«Исследование взаимосвязи полиморфизмов генов дофаминергической системы с индивидуальными чертами личности»

Депрессия, агрессивность и тревожность часто взаимосвязаны. Большинство современных исследований демонстрирует тенденцию к росту тревожных и депрессивных расстройств, а также агрессивного состояния у населения. Эксперты прогнозируют, что к 2020 году депрессия может выйти на первое место среди всех психических заболеваний (Kupfer, 1999). Актуальность и важность выявления депрессивных и тревожных настроений, а также агрессивных состояний у студентов обусловлена темпом и напряженностью учебы, нарушением сна, усвоение большого объема информации в сжатые сроки и высоким уровнем психических и физических нагрузок. Безусловно, эти требования не могут не сказаться на психоэмоциональном и психофизическом состоянии студентов, снижая их работоспособность и мотивацию к учебной деятельности.

В последнее время в результате молекулярно-генетических исследований были выявлены локусы, ассоциированные с различными чертами личности (Куликова, 2009). Значительная роль в формировании индивидуальных черт личности человека отводится нейромедиаторным системам мозга, среди которых одно из ключевых мест занимает дофаминергическая система. Генетический контроль синтеза дофамина осуществляется путем регуляции пептидных элементов медиаторной системы. Таковыми являются ферменты метаболизма, переносчики медиатора и его рецепторы. К ним относятся ген рецептора дофамина D4 (DRD4), переносчика дофамина (SLC6A3), и такие ферменты, как катехол-О-метилтрансфераза (COMT) и моноаминоксидаза А (MAO A).

Целью данной работы явилось исследование взаимосвязи полиморфных вариантов генов дофаминергической системы (DRD4, SLC6A3, COMT, MAOA) с индивидуальными чертами личности у студентов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Генотипирование полиморфных локусов генов дофаминергической системы: рецептора дофамина D4 (DRD4, rs4646984), переносчика дофамина (SLC6A3, rs28363170), катехол-О-метилтрансферазы (COMT, rs4680) и моноаминоксидазы А (MAOA, rs1137070) в исследуемой выборке.

2. Тестирование показателей депрессии, агрессивности и тревожности в исследуемой выборке и их сравнительный анализ у студентов в зависимости от года обучения.

3. Анализ взаимосвязи аллельных вариантов генов DRD4, SLC6A3, COMT и MAOA с показателями депрессии, агрессивности и тревожности.

4. Проведение биоинформатического анализа влияния полиморфизма rs4680 в гене COMT на пространственную структуру белка.

5. Разработка методических рекомендаций по внедрению результатов исследования в программу курса биологии высшей школы.

Научная новизна работы. Впервые проведен статистический анализ полиморфных вариантов генов дофаминергической системы DRD4, (rs4646984), SLC6A3 (rs28363170), СОМТ (rs4680) и MAO A (rs1137070) с индивидуальными чертами личности в выборке студентов с помощью программного обеспечения «PLINK v.1.07» и «SNPStats».

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в возможности использования экспериментальных и теоретических данных педагогами, психологами и другими специалистами при разработке индивидуальных методик и технологий обучения, а также проведение методической и коррекционной работы с учащимися, имеющими разную успеваемость. Также результаты исследования внесут вклад в изучение проблемы молекулярно-генетических основ поведения человека.

Апробация. Результаты исследования были представлены на научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «День ДНК» (г.Уфа, 2018, 2019) и ежегодных научных конференциях «Вавиловские чтения» (г.Уфа, 2017, 2018), в Международной научно-практической конференции «Форум молодых ученых» (г.Саратов, 2017, 2018), а также в LXII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (г.Новосибирск, 2017).

По материалам выпускной квалификационной работы опубликовано 4 статьи, 3 из них индексированы в журналах, в системе РИНЦ.

Работа выполнена в Центре молекулярно-генетических и инновационных исследований при кафедре генетики Естественно-географического факультета Башкирского государственного педагогического университета им. М.Акмуллы.

1.1. Характеристика признака «депрессия»

Депрессия (от лат. depressio — подавление, угнетение) — это психическое состояние, которое описывается у людей сниженным настроением и потерей способности переживать, а также с отрицательной, негативной оценкой себя. Определение "депрессия" употребляется для изучения главных физиологических основ эмоций и чувств человека. Изменения, происходящие при депрессии в организме человека, например, изменение настроения или когнитивных процессов (мышление, память, ощущение, восприятие, воображение), что в итоге приводит к моторным торможениям, снижение побуждений к деятельности, нарушениям соматических и психического симптомов (Смулевич, 2001).

С нейрофизиологической точки зрения, депрессия эмоциональное состояние человека, состоящее из отрицательных чувств, когнитивных нарушений и соматовегетативных расстройств (Изард, 1999). На психологическом уровне депрессия характеризуется пониженным фоном настроения (гипотимией), заторможенностью психических и двигательных процессов, снижением инстинктивных побуждений, пессимистической самооценкой, уничижительным отношением к своему прошлому и будущему.

Психологические основы депрессии

Люди, склонные к депрессии, характеризуются пониженной самооценкой, пессимистическим взглядом на себя и на окружающую действительность, которые быстро и легко поддаются стрессу. Исследователи также выяснили, что любые физиологические изменения в организме сопровождаются психическими заболеваниями. В список этих заболеваний входит: инфаркт, инсульт, злокачественная опухоль, болезнь Паркинсона и нарушение работы гормонов, приводящий к депрессивным расстройствам.

Также симптомы депрессии у разных людей могут проявиться по- разному. У некоторых людей может проявиться только один симптом, а у некоторых - сочетаются несколько симптомов.

Различные медицинские классификаторы выдвигают разные диагностические критерии депрессии. Международная классификация болезней (МКБ-10, 1994) выделяет 10 симптомов депрессии. Основными симптомами являются плохое настроение, ангедония и упадок сил. К вторичным симптомам депрессии считаются психомоторная заторможенность или возбуждение, чувство собственной бесполезности, чувство вины, мысли о самоубийстве, снижение способности сконцентрироваться, снижение половой мотивации, также нарушение сна и аппетита.

Депрессия может появиться при тяжелых потерях, сложных взаимоотношениях в семье, финансовых проблемах и при стрессовом изменении образа жизни. Часто началом возникновения депрессивного состояния является сочетание генетических, психологических факторов и факторов окружающей среды.

Большинство исследований показало, что депрессивные расстройства, возникшие у студентов, оказывают непосредственное влияние на учебную и общественную жизнь студентов (Вертоградова, 1987). В 2003 году Г. Клерман с соавторами назвал депрессию, возникшую в юношеском возрасте - «веком молодежной меланхолии».

Также в исследованной выборке был проведен молекулярно-генетический анализ аллельных вариантов генов, вовлеченные в обмен дофамина - рецептора дофамина D4 (DRD4), переносчика дофамина (SLC6A3), ферментов катехол-О-метилтрансферазы (COMT) и

моноаминоксидазы А (MAO A).

Статистический анализ полученных данных методом линейной регрессии с помощью программного обеспечения PLINK позволил выявить ассоциациию полиморфного варианта rs1137070 гена МАО А с уровнем депрессии. Показано, что наличие минорного аллеля rs1137070*456 гена MAO A достоверно коррелирует с пониженными показателями депрессивности (p 0.0080). Также была установлена ассоциация полиморфных локусов rs28363170 гена SLC6A3 и rs4680 гена COMT с уровнем ситуативной тревожности: аллели rs28363170*480 гена SLC6A3 (p= 0.04517) и rs4680*L гена COMT (p 0.04729) коррелируют с пониженными показателями ситуативной тревожности.

С помощью программного обеспечения SNPstats установлено, что во всех вышеперечисленных случаях имеет место лог-аддитивная модель

наследования признака, при которой каждый вариантный аллель изменят риск в аддитивной мере, т.е. два вариантных аллеля увеличивают риск в два раза по сравнению с одним.

Таким образом, в ходе данного исследования установлена взаимосвязь аллельных вариантов гена фермента моноаминоксидаза А (MAO A) с показателями депрессии, генов переносчика дофамина (SLC6A3) и фермента катехол-О-метилтрансфераза (COMT) с показателями ситуативной тревожности и не найдено ассоциаций между изученными генами и такими личностными характеристиками как агрессивность и личностная тревожность.