Обзор литературы посвящен определению внеклеточных ДНК в крови. Показана их прогностическая и диагностическая значимость при различных патологических состояниях. Особое значение имеет определение внеклеточных ДНК в перинатальной патологии.
Установлено, что небольшие количества ДНК обнаруживаются вне клеток, прежде всего в плазме крови животных и человека. Интерес к внеклеточным ДНК неизмеримо возрос после того, как выяснилось, что количество ее может существенно возрастать при ряде заболеваний, что возможно учитывать как ранний признак соответствующих патологий. Циркулирующая ДНК может появляться в кровотоке в результате гибели ядросодержащих клеточных элементов, созревания эритроцитов и тромбоцитов, а также активной секреции нуклеиновых кислот во внеклеточное пространство. При беременности уже на первом месяце в кровотоке матери появляется фетальная ДНК, обнаружение которой открывает новые возможности для неинвазивной пренатальной диагностики.
Одним из простых объяснений появления внеклеточных нуклеиновых кислот в крови могут быть постоянно идущие в организме процессы отмирания клеток и деградации их хроматина. Таким образом, в первую очередь источником внеклеточной ДНК крови может быть некроз или апоптоз ядросодержащих клеточных элементов крови или эндотелиальных клеток. Апоптоз — наиболее широко представленная форма программируемой клеточной смерти, которая приводит к ежедневной гибели части клеток. Примерный подсчет показывает, что в организме человека в результате апоптоза деградирует 1-10 г ДНК в сутки. Апоптотические клетки и апоптотические тельца поглощаются и перевариваются макрофагами, дендритными или эндотелиальными клетками.
В норме некроз распространен значительно меньше , чем апоптоз. Некроз характеризуется конденсацией хроматина, увеличением размера клетки с ее последующим лизисом. Поскольку в норме некротические клетки в основном не обнаруживаются, этот тип клеточной гибели не может обеспечивать появление значительной части ДНК в плазме, хотя он часто наблюдается при развитии опухолей, вероятно, как результат недостаточной васкуляризации. Для определения концентрации внеклеточной ДНК в плазме/ сыворотке крови использовали наиболее достоверный метод количественной ПЦР. Литературные данные позволяют сделать вывод, что в норме концентрация циркулирующей ДНК не должна превышать 50-60 нг/мл плазмы/сыворотки, а увеличение концентрации до 100 нг / мл и выше может указывать на возможное развитие патологии [1].
Выявлено значительное увеличение концентрации внДНК у недоношенных новорожденных и у новорожденных с перинатальной патологией, описано влияние внДНК на изменения иммунного статуса новорожденных при перинатальных поражениях.
В 1997 году впервые было продемонстрировано присутствие фетальной внеклеточной ДНК в плазме и сыворотке беременных женщин. Данное открытие способствовало интенсивному изучению плодной ДНК в качестве потенциального маркера для неинвазивной пренатальной диагностики. Метод измерения концентрации внДНК плода в крови матери основывался на обнаружении последовательности Y-хромосомы (SRY) методом количественной ПЦР в реальном времени. Повышение концентрации внеклеточной фетальной ДНК в материнской циркуляции происходит вследствие возможной редукции выведения ДНК из организма матери, причиной чего могут быть различные физиологические изменения функций органов выделения женщины в течение беременности. Было показано, что чувствительность определения локусов Y-хромосомы до 7-й недели беременности методом обычной ПЦР составляет 95%, а при использовании ПЦР в реальном времени пол эмбриона со 100% точностью можно определить уже на 5-й неделе развития [2].
Список литературы
- Hacker H J., Zhang W., Tokus M., Bock T., Schroder C.H. Patterns of circulating hepatitis В virus serum nucleic acids during lamivudine therapy. Ann. N. Y. Acad. 2004. Sci. 1022, 271-281.
- Федченко В.И., Гурьев CO., Семенова Н.В. Неинвазивная пренатальная ПЦР диагностика пола. Биомед. химия 2005; 51: 527-535.