РОЛЬ  ПОЛИМОРФНОГО  ВАРИАНТА  A 218C  ГЕНА  ТРИПТОФАНГИДРОКСИЛАЗЫ  TPH1  В  ФОРМИРОВАНИИ  ТРЕВОЖНОСТИ  У  СТУДЕНТОВ

Давыдова  Юлия  Дмитриевна

студент  4  курса,  кафедра  генетики  БГПУ  им.  М.  Акмуллы,  РФ,  г.  Уфа

E -mail:  xxtruexx@mail.ru

Гумерова  Оксана  Владимировна

научный  руководитель,  канд.  биол.  наук,  доцент  БГПУ  им.  М.  Акмуллы,  РФ,  г.  Уфа

В  условиях  студенческой  жизни  психологическое  здоровье  является  очень  важным  фактором,  который  определяет  достижения  студентов  в  учебе,  способствует  саморазвитию,  профессиональному  самоопределению  и  адаптации  к  стрессовым  ситуациям,  таких,  например,  как  экзамены.  Тревожность  —  это  одно  из  центральных  понятий  в  психологии  личности,  существенная  черта,  определяющая  как  эмоциональную  устойчивость  студента,  так  и  нацеленность  на  успех  [4,  с.  3].

Согласно  концепции  Ч.Д.  Спилбергера,  следует  различать  тревожность  как  состояние  и  тревожность  как  свойство  личности.  Тревожность  как  состояние  —  текущая  реакция  на  грозящую  опасность,  эмоциональное  состояние  диффузного  безобъектного  страха,  характеризующееся  неопределенным  ощущением  угрозы.  Иначе  говоря,  это  состояние  можно  охарактеризовать  как  ситуативную  тревожность  (СТ).  Тревожность  как  индивидуальное  психологическое  свойство,  или  личностная  тревожность  (ЛТ)  —  это  черта,  заключающаяся  в  повышенной  склонности  испытывать  беспокойство  в  различных  жизненных  ситуациях,  в  том  числе  и  тех,  объективные  характеристики  которых  к  этому  не  предрасполагают  [1,  с.  215].

Тревожность  определяет  поведение  студента.  Студенты  с  повышенным  уровнем  тревожности  могут  показаться  неуверенными  в  себе  людьми;  постоянно  испытываемые  ими  чувства  страха,  неуверенности  приводят  к  тому,  что  они  крайне  редко  проявляют  инициативу  в  образовательном  процессе  и  это  мешает  их  самореализации  в  обществе.  Данные  обстоятельства  могут  послужить  причиной  для  развития  различных  патологических  состояний,  как  депрессии  и  различные  неврозы.  Низкая  тревожность  у  студентов  также  не  является  положительным  фактором  в  учебе.  Наоборот,  студентам  с  низким  уровнем  тревожности  следует  повысить  свое  внимание  к  мотивам  деятельности,  повысить  чувство  ответственности.  Иногда  студенты  с  низким  уровнем  тревожности  просто  хотят  показать  себя  с  лучшей  стороны,  что  тоже  является  дезадаптивной  реакцией,  которая  проявляется  в  общей  дезорганизованности  поведения  и  деятельности  [1,  с.  222].

В  настоящее  время  считается  наиболее  обоснованным,  что  ключевые  патогенетические  механизмы  депрессивных  и  других  психологических  расстройств  связаны  с  нарушениями  ряда  нейромедиаторных  систем,  в  том  числе  серотонинергической  системы.  Серотонин  является  одним  из  ключевых  нейромедиаторных  соединений,  контролирующим  агрессивное  поведение  и  выраженность  тревожных  проявлений  на  фоне  меняющихся  условий  внешней  среды.  Повышенный  уровень  серотонина  связан  с  проявлениями  агрессии  и  нервозности,  а  сниженный  уровень  серотонина  —  с  депрессивными  расстройствами  разной  степени  тяжести  [5,  с.  75]. 

Важнейшим  ферментом  нейромедиаторного  обмена  серотонина  является  триптофангидроксилаза,  которая  на  первом  лимитирующем  этапе  катализирует  гидроксилирование  триптофана  с  образованием  5-гидрокситриптофана,  который  в  дальнейшем  декарбоксилируется  ферментом  триптофандекарбоксилазой  до  серотонина  [3,  с.  3]. 

В  геноме  человека  присутствуют  два  гена,  TPH1  и  TPH2,  кодирующих  разные  формы  триптофангидроксилазы.  Экспрессия  TPH1  отмечается  в  периферических  органах,  в  нервной  системе,  тогда  как  TPH2  преимущественно  экспрессируется  в  нейронных  тканях  головного  мозга  [2,  c.  27]. 

В  настоящее  время  интенсивно  проводятся  исследования  по  выявлению  генетической  ассоциации  между  полиморфизмами  в  генах  TPH1  и  TPH2  и  риском  депрессивных  психозов,  синдромом  дефицита  внимания  и  гиперактивности,  биполярным  расстройством.  Однако  достоверную  корреляцию  полиморфных  вариантов  этих  генов  удалось  установить  отнюдь  не  для  каждого  из  этих  заболеваний.

В  гене  TPH1  известно  более  80  нуклеотидных  замен,  преимущественно  в  промоторной  области  или  в  интронах.  Наиболее  изученным  полиморфным  сайтом  в  этом  гене  является  однонуклеотидная  замена  A218C  (rs1800532),  расположенная  в  пределах  7  интрона.  Полиморфный  вариант  A218C  локализован  в  потенциальном  транскрипционном  факторе  GATA.  Причем  наличие  аллеля  *А  ведет  к  повышению  синтеза  фермента  [5,  с.  76].  Первые  полученные  результаты  свидетельствовали  о  том,  что  замена  A218C  тесно  ассоциирует  со  склонностью  к  суицидальному  поведению  [8]  и  к  паническому  расстройству  [6].  Этот  вывод  был  подтвержден  и  в  некоторых  следующих  работах.  Однако  подавляющее  число  проведенных  исследований  не  выявило  наличия  какой-либо  ассоциации.

Целью  данной  работы   явилось  исследование  взаимосвязи  полиморфного  варианта  A218C  в  гене  TPH1  с  показателями  тревожности  у  студентов.

Материалы  и  методы.   Материалом  исследования  служили  образцы  ДНК  60  студентов,  обучающихся  в  ФГБОУ  ВПО  «БГПУ  им.  М.  Акмуллы».  Все  они  были  протестированы  для  определения  показателей  тревожности. 

Оценку  уровня  тревожности  проводили  с  помощью  методики  Ч.Д.  Спилбергера  в  адаптации  Ю.Л.  Ханина.  Методика  включает  2  части  по  20  вопросов  каждая.  Первая  часть  определяет  уровень  ситуативной  тревожности  (СТ),  вторая  —  личностной  тревожности  (ЛТ).  Результаты  диагностики  обрабатываются  по  ключу.  Затем  подсчитывается  сумма  баллов  по  каждой  шкале.  Полученная  сумма  позволяет  судить  об  уровне  тревожности:  до  30  баллов  —  низкий  уровень  тревожности;  31—44  баллов  —  умеренный  уровень  тревожности;  45  и  более  баллов  —  высокий  уровень  тревожности  [1,  с.  217].

Выделение  ДНК  проводилось  с  помощью  метода  фенольно-хлороформной  экстракции  [7].

Анализ  полиморфизма  A218C  гена  TPH1  проводили  с  помощью  рестрикционного  анализа  продуктов  амплификации  с  использованием  рестриктазы  Nhe1.

При  анализе  гена  TPH1  использовались  олигонуклеотидные  праймеры: 

F:  5’-TTCAGATCCCTTCTATACCCCAG-3’и 

R:  5’-GGACATGACCTAAGAGTTCATGGCA-3’.

Условия  проведения  ПЦР.  Амплификацию  проводили  в  растворе  объемом  9  мкл,  содержащем  3,5  мкл  ПЦР-mix,  1,5  мкл  ,  4  мкл  праймеров,  1  мкл  ДНК.  Амплификация  включала  в  себя  35  циклов,  каждый  из  которых  состоял  из  денатурации,  отжига  праймеров  и  синтеза  ДНК.  Время  денатурации  составляло  1  мин  при  температуре  92°С,  время  отжига  —  30  с  при  температуре  56°  С,  синтез  ДНК  осуществлялся  в  течение  1  мин  при  72  °С.  Продукты  амплификации  обрабатывали  рестриктазой  Nhe1  в  соотношении  1,1  мкл  рестрикционной  смеси  (0,1  мкл  рестриктазы  Nhe1  и  1  мкл  буфера  Tango)  к  10  мкл  рабочей  смеси.  Инкубировали  при  37°  С  в  течение  16  часов.  Размеры  продуктов  амплификации  и  последующей  рестрикции  исследовали  с  помощью  электрофореза  в  полиакриламидном  геле.

Статистическую  обработку   данных  проводили  с  использованием  таблиц  сопряженности  2х2  (с  поправкой  Иэйтса)  и  критерия  .

Результаты  и  обсуждение.   В  ходе  молекулярно-генетического  анализа  полиморфного  локуса  A218C  гена  TPH1  выявлено  2  аллеля  (*A  и  *C)  и  3  генотипа  (*A/*A,  *A/*C,  *C/*C).  Общее  распределение  генотипов  в  исследованной  выборке  составило  *A/*A  —  35,00  %,  *A/*C  —  40,00  %,  ,  *C/*C  —  25,00  %.  Аллель  *A  встречался  с  частотой  55,00  %,  а  аллель  *C  —  45,00  %.

Для  анализа  взаимосвязи  данного  полиморфного  варианта  с  уровнем  тревожности  вся  исследованная  выборка  была  разделена  на  3  группы  по  каждой  шкале  (личностная  ЛТ  и  ситуативная  тревожность  СТ): 

·     с  низким  уровнем  тревожности  (до  30  баллов); 

·     со  средним  уровнем  тревожности  (31—44  балла); 

·     с  высоким  уровнем  тревожности  (от  45  и  более  баллов). 

Распределение  частот  генотипов  и  аллелей  в  данных  группах  представлено  в  таблице  1.

Таблица  1.

Распределение  частот  генотипов  и  аллелей  полиморфизма  A 218C

*  p  —  частота,  m  —  ошибка  среднего  арифметического  значения

Было  проведено  сравнение  наблюдаемых  значений    в  выборках  с  теоретически  ожидаемыми  частотами.  Установлено,  что  распределение  частот  генотипов  и  аллелей  соответствует  распределению  Харди-Вайнберга  во  всех  группах  по  шкале  СТ.    превышает  допустимое  значение  в  группах  с  низкими  и  средними  показателями  тревожности  по  шкале  ЛТ  (табл.  1).

Следующим  этапом  было  проведение  попарного  сравнения  частот  генотипов  и  аллелей  отдельно  по  шкалам  личностной  и  ситуативной  тревожности.  Данные  статистического  анализа  представлены  в  таблицах  2,  3,  4.

Таблица  2.

Распределение  частот  генотипов  и  аллелей  маркера  A 218C  гена  ТРН1  в  группах  с  высокими  и  средними  показателями  тревожности

При  попарном  сравнении  частот  генотипов  и  аллелей  между  группами  со  средними  и  высокими  показателями  тревожности  достоверное  статистически  значимое  различие  не  установлено.  Во  всех  случаях  уровень  значимости  р  был  выше  критической  отметки  (табл.  2).

Таблица  3.

Распределение  частот  генотипов  и  аллелей  маркера  A 218C  гена  ТРН1  в  группах  с  низкими  и  средними  показателями  тревожности

При  попарном  сравнении  частот  генотипов  и  аллелей  между  группами  со  средними  и  низкими  показателями  тревожности  достоверное  статистически  значимое  различие  установлено  для  распределения  аллелей.  Частота  аллеля  *C  была  выше  в  группе  с  низким  уровнем  тревожности  (72,73  %),  в  то  время  как  частота  аллеля  *A  выше  в  группе  со  средними  показателями  (56,67  %)  и  уровень  значимости  составил  р=0,0351<0,05  (табл.  3).

Таблица  4.

Распределение  частот  генотипов  и  аллелей  маркера  A 218C  гена  ТРН1  в  группах  с  низкими  и  высокими  показателями  тревожности

При  попарном  сравнении  частот  генотипов  и  аллелей  между  группами  с  низкими  и  высокими  показателями  тревожности  достоверное  различие  установлено  также  для  распределения  аллелей.  Аллель  *С  чаще  встречается  в  группе  с  низкими  показателями  тревожности,  а  аллель  *А  —  в  группе  с  высокими,  и  уровень  значимости  равен  р=0,0099<0,05  (табл.  4).

Таким  образом,  показано,  что  наличие  аллеля  *С  характеризует  снижение  показателей  ситуативной  тревожности,  что,  возможно,  объясняется  меньшей  скоростью  синтеза  серотонина.  Наличие  аллеля  *А  характеризует  повышение  показателей  тревожности,  и,  следовательно,  ведет  к  повышению  синтеза  фермента  триптофангидроксилазы,  что  согласуется  с  литературными  данными  [5,  с.  76].

Список  литературы:

1.Барканова  О.В.  Методики  диагностики  эмоциональной  сферы:  психологический  практикум.  Красноярск:  Литера-принт.  2009.  —  с.  215—222.

2.Коробейникова  Л.А.  Генетические  основы  предрасположенности  к  паническому  расстройству.  Успехи  современной  биологии.  —  2012.  —  том  132.  —  №  1.  —  с.  21—35.

3.Куликов  А.В.  Триптофангидроксилаза  —  ключевой  фермент  биосинтеза  серотонина:  генетический  контроль  и  ассоциация  с  наследственной  изменчивостью  защитного  поведения:  автореф.  дис.  на  соиск.  учен.  степ.  докт.  биол.  наук  (03.00.15).  Институт  цитологии  и  генетики  СО  РАН.  Новосибирск.  2005.  —  32  с.

4.Куликова  М.А.  Полиморфизмы  генов  дофаминергической  системы  —  маркеры  проявления  тревожности  у  спортсменов:  автореф.  дис.  на  соиск.  учен.  степ.  канд.  биол.  наук  (14.00.51).  Институт  Высшей  Нервной  Деятельности  РАН.  М.  2009.  —  25  с.

5.Левчук  Л.А.,  Шмиголь  М.В.,  Иванова  С.А.  Серотонинергическая  система  в  патогенезе  и  терапии  депрессивных  расстройств.  Сибирский  вестник  психиатрии  и  наркологии.  —  2012.  —  №  2  (71)  —  с.  75—79.

6.Fehr  C.,  Schleicher  A.,  Szegedi  A.,  Anghelescu  I.,  Klawe  C.,  Hiemke  C.,  Dahmen  N.  Serotonergic  polymorphisms  in  patients  suffering  from  alcoholism,  anxiety  disorders  and  narcolepsy  //  Prog.  Neuropsychopharmacol.  Biol.  Psychiatry.  —  2001.  —  V.  25.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11444684   (дата  обращения  20.12.2014).

7.Mathew  C.  The  isolation  of  high  molecular  weight  eucariotic  DNA  //  Methods  in  Molecular  Biology.  —  1985.  —  V.  2.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21374169   (дата  обращения  12.11.2014).

8.Nielsen  D.,  Virkkunen  M.,  Lappatainen  J.  A  tryptophan  hydrolase  gene  marker  for  suicidality  and  alcoholism  //  Arch.  Gen.  Psychiatry.  —  Vol.  55.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9672049   (дата  обращения  20.12.2014).