen City Heart Study // Circulation. Jan. 2004. Vol. 109. P. 59-65.

23. Kang D., Lee K., Park S. et al. Functional variant of manganese superoxide dismutase (SOD2 V16A) polymorphism is associated with prostate cancer risk in the prostate, lung, colorectal, and ovarian cancer study // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2007. Vol. 16. P. 1581-1586.

24. Levonen A., Vahakangas E., Koponen J. Antioxidant gene therapy for cardiovascular disease: current status and future perspectives // Circulation. 2008. -Vol. 117, N 16. P. 21422150.

25. Liu G., Zhou W., Wang L.I. et al. MPO and SOD2 polymorphisms, gender, and the risk of non-small cell lung carcinoma // Cancer Lett. 2004. Vol. 214. P. 69-79.

26. Liu R., Bai H., Deng J. et al. The paraoxonase Gln-Arg192 polymorphism in patients with coronary heart disease in Chinese population // Hua Xi Yi Ke Da Xue Xue Bao. 2001. N 3. P. 385-388.

27. Mackness B., Durrington P.N., Mackness M.I. The paraoxonase gene family and coronary heart disease // Curr. Opin. Lipidol. 2002. Vol. 13. P. 357-362.

28. Martinelli N., Girelli D., Olivieri O. et al. Interaction between metabolic syndrome and PON1 polymorphisms as a determinant of the risk of coronary artery disease // Clin. Exp. Med. 2005. Vol. 5. P. 20-30.

29. Nadif R., Mintz M., Jedlicka A. et al. Association of CAT polymorphisms with catalase activity and exposure to environmental oxidative stimuli // Free Radic. Res. 2005. Vol. 39. P. 1345-1350.

30. Nemoto M., Nishimura R., Sasaki T. et al. Genetic association of glutathione peroxidase-1 with coronary artery calcification in type 2 diabetes: a case control study with multi-slice computed tomography // Cardiovascular Diabetology. 2007. P. 15-21.

31. Nozik-Grayck E., Suliman H.B., Piantadosi C.A. Extracellular superoxide dismutase // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2005. Vol. 37. P. 2466-2471.

32. Oestergaard M.Z., Tyrer J., Cebrian A. et al. Interactions between genes involved in the antioxidant defence system and breast cancer risk // Br. J. Cancer. 2006. -Vol. 95. P. 525-531.

33. Oliveira S.A., Mansur A.P., Ribeiro C.C. et al. PON1 M/L55 mutation protects high-risk patients against coronary artery disease // Int. J. Cardiol. 2004. Vol. 94. -P. 73-77.

34. Olson S.H., Carlson M.D., Ostrer H. Genetic variants in SOD2, MPO, and NQO1, and risk of ovarian cancer // Gynecol. Oncol. 2004. Vol. 93. P. 615-620.

35. Pati N., Pati U. Paraoxonase gene polymorphism and coronary artery disease in Indian subjects // Inter. J. Cardiol. 1998. Vol. 66. P. 165-168.

36. Pejin-Grubisa I., Buzadzic I., Jankovic-Oresc-anin B. Distribution of paraoxonase 1 coding region polymorphisms in Serbian population // Genetika. 2010. -Vol. 42, N 2. P. 235-247.

37. Ravn-Haren G., Olsen A., Tjonneland A. Associations between GPX1 Pr0198Leu polymorphism, erythrocyte GPX activity, alcohol consumption and breast cancer risk in a prospective cohort study // Carcinogenesis. 2006. Vol. 27. P. 820-825.

38. Rea I.M., McKeown P.P., McMaster D. et al. Paraoxonase polymorphisms PON1 192 and 55 and longevity in Italian centenarians and Irish nonagenarians. A pooled analysis // Exp. Gerontol. 2004. Vol. 39(4). -P. 629-635.

39. Roest M., van Himbergen T.M., Barendrecht A.B. et al. Genetic and environmental determinants of the PON-1 phenotype // Eur. J. Clin. Invest. 2007. Vol. 37 (3). -P. 187-196.

40. Sen-Banerjee S., Siles S., Campos H. Tobacco smoking modifies association between Gln-Arg192 polymorphism of human paraoxonase gene and risk of myocardial infarction // Thromb. Vasc. Biol. 2000. -Vol. 20. P. 2120-2126.

41. Sinan H.S., Gucyener E., Sakalli O. CAT C-262T and GPX1 Pro198Leu polymorphisms in a Turkish population // Mol. Biol. Rep. 2010. Vol. 37, N 1. P. 87-92.

42. Skvortsova V.I., Limborska S.A., Slominsky P.A., et al. Sporadic amyotrophic lateral sclerosis associated with the D90A CuZn-superoxide dismutase mutations in Russia // European Journal of Neurology. 2001. -Vol. 8. P. 167-172.

43. Sobkowiak A., Lianeri M., Wudarski M. et al. Manganese superoxide dismutase Ala-9Val mitochondrial targeting sequence polymorphism in systemic lupus erythematosus in Poland // Clin. Rheumatol. 2008. -Vol. 27. P. 827-831.

44. Udler M., Maia A.T., Cebrian A. et al. Common germline genetic variation in antioxidant defense genes and survival after diagnosis of breast cancer // J. Clin. Oncol. 2007. Vol. 25. P. 3015-3023.

45. Yi J.F., Li Y.M., Liu T. et al. Mn-SOD and CuZn-SOD polymorphisms and interactions with risk factors in gastric cancer // World J. Gastroenterol. 2010. Vol. 7. -P. 4738-4746.

46. Zhou X., Cui J., DeStefano A.L. et al. Polymorphisms in the promoter region of catalase gene and essential hypertension // Dis. Markers. 2005. Vol. 21. P. 3-7.