RU2793062C1 - Method for establishing a predisposition in the formation of polar stress syndrome in students aged 7-13 years living in the polar regions - Google Patents

Method for establishing a predisposition in the formation of polar stress syndrome in students aged 7-13 years living in the polar regions Download PDF

Info

Publication number
RU2793062C1
RU2793062C1 RU2022124205A RU2022124205A RU2793062C1 RU 2793062 C1 RU2793062 C1 RU 2793062C1 RU 2022124205 A RU2022124205 A RU 2022124205A RU 2022124205 A RU2022124205 A RU 2022124205A RU 2793062 C1 RU2793062 C1 RU 2793062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
polar
formation
genotype
tnf
Prior art date
Application number
RU2022124205A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Владимирович Долгих
Ольга Алексеевна Казакова
Алена Александровна Мазунина
Инга Николаевна Аликина
Юлия Александровна Челакова
Надежда Алексеевна Вдовина
Наталья Алексеевна Никоношина
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью
Application granted granted Critical
Publication of RU2793062C1 publication Critical patent/RU2793062C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: medical genetics and pediatrics, used to determine the predisposition to the formation of polar stress syndrome in students 7-13 years old living in the polar regions. A blood sample and a sample of buccal epithelium are taken from a student. The relative content of CD3+CD95+ lymphocytes and the level of dopamine are determined in the blood. DNA is isolated from the buccal epithelium. Genotyping polymorphism of genes TNF and ANKK1/DRD2 is carried out. With the simultaneous fulfillment of the following conditions: the presence of a combination of the GG genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as the TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene C2137T (rs1800497), an increase in the content of relative CD3+CD95+ lymphocytes in the blood compared to the upper limit of the physiological standard, equal to 15-25%, by 1.2 or more times, and an increase in the level of dopamine compared to the upper limit of the physiological standard, equal to 5.6-44 pg/cm3, by 1.7 or more times, conclude that there is a predisposition to the formation of polar tension syndrome among students living in the polar regions.
EFFECT: reliable detection of predisposition to the formation of polar stress syndrome in schoolchildren aged 7-13 years old living in the polar regions due to the circuit of the proposed method and modes of its implementation.
1 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинской генетике, педиатрии, и связано с разработкой способа прогнозирования опасности формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, т.е. в частности, на территории Севера Сибири.The invention relates to the field of medicine, namely to medical genetics, pediatrics, and is associated with the development of a method for predicting the danger of the formation of "polar stress syndrome" in schoolchildren 7-13 years old living in the Arctic, i.e. in particular, in the territory of the North of Siberia.

Изобретение может быть использовано для постановки предварительного диагноза как в специализированных клиниках при обследовании детей, так и в традиционных учреждениях здравоохранения.The invention can be used for making a preliminary diagnosis both in specialized clinics when examining children, and in traditional health care institutions.

Здоровье человека, в том числе, детей-школьников, в условиях Заполярья подвержено влиянию сложного комплекса факторов как социального, так и геофизического характера. Изучение нарушений ритмичности различных функций организма открывает перспективу использования генетической информации в качестве критерия оценки состояния адаптационного напряжения у школьников.Human health, including schoolchildren, in the Arctic is subject to the influence of a complex set of factors, both social and geophysical. The study of rhythm disturbances in various body functions opens up the prospect of using genetic information as a criterion for assessing the state of adaptive stress in schoolchildren.

В настоящее время на территории Заполярья проживает большой контингент лиц, в том числе детей, которые длительное время находятся в экстремальных климато-географических условиях Арктической зоны Российской Федерации. В связи с вышеизложенным, разработка эффективных средств контроля за состоянием и здоровьем детей, связанным с проживанием в таких непростых условиях, представляется актуальным направлением научных исследований, так как является необходимым условием эффективного сохранения здоровья. В основу изобретения положена задача создания эффективного способа прогнозирования риска формирования «северного стресса», т.е. «синдрома полярного напряжения», у школьников 7-13 лет, проживающих в Арктической зоне Российской Федерации (в Заполярье).Currently, a large contingent of people, including children, live in the Arctic for a long time in extreme climatic and geographical conditions of the Arctic zone of the Russian Federation. In connection with the foregoing, the development of effective means of monitoring the condition and health of children associated with living in such difficult conditions seems to be an important area of scientific research, as it is a necessary condition for the effective preservation of health. The invention is based on the task of creating an effective method for predicting the risk of the formation of "northern stress", i.e. "Polar voltage syndrome" among schoolchildren aged 7-13 living in the Arctic zone of the Russian Federation (in the Arctic).

Факторами, влияющими на возникновение «северного стресса», являются:The factors influencing the occurrence of "northern stress" are:

- погодные условия (резкое изменение температуры);- weather conditions (a sharp change in temperature);

- кислородное голодание, вызывающее затруднение дыхания и отдышку;- oxygen starvation, causing difficulty breathing and shortness of breath;

- наличие сильных ветров, что вызывает возбуждение центральной нервной системы, головные боли, тревожность, а иногда и ощущение тоски;- the presence of strong winds, which causes excitation of the central nervous system, headaches, anxiety, and sometimes a feeling of melancholy;

- резкая смена освещенности (полярный день и полярная ночь), что вызывает сонливость, постоянный упадок сил, усталость, значительные трудности в овладении учебной программой, снижается иммунитет и обостряются заболевания.- a sharp change in illumination (polar day and polar night), which causes drowsiness, constant loss of strength, fatigue, significant difficulties in mastering the curriculum, reduced immunity and exacerbated diseases.

- частые магнитные бури, что вызывает головные боли, эмоциональную нестабильность, нервозность, повышенную чувствительность, обострение хронических заболеваний, упадок сил.- frequent magnetic storms, which causes headaches, emotional instability, nervousness, hypersensitivity, exacerbation of chronic diseases, loss of strength.

- геохимические условия местности (нехватка фтора, кальция, магния и йода), что приводит к нарушению обменных процессах организма, деятельности нервной и мышечной систем.- geochemical conditions of the area (lack of fluorine, calcium, magnesium and iodine), which leads to a violation of the metabolic processes of the body, the activity of the nervous and muscular systems.

Проблемы, возникающие из совокупности вышеперечисленных факторов, могут привести к «синдрому полярного напряжения». «Синдром полярного напряжения» - это специфическая форма хронического психоэмоционального напряжения, которая сопровождается нарушением сна, отдышкой, повышенной утомляемостью и астенизацией (Казначеев В.П. Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт, журнал Медицина, 1980. 200 s. [в России]).Problems arising from the combination of the above factors can lead to "polar voltage syndrome". “Polar stress syndrome” is a specific form of chronic psycho-emotional stress, which is accompanied by sleep disturbance, shortness of breath, increased fatigue and asthenia (Kaznacheev V.P. Mechanisms of human adaptation in high latitudes, journal Medicine, 1980. 200 s. [in Russia] ).

Данный термин впервые был предложен В.П. Казначеевым в 1974 году. За ним стоит не просто набор внешних симптомов, а некий внутренний механизм формирования особого состояния организма человека. «Синдром полярного напряжения» отражает механизм развития реакций сопротивления адаптации, впоследствии ведущих к развитию болезней (https://congress.oh-events.ru/doc/arch/2019_RTStress-ShuraevaEV.pdf).This term was first proposed by V.P. Kaznacheev in 1974. Behind it is not just a set of external symptoms, but a certain internal mechanism for the formation of a special state of the human body. "Polar tension syndrome" reflects the mechanism of development of adaptation resistance reactions, subsequently leading to the development of diseases (https://congress.oh-events.ru/doc/arch/2019_RTStress-ShuraevaEV.pdf).

Обобщенные данные ученых, открывших «синдром полярного напряжения», позволяют определить его основные составляющие звенья (Хаснулин В.И. «Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах» https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-predstavleniya-o-mehanizmah-formirovaniya-severnogo-stressa-u-cheloveka-v-vysokih-shirotah): - липидная гиперпероксидация (окислительный стресс); - недостаточность детоксикационных процессов и выделительных процессов: - расстройства северного типа метаболизма; - северная тканевая гипоксия; - иммунная недостаточность; - полиэндокринные расстройства; - регенераторно-пластическая недостаточность; - нарушения электромагнитного гомеостаза; - функциональная диссимметрия межполушарных взаимоотношений; - десинхроноз; - психоэмоциональное напряжение; - метеопатия.The generalized data of scientists who discovered the “polar stress syndrome” make it possible to determine its main components (Khasnulin V.I. “Modern ideas about the mechanisms of formation of northern stress in humans at high latitudes” https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye -predstavleniya-o-mehanizmah-formirovaniya-severnogo-stressa-u-cheloveka-v-vysokih-shirotah): - lipid hyperperoxidation (oxidative stress); - insufficiency of detoxification processes and excretory processes: - disorders of the northern type of metabolism; - northern tissue hypoxia; - immune deficiency; - polyendocrine disorders; - regenerative-plastic insufficiency; - violations of electromagnetic homeostasis; - functional dissymmetry of interhemispheric relationships; - desynchronosis; - psycho-emotional stress; - meteopathy.

Из уровня техники не были выявлены известные решения, позволяющие прогнозировать риск возникновения именно «северного стресса». Однако в ряде публикаций отражены клинико-лабораторные способы оценки предрасположенности к развитию стресса как такового с использованием Лабораторных прогностических критериев.From the prior art, no known solutions have been identified that allow predicting the risk of the occurrence of precisely “northern stress”. However, a number of publications reflect clinical and laboratory methods for assessing predisposition to the development of stress as such using laboratory prognostic criteria.

Клинико-лабораторные способы оценки предрасположенности к развитию стрессов следующие:Clinical and laboratory methods for assessing predisposition to the development of stress are as follows:

- патент РФ №2508545 «Способ определения индивидуальной чувствительности человека к оксидативному стрессу». Согласно этому способу в суспензии нейтрофилов периферической крови конкретного индивидуума регистрируют интенсивность исходной хемилюминесценции (ИХ) и хемилюминесценции (НХ) после их нагревания в пробирках на водяной бане в течение 30-60 секунд при температуре 42°С путем подсчета числа импульсов в минуту. При значении ИХ/НХ менее 3 исследуемого относят к стрессочувствительным.- RF patent No. 2508545 "Method for determining the individual sensitivity of a person to oxidative stress." According to this method, in a suspension of peripheral blood neutrophils of a specific individual, the intensity of the initial chemiluminescence (IC) and chemiluminescence (NC) is recorded after they are heated in test tubes in a water bath for 30-60 seconds at a temperature of 42°C by counting the number of pulses per minute. If the value of IC / NC is less than 3, the studied are classified as stress-sensitive.

- «Способ оценки уровней психоэмоционального стресса» (К.В. Судаков «Социальные и биологические аспекты психоэмоционального стресса: пути защиты от его нежелательных последствий», Вестник международной академии наук, 2006, №1, стр. 8-14). Он включает приборную регистрацию наиболее информативных физиологических показателей (частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, величины систолического и диастолического кровяного давления, показатели электромиограммы, кожно-гальванической реакции и др.).- "Method for assessing the levels of psycho-emotional stress" (K.V. Sudakov "Social and biological aspects of psycho-emotional stress: ways to protect against its undesirable consequences", Bulletin of the International Academy of Sciences, 2006, No. 1, pp. 8-14). It includes instrumental registration of the most informative physiological indicators (heart rate, respiratory rate, systolic and diastolic blood pressure, electromyogram, galvanic skin response, etc.).

- патент РФ №2761743 «Способ оценки хроноархитектоники напряжения сосудистой стенки» посредством амбулаторного мониторинга систолического и диастолического артериального давления у группы лиц или индивидуально у отдельного пациента. Указанное техническое решение может применяться для жителей Крайнего Севера для оценки с целью оценки риска возникновения сосудистых катастроф в зимний или летний сезон в исследуемое время суток и дальнейшей их профилактики.- RF patent No. 2761743 "Method for assessing the chronoarchitectonics of vascular wall tension" by means of outpatient monitoring of systolic and diastolic blood pressure in a group of individuals or individually in an individual patient. The specified technical solution can be used for residents of the Far North to assess the risk of vascular accidents in the winter or summer season at the time of the day under study and their further prevention.

Недостатками известных способов является то, что данные способы не учитывают такой объективный критерий, как генетическую предрасположенность к развитию северного стресса и не включают идентификацию генов-кандидатов, полиморфизм которых лежит в основе формирования такого полярного напряжения.The disadvantages of the known methods is that these methods do not take into account such an objective criterion as a genetic predisposition to the development of northern stress and do not include the identification of candidate genes, the polymorphism of which underlies the formation of such a polar stress.

Из патента РФ №2534821 известен способ диагностики окислительного стресса измерением экспрессии кислородчувствительных генов (варианты). Способ предусматривает измерение экспрессии следующих кислородчувствительных генов: Pdk4, Nid2, Golph2, Actr1a, Api5, Mrp13, Scn7a, Асох3, Lamr1, Sv2b, Stmn2, Trpc3, Crebzf, Herd, Ssc1, Snrpb, Zfhx1b, sc125b, Rn. 48050, Rn. 42485, MPP3, AI 101224, Abca1, Appbp1, Rn. 96234, Nptxr, Rn. 16755, Vamp2, Ghr, Calm1, Cyp51, и ID1, и no определенному различию в уровне экспрессии данных генов у животных, подвергнутых и не подвергнутых воздействию окислительного стресса, делают вывод о наличии окислительного стресса у млекопитающего. Способ позволяет диагностировать состояние окислительного стресса у организма как во время, так и после воздействия окислительного стресса.From the patent of the Russian Federation No. 2534821, a method for diagnosing oxidative stress is known by measuring the expression of oxygen-sensitive genes (options). The method involves measuring the expression of the following oxygen-sensitive genes: Pdk4, Nid2, Golph2, Actr1a, Api5, Mrp13, Scn7a, Acox3, Lamr1, Sv2b, Stmn2, Trpc3, Crebzf, Herd, Ssc1, Snrpb, Zfhx1b, sc125b, Rn. 48050, Rn. 42485, MPP3, AI 101224, Abca1, Appbp1, Rn. 96234, Nptxr, Rn. 16755, Vamp2, Ghr, Calm1, Cyp51, and ID1, and no distinct difference in the level of expression of these genes between oxidatively stressed and unexposed animals, suggest the presence of oxidative stress in the mammal. The method allows diagnosing the state of oxidative stress in the body both during and after exposure to oxidative stress.

Однако указанный известный способ, во-первых, устанавливает уже состоявшееся состояние стресса, т.е. не на ранних стадиях его формирования; а во-вторых, устанавливает только одно из составляющих стресса - окислительный стресс, в то время как на формирование «синдрома полярного напряжения» в целом воздействует целый ряд факторов, о чем сказано выше; в-третьих - в публикации отсутствует указание на то, что этот способ применим для школьников, проживающих в условиях Заполярья.However, this well-known method, firstly, establishes a state of stress that has already taken place, i.e. not in the early stages of its formation; and secondly, it establishes only one of the components of stress - oxidative stress, while the formation of the "polar stress syndrome" as a whole is affected by a number of factors, as mentioned above; thirdly, there is no indication in the publication that this method is applicable to schoolchildren living in the conditions of the Arctic.

При этом из уровня техники не были выявлены известные способы установления предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.At the same time, known methods for establishing a predisposition to the formation of a "polar stress syndrome" in schoolchildren aged 7-13 years old living in the conditions of the Arctic have not been identified from the prior art, so it is not possible to make a choice of the closest analogue to the claimed object.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении достоверности выявления предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, с обеспечением возможности в последующем судить о развитии таких состояний у детей уже на ранних стадиях его формирования.The technical result achieved by the invention is to ensure the reliability of identifying a predisposition to the formation of "polar stress syndrome" in schoolchildren 7-13 years old living in the Arctic, with the possibility of subsequently judging the development of such conditions in children already at the early stages of its formation .

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом установления предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, заключающийся в том, что отбирают у школьника пробу крови и пробу буккального эпителия, осуществляют определение в пробе крови относительного содержания лимфоцитов CD3+CD95+ и уровень дофамина, осуществляют выделение из пробы буккального эпителия дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК, затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции ПЦР проводят генотипирование полиморфизма генов TNF и ANKK1/DRD2, используя в качестве праймера участок ДНК путем исследования генотипов гена TNF G308A (rs1800629), устанавливая при этом для указанного гена генотип GG, и гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), устанавливая при этом для указанного гена генотип ТТ, и при одновременном выполнении следующих условий: наличием комбинации GG генотипа гена TNF G308A (rs1800629), а также генотипа ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), повышения содержания относительных лимфоцитов CD3+CD95+ в крови по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 15-25%, в 1,2 и более раз, и повышения уровня дофамина по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 5,6-44 пг/см3, в 1,7 и более раз, делают вывод о наличии предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников, проживающих в условиях Заполярья.The specified technical result is achieved by the proposed method of establishing a predisposition to the formation of "polar tension syndrome" in schoolchildren 7-13 years old living in the conditions of the Arctic, which consists in taking a blood sample and a sample of the buccal epithelium from the student, determining the relative content of lymphocytes in the blood sample CD3+CD95+ and dopamine levels, DNA is isolated from a sample of buccal epithelium of deoxyribonucleic acid, then genotyping of the TNF and ANKK1/DRD2 gene polymorphisms is carried out on a detecting amplifier using a PCR polymerase chain reaction, using a DNA region as a primer by examining the genotypes of the TNF G308A gene ( rs1800629), while establishing the GG genotype for the specified gene, and the ANKK1 / DRD2 C2137T gene (rs1800497), while establishing the TT genotype for the specified gene, and while simultaneously fulfilling the following conditions: the presence of a combination of the GG genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), and as well as the TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497), an increase in the content of relative CD3+CD95+ lymphocytes in the blood compared to the upper limit of the physiological norm equal to 15-25%, by 1.2 or more times, and an increase in the level of dopamine compared to the upper limit of the physiological norm, equal to 5.6-44 pg / cm 3 , by 1.7 or more times, they conclude that there is a predisposition to the formation of the “polar stress syndrome” in schoolchildren living in the conditions of the Arctic.

Предлагаемый технический результат достигается благодаря следующему.The proposed technical result is achieved due to the following.

В качестве критериев реализации предрасположенности к установления формирования «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, рекомендуется использовать генотипы генов-кандидатов: генотип GG гена фактор некроза опухоли TNF G308A (rs1800629) и генотип ТТ гена дофаминового рецептора ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497).As criteria for the implementation of the predisposition to establish the formation of the "polar tension syndrome" in schoolchildren aged 7-13 years old living in the Arctic, it is recommended to use the genotypes of candidate genes: the GG genotype of the tumor necrosis factor gene TNF G308A (rs1800629) and the TT genotype of the dopamine receptor gene ANKK1 /DRD2 C2137T (rs1800497).

Ген TNF - фактор некроза опухоли, представляет собой адипокин и цитокин. TNF является членом суперсемейства TNF, которое состоит из различных трансмембранных белков с гомологичным доменом TNF. Как адипокин, TNF способствует резистентности к инсулину и связан с диабетом 2 типа, вызванным ожирением. Как цитокин, TNF используется иммунной системой для передачи сигналов клеткам. Если макрофаги (определенные лейкоциты) обнаруживают инфекцию, они высвобождают TNF, чтобы предупредить другие клетки иммунной системы как часть воспалительной реакции.The TNF gene, tumor necrosis factor, is an adipokine and a cytokine. TNF is a member of the TNF superfamily, which consists of various transmembrane proteins with a TNF homologous domain. As an adipokine, TNF contributes to insulin resistance and is associated with obesity-induced type 2 diabetes. As a cytokine, TNF is used by the immune system to signal cells. If macrophages (certain white blood cells) detect an infection, they release TNF to alert other cells of the immune system as part of the inflammatory response.

Передача сигналов TNF происходит через два рецептора: TNFR1 и TNFR2. TNFR1 конститутивно экспрессируется на большинстве типов клеток, тогда как TNFR2 ограничивается в основном эндотелиальными, эпителиальными и подмножествами иммунных клеток. Передача сигналов TNFR1 имеет тенденцию быть провоспалительной и апоптотической, тогда как передача сигналов TNFR2 является противовоспалительной и способствует пролиферации клеток. Подавление передачи сигналов TNFR1 имеет важное значение для лечения аутоиммунных заболеваний, тогда как передача сигналов TNFR2 способствует заживлению ран.TNF signaling occurs through two receptors: TNFR1 and TNFR2. TNFR1 is constitutively expressed on most cell types, while TNFR2 is limited mainly to endothelial, epithelial, and immune cell subsets. TNFR1 signaling tends to be pro-inflammatory and apoptotic, while TNFR2 signaling is anti-inflammatory and promotes cell proliferation. Suppression of TNFR1 signaling is important for the treatment of autoimmune diseases, while TNFR2 signaling promotes wound healing.

Аллельное состояние гена TNF предусматривает следующие его состояния: гомозиготное - GG или АА, или гетерозиготное - GA.The allelic state of the TNF gene provides for the following states: homozygous - GG or AA, or heterozygous - GA.

В процессе исследования было установлено, что на фоне наличия типичного гомозиготного полиморфизма GG гена TNF G308A (rs1800629) присутствуют высокие значения содержания рецептора клеточной смерти - лимфоциты CD3+CD95+, кодирующие синтез фактора некроза опухоли, частью рецептора которого является рецепция CD95+. Физиологический смысл данного иммунорегуляторного сценария в условиях Крайнего Севера связан с ускорением обменных и иммунных процессов быстрой гибели и смены клеточных фенотипов, отражающих необходимость компенсации энергетических потерь и поддержания повышенного уровня цитокиновых противовоспалительных профилей, что сопровождается постоянным воспалением, иммунорегуляторным стрессом и депрессией.During the study, it was found that against the background of the presence of a typical homozygous GG polymorphism of the TNF G308A (rs1800629) gene, there are high levels of the cell death receptor - CD3+CD95+ lymphocytes encoding the synthesis of tumor necrosis factor, part of the receptor of which is CD95+ reception. The physiological meaning of this immunoregulatory scenario in the conditions of the Far North is associated with the acceleration of metabolic and immune processes of rapid death and a change in cell phenotypes, reflecting the need to compensate for energy losses and maintain an elevated level of cytokine anti-inflammatory profiles, which is accompanied by constant inflammation, immunoregulatory stress and depression.

Также в качестве диагностического критерия в заявляемом способе предлагается использовать наличие гена ANKK1/DRD2. На регуляцию экспрессии гена ANKK1 оказывает влияние ген DRD2, локализующийся с ним рядом. Один из полиморфных локусов гена ANKK1 располагается в позиции 2137 в 8-м экзоне, в нем может происходить замена цитозина (С) на тимин (Т). Данный участок называется генетическим маркером С2137Т, или Taq1A (rs1800497 - номер по dbSNP).Also, as a diagnostic criterion in the proposed method, it is proposed to use the presence of the ANKK1/DRD2 gene. The regulation of the expression of the ANKK1 gene is influenced by the DRD2 gene located next to it. One of the polymorphic loci of the ANKK1 gene is located at position 2137 in the 8th exon; cytosine (C) can be replaced by thymine (T) in it. This region is called the genetic marker C2137T, or Taq1A (rs1800497 - dbSNP number).

Ген DRD2 кодирует рецептор дофамина - белок, располагающийся на поверхности нейронов, сопряженный с G-белками и запускающий каскад реакций внутри клетки под воздействием дофамина - «гормона удовольствия». Нарушение работы дофаминергической системы ассоциировано с неврологическими и психическими заболеваниями.The DRD2 gene encodes the dopamine receptor, a protein located on the surface of neurons, coupled to G-proteins and triggering a cascade of reactions inside the cell under the influence of dopamine, the “pleasure hormone”. Violation of the dopaminergic system is associated with neurological and mental diseases.

В настоящее время отмечена связь полиморфизма rs1800497 с девиантным поведением, предрасположенностью к алкоголизму, наркомании, табакокурению, развитию психозов, шизофрении и маниакально-депрессивным расстройствам, болезнью Паркинсона, двигательным расстройствам, мигрени и т.д. Это связано с тем, что при наличии полиформизма rs1800497 (аллель Т) происходит уменьшение плотности D2- дофаминовых рецепторов во всех областях полосатого тела головного мозга. Также выявлена зависимость полиморфизма rs1800497 с вариантами гена FTO ("Fat mass and obesity-associated protein"), при этом может быть повышен риск ожирения и развития диабетаAt present, the association of rs1800497 polymorphism with deviant behavior, predisposition to alcoholism, drug addiction, tobacco smoking, the development of psychosis, schizophrenia and manic-depressive disorders, Parkinson's disease, movement disorders, migraine, etc. has been noted. This is due to the fact that in the presence of rs1800497 polyformism (T allele), there is a decrease in the density of D2 dopamine receptors in all areas of the striatum of the brain. Also, the dependence of the rs1800497 polymorphism with variants of the FTO gene ("Fat mass and obesity-associated protein") was found, while the risk of obesity and diabetes may be increased.

Дофамин является медиатором симпато-адреналовой системы. Он выделяется в ответ на стресс, в том числе на холод, для адаптации и мобилизации энергетических резервов организма. Обнаружили, что у жителей Ямало-Ненецкого автономного округа повышенная активность щитовидной железы и выше уровень дофамина.Dopamine is a mediator of the sympathetic-adrenal system. It is released in response to stress, including cold, to adapt and mobilize the body's energy reserves. It was found that residents of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug have an increased activity of the thyroid gland and a higher level of dopamine.

Установленный преимущественный в подростковой популяции Заполярья вариантный гомозиготный генотип ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), сопряженный с низкой экспрессией рецептора дофамина, снижением плотности D2 рецепторов, что приводит к избыточному содержанию лиганда в сыворотке из-за разряженной рецепции и компенсаторно увеличивает эффекты, связанные со стимулированным потреблением пищи и дополнительной энергетической компенсацией, что однако одновременно является фактором постоянного поддержания высокой стрессовой готовности и формирования депрессии («синдрома полярного напряжения»).The variant homozygous TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497), which is predominant in the adolescent population of the Arctic, was established predominantly in the adolescent population of the Arctic, associated with low expression of the dopamine receptor, a decrease in the density of D2 receptors, which leads to an excess content of the ligand in the serum due to a discharged reception and compensatory increases the effects associated with stimulated food intake and additional energy compensation, which, however, is also a factor in the constant maintenance of high stress readiness and the formation of depression (“polar tension syndrome”).

Благодаря использованию в качестве исследуемого материала буккального эпителия (пробы биологического материала со слизистой щеки), обеспечивается простота и надежность исследований, а также получение нужной информативности в плане выделения из указанной пробы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и посредством полимеразной цепной реакции (ПЦР) проведения генотипирования полиморфизма указанных генов TNF и гена ANKK1/DRD2. При этом предлагается использовать в качестве праймера участок ДНК гена TNF G308A (rs1800629) и гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), устанавливая при этом для первого гена генотип GG, а для второго гена - генотип ТТ.Due to the use of buccal epithelium (biological material samples from the buccal mucosa) as the test material, simplicity and reliability of studies are ensured, as well as obtaining the necessary information in terms of isolating deoxyribonucleic acid (DNA) from the specified sample and using polymerase chain reaction (PCR) to perform genotyping of polymorphism these TNF genes and the ANKK1/DRD2 gene. In this case, it is proposed to use a DNA segment of the TNF G308A gene (rs1800629) and the ANKK1/DRD2 C2137T gene (rs1800497) as a primer, while establishing the GG genotype for the first gene, and the TT genotype for the second gene.

Причем из уровня техники неизвестны методы выявления предрасположенности к развитию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, с использованием одновременно именно полиморфизмов этих генов.Moreover, from the prior art, methods for detecting a predisposition to the development of "polar stress syndrome" in schoolchildren aged 7-13 living in the conditions of the Arctic are unknown, using at the same time precisely the polymorphisms of these genes.

При оценке высокой степени предрасположенности к развитию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, были также определены в пробе крови такие лабораторные показатели, как содержание лимфоцитов CD3+CD95+ (связь с геном TNF G308A (rs1800629), и уровень дофамина в пробе крови школьника (связь с геном ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497).When assessing a high degree of predisposition to the development of the "polar tension syndrome" in schoolchildren aged 7-13 years old living in the conditions of the Arctic, such laboratory indicators as the content of CD3 + CD95 + lymphocytes were also determined in the blood sample (connection with the TNF G308A gene (rs1800629), and the level of dopamine in a blood sample of a schoolchild (relationship with the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497).

Именно благодаря расширению информационных показателей, связанных с полиморфными вариантами указанных генов, будет обеспечена точность потенциального появления возникновения «синдрома полярного напряжения» у ребенка.It is thanks to the expansion of information indicators associated with polymorphic variants of these genes that the accuracy of the potential appearance of the occurrence of the “polar tension syndrome” in a child will be ensured.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.Based on the foregoing, it can be concluded that the set technical result is achieved through a set of operations of the proposed method, their sequence and modes of its implementation.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

1. Проводят отбор группы школьников 7-13 лет одной этнической популяции. Затем проводят отбор пробы крови у обследуемого ребенка - для определения содержание относительных лимфоцитов CD3+CD95+ в крови и уровня дофамина. Указанные показатели определяют:1. A group of schoolchildren aged 7-13 from the same ethnic population is selected. Then, a blood sample is taken from the child being examined to determine the content of relative CD3+CD95+ lymphocytes in the blood and the level of dopamine. These indicators determine:

- лимфоциты CD3+CD95+- методом проточной цитометрии на проточном цитометре «FACSCalibur» (Becton Dickinson, США), используя панели меченых моноклональных антител согласно Методике, изложенной в Е.R. Polosukhina, S.V. Kusnetsov, Т.N. Zabotina, A.D. Shirin, G.I. Kaletin, D. Yu. Blokhin, A.G. Turkina, N.V. Tsvetaeva, N.P. Logatcheva, M.R. Tenuta, Yu. V. Shishkin, Z.G. Kadagidze, N.V. Khoroshko, M.A. Volkova & A. Yu. Baryshnikov. CD95 (Fas/APO-1) Antigen Expression on the Cells of Myelodysplastic Syndromes, Acute Myelogenous Leukemia, and Chronic Myelogenous Leukemia Patients // Acute Leukemias VII Experimental Approaches and Novel Therapies Hiddemann et al. (eds) Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 1998. - p.96 https://link-springer-com.translate.goog/chapter/10.1007/978-3-642-71960-814?error=cookies_not_supported&error:=cookies_not_supported&code=05011daf-110d-49d4-aa6f-5a587c69d41f&code=35f8c998-24a7-449e-8698-3b8ffle7568dc&_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru- CD3+CD95+ lymphocytes by flow cytometry on a FACSCalibur flow cytometer (Becton Dickinson, USA), using panels of labeled monoclonal antibodies according to the Method set out in E.R. Polosukhina, S.V. Kusnetsov, T.N. Zabotina, A.D. Shirin, G.I. Kaletin, D. Yu. Blokhin, A.G. Turkina, N.V. Tsvetaeva, N.P. Logatcheva, M.R. Tenuta, Yu. V. Shishkin, Z.G. Kadagidze, N.V. Khoroshko, M.A. Volkova & A. Yu. Baryshnikov. CD95 (Fas/APO-1) Antigen Expression on the Cells of Myelodysplastic Syndromes, Acute Myelogenous Leukemia, and Chronic Myelogenous Leukemia Patients // Acute Leukemias VII Experimental Approaches and Novel Therapies Hiddemann et al. (eds) Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 1998. - p.96 https://link-springer-com.translate.goog/chapter/10.1007/978-3-642-71960-814?error=cookies_not_supported&error:=cookies_not_supported&code=05011daf-110d-49d4-aa6f- 5a587c69d41f&code=35f8c998-24a7-449e-8698-3b8ffle7568dc&_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=en&_x_tr_hl=en

- уровень дофамина методом иммуноферментного анализа согласно инструкции к коммерческому набору Dopamine ELISA Fast Track (Labor Diagnostika Nord GmbH, Германия).- dopamine level by enzyme immunoassay according to the instructions for the Dopamine ELISA Fast Track commercial kit (Labor Diagnostika Nord GmbH, Germany).

Устанавливают, имеется ли превышение концентрации лимфоцитов CD3+CD95+ в крови и уровня дофамина в пробе крови над их физиологической нормой (физиологическая норма лимфоцитов CD3+CD95+ равна 15-25%; физиологическая норма дофамина равна 5,6 - 44 пг/см3).It is established whether there is an excess of the concentration of CD3+CD95+ lymphocytes in the blood and the level of dopamine in the blood sample over their physiological norm (the physiological norm of CD3+CD95+ lymphocytes is 15-25%; the physiological norm of dopamine is 5.6 - 44 pg/cm 3 ).

2. Также у указанного ребенка отбирают пробу буккального эпителия (в виде мазка со слизистой оболочки щеки). После забора материала тампон (рабочую часть зонда с ватным тампоном) помещают в стерильную пробирку типа «Эппендорф» с 500 мкл транспортной среды (стерильный 0,9%-ный раствор NaCl). Пробирку с раствором и рабочей частью зонда закрывают.2. Also, a sample of the buccal epithelium is taken from the specified child (in the form of a smear from the buccal mucosa). After taking the material, the swab (the working part of the probe with a cotton swab) is placed in a sterile Eppendorf tube with 500 μl of the transport medium (sterile 0.9% NaCl solution). The test tube with the solution and the working part of the probe is closed.

Далее производят выделение ДНК из пробы. Для этого пробы в количестве 100 мкл лизируют 300 мкл лизирующего раствора, представляющего собой 0,5%-ный раствор саркозила и протеиназы К (20 мг/мл) в ацетатном буфере (рН 7,5). Затем добавляют сорбент (каолин) и последовательными процедурами промывки отмывают фосфатно-солевым буфером (рН 7,2) пробы от белков и смесью изопропиловый спирт: ацетон от липидов. Нуклеиновые кислоты остаются при этом на сорбенте. Далее адсорбированные на сорбенте ДНК из пробы экстрагируют ТЕ-буфером, представляющим собой смесь 10 мМ трис-HCl и 1 мМ ЭДТА (рН 8,0). Экстракт подвергают центрифугированию. После центрифугирования пробирки надосадочная жидкость содержит очищенную ДНК.Next, DNA is isolated from the sample. For this, samples in an amount of 100 μl are lysed with 300 μl of a lysing solution, which is a 0.5% solution of sarcosyl and proteinase K (20 mg/ml) in acetate buffer (pH 7.5). Then a sorbent (kaolin) is added and the samples are washed with phosphate-buffered saline (pH 7.2) from proteins and a mixture of isopropyl alcohol: acetone from lipids by successive washing procedures. Nucleic acids remain on the sorbent. Next, the DNA adsorbed on the sorbent from the sample is extracted with a TE buffer, which is a mixture of 10 mM Tris-HCl and 1 mM EDTA (pH 8.0). The extract is subjected to centrifugation. After centrifuging the tube, the supernatant contains purified DNA.

Полученный материал готов к постановке полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР проводят на детектирующем амплификаторе с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» с использованием готовых наборов праймеров и зондов производства ЗАО «Синтол», Россия, в котором в качестве праймеров использовались участки ДНК гена TNF G308A (rs1800629) и гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497).The resulting material is ready for the polymerase chain reaction (PCR). PCR is carried out on a detecting amplifier with real-time hybridization-fluorescence detection using ready-made sets of primers and probes manufactured by Sintol CJSC, Russia, in which DNA regions of the TNF G308A gene (rs1800629) and the ANKK1/DRD2 gene were used as primers C2137T (rs1800497).

Проводят реакцию амплификации, это достигается тем, что для исследования аллельного состояния каждого гена у отдельного ребенка готовят свою реакционную смесь. В каждую пробирку вносят 0,1 мкл готовой смеси праймеров (принятый в генетике термин, обозначающий конечные нуклеотиды с меткой, ограничивающие (отрезающие) амплифицируемую цепочку нуклеотидов гена) и зондов для выбранных гена TNF G308A (rs1800629) и гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497) (использованы Наборы реагентов для определения полиморфизма TNF G308A (rs1800629 и гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497) ЗАО «Синтол», Россия). В каждую пробирку добавляют остальные компоненты необходимые для осуществления ПЦР: нуклеотиды (дезоксинуклеозидтрифосфаты: по 10 мМ дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ), буфера (100 мМ трис-HCl-буфера, 500 мМ KCl, 40 мМ MgCl2) и Tag F-полимеразы. Вносят пробу в количестве 10 мкл. Таким образом, общий объем реакционной смеси составляет 25 мкл. Каждая пробирка плотно закрывается пробкой и устанавливается в амплификатор.An amplification reaction is carried out, this is achieved by preparing their own reaction mixture to study the allelic state of each gene in an individual child. 0.1 µl of the prepared mixture of primers (a term accepted in genetics for end labeled nucleotides that limit (cut off) the amplifiable chain of nucleotides of the gene) and probes for the selected TNF G308A gene (rs1800629) and the ANKK1/DRD2 C2137T gene (rs1800497) are added to each tube. ) (we used Reagent kits for the determination of polymorphism TNF G308A (rs1800629 and gene ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497) ZAO Syntol, Russia). The remaining components necessary for PCR are added to each tube: nucleotides (deoxynucleoside triphosphates: 10 mM dATP, dTTP , dGTP, dCTP), buffer (100 mM Tris-HCl buffer, 500 mM KCl, 40 mM MgCl 2 ) and Tag F-polymerase. A 10 µl sample is added. Thus, the total volume of the reaction mixture is 25 µl. Each the test tube is tightly closed with a stopper and installed in the cycler.

При проведении ПЦР амплификацию и детекцию проводят на детектирующем амплификаторе CFX96 фирмы Bio-Rad.When conducting PCR, amplification and detection are carried out on a CFX96 detection cycler from Bio-Rad.

Используется универсальная программа амплификации, подобранная производителем реактивов. Она включает в себя несколько этапов: 1 этап - активация TaqF-полимеразы (режим «горячего старта») продолжается 15 мин при 95°С; 2 этап - установочные циклы амплификации без измерения флуоресценции (5 циклов); 3 этап - рабочие циклы амплификации с измерением флюоресценции (40 циклов).A universal amplification program selected by the reagent manufacturer is used. It includes several stages: stage 1 - activation of TaqF polymerase ("hot start" mode) lasts 15 minutes at 95°C; stage 2 - amplification setup cycles without fluorescence measurement (5 cycles); Stage 3 - working cycles of amplification with fluorescence measurement (40 cycles).

Каждый цикл амплификации включает в себя денатурацию ДНК (5 с при 95°С), отжиг праймеров (20 с при 60°С) и саму реакцию полимеризации ДНК (15 с при 72°С).Each amplification cycle includes DNA denaturation (5 s at 95°C), primer annealing (20 s at 60°C), and the DNA polymerization reaction itself (15 s at 72°C).

Регистрация сигнала флюоресценции, возникающего при накоплении продуктов амплификации участков ДНК проводится в режиме «реального времени» после стадии отжига праймеров для выбранных генов по каналу VIC - для детекции одного из аллельных вариантов генов, и по каналу FAM - для альтернативного варианта.The registration of the fluorescence signal arising from the accumulation of amplification products of DNA sections is carried out in the "real time" mode after the stage of primer annealing for selected genes via the VIC channel - for the detection of one of the allelic variants of the genes, and via the FAM channel - for an alternative variant.

Результаты интерпретируются на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флюоресценции с установленной на заданном уровне пороговой линией, что соответствует наличию (или отсутствию) значения порогового цикла (N) в соответствующей графе в таблице результатов, отображаемой в программном обеспечении для амплификатора CFX96.The results are interpreted based on the presence (or absence) of the intersection of the fluorescence curve with the threshold set at a given level, which corresponds to the presence (or absence) of the cycle threshold (N) value in the corresponding column in the results table displayed in the CFX96 cycler software.

По соотношению пороговых циклов, полученных по двум каналам детекции, определяют состояние гена TNF в исследуемом участке ДНК G308A (rs1800629), а также гена ANKK1/DRD2 в исследуемом участке ДНК С2137Т (rs1800497) (метод аллельной дискриминации). Возможных вариантов состояния гена было два: гомозиготное - в случае, когда одно из значений порогового цикла не определяется (ниже пороговой линии) и гетерозиготное - в случае, когда получено два значения пороговых циклов и по этим каналам получены параболические кривые флюоресценции. В зависимости от того, накопление какого продукта амплификации происходит в реакции, устанавливается типичное гомозиготное (GG), или вариантное гомозиготное (АА) состояние, или гетерозиготное (GA) состояние гена TNF G308A (rs1800629), а также устанавливается типичное гомозиготное (СС), или вариантное гомозиготное (ТТ) состояние, или гетерозиготное (СТ) состояние гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497).The state of the TNF gene in the studied DNA region G308A (rs1800629) and the state of the ANKK1/DRD2 gene in the studied DNA region C2137T (rs1800497) are determined by the ratio of threshold cycles obtained from two detection channels (allelic discrimination method). There were two possible variants of the state of the gene: homozygous, in the case when one of the values of the threshold cycle is not determined (below the threshold line) and heterozygous, in the case when two values of the threshold cycles were obtained and parabolic fluorescence curves were obtained through these channels. Depending on the accumulation of which amplification product occurs in the reaction, a typical homozygous (GG), or variant homozygous (AA) state, or a heterozygous (GA) state of the TNF G308A (rs1800629) gene is established, and a typical homozygous (CC) is also established. or variant homozygous (TT) state, or heterozygous (CT) state of the ANKK1/DRD2 C2137T (rs1800497) gene.

3. И при выполнении следующих условий: при одновременном наличии комбинации GG генотипа гена TNF G308A (rs1800629), а также генотипа ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), при повышении содержания относительных лимфоцитов CD3+CD95+ в крови по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 15-25%, в 1,2 и более раза, и при повышении уровня дофамина по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 5,6-44 пг/см3, в 1,7 и более раз, делают вывод о высокой предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников, проживающих в условиях Заполярья.3. And under the following conditions: with the simultaneous presence of a combination of the GG genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as the TT genotype of the ANKK1 / DRD2 gene С2137Т (rs1800497), with an increase in the content of relative CD3 + CD95 + lymphocytes in the blood compared to the upper limit of the physiological norm equal to 15-25%, 1.2 or more times, and with an increase in the level of dopamine compared with the upper limit of the physiological norm, equal to 5.6-44 pg / cm 3 , 1.7 or more times, they conclude about a high predisposition to the formation of the “polar stress syndrome” among schoolchildren living in the conditions of the Arctic.

При проведении испытаний по реализации предлагаемого способа были сформированы две группы детей, первая - группа наблюдения - постоянно проживающих на территории Заполярья (город Норильск): школьники возраста 7-13 лет, у которых по результатам проведенного нейропсихологического тестирования (тест STROOP) установлено достоверное снижение показателей образной памяти, числовой памяти, уровня внимания, наличие раздражительности, плаксивости, нарушения сна, частых головных болей, эмоциональной нестабильности. Группа сравнения также из детей - школьников возраста 7-13 лет, проживающих вне условий формирования «синдрома полярного напряжения» (г. Братск), у которых по результатам проведенного нейропсихологического тестирования (тест STROOP) не установлено снижение показателей образной памяти, числовой памяти, а также уровня внимания, в анамнезе отсутствовали жалобы на наличие раздражительности, плаксивости, нарушения сна, частых головных болей, эмоциональной нестабильности.When conducting tests on the implementation of the proposed method, two groups of children were formed, the first - the observation group - permanently residing in the Arctic (the city of Norilsk): schoolchildren aged 7-13 years, who, according to the results of the neuropsychological testing (STROOP test), found a significant decrease in indicators figurative memory, numerical memory, level of attention, the presence of irritability, tearfulness, sleep disturbances, frequent headaches, emotional instability. The comparison group also included children - schoolchildren aged 7-13 years old, living outside the conditions of the formation of the "polar tension syndrome" (Bratsk), who, according to the results of the neuropsychological testing (STROOP test), did not show a decrease in figurative memory, numerical memory, and also the level of attention, in the anamnesis there were no complaints about the presence of irritability, tearfulness, sleep disturbances, frequent headaches, emotional instability.

В группу наблюдения вошли 154 ребенка. В группу сравнения вошли 103 ребенка. Группы исследования были сопоставимы по возрасту, полу, этническому составу, сопутствующей патологии, социально-экономическому уровню семьи, качеству и составу питания.The observation group included 154 children. The comparison group included 103 children. The study groups were comparable in terms of age, gender, ethnic composition, comorbidity, socioeconomic level of the family, quality and composition of nutrition.

У всех обследуемых детей была взята проба венозной крови, исследование которых проводилось по вышеуказанной схеме. Также была взята проба буккального эпителия для установления по реакции ПЦР полиморфизма исследуемых генов.A sample of venous blood was taken from all the examined children, the study of which was carried out according to the above scheme. A sample of the buccal epithelium was also taken to determine the polymorphism of the studied genes by the PCR reaction.

Данные, полученные в результате исследований для детей из группы наблюдения и группы сравнения, приведены в таблице 1.The data obtained as a result of studies for children from the observation group and the comparison group are shown in Table 1.

Данные, приведенные в таблице 1, показывают следующее. У школьников - пациентов 1-4 (дети из группы наблюдения) таблицы 1, было установлено наличие жалоб в виде плаксивости, раздражительности, тревожности и перепадов настроения особенностей социальных и поведенческих реакций, указывающих на формирование у них «синдрома полярного напряжения», негативное отклонение показателей нейропсихологического тестирования (тест STROOP) от аналогичных значений контингента группы сравнения, проживающего вне условий северного стресса - снижение показателей образной памяти, числовой памяти, а также уровня внимания. И у этих пациентов 1-4 присутствовала комбинации GG генотипа гена TNF G308A (rs1800629), а также генотипа ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), высокое содержание относительных лимфоцитов CD3+CD95+ в крови по сравнению с верхней границей физиологической нормы в 1,2 - 1,56 раза, высокий уровень дофамина по сравнению с верхней границей физиологической нормы в 1,7 - 1,84 раза. Т.е. этим подтверждается достоверная связь предложенных в заявляемом способе прогностических критериев с риском наступления ««синдрома полярного напряжения»» у обследованных школьников.The data shown in Table 1 shows the following. In schoolchildren - patients 1-4 (children from the observation group) of Table 1, it was found that there were complaints in the form of tearfulness, irritability, anxiety and mood swings, features of social and behavioral reactions indicating the formation of a "polar tension syndrome" in them, a negative deviation of indicators neuropsychological testing (STROOP test) from similar values of the contingent of the comparison group living outside the conditions of northern stress - a decrease in figurative memory, numerical memory, as well as the level of attention. And in these patients 1-4, there was a combination of the GG genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as the TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene C2137T (rs1800497), a high content of relative CD3+CD95+ lymphocytes in the blood compared to the upper limit of the physiological norm of 1, 2 - 1.56 times, a high level of dopamine compared to the upper limit of the physiological norm by 1.7 - 1.84 times. Those. this confirms the reliable connection of the prognostic criteria proposed in the claimed method with the risk of the onset of the "polar stress syndrome" in the examined schoolchildren.

У школьников 5-14 таблицы 1 отсутствовало наличие у них проявлений «синдрома полярного напряжения». И исследования показали, что для них нехарактерно наличие указанных прогностических критериев, т.е. у них отсутствовала одновременная комбинации GG генотипа гена TNF G308A (rs1800629), а также генотипа ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), а также отсутствовало повышенное содержание лимфоцитов (выше границ физиологической нормы более чем в 1,2 раза) и уровня дофамина (выше границ физиологической нормы более чем в 1,7 раза).Schoolchildren 5-14 of Table 1 did not have manifestations of the “polar tension syndrome”. And studies have shown that the presence of these prognostic criteria is uncharacteristic for them, i.e. they did not have a simultaneous combination of the GG genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as the TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497), and also there was no increased content of lymphocytes (more than 1.2 times higher than the physiological norm) and dopamine levels ( above the limits of the physiological norm by more than 1.7 times).

Таким образом, установлены высокие значения содержания рецептора клеточной смерти CD95+ на фоне наличия типичного гомозиготного полиморфизма GG гена TNF G308A (rs1800629), кодирующего синтез фактора некроза опухоли, частью рецептора которого является рецепция CD95+, физиологический смысл данного иммунорегуляторного сценария в условиях Крайнего Севера связан с ускорением обменных и иммунных процессов быстрой гибели и смены клеточных фенотипов, отражающих необходимость компенсации энергетических потерь и поддержания повышенного уровня цитокиновых провоспалительных профилей, что сопровождается постоянным воспалением, иммунорегуляторным стрессом и депрессией («синдрома полярного напряжения»).Thus, high levels of the cell death receptor CD95+ have been established against the background of the presence of a typical homozygous GG polymorphism of the TNF G308A gene (rs1800629), which encodes the synthesis of tumor necrosis factor, part of the receptor of which is the reception of CD95+, the physiological meaning of this immunoregulatory scenario in the conditions of the Far North is associated with an acceleration metabolic and immune processes of rapid death and a change in cell phenotypes, reflecting the need to compensate for energy losses and maintain an elevated level of cytokine pro-inflammatory profiles, which is accompanied by constant inflammation, immunoregulatory stress and depression (“polar tension syndrome”).

Одновременно наблюдается повышенная экспрессия нейротрансмиттера дофамина в сыворотке крови, который принадлежит к семейству катехоламинов, осуществляющих регуляцию кровяного давления, процесса терморегуляции, поведенческих и эмоциональных процессов, необходимость в которых в условиях Крайнего Севера возрастает.At the same time, there is an increased expression of the neurotransmitter dopamine in the blood serum, which belongs to the catecholamine family, which regulates blood pressure, thermoregulation, behavioral and emotional processes, the need for which increases in the conditions of the Far North.

Установлен преимущественный в подростковой популяции Заполярья (7-13 лет) вариантный гомозиготный генотип ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), сопряженный с низкой экспрессией рецептора дофамина, снижением плотности D2 рецепторов, что приводит к избыточному содержанию лиганда в сыворотке из-за разряженной рецепции и компенсаторно увеличивает эффекты, связанные со стимулированным потреблением пищи и дополнительной энергетической компенсацией, что одновременно является фактором поддержания постоянной высокой стрессовой готовности и формирования депрессии («синдрома полярного напряжения»).A variant homozygous TT genotype of the ANKK1/DRD2 C2137T (rs1800497) gene, predominant in the adolescent population of the Arctic (7-13 years), was established, associated with low expression of the dopamine receptor, a decrease in the density of D2 receptors, which leads to an excessive content of the ligand in the serum due to discharged reception and compensatory increases the effects associated with stimulated food intake and additional energy compensation, which at the same time is a factor in maintaining a constant high stress readiness and the formation of depression (“polar tension syndrome”).

Для иллюстрации реализации предлагаемого способа приведены два примера по конкретным пациентам одного возраста и этнической принадлежности.To illustrate the implementation of the proposed method, two examples are given for specific patients of the same age and ethnicity.

Пример 1. Пациент, 10 лет, русский. Родился и постоянно проживает на территории Заполярья (г. Норильск) 690 Северной широты. В анамнезе отсутствовали признаки, указывающие на проявления «синдрома полярного напряжения». Однако в пробе буккального эпителия пациента установлено наличие типичного гомозиготного полиморфизма GG гена TNF G308A (rs1800629), а также вариантного гомозиготного генотипа ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497). В пробе крови было установлено, что содержание рецептора клеточной смерти CD3+CD95+ - иммунного маркера формирующегося стресса - 35%, т.е. выше диапазона нормы (15-25%) более чем в 1,2 раза. Повышена экспрессия нейротрансмиттера дофамина в сыворотке крови - маркера поведенческих и эмоциональных процессов и формирования депрессии - 80 пг/мл, т.е. выше диапазона нормы (5,6-44 пг/мл) более чем в 1,7 раза. Это позволило прогнозировать риск развития в будущем у данного ребенка «синдрома полярного напряжения». Наблюдение за указанным ребенком в течение 12 месяцев показало, что в течение этого времени постепенно сформировались стрессовые реакции на фоне иммунного воспаления и ускоренной клеточной гибели и избыточной симпатико-катехоламиновой активности нервной системы, проявляющиеся жалобами в виде плаксивости, раздражительности, тревожности и перепадов настроения, изменений результатов нейропсихологического тестирования (тест STROOP) в виде снижения показателей образной памяти, числовой памяти, уровня внимания, а также гиперсимпатикотонией по результатам вариационной пульсометрии, что в итоге привело к депрессии у ребенка в виде «синдрома полярного напряжения».Example 1. Patient, 10 years old, Russian. Born and permanently resides in the Arctic (Norilsk) 69 0 North latitude. In the anamnesis, there were no signs indicating manifestations of the “polar tension syndrome”. However, a typical homozygous GG polymorphism of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as a variant homozygous TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497) was found in the patient's buccal epithelium sample. In a blood sample, it was found that the content of the CD3 + CD95 + cell death receptor - an immune marker of emerging stress - was 35%, i.e. above the normal range (15-25%) more than 1.2 times. Increased expression of the neurotransmitter dopamine in the blood serum - a marker of behavioral and emotional processes and the formation of depression - 80 pg / ml, i.e. above the normal range (5.6-44 pg / ml) by more than 1.7 times. This made it possible to predict the risk of developing the “polar tension syndrome” in this child in the future. Observation of this child for 12 months showed that during this time, stress reactions gradually formed against the background of immune inflammation and accelerated cell death and excessive sympathetic-catecholamine activity of the nervous system, manifested by complaints in the form of tearfulness, irritability, anxiety and mood swings, changes the results of neuropsychological testing (STROOP test) in the form of a decrease in figurative memory, numerical memory, attention level, as well as hypersympathicotonia according to the results of variational pulsometry, which ultimately led to depression in the child in the form of "polar tension syndrome".

Анализируя характеризующие данного школьника вышеприведенные генетические критерии и лабораторные показатели, можно сделать вывод, что у пациента имеются изменения в иммунном профиле в виде гиперреактивности воспалительного процесса по критерию активационного маркера CD3+CD95+, которое характеризует наличие избыточной клеточной гибели, гиперцитокинемии и астении, что лежит в основе иммунного механизма депрессионных нарушений, а также имеется гиперпродукция сывороточного дофамина, что на фоне SNP-дефекта дофаминового рецептора D2 привело к накоплению катехоламина (дофамина), нарушению поведенческих и эмоциональных процессов, гиперсимпатикотонии с формированием депрессии. Это доказывает то, что, согласно предлагаемому способу, у данного пациента верно был спрогнозирован риск формирования «синдрома полярного напряжения».Analyzing the above genetic criteria and laboratory parameters that characterize this student, we can conclude that the patient has changes in the immune profile in the form of hyperreactivity of the inflammatory process according to the criterion of the activation marker CD3 + CD95 +, which characterizes the presence of excessive cell death, hypercytokinemia and asthenia, which lies in based on the immune mechanism of depressive disorders, and there is also hyperproduction of serum dopamine, which, against the background of an SNP defect in the dopamine D2 receptor, led to the accumulation of catecholamine (dopamine), disruption of behavioral and emotional processes, hypersympathicotonia with the formation of depression. This proves that, according to the proposed method, this patient was correctly predicted the risk of forming the "polar tension syndrome".

Пример 2. Пациент, 12 лет, русский, школьник, здоров. Постоянно проживает на территории, не относящейся к Заполярью (г. Братск) 560 Северной широты. Установлено наличие вариантного гомозиготного полиморфизма АА гена TNF G308Ars1800629, а также типичного гомозиготного генотипа СС гена ANKK1/DRD2 С2137Т rs 18004976. Содержание рецептора клеточной смерти CD3+CD95+- иммунного маркера формирующегося стресса - 19%, т.е. в диапазоне нормы (15-25%). Экспрессия нейротрансмиттера дофамина в сыворотке крови - маркера поведенческих и эмоциональных процессов и формирования депрессии - 19 пг/мл, т.е. в диапазоне нормы (5,6-44 пг/мл). Таким образом, установлены нормальные значения рецептора, запускающего клеточную гибель, на фоне вариантного генотипа АА гена TNF G308A (rs1800629), а также соответствующая норме продукция сывороточного дофамина в условиях полиморфно неизмененного гена рецептора дофамина ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497) - генотипа СС, что в совокупности не создает условия формирования стрессовых реакций иммунного генеза и избыточной симпатико-катехоламиновой активности нервной системы, отсутствуют жалобы в виде плаксивости, раздражительности, тревожности и перепадов настроения, а по результатам вариационной пульсометрии наблюдается эйтония, что в итоге не приводит к развитию депрессии в виде «синдрома полярного напряжения».Example 2. Patient, 12 years old, Russian, student, healthy. Permanently resides in a territory that does not belong to the Arctic (Bratsk) 56 0 North latitude. The presence of a variant homozygous AA polymorphism of the TNF G308Ars1800629 gene, as well as a typical homozygous CC genotype of the ANKK1/DRD2 C2137T rs 18004976 gene, was found. in the normal range (15-25%). Expression of the neurotransmitter dopamine in blood serum - a marker of behavioral and emotional processes and the formation of depression - 19 pg / ml, i.e. in the normal range (5.6-44 pg / ml). Thus, normal values of the receptor that triggers cell death were established against the background of the variant AA genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as the production of serum dopamine corresponding to the norm under conditions of the polymorphically unchanged dopamine receptor gene ANKK1/DRD2 C2137T (rs1800497) - the CC genotype, which together, it does not create conditions for the formation of stress reactions of immune genesis and excessive sympathetic-catecholamine activity of the nervous system, there are no complaints in the form of tearfulness, irritability, anxiety and mood swings, and according to the results of variational pulsometry, eutonia is observed, which ultimately does not lead to the development of depression in the form "syndrome of polar tension".

Наблюдение за указанным школьником в течение 12 месяцев показало, что у него не возник «северный стресс», результаты нейропсихологического тестирования (тест STROOP) показали отсутствие нарушений образной памяти, числовой памяти, уровня внимания. То есть, наличие генетической программы одного из патогенетически значимых полиморфизмов гена TNF G308Ars1800629 в виде вариантного генотипа АА, а также наличие типичного генотипа гена рецептора дофамина ANKK1/DRD2 С2137Т rs 18004976 - СС, не приводит к развитию стресса и «синдрома полярного напряжения» у данного пациента.Observation of this student for 12 months showed that he did not experience "northern stress", the results of neuropsychological testing (STROOP test) showed the absence of violations of figurative memory, numerical memory, attention level. That is, the presence of the genetic program of one of the pathogenetically significant polymorphisms of the TNF G308Ars1800629 gene in the form of the AA variant genotype, as well as the presence of the typical genotype of the ANKK1/DRD2 dopamine receptor gene С2137Т rs 18004976 - СС, does not lead to the development of stress and "polar tension syndrome" in this patient.

Таким образом, приведенные данные показывают, что при реализации предлагаемого способа с использованием предлагаемых критериев обеспечивается его назначение.Thus, the above data show that when implementing the proposed method using the proposed criteria, its purpose is ensured.

Заявляемый способ позволяет с достаточной достоверностью установить предвестники формирования депрессии в виде «синдрома полярного напряжения» у школьников-подростков 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, по заявляемым генетическим критериям - комбинации двух генотипов кандидатных генов - генотип GG гена TNF G308Ar (s1800629) и генотип ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), а также повышения содержания относительных лимфоцитов CD3+CD95+ в крови по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 15-25%, в 1,2 и более раз, и повышения уровня дофамина по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 5,6-44 пг/см3, в 1,7 и более раз, и планировать профилактические мероприятия.The claimed method allows to establish with sufficient certainty the precursors of the formation of depression in the form of "polar stress syndrome" in adolescent schoolchildren aged 7-13 years old living in the conditions of the Arctic, according to the claimed genetic criteria - a combination of two genotypes of candidate genes - the GG genotype of the TNF G308Ar gene (s1800629) and TT genotype of the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497), as well as an increase in the content of relative CD3+CD95+ lymphocytes in the blood compared to the upper limit of the physiological norm equal to 15-25%, by 1.2 or more times, and an increase in dopamine levels by compared with the upper limit of the physiological norm, equal to 5.6-44 pg / cm 3 , by 1.7 or more times, and plan preventive measures.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ установления предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников 7-13 лет, проживающих в условиях Заполярья, характеризующийся тем, что отбирают у школьника пробу крови и пробу буккального эпителия, осуществляют определение в пробе крови относительного содержания лимфоцитов CD3+CD95+ и уровень дофамина, осуществляют выделение из пробы буккального эпителия дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК, затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции ПЦР проводят генотипирование полиморфизма генов TNF и ANKK1/DRD2, используя в качестве праймера участок ДНК путем исследования генотипов гена TNF G308A (rs1800629), устанавливая при этом для указанного гена генотип GG, и гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), устанавливая при этом для указанного гена генотип ТТ, и при одновременном выполнении следующих условий: наличием комбинации GG генотипа гена TNF G308A (rs1800629), а также генотипа ТТ гена ANKK1/DRD2 С2137Т (rs1800497), повышения содержания относительных лимфоцитов CD3+CD95+ в крови по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 15-25%, в 1,2 и более раз, и повышения уровня дофамина по сравнению с верхней границей физиологической нормы, равной 5,6-44 пг/см3, в 1,7 и более раз, делают вывод о наличии предрасположенности к формированию «синдрома полярного напряжения» у школьников, проживающих в условиях Заполярья.A method for establishing a predisposition to the formation of a "polar tension syndrome" in schoolchildren aged 7-13 years old living in the conditions of the Arctic, characterized in that a blood sample and a sample of buccal epithelium are taken from the student, the relative content of CD3 + CD95 + lymphocytes and the level of dopamine are determined in the blood sample , extracting deoxyribonucleic acid DNA from a sample of the buccal epithelium, then, using a PCR polymerase chain reaction, genotyping the polymorphism of the TNF and ANKK1/DRD2 genes is carried out on a detecting amplifier using a DNA region as a primer by examining the genotypes of the TNF G308A (rs1800629) gene, while establishing for the specified gene, the GG genotype, and the ANKK1/DRD2 gene С2137Т (rs1800497), while establishing the TT genotype for the specified gene, and while the following conditions are met: the presence of a combination of the GG genotype of the TNF G308A gene (rs1800629), as well as the TT genotype of the ANKK1/ gene DRD2 С2137Т (rs1800497), an increase in the content of relative CD3+CD95+ lymphocytes in the blood compared to the upper limit of the physiological norm equal to 15-25% by 1.2 or more times, and an increase in the level of dopamine compared to the upper limit of the physiological norm equal to 5.6-44 pg/cm 3 , by 1.7 or more times, they conclude that there is a predisposition to the formation of the "polar stress syndrome" in schoolchildren living in the conditions of the Arctic.
RU2022124205A 2022-09-12 Method for establishing a predisposition in the formation of polar stress syndrome in students aged 7-13 years living in the polar regions RU2793062C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793062C1 true RU2793062C1 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508545C1 (en) * 2012-11-21 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for determining individual's sensitivity to oxidative stress

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508545C1 (en) * 2012-11-21 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for determining individual's sensitivity to oxidative stress

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХАСНУЛИН В.И. и др. Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах. Экология человека. 2012; 1: 3-11. ХОАНГ С.З. и др. Влияние полиморфных вариантов DRD2 rs1800497 и HTR2A rs6313 на параметры эффективности антипсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом. Фармакогенетика и фармакогеномика. 2019; 2: 34-35. KOCHETOVA O.V. et al. Association of inflammation gene polymorphism with increased risk of metabolic syndrome in tatar ethnic group. Russian Open Medical Journal. 2022; 11(3): e0305. Accepted 17 May 2022. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wilson et al. Parental origin of Gs alpha gene mutations in Albright's hereditary osteodystrophy.
Szalai et al. Polymorphism in the gene regulatory region of MCP-1 is associated with asthma susceptibility and severity
US10337004B2 (en) Methods and compositions for treating a subject with a SMAD7 antisense oligonucleotide
US20130316338A1 (en) CCR6 As A Biomarker of Alzheimer's Disease
Zavala-Cerna et al. Osteoprotegerin polymorphisms in a Mexican population with rheumatoid arthritis and generalized osteoporosis: A preliminary report
Stavely et al. Divergent adaptations in autonomic nerve activity and neuroimmune signaling associated with the severity of inflammation in chronic colitis
RU2793062C1 (en) Method for establishing a predisposition in the formation of polar stress syndrome in students aged 7-13 years living in the polar regions
CN101809168A (en) Use of CLEC1B for the determination of cardiovascular and thrombotic risk
WO2006117945A1 (en) Method for detecting lipid metabolism disorder, and diagnostic agent for use therein
Belhaj et al. Gene variants, mRNA and NOD1/2 protein levels in Tunisian childhood asthma
Shen et al. Association of EPAS1 and PPARA gene polymorphisms with high-altitude headache in Chinese han population
RU2700565C1 (en) Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum
RU2687731C1 (en) Diagnostic technique in children of asthenic-vegetative syndrome under exposure conditions with aluminum
US20090087845A1 (en) Genetic Markers Of True Low Birth Weight
CN109136391B (en) Kit for evaluating fertility of patient by using ATP6 expression level and application thereof
JP6715526B2 (en) Stress biomarker
RU2461005C1 (en) Method for prediction of risk of developing daibetic retinopathy accompanying type 2 diabetes mellitus in yakut females
Li et al. Association of endothelin-converting enzyme-1b C-338A polymorphism with increased risk of ischemic stroke in Chinese Han population
RU2779085C1 (en) Method for detecting predisposition to the development of metabolic syndrome in the form of obesity in schoolchildren aged 7-10 years
RU2766728C1 (en) Method for determining predisposition to dysfunction of the autonomic nervous system in females associated with excessive contamination with hexane
RU2655658C1 (en) Method of detecting disorders of physiological immunosuppression in children in first generation through parental lineage with hereditary tainted in conditions of aluminum excessive exposure
KR101208213B1 (en) Fpr2 gene polymorphisms marker for diagnosing aspirin intolerant asthma
RU2639122C1 (en) Method for prediction of respiratory failure in patients with bronchial asthma
RU2473092C1 (en) Method for prediction of risk of developing diabetic retinopathy accompanying type 2 diabetes mellitus in yakut males
JP5489146B2 (en) Genetic risk detection method for obesity