Введение к работе
Рибосомные гены (РГ) представлены в геноме человека множеством копий, локализованных в ядрышкообразующих районах (ЯОР) 10 акроцентрических хромосом в виде кластеров тандемных повторов [Ляпунова Н.А., Вейко Н.Н., 1996]. Специальная окраска метафазных хромосом нитратом серебра (Ag-окраска) позволяет выявлять кластеры активных (транскрибируемых) рибосомных генов (АкРГ) [Howell W. М, Black D. А.,1980]. Доказано, что размер преципитата серебра, выраженный в условных единицах, отражает число активных копий РГ в данном ЯОР (AgflOP), а сумма ЮАдЯОР служит оценкой геномной дозы АкРГ индивидов [Вейко Н.Н. 1998; Ляпунова Н.А. 2001, 2006].
Предполагается, что доза активных рибосомных генов является стабильной характеристикой хромосом [Mikelsaar A.V., 1979, Taylor E.F., 1981]. Но эта проблема не изучалась на достаточно большой выборке.
Экспрессия рибосомных генов вносит существенный вклад в поддержание оптимального для организма уровня белковых синтезов, энергетического обмена, так как на этих генах транскрибируется рибосомная РНК (рРНК) и образуются предшественники рибосом. А рибосомы - это место синтеза белковых молекул, от их количества и качества зависит интенсивность этого процесса. Таким образом, можно предположить, что, оказывая влияние на белковый и энергетический обмен, рибосомные гены влияют на процесс роста и развития плода.
В настоящее время задержка внутриутробного развития (ЗВР) рассматривается как мультифакториальная патология, обусловленная совместным действием средовых и генетических факторов. Предполагается, что генетические факторы в большей степени определяют симметричную форму ЗВР [Вельтищев Ю.И., Бочков Н.П., 1992; Барашнев Ю.И.,2004].
Наблюдения показывают, что развитие детей, родившихся с ЗВР, в дальнейшем может идти в разных направлениях: одни дети в течение первого года жизни компенсируют ЗВР и достигают физического развития, соответствующего возрасту, другие не компенсируют задержку внутриутробного развития [Дементь-
ева Г.М.,2003; Володин Н.И.,2004; Шабалов Н.П.,2004]. Так, каждый третий ребёнок с ЗВР на протяжении первого года жизни отстаёт в физическом развитии [Рябчикова Т.В., 1996]. Таким образом, дети с изначально одинаковой степенью зрелости при рождении к году достигают разной степени физического, психомоторного развития, и постнатальная адаптация у них протекает различно. Очевидно, это во многом определяется биологическим потенциалом, с которым рождается ребенок. Учитывая роль рибосомных генов в обеспечении белковых синтезов, энергетического обмена, метаболических процессов, есть все основания предполагать, что гены рРНК могут влиять на компенсацию ЗВР после рождения ребенка, когда происходит переход к развитию «под руководством» своего генома, не зависящего от организма матери. Изучение связи между геномной дозой активных рибосомных генов и состоянием здоровья детей с ЗВР на первом году жизни, не только расширит знания о патогенезе этой патологии, но и позволит прогнозировать компенсацию внутриутробной задержки к возрасту одного года.
Цель исследования Установить связь между дозой активных рибосомных генов и особенностями развития детей первого года жизни, имевших при рождении задержку внутриутробного развития, разработать новый метод прогнозирования нарушений их состояния здоровья, а также изучить наследование дозы активных рибосомных генов.
Задачи исследования
-
Провести сравнительный анализ геномной дозы активных рибосомных генов у новорожденных с задержкой внутриутробного развития и у доношенных новорождённых без задержки (условно здоровых).
-
Проанализировать дозу активных рибосомных генов в динамике в течение первого года жизни у детей с задержкой внутриутробного развития и без задержки и установить характер наследования данного показателя путем исследования в 2-х поколениях их семей.
-
Установить связь между геномной дозой активных рибосомных генов у доношенных новорождённых, имеющих задержку внутриутробного развития, и со-
стоянием их здоровья, физического развития в раннем неонатальном периоде и в течение первого года жизни.
4. Разработать новые цитогенетические критерии для прогнозирования нарушений здоровья детей, имевших при рождении задержку внутриутробного развития.
Научная новизна исследования Впервые получены новые данные о дозе активных рибосомных генов у детей, имевших при рождении ЗВР. Показано, что низкая доза активных рибосомных генов ассоциируется с возникновением симметричной формы ЗВР. Выявлена связь между дозой активных рибосомных генов и особенностями физического развития детей с ЗВР в течение первого года жизни. Показано, что на протяжении первого года жизни доза активных рибосомных генов в большей степени влияет на длину тела детей с ЗВР и в меньшей степени на их массу. Установлено, что низкокопий-ность по дозе активных рибосомных генов у детей с ЗВР является фактором риска сохранения у них задержки физического развития к возрасту 1 года и возникновения на первом году жизни инфекционно-воспалительных заболеваний. Практическая значимость работы Полученные результаты указывают на целесообразность исследования дозы активных рибосомных генов у детей, имевших при рождении задержку внутриутробного развития. В связи с этим для педиатрической практики предложен новый способ прогнозирования нарушений здоровья детей первого года жизни, родившихся с задержкой внутриутробного развития.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Доза активных рибосомных генов не влияет на степень задержки внутриутробного развития новорожденных. У детей с симметричной ЗВР низкая доза активных рибосомных генов встречается достоверно чаще; среднее значение дозы активных рибосомных генов ниже, чем у детей с асимметричной ЗВР и детей без ЗВР.
-
Геномная доза активных рибосомных генов является постоянной характеристикой хромосом и наследуется как менделирующнй признак. Частота мутационных изменений составляет 3,5х10"2.
-
Средне- и высококопийные дети вне зависимости от формы задержки (асимметричная или симметричная) успешно компенсировали задержку внутриутробного развития к возрасту 1 года.
-
Дефицит дозы активных рибосомных генов способствует сохранению задержки внутриутробного развития к возрасту 1 года и является фактором риска возникновения инфекционно-воспалительных заболеваний на первом году жизни.
Внедрение результатов исследования
На основании результатов исследования получен патент РФ на изобретение: «Способ прогнозирования нарушений здоровья у детей первого года жизни, родившихся с задержкой внутриутробного развития» (№2223039). Разработанный способ прогнозирования здоровья детей с ЗВР на первом году жизни внедрён в практику работы детских отделений и консультативно-диагностической поликлинике ФГБУ «Ивановский НИИ МиД им.В.Н. Городкова» МЗ РФ.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на итоговых научных сессиях «Ивановского НИИ МиД им.В.Н.Городкова» (Иваново, 2005-2011 гг.); на научно-практической конференции студентов и молодых учёных Ивановской государственной медицинской академии «Неделя науки» (2006-2011 гг.); на конференции с международным участием «Новейшие технологические решения и оборудования» (г.Москва, 2006 г.); на V Российском съезде медицинских генетиков (Уфа, 2005); на VII научной конференции с международным участием «Генетика человека и патология» (Томск, 2007); на научно-практической конференции педиатров России «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (Иваново, 2008 г.); на VI Российском съезде медицинских генетиков (Ростов на Дону, 2010); на научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2011), на V Российской конференции по иммунологии репродукции (Иваново, 2012).
Публикации результатов исследования
По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них 3 в журнале, включенном в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.
Личное участие автора
Диссертационная работа представляет собой самостоятельный труд автора. Автором лично выполнялись все исследования, заполнялись индивидуальные карты наблюдений, производилась статистико-математическая обработка полученных данных, анализ и описание полученных результатов, формулировка выводов.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций. Библиографический список использованной литературы включает 207 источника (134 отечественных и 73 иностранных). Текст иллюстрирован 29 таблицами и 13 рисунками.
