Background: Among pathological hair loss conditions in men the androgenic alopecia (L64 according to ICD-10) has been the most common diagnosed. However, the reasons of the occurrence and development of the disease remain incompletely clarified, that determines the difficulties of personalized therapy.
Aims: To analyze both genetic and non-genetic factors involved in the pathogenesis of androgenic alopecia in men, and to create personalized multifactorial model for description of individual causes of the disease.
Materials and methods: The genetic predisposition to androgenic alopecia was estimated by the set of SNP rs929626, rs5919324, rs1998076, rs12565727 and rs756853, analyzed by mini-sequencing. The non-genetic factors included: hormones and metabolic markers, trace elements, and vitamins. Two-stage model creation of androgenic alopecia occurrence and development was carried out using a neural network (for genetic factors) followed by step-by-step linear discriminate analysis (for non-genetic factors).
Results: The case-control study included 50 men revealing I−IV stages of androgenic alopecia (according to Norwood-Hamilton classification) and 25 healthy volunteers relevant in their age and origin. The analysis of each SNP separately did not show significant differences between these groups, while SNP joint consideration in neural network model made it possible to assess the genetic predisposition to androgenic alopecia, as well as to divide the low and high genetic risk subgroups. A large number of significant non-genetic factors, including elevated levels of dihydrotestosterone, 17-OH-progesterone, insulin, and deficiency of Mg, Cu, Zn, Se, vitamins D, E, folic acid was shown in low genetic risk subgroup. In turn, in the high genetic risk subgroup the set of significant non-genetic factors was limited to metabolic and micronutrient disorders only. These data were used for the multifactorial model showing 81.2−85.1% accuracy being the most effective in early (I−II) stages of androgenic alopecia.
Conclusions: The different influence of non-genetic factors in patients with low and high genetic risk of androgenic alopecia has been revealed. The integral factors consideration in the proposed two-stage multifactorial model identifies individual causes of the disease and gives the chance for the development of personalized therapy of androgenic alopecia in men.
Обоснование. Андрогенная алопеция у мужчин (МКБ-10: L64) является наиболее распространенной формой патологического выпадения волос. Однако причины возникновения и развития данного заболевания остаются во многом неясными, что затрудняет разработку обоснованных подходов к персонализированной терапии.
Цель исследования ― интегральный анализ совокупности генетических и негенетических факторов, играющих роль в патогенезе андрогенной алопеции у мужчин, с построением на данной основе многопараметрической модели, наиболее полно описывающей индивидуальные причины возникновения и развития данного заболевания.
Методы. Генетическая предрасположенность оценивалась спектром однонуклеотидных полиморфизмов rs929626, rs5919324, rs1998076, rs12565727 и rs756853, проанализированных методом минисеквенирования. Исследованные негенетические факторы включали гормональные и метаболические маркеры, а также характеристики микроэлементного и витаминного статуса. Построение двухэтапной модели возникновения и развития андрогенной алопеции проведено с использованием нейросети (для генетических факторов) и пошагового линейного дискриминантного анализа (для негенетических факторов).
Результаты. В исследование, выполненное методом «случай-контроль», включены 50 мужчин со I−IV стадиями андрогенной алопеции (по Norwood-Hamilton), а также 25 соответствующих им здоровых добровольцев. Анализ частоты каждого из однонуклеотидных полиморфизмов в сравниваемых группах не показал существенных различий, в то время их совместный учет позволил оценить генетические причины возникновения андрогенной алопеции, а также сформировать подгруппы низкого и высокого риска развития данного заболевания. При этом низкому уровню генетического риска соответствовало большое количество значимых негенетических факторов, в том числе повышенный уровень дигидротестостерона, 17-ОН-прогестерона, инсулина, а также дефицит микроэлементов Mg, Cu, Zn, Se и витаминов D, E, фолиевой кислоты. В свою очередь в группе лиц высокого генетического риска перечень значимых негенетических факторов ограничивался метаболическим и микронутриентными нарушениями. Построенная на данной основе многопараметрическая модель в подгруппах низкого и высокого генетического риска развития андрогенной алопеции характеризовалась 81,2 и 85,1% точностью соответственно, будучи наиболее эффективной при описании ранних стадий данного заболевания.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о различной значимости негенетических факторов в группах пациентов с низким и высоким уровнем генетического риска развития андрогенной алопеции. Их совместный учет в рамках предложенной двухэтапной многопараметрической модели обеспечивает высокий уровень соответствия текущему статусу пациента, что формирует основу для разработки на данной основе схем персонализированной терапии данного заболевания.