CC BY
54
Биомедицина • № 3, 2010, С. 122-124
Влияние полиморфизмов гена NAT2 на синтез витамина D у больных артериальной гипертензией
А.А.Свистунов*, О.В.Шевченко**, Е.Н.Бычков**, В.Б.Бородулин***
* Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова, Москва
** Саратовский Государственный медицинский университет им. В.И.Разумовского
*** ООО «Геночип», Саратов
Витамин D представлен кальциферолами - группой жирорастворимых гормонов секо-стероидной природы. К кальциферолам относятся витамины D2, D3, D4, Ds и их производные. Наиболее важен из них витамин D3 (холекальцифе-рол), синтезируемый в коже путем фотолиза дегидрохолестерола. Витамин D3 биологически инертен, однако подвергается биоактивации в результате двойного гидроксилирования (вначале в печени, с образованием прогормона кальци-диола, а затем в почках, с образованием кальцитриола). Накоплены данные о роли витамина D во многих паракрин-ных и аутокринных процессах, важных для функционирования нервной системы. Важным эффектом витамина D является повышение проницаемости эпителия кишечника, для Са++. Ионы Са++, в свою очередь, за счет накопления в цитозоле гладкомышечных волокон способствуют спазму артериол. Существуют работы, показывающие связь низкого уровня витамина D с артериальной гипертензией и другими кардиоваскулярными заболеваниями [4], однако доказательств этой взаимосвязи недостаточно.
Известно, что реакция ацетилирова-ния (замещение атомов водорода в ор-
ганических соединениях остатком уксусной кислоты СН3СО), осуществляется ^ацетилтранферазой, которая представлена двумя изоферментами: ^ацетилтрансферазой 1 ^АТ1) и N-ацетилтрансферазой 2 (NAT2). Наибольший интерес для исследователей представляет полиморфизм NAT2. Реакция ацетилирования является ключевой в превращении ацетилкоэнзима А (ацетил-КоА) в ацетоацетил-КоА и необходима для синтеза холесторола, а в дальнейшем и образования витамина Д.
Целью исследования явилось изучение полиморфизмов «медленного» ацетилирования у больных эссенциальной артериальной гипертензией (АГ) и проведение корреляционного анализа между выраженностью аллельных вариантов гена NAT2 и концентрацией витамина D в крови.
Материалы и методы
Обследованы 40 больных эссенциальной АГ в возрасте от 25 до 55 лет, проходящих лечение в кардиологическом стационаре г. Саратова. Проводилось стандартное клинико-инструментальное обследование больных, а также ряд допол-
Влияние полиморфизмов гена NAT2 на синтез витамина D у больных артериальной гипертензией
нительных генетических и биохимических анализов. Изучались аллельные варианты гена NAT2 ^АТ2*5А, NAT2*5B, NAT2*6B, NAT2*7B), приводящие к «медленному» ацетилированию. В работе использовался один из самых эффективных на сегодняшний день методов генетического тестирования - исследование на биочипах (методика ИМБ им. В.А. Энгельгардта РАН), включающий обратную транскрипцию РНК пациента с последующей мультиплексной амплификацией продуктов химерных генов и гибридизацию амплифицированных фрагментов на биочипе. (Возможность изучения полиморфизмов на чипах в ходе исследования предоставлена ООО «Геночип» г.Саратов). Уровень витамина D определяли с помощью тест-системы для им-мунохемилюминесцентного анализатора «ШМиЫТЕ» фирмы <^РС» США. Следует заметить, что определение активного витамина D 1,25-дигидроксихо-лекальциферола (1,25(ОН)2D3) является не слишком пригодным показателем для оценки общего содержания витамина D. Поэтому в данной работе оценивалась другая форма витамина D, обладающая меньшей биологической активностью - 25-гидроксихолекальциферол (25(ОН^3). Эта форма представляет собой основную циркулирующую форму витамина D и отражает содержание в организме витамина D2 - эргокальциферола и витамина D3 - холекальциферола.
Результаты и их обсуждение
У больных, участвующих в исследовании, концентрация 25-гидроксихо-лекальциферола находилась в пределах от 0,472 до 4,254 нмоль/л. Синтез холестерина в основном (до 90%) происходит в печени. Этот процесс включает
35 стадий, основными из которых являются: 1. Превращение активного ацетата в мевалоновую кислоту. 2. Образование изопентенилдифосфата. 3. Образование сквалена. 4. Циклизация сквале-на в холестерин. Ацетил-КоА - макроэр-гический продукт конденсации коэнзима А с уксусной кислотой. Именно в форме ацетил-КоА уксусная кислота участвует в синтезе холестерина. Кофермент А (КоА) - кофермент ацетилирова-ния (один из важнейших коферментов); принимает участие в реакциях переноса ацильных групп. КоА действует в качестве промежуточного звена, связывающего и переносящего кислотные остатки на другие вещества. Процесс превращения Ацетил-КоА в ацетоацетил-КоА обеспечивается ферментом ацетил-КоА-ацетилтрансферазой и может быть зависим от аллельных вариантов гена NAT2. Среди больных, участвующих в исследовании, «медленными» ацетиля-торами явились: по аллельному варианту NAT2*5A (341 Т^С) - 4 человека, по аллельному варианту NAT2*5В (481 Т^С) - 3 человека, по аллельному варианту NAT2*6В (590 G^A) - 6 человек, по аллельному варианту NAT2*7B (857 G^A) - не было. Изучение взаимосвязи и взаимовлияния между изучаемыми показателями (аллели NAT2 и уровень витамина D) выполнялось с помощью корреляционного анализа Кендалла. Получены следующие зависимости: между частотой аллеля NAT2*5A (341 Т^С) и уровнем витамина D3 (р<0,05), коэффициент корреляции 0,258; между частотой аллеля NAT2*5В (481 Т^С) и уровнем витамина D3 (р<0,05), коэффициент корреляции 0,231; между частотой аллеля NAT2*6В (590 G^A) и уровнем витамина D3 (р<0,05), коэффициент корреляции 0,25.
Таким образом, можно предположить, что «медленные» аллельные варианты гена NAT2 способствуют снижению уровня фермента ацетил-КоА-ацетилтрансферазы, замедляя тем самым реакцию превращения Ацетил-КоА в ацетоацетил-КоА и нарушая всю многоэтапную цепь синтеза холестеро-ла. В исследовании показано, что пациенты, являющиеся «медленными» ацети-ляторами, имеют достоверно более низкий уровень витамина Д. Очевидно, что при мутации гена, кодирующего фермент ацетил-КоА-ацетилтрансферазу, страдает синтез холестерина, что может существенно снижать риск развития кардиоваскулярных осложнений у больных АГ.
Выводы
В настоящее время представляет интерес дальнейшее изучение молекулярногенетических связей между выраженностью «медленных» аллельных вариантов гена NAT2 (с использованием методики гидрогелевых биочипов) и концентрацией ионов Са++ и холестерина у больных АГ, влияющих на прогноз течения заболевания. Вопрос о назначении витамина D пациентам, имеющим «медленные» ал-
лельные варианты гена NAT2, с целью профилактики осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы требует дальнейшего изучения.
Список литературы
1. Голденкова-Павлова И.В.
Сравнительный анализ результатов фе-нотипирования и генотипирования по полиморфизму N-ацетилирования у человека. / Голденкова-Павлова И.В., Бру-скин С.А., Абдеев Р.М. и др. // Генетика: журнал Российской академии наук. - 2006. - Т. 42. - №8. - С. 1143-1150.
2. Hein D.W. Molecular genetics and epidemiology of the NAT1 and NAT2 acetylation polymorphisms / Hein D.W., Doll M.A, Fretland A J. // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. - 2000. -№9 (1). - Р.29-42.
3. Vatsis K.P. Nomenclature for N-acetyltransferases. / Vatsis K.P., Weber W.W., Bell D.A. // Pharmacogenetics. -1995 - № 5 (1). - С. 1-17.
4. Jared P. Vitamin D Status and Cardiometabolic Risk Factors in the United States Adolescent Population. / Jared P., Reis et al. // Pediatrics. - 2009. -№124. -С.371-379.
