РЕЗЮМЕ. Дане дослідження представляє аналіз можливих мутацій в мітохондріальних генах TRNL1 та ND1, а також оцінку зв’язку між кількістю копій генів мітохондріальної ДНК у пацієнток з СПКЯ, матері яких хворіли або не хворіли на діабет. Від усіх учасниць дослідження було отримано зразки крові та детальні антропометричні і демографічні дані. Послідовність кожного ампліфікованого продукту РНК гену TRNL1 проаналізували у порівнянні з оновленою Cambridge Sequence. ПЛР-ампліфіковані продукти ND1 обробили за використання Hae III і TaqI, 4 % агарозний гель було використано для їх електрофорезу. Відносне кількісне визначення мітохондріальної ДНК порівняли з унікальним ядерним кодованим геном на основі співвідношення між мітохондріальною ДНК та унікальним ядерним кодованим геном за допомогою ПЛР у реальному часі. Показники віку та індексу маси тіла членів групи мали значні подібності. Вік пацієнток складав 24–25 років для дочок і 50–51 років для матерів. Результати продемонстрували п’ять різних типів мутацій у зразках дослідження, серед яких лише один було відмічено у групі учасниць без СПКЯ, інші чотири було виявлено і у дочок, і у матерів групи з СПКЯ. Всі ці нуклеатидні точкові мутації були верифіковані за допомогою аналізу послідовностей обох ланцюгів і виявилися гетероплазмією. З 36 проаналізованих зразків СПКЯ один зразок продемонстрував мутацію G3316A у стані гомоплазмії. Несинонімічна мутація призводить до зміни амінокислот з аланіну на треонін. Аналіз кількості копій у матерів продемонстрував, що матері жінок з СПКЯ також мали меншу кількість копій у порівнянні з матерями жінок, що не хворіли на СПКЯ. Кількість копій мітохондріальної ДНК був значно знижений у жінок з СПКЯ, матері яких хворіли на діабет, у порівнянні з жінками з СПКЯ, матері яких не хворіли на СПКЯ, до того ж, кількість копій мітохондріальної ДНК була меншою у жінок з СПКЯ, матері яких не хворіли на діабет, але діабет був присутній у сімейному анамнезі. Однак, немає доказів на підтвердження того, що СПКЯ – це фенотипна ознака діабету, успадкованого по материнській лінії. Це дослідження варіантів мітохондріальної ДНК, зареєстрованих в окремому центрі у невеликій кількості зразків, пов’язаних з СПКЯ, може бути виправдано більшою кількістю зразків у багатоцентрових дослідженнях. Було б доцільним провести ретельніше дослідження спадкової СПКЯ за використання повноекзомного (геномного) секвенування.
Ключові слова:
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Chen, X., Yang, D., Mo, Y., Li, L., Chen, Y., and Huang, Y., Prevalence of polycystic ovary syndrome in unselected women from southern China, Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol., 2008, vol. 139, p. 59.
2. Brownlee, M., Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications, Nature, 2001, vol. 414, pp. 813–820.
3. Rosen, P., Nawroth, P.P., King, G., Moller, W., Tritschler, H.J., and Packer L., The role of oxidative stress in the onset and progression of diabetes and its complications: a summary of a Congress Series sponsored by UNESCO-MCBN, the American Diabetes Association and the German Diabetes Society, Diabetes Metab. Res. Rev., 2001, vol. 17, no. 3, pp. 189–212. https://doi.org/10.1002/dmrr.196
4. Skov, V., Glintborg, D., Knudsen, S., Jensen, T., Kruse, T.A., Tan, Q., Brusgaard, K., Beck-Nielsen, H., and Hojlund, K., Reduced expression of nuclear-encoded genes involved in mitochondrial oxidative metabolism in skeletal muscle of insulin-resistant women with polycystic ovary syndrome, Diabetes, 2007, vol. 56, pp. 2349–2355.
5. Croteau, D.L. and Bohr, V.A., Repair of oxidative damage to nuclear and mitochondrial DNA in mammalian cells, J. Biol. Chem., 1997, vol. 272, pp. 25409–25412.
6. Bhat, A., Koul, A., Sharma, S., Rai, E., Bukhari S.I., Dhar, M.K., and Bamezai, R.N., The possible role of 10398A and 16189C mtDNA variants in providing susceptibility to T2DM in two North Indian populations: a replicative study, Hum. Genet., 2007, vol. 120, no. 6, pp. 821–826. https://doi.org/10.1007/s00439-006-0272-4
7. Liu, C.S., Cheng, W.L., Lee, C.F., Ma, Y.S., Lin, C.Y., Huang, C.-C, and Wei, Y.-H, Alteration in the copy number of mitochondrial DNA in leukocytes of patients with mitochondrial encephalomyopathies, Acta Neurol. Scand., 2006, vol. 113, no. 5, pp. 334–341. https://doi.org/10.1111/j.1600-0404.2006.00586.x
8. Lee, H.C., Yin, P.H., Lu, C.Y., Chi, C.W., and Wei, Y.H., Increase of mitochondria and mitochondrial DNA in response to oxidative stress in human cells, Biochem. J., 2000, vol. 348, no. 2, pp. 425–432.
9. Lee, H.C., Yin, P.H., Chi, C.W., and Wei, Y.H., Increase in mitochondrial mass in human fibroblasts under oxidative stress and during replicative cell senescence, J. Biomed. Sci., 2002, vol. 9, pp. 517–526.
10. Basheer, M., Rai, S., Melatonin vs. phytomelatonin: therapeutic uses with special reference to polycystic ovarian syndrome (PCOS), Cogent. Biol., 2016, vol. 31, no. 2 (1), p. 1136257.
11. Duraisamy, P., Elango, S., Vishwanandha, V.P., and Balamurugan, R., Prevalence of mitochondrial tRNA gene mutations and their association with specific clinical phenotypes in patients with type 2 diabetes mellitus of Coimbatore, Genet. Test. Mol. Biomarkers, 2010, vol. 14, pp. 49–55.
12. Fr, D.D. and Tarlatzis, R., Revised 2003 consensus on diagnostic criteria and long-term health risks related to polycystic ovary syndrome, Fertil. Steril., 2004, vol. 81, no. 1.
13. The Rotterdam ESHRE/ASRM-Sponsored PCOS consensus workshop group revised 2003 consensus on diagnostic criteria and long-term health risks related to polycystic ovary syndrome (PCOS), Hum. Reprod., 2004, vol. 19, pp. 41–47.
14. Petersen, K.F., Dufour, S., Befroy, D., Garcia, R., and Shulman, G.I., Impaired mitochondrial activity in the insulin-resistant offspring of patients with type 2 diabetes, N. Engl. J. Med., 2004, vol. 350, pp. 664–671.
15. Chien, M.C., Huang, W.T., Wang, P.W., Liou, C.W., Lin, T.K., Hsieh, C.J., and Weng, S.W., Role of mitochondrial DNA variants and copy number in diabetic atherogenesis, Genet. Mol. Res., 2012, vol. 17, no. 11 (3), pp. 3339–3348.
16. de Andrade, P.B., Rubi, B., Frigerio, F., van den Ouweland, J.M., Maassen, J.A., and Maechler, P., Diabetes-associated mitochondrial DNA mutation A3243G impairs cellular metabolic pathways necessary for cell function, Diabetologia, 2006, vol. 49, pp. 1816–1826.
17. Finsterer, J., Zarrouk-Mahjoub, S., Polycystic ovary syndrome in mitochondrial disorders due mtDNA or nDNA variants, Am. J. Translat. Res., 2018, vol. 10, no. 1, p. 13.
18. Kadowaki, T., Kadowaki, H., Mori, Y., Tobe, T., Sakuta, R., Suzuki, Y., Tanabe, Y., Sakura, H., Awata, T., Goto, Y.I., Hayakawa, T., Matsuoka, K., Kawamori, R., Kamada, T., Horai, S., Nonaka, I., Hagura, R., Akanuma, Y., and Yazaki, Y., () A subtype of diabetes mellitus associated with a mutation of mitochondrial DNA, N. Engl. J. Med., 1994, vol. 330, pp. 962–968.
19. Maassen, J.A., van den Ouweland, J.M.W., t’Hart, L.M., and Lemkes, H.H.P.J., Maternally inherited diabetes and deafness: a diabetic subtype associated with a mutation in mitochondrial DNA, Horm. Metab. Res., 1997, vol. 29, pp. 50–55.
20. Martin-Kleiner, I., Pape-Medvidović, E., Pavlić-Renar, I., Metelko, Z., Kusec, R., Gabrilovac, J., and Boranić, M., A pilot study of mitochondrial DNA point mutation A3243G in a sample of Croatian patients having type 2 diabetes mellitus associated with maternal inheritance, Acta Diabetol., 2004, vol. 41, pp. 179–184.
21. Mohlke, K.L., Jackson, A.U., Scott, L.J., Peck, E.C., Suh, Y.D., Chines, P.S., Watanabe, R.M., Buchanan, T.A., Conneely, K.N., Erdos, M.R., Narisu, N., Enloe, S., Valle, T.T., Tuomilehto, J., Bergman, R.N., Boehnke, M., and Collins, F.S., Mitochondrial polymorphisms and susceptibility to type 2 diabetes-related traits in Finns, Hum. Genet., 2005, vol. 118, pp. 245–254.
22. Mukherjee, S., Maitra, A., Molecular and genetics factors contributing to insulin resistance in polycystic ovary syndrome, India J. Med. Res., 2010, vol. 131, pp. 743–760.