CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
19
АНАЛИТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПО ИЗУЧЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ
МАРКЕРОВ АССОЦИИРОВАННЫЕ С ВЕГЕТАТИВНЫМИ
ДИСФУНКЦИЯМИ У СПОРТСМЕНОВ
Дониеров Бахридин Бахром Угли
Мавлянова Зилола Фархадовна
Джурабекова Азиза Тахировна
Ким Ольга Анатольевна
Самаркандский государственный медицинский университет,
Самарканд, Узбекистан
https://doi.org/10.5281/zenodo.13932635
Аннотация:
Нами приводятся аналитические данные по изучению
генетических аспектов метаболизма катехоламинов, которые играют
ключевую роль в понимании множества физиологических и
психологических процессов в организме человека. Показано, что одним из
важнейших генов, связанных с метаболизмом дофамина и его
производных, является ген COMT (catechol-O-methyltransferase). Данный
ген кодирует фермент, участвующий в метаболизме катехоламинов,
включая дофамин, адреналин и норэпинефрин, играющих важную роль в
регуляции многих физиологических процессов, включая реакцию на
стресс, регуляцию настроения и динамику сердечно-сосудистой системы
Определено, что полиморфизмы гена COMT демонстрируют значительные
вариации в различных популяциях мира и играют важную роль в
формировании психического здоровья и когнитивных функциях
Ключевые слова:
катехоламины, метаболизм, ген СОМТ,
вегетативная дисфункция, когнитивные функции, стресс, сердечно-
сосудистая система
Введение
. Генетические аспекты метаболизма катехоламинов
играют ключевую роль в понимании множества физиологических и
психологических процессов в организме человека. Одним из важнейших
генов, связанных с метаболизмом дофамина и его производных, является
ген COMT (catechol-O-methyltransferase), который кодирует фермент,
участвующий в метаболизме катехоламинов, включая дофамин,
адреналин и норэпинефрин.
Ген COMT находится на длинном плече 22-й хромосомы человека
(22q11.21). Он представляет собой альфа-ген, который кодирует фермент
катехол-O-метилтрансферазу. COMT состоит из 5 экзонов и 4 интронов и
кодирует полипептид с длиной примерно 271 аминокислоты, который
участвует в катализе метилирования катехоламинов, что приводит к их
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
20
инактивации [1]. Полное обозначение гена: COMT (OMIM 116790). Ген
COMT содержит несколько аллелей, среди которых наиболее известен
Val158Met (rs4680), представляющий собой полиморфизм, где валин (Val)
заменяется метионином (Met) в позиции 158. Полиформизм Val158Met
(rs4680) представляет собой единственную замену нуклеотидов в гене
COMT, где аденин (A) заменяется на гуанин (G) в 158-й позиции, что
приводит к замене валином (Val) на метионин (Met) [4]. Это изменение
влияет на термостабильность фермента, а также на его каталитическую
активность.
Расположение гена COMT на хромосоме 22 также делает его
предметом
исследований
в области
генетики и психиатрии.
Полиморфизмы в гене COMT могут взаимодействовать с другими генами и
факторами среды, что делает исследования его функций и ассоциаций
особенно значимыми [1].
Полиморфизм Val158Met связан с заменой валина (Val) на метионин
(Met) в 158-м аминокислотном остатке фермента COMT. Эта замена
приводит к двум аллельным вариантам: Val/Val (гомозиготный валин) и
Met/Met (гомозиготный метионин), а также гетерозиготный вариант
Val/Met. Аллель А, кодирующий аминокислоту Val (валин), ассоциирован с
высокой активностью фермента, в то время как аллель G, кодирующий Met
(метионин), приводит к снижению активности COMT. В популяциях
наблюдается значительная вариабельность в распределении этих
аллелей. Сравнительный анализ генотипов CC, CG и GG показывает, что в
популяциях Центральной Азии преобладает генотип AA, в то время как в
других регионах, таких как Западная Европа, может отмечаться более
равномерное распределение аллелей [3]. Это свидетельствует о сложном
взаимодействии между генетическими факторами и экосистемами.
Согласно распределению аллелей в популяциях, в европейских
популяциях, в частности в северной и центральной Европе, метиониновый
аллель (Met) встречается примерно у 20-30% носителей, тогда как
валиновый аллель (Val) распространен значительно чаще [2]. Это может
быть связано с различиями в селекции и адаптации к окружающей среде. У
людей восточноазиатского происхождения (например, китайцы и японцы)
также наблюдается высокое распространение аллеля Met, но в меньшей
степени, чем в европейских популяциях [5].
Полиморфизм гена COMT Val158Met также связан с реакцией на
стресс.
Индивиды
с
аллелем
A
демонстрируют
большую
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
21
стрессоустойчивость за счет более эффективного метаболизма
катехоламинов, в то время как носители аллеля G чаще подвержены
стрессам и могут развивать вегетативные дисфункции, такие как
повышенная тревожность, депрессия и другие расстройства.
Не менее значимо влияние полиморфизмов COMT на вегетативную
дисфункцию. Носители аллеля Met (А) проявляют более выраженные
симптомы
вегетативной
дисфункции,
такие
как
повышенная
утомляемость, нарушение терморегуляции и изменение сердечного ритма.
Это связано с высокой чувствительностью системы к стрессовым
факторам и изменениями уровня дофамина, влияющего на вегетативный
тонус [2]. Например, исследования показывают, что люди с аллелем Met
(А) имеют более высокий уровень реакции на стресс и больше
подвержены заболеваниям, связанным с вегетативной дисфункцией,
таким как синдром раздраженного кишечника и вегетативныйневроз [3].
Для более глубокого понимания функциональных последствий и
биологических механизмов вариаций в гене COMT, а также их влияния на
поведение и психологическое состояние, необходимо учитывать, как
генетический, так и средовой контекст, в котором эти вариации
действуют.
Следует отметить, что функционирование гена COMT может быть
подвержено эпигенетическим изменениям, таким как метилирование
ДНК, которые могут оказывать влияние на вегетативную дисфункцию [5].
Метилирование ДНК - это процесс добавления метильной группы
к цитозину в области, богатых гуанином и цитозином (CpG-островках), что
приводит к изменению активности гена без изменения его
последовательности. Высокая степень метилирования участка гена COMT
может ингибировать его экспрессию, что может привести к повышению
уровня дофамина в мозге, а это в свою очередь связано с различными
психоэмоциональными состояниями и нарушениями вегетативной
функции, такими как тревожность и депрессия [3].
Вегетативная дисфункция может проявляться различными симптомами,
включая нарушение сердечного ритма, проблемы с пищеварением и
изменение кровяного давления. Эпигенетические факторы, такие как
стресс, питание и экология, могут вызывать изменения в метилировании
ДНК, что, в свою очередь, влияет на экспрессию гена COMT и,
следовательно, на уровень катехоламинов. Например, стресс может
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
22
вызывать гиперметилирование гена COMT, что приводит к снижению его
активности и, как следствие, к нарушениям в регуляции дофамина.
Выводы:
Таким образом, взаимосвязь между метилированием
гена COMT и вегетативной дисфункцией открывает новые горизонты для
понимания механизмов, лежащих в основе психоэмоциональных
расстройств. Дальнейшие исследования в этой области могут помочь
выявить
потенциальные
мишени
для
терапии
и
стратегии
предотвращения заболеваний, связанных с дисфункцией вегетативной
нервной системы.
Список литературы:
1.
Berridge, K. C., & Robinson, T. E. (1998). What is the role of dopamine in
reward: hedonic impact, incentive salience, or both? Brain Research Reviews,
28(1), 307-369.
2.
Cantoni, G. L. (1953). The biological methylation of nicotinamide //
Journal of Biological Chemistry. – 204 (1). - 403-416.
3.
Chen, J. et al. (2016). The role of COMT in the metabolism of
catecholamines in humans // Psychoneuroendocrinology
4.
Chen J., et al. (2004). "Functional significance of a genetic polymorphism in
catechol-O-methyltransferase" // Cognitive Neuropsychiatry. - 9(4): 263-269.
5.
Chen C., et al. (2004). Influence of COMT on the risk of schizophrenia: A
case-control analysis in a Chinese population // American Journal of Psychiatry.
- 161(10), 1867-1870.
