Доказательство генетической детерминации идиопатического сколиоза

Изучение идиопатического сколиоза (ИС) уходит корнями вглубь веков, но до сих пор вопросы этиологии, патогенеза продолжают широко дискутироваться. На основании углубленных морфологических, биохимических исследований структурных компонентов позвоночника больных идиопатическим сколиозом (оперативный материал) был сформулирован патогенетический механизм формирования деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе (Зайдман A.M. с соавт., 2001).

Было показано, что в основе развития идиопатического сколиоза лежит нарушение регуляции синтеза и формирования протеогликанов (ПГ) в пластинках роста (ПР) тел позвонков. Снижение количества хондроитинсульфатного и увеличение кератансульфатного компонентов ПГ, а также снижение степени сульфатирования цепей гликозаминогликанов (ГАГ) и нарастание количества неацитилированных сахаров свидетельствуют о конформационных изменениях протеогликанов. Выявленная кератансульфатсвязанная фракция, вероятно, является маркером генетических изменений ПГ при идиопатическом сколиозе. Структурные изменения ПГ в сочетании со снижением количества диффузных молекул, выполняющих информационно-трофическую функцию, и нарушение рецепторной функции мембран хондробластов (ультраструктурные и гистохимические данные) являются факторами сбоя регуляторных механизмов дифференцировки и репродукции клеток и матрикса ПР тел позвонков.

Многолетними исследованиями (Зайдман А.М. с соавт., 1999-2003) была установлена майоргенная зависимость идиопатического сколиоза. Следующим этапом было предпринято исследование локализации майор-гена методом тестирования генов-кандидатов. В качестве такого гена был рассмотрен ген агрекана, для которого известен полиморфизм тандемных повторов в экзоне G3. Различные аллели этого гена обеспечивают присоединение разного числа цепей хондроитинсульфатов к белковому кору протеогликана, меняя тем самым функциональные свойства хрящевой ткани. Ген AGC1, кодирующий белковый кор молекулы агрекана, локализован в 15q2b районе. В анализируемых семьях было обнаружено 9 аллелей гена агрекана, среди которых преобладали 3 с числом тандемных повторов, равных 25, 26, 27. Предварительной передачи какого-либо из этих аллелей больному потомку не было обнаружено. Отсутствие достоверной ассоциации ИС с полиморфизмом экзона G3 нельзя трактовать как непричастность всего гена агрекана к детерминации развития идиопатического сколиоза.

В связи с тем, что не исключена заинтересованность других ПГ в развитии идиопатического сколиоза, нами предпринято определение экспрессии основных ПГ методом RT-PCR и их белковых продуктов методом иммуно-блот гибридизации в культивированных хондробластах, выделенных из пластинок роста тел позвонков 15 больных ИС III-IV степени (операционный материал). Исследования показали, что в культивированных хондробластах больных идиопатическим сколиозом резко снижена экспрессия гена агрекана, что коррелирует с резким снижением синтезированного белкового продукта этого гена как в клетках (хондроцитах) больных идиопатическим сколиозом, так и в культуральных средах. Таким образом, ген агрекана является этиологическим фактором возникновения идиопатического сколиоза.


¹Зайдман А.М., ³Григорьева Э.В., ³Ещенко Т.Ю., ¹Корель А.В., ²Сахаров А.В., ¹Михайловский М.В.
¹ ФГУ "Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии Росздрава",
² Новосибирский государственный педагогический университет;
³ ГУ "Новосибирский НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН"