თავფურცელი

შვილეულ ქრომატიდთა შორის გაცვლების ინტენსივობა
კარდიომიოპათიის ორი სხვადასხვა ფორმით დაავადებულ ინდივიდთა და მათი ნათესავების ლიმფოციტებში

მ.როგავა*, ხ.კახიძე*, ნ.ბაქრაძე**, თ.ჯოხაძე***, მ.გელაშვილი**
თერაპიის ეროვნული ცენტრი,*
თბილსის სამედიცინო ინსტიტუტის `თბილისი~,**
თბილისის სახ.უნივერსიტეტის გენეტიკის კათედრა***

 შესავალი და მიზნები: T-ლიმფოციტები ორგანიზმული იმუნიტეტის მნიშვნელივან რგოლს წარმოადგენენ. მათთვის დამახასიათებელი განსაკუთრებული რეცეფციისა და მაღალი მგრძნობელობის გამო ეს უჯრედები სწრაფად რეაგირებენ, როგორც ეგზოგენურ ფაქტორთა ზემოქმედებაზე, ისე ორგანიზმში მიმდინარე ნებისმიერ ძვრებზე, რაც თავის ასახვას მათი გენეტიკური აპარატის ფუნქციონირებაშიც ჰპოვებს. ცნობილია, რომ ქრომატინის სტრუქტურა ცვლილებებს განიცდის რიგ ფაქტორთა, მათ შორის პათოლოგიური მდგომარეობით განპირობებული სტრესის ზეგავლენითაც, რაც შეიძლება ქრომოსომული დარღვევების მიზეზი გახდეს. ნაჩვენებია, რომ სტრესის ზეგავლენით იცვლება გენეტიკური რეკომბინაციის სიხშირეც [1-2]. ამ ორი პარამეტრის ცვალებადობა შიდაუჯედული ჰომეოსტაზის დარღვევაზე მიუთითებს. ასეთი ლიმფოციტები მნიშვნელოვანწილად კარგავენ ნორმალური ფუნქციონირების უნარს, რაც თავის მხრივ, ორგანიზმის იმუნური სტატუსის დაქვეითების წინაპირობაა. სომატურ უჯრედებში მიმდინარე რეკომბინაციურ პროცესთა ინტენსივობის ერთ-ერთ მაჩვენებელს გენეტიკური მასალის გაცვლის შიდაქრომოსომული პროცესი – შვილეულ ქრომატიდთაშორისი გაცვლები (შქგ) წარმოადგენს. შქგ-ს მაჩვენებელი ზუსტ აღრიცხვას ექვემდებარება და დღეისათვის მრავალი მიმართულებით შეისწავლება. აღნიშნული ტესტი ფართოდ გამოიყენება ისეთი დაავადებების კვლევისას, რომელთა ეტიოპათგენეზში მემკვიდრული ფაქტორების მნიშვნელობა მაღალია [3-5].

ამ თვალსაზრისით განსაკუთრებულ ინტერესს იწვევს კარდიომიოპათიების შესწავლა. ნაჩვენებია, რომ კარდიომიოპათიების ჰიპერტროფული და დილატაციური ფორმებისათვის გენეტიკური ფაქტორების როლი ძალზე მნიშვნელოვანია და ისინი ოჯახური შემთხვევების საკმაოდ მაღალი სიხშირით ხასიათდება [6-9].

მოცემული ნაშრომის მიზანს წარმოადგენდა ჰიპერტროფული (ჰკ) და დილატაციური (დკ) კარდიომიოპატიით დაავადებულ პაციენტთა ჯგუფებში და მათ 1-ლი რიგის ნათესავებში (მშობლები, შვილები, სიბსები) ლიმფოციტების ქრომოსომული აპარატის ფუნქციონირების შედარებითი შეფასება შვილეულ ქრომატიდთა შორის გაცვლების მაჩვენებლის განსაზღვრის გზით.

მასალა და მეთოდები: კვლევის მასალად გამოყენებული იყო პერიფერიული სისხლის ფჰა-სტიმულირებულ ლიმფოციტარულ კულტურათა უჯრედები. გამოკვლევას დაექვემდებარა ჰიპერტროფული და დილატაციური კარდიომიოპათით დაავადებულ პაციენტთა ორი ჯგუფი და მათი ნათესავები, რომლებიც კარდიომიოპათიებისათვის დამახასიათებელ კლინიკურ სიმპტომატიკას არ ავლენდნენ. შვილეულ ქრომატიდთა ციტოლოგიური გამოვლენისათვის ხდებოდა მათი დიფერენციული შეღებვა ანტოშჩინასა და პორიადკოვას [10] მეთოდით, ფლუოროქრომების გამოყენების გარეშე. კულტურალურ არეში ემატებოდა თიმიდინის ანალიგი 5-ბრომდე-ზოქსიურიდინი (ბდუ) საბოლოო კონცენტრაციით 8 მკგ/მლ. შქგ-ს აღრიცხვა შესაძლებელია მხოლოდ იმ უჯრედებში, რომელთაც რეპლიკაციის ორი ციკლი გაიარეს ანალოგის თანაობისას, ამიტომ ბდუ ემატებოდა 48 სთ-ით. დროის ეს ინტერვალი საკმარისია ქრომოსომის ერთ-ერთი ქრომატიდის ორივე ძაფში ბდუ-თი თიმინის სრული ჩანაცვლებისათვის, რის გამოც იგი უფრო მკრთალად იღებება იმ ქრომატიდთან შედარებით, რომელშიც დნმ-ის მხოლოდ ერთი ძაფი შეიცავს ანალოგს. ფიქსაციის შემდეგ პრეპარატები თავსდებოდა 2xSSC-ს ხსნარში, იფარებოდა საფარი მინებით და სხივდებოდა 25-30 წთ-ის განმავლობაშიDDRT-375 ნათურის პირდაპრი სხივებით 13 სმ დისტანციიდან. პრეპარატები ირეცხებოდა და იღებებოდა აზურ-ეოზინით. შქგ-ს სიხშირის განსაზღვრისათვის აღირიცხებოდა ცალკეულ ქრომოსომულ ჯგუფებში ტერმინალური და ინტერკალარული გაცვლებით (ეს უკანასკნელი აღირიცხებოდა როგორც ორი გაცვლა). გამოითვლებოდა ერთ უჯრედზე შქგ-ს საერთო ჯამური მაჩვენებელი და მაჩვენებლები თითოეული ქრომოსომული ჯგუფისათვის ცალ-ცალკე. გამოითვლებოდა სტანდარტული ცდომილება (m), სიმრავლეთა შედარება ხდებოდა სტიუდენტის კრიტერიუმით (t).

მიღებული შედეგები და განსჯა: როგორც უკვე აღინიშნა, შქგ-ს სიხშირე განსაზღვრულ იქნა კარდიომიოპათიებით დაავადებულ ინდივიდთა ორ ჯგუფში. პირველ ჯგუფში გაერთიანდნენ ჰიპერტროფული ფორმით დაავადებული ინდივიდები და  მათი ნათესავები, მეორეში – დილატაციური ფორმით დაავადებული პაციენტები და მათი ნათესავები. მიღებული შედეგების შედარება ხდებოდა საკონტროლო ჯგუფის მაჩვენებლებთან, რომელშიც შედიოდა კლინიკურად ჯანმრთელი 10 ინდივიდი დამძიმებული გენეალოგიური ანამნეზის გარეშე. ანალიზის საფუძველზე თითოეული ჯგუფის შიგნით გამოთვლილია ერთ უჯრედზე შქგ-ს საშუალო ჯამური მაჩვენებელი ცალ-ცალკე პაციენტებისა და მათი ნათესავებისათვის. აღმოჩნდა, რომ შქგ-ს საშუალო ჯამური სიხშირე ჰკ-თი და დკ-თი დაავადებულ პაციენტთა ლიმფოციტებში (7.08±0.34 და 6.48±0.38 გაცვ./უჯრ., შესაბამისად), არსებითად არ განსხვავდებოდა საკონტროლო ჯგუფის მაჩვენებლისაგან (6.40±0.18 გაცვ./უჯრ.) (ცხრ. 1).

ცხრილი 1.

 შქგ-ს სიხშირე ჰიპერტროფული და დილატაციური კარდიომიოპათიებით დაავადებული პაციენტებისა და მათი ნათესავების ლიმფოციტებში 

  კარდიომიოპათიების ორივე ფორმით დაავადებული პაციენტთა ნათესავების ლიმ¬ფო¬ციტებში შეინიშნებოდა შქგ-ს საშუალო ჯამური სიხშირის უმნიშვნელო მატება საკონტროლო მაჩვენებელთან შედარებით (7.200.24 გაცვლ./უჯრ. ჰკ ნათესავებისა და 7.280.34 დკ  ნათესავების შემთხვევაში). უნდა აღინიშნოს, რომ ყველა ვარიანტში ადგი¬ლი ჰქონდა გაცვლების სიხშირის ინდივიდთა და უჯრედშორის ვარიაბელობას, რაც ზოგადად  დამახასიათებელია შქგ-ს ტესტისათვის [3-5, 13-15].

ამ თვალსაზრისით განსაკუთრებულ ინტერესს იწვევს კარდიომიოპათიების შესწავლა. ნაჩვენებია, რომ კარდიომიოპათიების ჰიპერტროფული და დილატაციური ფორმებისათვის გენეტიკური ფაქტორების როლი ძალზე მნიშვნელოვანია და ისინი ოჯახური შემთხვევების საკმაოდ მაღალი სიხშირით ხასიათდება [6-9].

მოცემული ნაშრომის მიზანს წარმოადგენდა ჰიპერტროფული (ჰკ) და დილატაციური (დკ) კარდიომიოპატიით დაავადებულ პაციენტთა ჯგუფებში და მათ 1-ლი რიგის ნათესავებში (მშობლები, შვილები, სიბსები) ლიმფოციტების ქრომოსომული აპარატის ფუნქციონირების შედარებითი შეფასება შვილეულ ქრომატიდთა შორის გაცვლების მაჩვენებლის განსაზღვრის გზით. ბოლო წლების შრომებში მემკვიდრული და მემკვიდრული წინასწარგანწყობის დაავადებათა ციტოგენეტიკური კვლევებისას განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა გე¬ნო¬მის იმ ელემენტთა გამოვლენას, რომელთა ფუნქციური მაჩვენებლების ცვალებადობა სპეციფიურად არის ასოცირებული ამა თუ იმ პათოლოგიასთან [5, 11-12]. აღნიშნულის გათვალისწინებით ჩატარებულ იქნა შქგ-ს ანალიზი ცალკეული ჯგუფების ქრომო¬სო¬მებ¬ზე მათი ლოკალიზაციის მიხედვით. აღმოჩნდა, რომ როგორც კარდიომიოპათიების ორივე შესწავლილი ფორმით დაავადებულ პაციენტთა, ისე მათ ნათესავების ლიმფო¬ცი¬ტებში შქგ-ს განაწილება ქრომოსომული ჯგუფების მიხედვით პრაქტიკულად არ გან¬სხვავდებოდა ერთმანეთისაგან, ამდენად ცხრილში მოყვანილია გასაშუალოებული მო¬ნაცემები   (ცხრ. 2).

ცხრილი 2.

 შქგ-ს განაწილების სიხშირე ქრომოსომული ჯგუფების მიხედვით ჰიპერტროფული და დილატაციური კარდიომიოპათიებით დაავადებული პაციენტებისა და მათი ნათესავების ლიმფოციტებში

 ლიტერატურიდან ცნობილია, რომ ქრომატიდთა შორის გაცვლების ალბათობა კორელაციაშია ქრომოსომის სიგრძესთან [4,13-14]. როგორც ჩვენს მიერ ჩატარებულმა ანალიზმა გამოავლინა, გაცვლები საკონტროლო ჯგუფის ჯანმრთელ ინდივიდთა ლიმფოციტებში უპირატესად აღირიცხებოდა დიდი ზომის A, B, C, D ჯგუფების ქრომოსომებზე, გაცილებით დაბალი სიხშირით მცირე ზომის  E, F, G  ქრომოსომულ ჯგუფებში, რაც სრულ შესაბამისობაშია ლიტერატურის მონაცემებთან.

საინტერესო სურათი გამოვლინდა კარდიომიოპათიის შესწავლილი ფორმებით დაავადებულ ინდივიდთა და მათი ნათესავების ლიმფოციტებში სხვადასხვა ჯგუფის ქრომოსომებზე შქგ-ს განაწილების ანალიზისას. აღმოჩნდა, რომ, ერთი მხრივ, ამ შემთხვევაშიც, ისევე როგორც საკონტროლო ჯგუფის ინდივიდთა ლიმფოციტებში გაცვლებიუფრო მეტი სიხშირით აღირიცხებოდა დიდი ზომის ქრომოსომებზე, მეორე მხრივ კი გარკვეული ჯგუფების ქრომოსომებისათვის გამოიკვეთა საკონტროლო ჯგუფთან შედარებით განსხვავებული აქტივობა გაცვლათა ფორმირების თვალსაზრისით. კერძოდ, დაავადებულთა და მათი ნათესავების ლიმფოციტებში საკონტროლო ჯგუფთან შედარებით ერთ უჯრედზე შქგ-ს საშუალო ჯამური მაჩვენებლის უმნიშვნელო სხვაობის პირო¬ბებში სტატისტიკურად მაღალი სარწმუნოებით გაიზარდა A (2.560.09 გაცვლა) და C (2.20.09 გაცვლა) ჯგუფების ქრომოსომებზე აღრიცხული გაცვლების საშუალო მაჩვენებელი საკონტროლოსთან შედარებით (1.63±0.07 და 1.65±0.07 გაცვლა, შესაბამისად). პარალელურად, ასევე მაღალსარწმუნოდ საკონტროლო მაჩვენებელთან შედარებით დაქვეითდა E (0.16±0.02 გაცვლა) და G (0.17±0.02 გაცვლა) ჯგუფების ქრომოსომებზე ლოკალიზებულ გაცვლათა საშუალო სიხშირე (კონტროლში შესაბამისად, 0.27±0.03 და 0.29±0.03 გაცვლა). მიღებული შედეგები მიუთითებს იმაზე, რომ კარდიომიოპათიებით და¬ავადებული ინდივიდებისა და მათი ნათესავების ლიმფოციტებში გენომის ცალკეული ელემენტები განსხვავებული ქრომოსომული ჯგუფების სახით სპეციფიკურ ფუნქციურ აქტივობას ავლენენ. 

ლიტერატურული მონაცემების თანახმად გაცვლითი პროცესები ქრომოსომათა არააქტიურ, ჰეტეროქრომატულ ან ჰეტეროქრომატინიზირებულ რაიონებში არ მიმდინარეობს [13-15], რაც იმას ნიშნავს, რომ შქგ-ს ფორმირება უპირატესად ეუქრომატულ რაიონებში ხდება. შესაბამისად, გარკვეული ჯგუფის ქრომოსომებზე გაცვლების რაოდენობის ზრდა მიუთითებს იმაზე, რომ გაცვლების ლოკალიზაციის ადგილებში ადგილი აქვს ფაკულტატური ჰეტეროქრომატინის დეკონდენსაციას, რაც თავის მხრივ, ამ ადგილებში არსებულ გენთა გამოთავისუფლებისა და გააქტიურების წინაპირობაა. პირიქით, შქგ-ს სიხშირის დაქვეითება მოცემული ჯგუფის ქრომოსომებში მიმდინარე გაძლიერებული ჰეტეროქრომატინიზაციის მანიშნებელია, რაც ამ ქრომოსომებში ლოკალიზებულ გარკვეულგენთა ინაქტივაციის მაჩვენებელი შეიძლება იყოს.

დასკვნა: ამრიგად, ქრომოსომული ჯგუფების მიხედვით ჩვენს მიერ გამოვლენილი შქგ-ს განაწილების ცვალებადობა იძლევა შესაძლებლობას ვივარაუდოთ, რომ კარდიომიოპათიების ორი შესწავლილი ფორმით დაავადებული ინდივიდებისა და მათი ნათესავების უჯრედებში დასაშვებია ადგილი ჰქონდეს გარკვეულ ქრომოსომულ ჯგუფებში ლოკალიზებული გენების ექსპრესიის დიფერენციალურ ცვალებადობას.

ჩატარებული კვლევების საფუძველზე დადგინდა, რომ,  როგორც ჰიპერტროფული და დილატაციური კარდიომიოპათიებით დაავადებული პაციენტების, ისე მათი ნათესავების ლიმფოციტებში გარკვეული ჯგუფის ქრომოსომები განსხვავებულ აქტივობას ავლენენ ქრომატიდთა შორის გაცვლების ფორმირებისას, რაც შესაძლებლობას იძლევა ვივარაუდოთ, რომ კარდიომიოპათიების ორი შესწავლილი ფორმით დაავადებული ინდივიდებისა და მათი ნათესავების უჯრედებში დასაშვებია ადგილი ჰქონდეს ცალკეულ ქრომოსომულ ჯგუფებში ლოკალიზებული გენების ექსპრესიის დიფერენციალურ ცვალებადობას.

 ლიტერატურა:

1.       Ильинских Н.Н., Ильинских И.Н., Бочарев Е.Ф. Цитогенетический гомеостаз и иммунитет. Тово­сибирск, наука 1986, 256.

2.       Ильинских Н.Н., Медведев М. А., Буссуднова С.С., Ильинских И.Н. Мутагенез при различных фунцкиональных состояниях организм. Изд-во Томского университета, 1990, 227.

3.       Andriadze M.I., Pleskach N.M., Mikhelson V.M., Zhestyanikov V.D. Sister-chromatid rxhanges in a special form of a xeroderma pigmentosum (form II). 1987, Mutat Res., 180, 89-92.

4.       Лазутка Ю.Сестринские хроматидные обмены в клетках высших эукариот. Цитология, 1990, 32, 10, 977-984

5.       Двалишвили Н.А., Сигуа Н.Н., Лежава Т.А. Сестринские хроматидные обмены при заболеваниях соединительной ткани – при системной красной волчанке и ревматоидном артрите.Georg. Med. News, 1999? 10 (55)? 13-15.

6.       Gregori D., Rocco C., di Lenard C.  et al, Estimatihg the frequence of familial dileted cardimyopathy. Circulatuin, Res., 1996: 94:1-6.

7.       G. Bonne, L. Carrier, P. Richard, B. Hainque, K. Schwartz. Fanilial  Hypertrophic Cardiomyipaty. Circulatuin Reseasch. 1998; 83; 580-593,

8.       Моисеев В.С. Генетика кардиомиопатий. Кардиология, 2003, 3, 85-89.

9.       J. Mogensen, A. Perrot, P. Andersen, O. Havndrup, L. Klausen, Clinical and genetic chaeacterstics of a cardiac actin gene mutatuons in hypetrophic cardiomiopathy. I. Med. Genet., 2004, 41(1), 1-15.

10.   Антощина М.М., Порядкова Н.А. Методика дифференциальной окраски сестринских хроматид без применения флуорохромов. 1978. Цитология и генетика,  12, 4,. 349-352.

11.   Yassen A.A., A. Musawi T.A. Cutogenetics Stady in severaly mentally retaneded patients. Saudi Med. j., 2001, 22, 5. 444-449.

12.   Jokhadze T., Dadunashvili E., Tabatadze N., Jangulashvili N., Determining of chromosome instability in case of differemtiader and undifferentiated forms of oligophrenia. Proc. Gerog. Acd. Sei., 2004 N5-6, 53-56.

13.   Хавинсон В.Х., Лежава Т.Т., Монаселидзе Дж.Г., Джохадзе Т.А., Двалишвили Н.А. Влияние пептида ливагена на активацию хроматина в лимфоцитах лиц старческого возрастаю Бюлл. Экспер. бол. и медициныб 2002, 134, 10, 451-455.

14.   Khavinson V., Lezhava T., Monaselidze J, Jokhadze T., Dvalishvili N. Pepride eputalon activates chromatin at the old age. Neuroendocrinol. Lett, 2003, 4, 24, 329-333.

15.   Hirshi B. Sister chromatid exchanges are preferentially induced at expessed adnn nonexpressed common fragile sites. Human Genet., 1991, 87, 3, 302-306.

თავფურცელი