CC BY
56
СРОЧНО В НОМЕР
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ €N05 И ЛОТИ2 КАК ФАКТОР РИСКА РАЗВИТИЯ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА
А.Л. Хохлов, Н.О. Поздняков1, А.Е. Мирошников, И.Н. Царева2, И.С. Могутова3, Д.П. Комаров
Ярославский государственный медицинский университет Дорожная клиническая больница на ст. Ярославль ОАО «РЖД» Клиническая больница № 3 Ярославской области
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) — одна из основных причин смертности населения. Морфологическим субстратом ИБС в большинстве случаев является атеросклероз, в основе которого могут лежать структурные полиморфизмы генов эндоте-лиальной М0-синтазы (eNOS) и А0ТЛ,2. Проанализирован уровень взаимодействия корректируемых и некорректируемых факторов риска в их влиянии на дебют ишемической болезни сердца, с учетом частоты встречаемости мутантных аллелей генов eNOS и А0ТЛ,2у пациентов с ИБС. Результаты исследования показали, что мутация гена eNOS совместно с факторами риска: курение, отягощенная кардиальная наследственность имеют связь с более ранним дебютом ИБС (р < 0,05).
Ключевые слова: реформа, система здравоохранения, общественное мнение, модернизация здравоохранения
Одной из основных причин смертности населения во многих странах мира, в том числе в Российской Федерации является ИБС [1]. По
1 Поздняков Николай Олегович — аспирант кафедры клинической фармакологии с курсом ИПДО Ярославского государственного медицинского университета, 150047, Ярославль, ул. Революционная, 5, тел.: 8 (4852) 460935; e-mail: [email protected].
2 Царева Ирина Николаевна — врач клинической лаборатории Негосударственного учреждения здравоохранения «Дорожная клиническая больница на ст. Ярославль ОАО «РЖД», 150030, Ярославль, Суздальское шоссе, 21, тел.: 8 (4852) 49-67-80; e-mail: [email protected].
3 Могутова Ирина Сергеевна — заведующая отде-
лением функциональной диагностики Государствен-
ного бюджетного учреждения здравоохранения
Ярославской области «Клиническая больница № 3»,
150007, г. Ярославль, ул. Маяковского, д. 61, тел.:
8 (4852) 59-11-00; e-mail:[email protected].
прогнозам подобная картина в структуре смертности будет сохраняться в ближайшие десятилетия [2].
Морфологическим субстратом ИБС в большинстве случаев является атеросклероз, в развитии которого большую роль играет эндотелий [3, 4]. На распространенность и скорость про-грессирования атеросклеротического поражения, а также на частоту развития осложнений оказывают влияние не только «классические» факторы риска, но и ряд других, которые труднее выявляются и корректируются [5].
Наряду с модифицируемыми факторами риска существуют и такие, на которые повлиять невозможно: пол, генетические особенности. Поэтому одной из актуальных проблем является поиск генетических основ развития сердечно-сосудистых заболеваний [6]. Важность роли по-
лиморфизмов генов — кандидатов, вносящих вклад в патогенез ИБС, подчеркивается как в отечественных [7], так и в европейских рекомендациях [8].
В данном аспекте особый интерес представляют гены, играющие важную роль в регуляции тонуса сосудистой стенки, регулирующей процесс атерогенеза [3, 4]. К таким генам можно отнести: ген еЫОБ, вырабатывающий регулятор сосудистой стенки — оксид азота [9]; ген рецептора ангиотензина II 2 типа (AGTR2), являющийся элементом ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, участвующей в регуляции кровообращения и сосудистого тонуса [10, 11]. В клинических рекомендациях подчеркивается особая роль генов, регулирующих эндотелиальную функцию, так как их структурные изменения могут служить патофизиологической основой развития ишемической болезни сердца [7, 8].
Эндотелиальная МО-синтаза вырабатывает оксид азота, который обеспечивает вазодилата-цию, торможение экспрессии молекул адгезии и агрегацию тромбоцитов, оказывающий антипро-лиферативное, антиапоптическое и антитромбо-тическое действие [12], а также модулирует высвобождение вазоактивных медиаторов, ингиби-рует адгезию лейкоцитов, участвует в регуляции ремоделирования сосудистой стенки, подавляет экспрессию провоспалительных генов, адгезию и агрегацию тромбоцитов, ингибирует миграцию и пролиферацию ГМК [9]. Оксид азота опосредует сосудорасширяющие эффекты эндотелийзависи-мых вазодилататоров (гистамина, ацетилхоли-на, брадикинина), а также тормозит образование эндотелина-1 — сосудосуживающего фактора; препятствует осуществлению чрезмерных эффектов других вазоконстрикторов (тромбоксана А2, ангиотензина II), благодаря этому оксид азота принимает участие в регуляции сосудистого тонуса и микроциркуляции [13, 14].
N0 может ингибировать многие ключевые звенья атерогенеза. Подавление или снижение активности еЫОБ, а также проявление аллель-ных вариантов данного гена приводит к снижению уровня экспрессии МО-синтазы и недостатку оксида азота, что проявляется дисфункцией эндотелия [15], ведущей к развитию атерогенеза и атеротромбоза [16, 17]. В связи с этим функциональные варианты гена еЫОБ влияют на инди-
видуальную предрасположенность к атеросклерозу [18, 19].
Рецептор АТ2 является частью ренин-ангио-тензин-альдостероновой системы, участвующей в регуляции кровообращения и сосудистого тонуса [10, 11], а также обладает широким спектром функций: от участия в регуляции апоптоза [20, 21] до вазодилатации, с привлечением механизмов увеличения продукции оксида азота [22—24].
Таким образом, экспрессия этих генов оказывает взаимозависимые эффекты, осуществляемые через синтез оксида азота, что при их мутации может значительно изменить эффекторный ответ.
Основной смысл использования геномной информации, с клинической точи зрения, это прогнозирование риска и первичная профилактика ИБС, где уже используются стандартные факторы риска [28].
Цель исследования — оценить уровень взаимодействия корректируемых и некорректируемых факторов риска в их влиянии на дебют ИБС, с учетом частоты мутантных аллелейгенов еЫОБ и AGTR2 у пациентов с ИБС.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследование включено 129 пациентов из больниц г. Ярославля в возрасте от 36 до 88 лет (63,5 ± 11,2). В зависимости от заболевания пациенты были разделены на 3 подгруппы: со стабильной формой стенокардии, с нестабильной формой, с инфарктом миокарда. Демографические данные пациентов представлены в табл. 1.
Средняя продолжительность болезни в группе пациентов со стабильной стенокардией составила
Таблица 1
Демографические данные пациентов, участвующих в исследовании, абс.
Пол Количество (п = 129) Возраст Стабильная стенокардия Нестабиль-ная стенокардия Инфаркт миокарда
Муж- 71 59,1 ± 10,9 11 18 41
чины
Жен- 58 68,9 ± 8,9 31 10 18
щины
Всего 129 42 28 59
Таблица 2
Возрастные характеристики пациентов, участвующих в исследовании
Характеристика Инфаркт миокарда Стабильная стенокардия Нестабильная стенокардия
Средний возраст 60,7 ± 11,8 69,2 ± 9,1 60,9 ± 9,7
пациента при
включении
в исследование
Возраст пациента на начало ИБС 53,7 ± 10,5 58,5 ± 10,6 56,9 ± 9,8
Длительность течения заболе- 6,7 ± 10,3 10,7 ± 10,1 4,1 ± 4,7
вания
10,7 ± 10,1; с нестабильной стенокардией — 4,1 ± 4,7; с инфарктом миокарда —6,7 ± 10,3 (табл. 2).
Определение полиморфизмов генов проводилось с помощью полимеразной цепной реакции (метод реального времени) на анализаторе нуклеиновых кислот IQ 5 Bio-Rad в генетической лаборатории Негосударственного учреждения здравоохранения «Дорожная клиническая больница на ст. Ярославль ОАО «РЖД». Для статистической обработки данных использовалась программа STATISTICA 10.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Распределение аллелей гена eNOS и аллелей гена AGTR2 в подгруппе пациентов с инфарктом миокарда, со стабильной стенокардией, с нестабильной стенокардией представлено в табл. 3 и 4.
Таким образом, распределение мутантного аллеля T гена eNOS в подгруппе пациентов с инфарктом миокарда составляет 23,8%, со стабильной стенокардией — 30,9%, с нестабильной стенокардией — 23,2% (средняя распространенность 25,9%).
Распределение мутантного аллеля A гена AGTR2 в подгруппе пациентов с инфарктом миокарда составляет — 50,9%, со стабильной стенокардией — 48,8%, с нестабильной стенокардией — 55,4% (средняя распространенность 51,7%).
В группе пациентов с инфарктом миокарда были выделены 2 подгруппы: подгруппа больных, у которых ИБС дебютировала стенокардией и позднее перешло в инфаркт миокарда (n = 20), и подгруппа, у которых ИБС началась с инфаркта миокарда (n = 39) (табл. 5).
Таблица 3
Распространенность полиморфизма гена eNOS, абс. (%)
Ген Аллели Инфаркт мио- Стабильная стено- Нестабильная стено-
карда кардия кардия
eNOS rs1799983 G894T Норма гомозигота (GG) Гетерозигота (GT) 34 (57,6) 22 (37,3) 18 (42,9) 22 (52,4) 15 (53,6) 13 (46,4)
Мутация гомозигота (TT) 3 (5,1) 2 (4,7) 0 (0)
Всего 59 42 28
Таблица 4
Распространенность полиморфизма гена AGTR2, абс. (%)
Ин- Ста- Неста-
Ген Аллели фаркт бильная бильная
мио- стено- стено-
карда кардия кардия
AGTR2 Норма гомози- 24 15 10
rs1403543 гота (GG) (40,7) (35,7) (35,7)
Гетерозигота 10 13 5
(GA) (16,9) (31,0) (17,9)
Мутация гомо- 25 14 13
зигота (AA) (42,4) (33,3) (46,4)
Всего 59 42 28
Таблица 5
Характеристика пациентов с инфарктом миокарда
Параметры Пациенты с дебютом ИБС в форме стенокардии, приведшей к инфаркту миокарда (п = 20) Пациенты с дебютом ИБС в форме инфар-
кта миокарда (п = 39)
Возраст пациента на начало ИБС 52,4 ± 11,6 54,5 ± 9,9
Длительность ИБС 10,1 ± 12,9 4,9 ± 8,4
Ген Аллели
eNOS rs1799983 G894T GG GT TT 9 (45,0%) 10 (50,0%) 1 (5,0%) 25 (64,1%) 12 (30,8%) 2 (5,1%)
AGTR2 rs1403543 GG GA 8 (40%) 3 (15,0%) 16 (41,0%) 7 (18,0%)
AA 9(45,0%) 16 (41,0%)
В ходе исследования были выявлены различные взаимодействия факторов риска в их влиянии на дебют ИБС. По результатам проведенного корреляционного анализа по Спирмену установлено влияние таких факторов, как отягощенная кардиальная наследственность и курение, на более ранний дебют стенокардии (табл. 6). Также было отмечено, что отягощенная карди-альная наследственность и курение коррелируют с более ранним началом стенокардии (г = —028 и г = —0,28 соответственно).
По результатам регрессионного анализа было выявлено, что наличие мутации гена eNOS, курения и отягощенной кардиальной наследственности влияет на более раннее начало стенокардии (г = —0,64, г = —0,35, г = —0,69 соответственно) (табл. 7).
Национальные рекомендации по кардиовас-кулярной профилактике, диагностике и лечению стабильной стенокардии, клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической ИБС не указывают на важность учета полиморфизма гена eNOS в качестве гена-кандидата,
Таблица 7
Совместное влияние факторов риска на дебют стенокардии
имеющего связь с более ранним дебютом стенокардии. Однако определение полиморфизма гена эндотелиальной МО-синтазы могло бы сыграть роль в профилактике ИБС и улучшении качества жизни пациентов, путем выявления мутантных аллелей у человека.
Таким образом, мутация гена eNOS совместно с факторами риска курением и отягощенной кар-диальной наследственностью имеет связь с более ранним дебютом ИБС (р < 0,05).
Оксид азота — это важное звено в реализации множества физиологических и патофизиологических процессов. Он представляет собой уникальный по своей природе и механизмам действия мессенджер в большинстве клеток организма. В частности, оксид азота принимает участие в реализации многих важных физиологических процессов, таких как вазодилатация, нейротран-смиссия, снижение агрегации тромбоцитов, реакции иммунной системы, регуляция тонуса гладких мышц, состояние памяти, а также некоторых патологических процессов.
В организме оксид азота синтезируется клетками из аминокислоты L-аргинин. В эндотелии этот процесс представляет собой комплексную окислительную реакцию, катализируемую ферментом эндотелиальной МО-синтазой.
Степень экспрессии гена eNOS характеризуется уровнем образования оксида азота в клетках эндотелия. Полиморфные варианты гена эндотелиальной МО-синтазы могут приводить к уменьшению экспрессии гена eNOS и снижению образования оксида азота, который регулирует функцию эндотелия и ингибирует ключевые звенья атерогенеза. Нормально функционирующий эндотелий отличает непрерывная секреция оксида азота, необходимая для поддержания тонуса артериальных сосудов.
Эндотелиальная дисфункция, обусловленная недостаточной экспрессией гена МО-синтазы и как следствие сниженным уровнем образования оксида азота, приводит к развитию атеросклероза, являющегося причиной ИБС.
Таким образом, полиморфизм гена eNOS может служить причиной эндотелиальной дисфункции, которая приводит к развитию ИБС. А при совместном влиянии курения и отягощенной кардиальной наследственности развитие ишеми-ческой болезни начнется раньше, чем у человека без мутаций гена эндотелиальной МО-синтазы.
Сравниваемые переменные Количество пациентов (абс.) Коэффициент корреляции (г) Р
Курение 129 -0,35 0,001
Наследственность 129 -0,69 0,0003
eNOS 129 -0,64 0,03
Таблица 6
Влияние факторов риска на дебют стенокардии
Сравниваемые переменные Количество пациентов (абс.) Коэффициент корреляции (г) р
Дебют стенокардии / Отя- 129 -0,28 0,001
гощенная кардиальная на-
следственность
Дебют стенокардии / Куре- 129 -0,28 0,0009
ние
ЛИТЕРАТУРА
1. Сычев Д.А., Кукес В.Г. Отечественный опыт применения фармакогенетического тестирования для персона-лизации дозирования варфарина: реальная возможность для российского врача // Consilium Medicum. 2013. № 10. С. 111 — 115.
2. Mathers C.D., Loncar D. Projections of global mortality and burden of disease from 2002 to 2030 //PLoS Med, 2006. № 3. С. 442.
3. Михин В.П., Дюмина Н.В., Колтунова Т.Ю., Шарова В.Г., Зуева О.Н. Дисфункция сосудистого эндотелия и методы ее коррекции цитопротекторами // Поликлиника. 2008. № 5. С. 52—55.
4. Veerasamy M., Bagnall A. Endothelial Dysfunction and Coronary Artery Disease: A State of the Art Review // Cardiology in Review. 2014.
5. Королева О.С. Клинические и генетические аспекты индивидуальной чувствительности к действию статинов у больных ишемической болезнью сердца с высоким риском развития неблагоприятных исходов. Автореф. 2011.
6. Муслимова О.В., Сычев Д.А., Ших Е.В., Козаков Р.Е. Полиморфизм гена MDR1 и риск развития острого инфаркта миокарда у больных ИБС. // Biomedicine. 2011. № 4. С. 109—113.
7. Кардиоваскулярная профилактика // Национальные рекомендации. ВНОК. 2011. С. 45.
8. ESC Guidelines on diabetes, pre-diabetes, and cardiovascular diseases developed in collaboration with the EASD // European Heart Journal. 2013. № 34. С. 3047.
9. Затейщиков Д.А., Манушкина Л.О., Кудряшова О.Ю. и др. Полиморфизм генов NO-синтетазы и рецептора ангиотензина II 1-го типа и эндотелиальный гемостаз у больных ишемической болезнью сердца // Кардиология. 2000. Т. 40, № 11. С. 28—32.
10. Елисеева Ю.Е. Ангиотензин-превращающий фермент, его физиологическая роль // Вопросы медицинской химии. 2001. Т. 1. С. 15—21.
11. Решетников Е.А., Акулова Л.Ю., Батлуцкая И.В. Мо-лекулярно-генетические механизмы функционирования сердечно-сосудистой системы и роль ренин-ангио-тензиновой системы в обеспечении сердечно-сосудистых реакций в организме // Научные ведомости. 2013. № 11. С. 179—183.
12. Лутай М.И. Атеросклероз: современный взгляд на патогенез // Укр. кардюл. журн. 2004. № 1. С. 22—34.
13. Бебякова Н.А., Хромова А.В., Феликсова О.М. Взаимосвязь периферической вазоконстрикции с полиморфизмом т-786с гена эндотелиальной синтазы оксида азота // Медицинские науки. 2013. № 12, ч. 2. С. 176—179.
14. Harrison D.G. Cellular and molecular mechanisms of endothelial cell dysfunction // J. Clin. Invest. 1997. № 100 (9). P. 2153—7.
15. Марков Х.М. Оксид азота и сердечно-сосудистая система // Успехи физиологических наук. 2001. № 3. С. 49—65.
16. Ignarro L.J., Crino G., Casini A., Napoli C. Nitric oxide as a signating molecule in the vascular system: an overview // J. Cardiovasc. Pharmacol. 1999. № 34. С. 879—886.
17. Jeerooburkhan N., Jones L.C., Bujac S., Cooper J.A., Miller G.J., Vallance P., Humphries S.E., Hingorani A.D. Genetic and environmental determinants of plasma nitrogen oxides and risk of ischemic heart disease // Hypertension. 2001. № 38 (5). P. 1054—61.
18. Jones T.C., Hingorani A.D. Genetic regulation of endothelial function // Heart. 2005. № 91. P. 1275—1277.
19. Vallance P., Chan N. Endothelial function and nitric oxide clinical relevance // Heart. 2001. № 85. P. 342—350.
20. Yamada T., Horiuchi M., Dzau V.J. Angiotensin II type 2 receptor mediates programmed cell death // Proc Natl AcadSci USA. 1996. № 93 (1). С. 156—160.
21. Gendron L., Payet M.D., Gallo-Payet N. The angiotensin type 2 receptor of angiotensin II and neuronal differentiation: from observations to mechanisms // Journal of Molecular Endocrinology 2003. № 31. С. 359—372.
22. Ming-Sheng Zhou, Ivonne H. Schulman, and Leopoldo Raij. Nitric Oxide, Angiotensin II, and Hypertension // Seminars in Nephrology. 2004. № 4 (Pt24). С. 366—378.
23. Перепеч Н.Б. Антагонисты рецепторов ангиотензина II в поисках «фармакологический ниши» // Consilium Medicum. 2007. № 5 (Т. 9). С. 36—44.
24. Сидорова Л.Л. Антагонисты рецепторов ангиотензина II в лечении больных с артериальной гипертензией // Здоровье Украины. 2008. № 5/1. С. 36—37.
25. Шестерня П.А., Шульман В.А., Никулина С.Ю. Генетические аспекты инфаркта миокарда: проблемы и перспективы // Российский кардиологический журнал. 2012. № 1 (93).С. 4—9.
