Научная статья на тему 'Анализ связи двух точковых мутаций генов параоксоназ Q192R PON1 и S311C PON2 с предрасположенностью к гипертонической болезни в популяции русских жителей центрального Черноземья'

Анализ связи двух точковых мутаций генов параоксоназ Q192R PON1 и S311C PON2 с предрасположенностью к гипертонической болезни в популяции русских жителей центрального Черноземья Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
181
60
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИПЕРТОНИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ / АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ / ГЕНЫ ПАРАОКСОНАЗ 1 И 2 ТИПОВ / ОДНОНУКЛЕОТИДНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ / АНАЛИЗ АССОЦИАЦИИ / ESSENTIAL HYPERTENSION / ANTIOXIDANT ENZYMES / PARAOXONASE GENES 1 AND 2 / SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM / ASSOCIATION STUDY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Полоников А. В., Солодилова М. А., Хорошая И. В., Катаргина Л. Н., Кожухов М. А.

Целью исследования было изучение ассоциации двух полиморфизмов генов Q192R PON1 (6 экзон) и S311C PON2 (9 экзон) с предрасположенностью к гипертонической болезни (ГБ) в популяции русских жителей Центрально-Черноземного региона России. Генотипирование ДНК-полиморфизмов генов параоксоназ проводили методами ПЦР-ПДРФ в выборках 203 больных ГБ и 202 здоровых добровольцев. Различий в частотах аллелей и генотипов Q192R PON1 между группами здоровых и больных ГБ не установлено. Обнаружена ассоциация аллеля 311Cys (OR=0,73; 95%CI 0,53-0,99; p=0,04) и генотипа 311Ser/Cys (OR=0,64; 95%CI 0,43-0,96; p=0,03) гена PON2 с предрасположенностью к ГБ. Однако указанные ассоциации полиморфизма S311C PON2 с ГБ были характерны только для женщин (p=0,01). Ассоциация полиморфизма Ser311Cys гена параоксоназы 2 с предрасположенностью к ГБ установлена впервые.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Полоников А. В., Солодилова М. А., Хорошая И. В., Катаргина Л. Н., Кожухов М. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Association study of the two-point mutations of the paraoxonase genes Q192R PON1 and S311C PON2 with predisposition to essential hypertension in Russian inhabitants of Central Chernozem region of Russia

The purpose of this study was to investigate if the common polymorphisms Q192R PON1 (exon 6) and S311C PON2 (exon 9) are associated with susceptibility to essential hypertension (EH) in Russian population of Central Chernozem region of Russia. The blood samples of 203 patients with EH and 202 sexand age-matched healthy individuals were used to determine paraoxonase gene polymorphisms by PCR-RFLP. No differences in both alleles and genotype distributions of Gln192Arg polymorphism of PON1 gene were found between hypertensive patients and healthy individuals of the control group. The associations of 311Cys allele (OR=0.73; 95%CI 0.53-0.99; p=0.04) and 311Ser/Cys (OR=0.64; 95%CI 0.43-0.96; p=0.03) of PON2 gene with susceptibility to essential hypertension have been revealed. However, the associations found were characteristic only for females affected by EH (p=0.01). This is a first study where an association of Ser311Cys polymorphism within PON2 gene with susceptibility to essential hypertension has been observed.

Текст научной работы на тему «Анализ связи двух точковых мутаций генов параоксоназ Q192R PON1 и S311C PON2 с предрасположенностью к гипертонической болезни в популяции русских жителей центрального Черноземья»

рических и гемодинамических параметров. В то же время восстановления связей показателей АД с МОК не произошло, что не позволяет говорить о полной нормализации системного взаимодействия гемодинамических параметров под влиянием гутрона.

Следовательно, терапевтический эффект гутрона может быть связан не только с его прямым стимулирующим действием на сегментарный отдел ВНС и а1-рецепторы периферических сосудов, но также с его способностью опосредованно через нормализацию гемодинамических показателей улучшать их интеграцию с антропометрическими параметрами.

Приведенные данные показывают, что гутрон при ПАГ оказывает разнонаправленное действие на систему гемодинамики. С одной стороны, повышая уровень АД и величину ОПСС, а также мощность систолических сокращений ЛЖ, он проявляет себя как препарат с симпатикотропной направленностью. С другой стороны, снижение УО, ЧСС и МОК отражают его парасимпатикотропные свойства, и это согласуется с результатами клинических исследований G. Н^епЬе^ й.аЬ

[7].

Наши данные свидетельствуют также о том, гутрон проявляет свой положительный эффект в основном у больных с гиперкинети-ческим и эукинетическим типами гемодинамики, то есть преимущественно в случаях пролонгированного течения болезни. Так, у всех 11 больных с гиперкинетическим типом гемодинамики после проведенного курса лечения гутроном тип гемодинамики сменился на эукинетический, из 13 больных с эукине-тическим типом у 7 гемодинамика трансформировалась в гипокинетический тип, у остальных 6 остался эукинетический тип. Напротив, из 18 больных с гипокинетическим типом лишь у 2 гемодинамика трансформировалась в эукинетический тип, у остальных же тип гемодинамики не изменился. Очевидно, в дебюте заболевания, когда у больных обычно регистрируется гипокинетический тип гемодинамики и ведущее значение имеет "вялая систола", больше смысла в назначении прямых кардиотропных препаратов, способных усиливать сократительную способность миокарда и повышать АД через увеличение ОСВК. Это предположение подкрепляется

имеющимися в литературе сведениями о положительных попытках лечения ПАГ строфантином, дофамином, кордиамином и камфарой [1].

Анализ описанных гемодинамических изменений наводит на мысль о том, что повышение АД под влиянием гутрона вряд ли может происходить из-за сужения артериол, поскольку на фоне снижения УО и МОК (см. табл. 2) это привело бы к уменьшению капиллярной перфузии и ухудшению состояния больных. Однако в нашем исследовании после курса лечения гутроном у большинства больных состояние улучшилось, что выразилось в исчезновении или снижении частоты приступов сердцебиения и головокружения, уменьшении интенсивности головных болей, повышении работоспособности. Для объяснения положительного эффекта гутрона можно допустить, что мишенью для его действия являются артерио-венозные анастомозы, о несомненной роли которых в патогенезе ПАГ свидетельствуют данные В.И. Маколкина и Л.А. Стрижакова [2], а также наши предположения, высказанные ранее [4]. Лишь при спазме артерио-венозных анастомозов с прекращением шунтирования кровотока в обход капиллярного русла возможно сочетание повышения ОПСС, уменьшения УО, ЧСС и МОК с улучшением самочувствия больных.

Таким образом, проведенное исследование показало, что у больных ПАГ терапия гутроном оказывает разностороннее действие, которое проявляется не только в ан-гиотропном, но и в положительном кардио-тропном эффекте, а также в улучшении системной интеграции гемодинамических и антропометрических показателей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лапин В.В. Ортостатическая гипотония: лекция // Клиническая медицина. - 1984. - № 8.-С. 10-15.

2. Маколкин В.И., Стрижаков Л.А. Особенности периферической гемодинамики при нейро-циркуляторной дистонии // Кардиология. -2004. - № 7. - С. 67-70.

3. Незлин В.Е., Карпай С.Е. Анализ и клиническая оценка электрокардиограммы.- М.: Мед-гиз, 1959. - 59 с.

4. Познякова А.В., Швец Д.А., Вишневский В.И., Барсуков В.С. Некоторые особенности гемодинамики и сократительной активности лево-

го желудочка сердца при первичной артериальной гипотензии // Курский научнопрактический вестник "Человек и его здоровье". - 2GG6. - № 2. - С. 56-б3.

5. Силина Е.Г., Верткин А.Л. Оценка эффективности гутрона и регултона у больных артериальной гипотензией различного генеза // Топ-Медицина. - 1997. - № 3. - С. 18-24.

6. Швец Д.А., Познякова А.В., Вишневский В.И., Барсуков В.С. Системный анализ гемодина-мических и антропометрических параметров у больных первичной артериальной гипотензией // Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". - 2GG5. - № 4. - С. 73-79.

7. Hitzenberg G., Mosslacher H., Slany J. Hemodynamic effects of a new substance (2-5-

dimetoxyphenyl-2-glycinamidoethanol-1 -hydrochloride) after intravenous administration // Intern. Journal of Clinical Pharmacology. - 1973. -V. 4. - P. 323-327.

7. Lukasik S., Markiewicz M., Pettelen T. et. al. Clinical drug evaluation. Use of Gutrone (mido-drine) in the treatment of arterial hypotension syndrome // Polish. Medical Weekly. - 1984. - V. 39. - P. 329-332.

8. Pitter H., Stormann H., Enzenhofer R. Pharmacodynamic actions of midodrine, a new alpha-adrenergic stimulatingt agent, and its main metabolite, ST 1059 // Arzneimittel-Forschung -1976. - Bd. 26. - S. 2145-2154.

9. Sturm A., Reidemeister J.C. Checkliste Angiolo-gie, Hypertonie und Hypotonie. - Stuttgart-New York, 1998. - 450 p.

АНАЛИЗ СВЯЗИ ДВУХ ТОЧКОВЫХ МУТАЦИЙ ГЕНОВ ПАРАОКСОНАЗ Q192R PON1 И S311C PON2 С ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬЮ К ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ В ПОПУЛЯЦИИ РУССКИХ ЖИТЕЛЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

© Полоников А.В., Солодилова М.А., Хорошая И.В., *Катаргина Л.Н., **Кожухов М.А.,

Колесникова О.Е.

Кафедра медицинской биологии, генетики и экологии Курского государственного медицинского университета; Больница скорой медицинской помощи г. Курска; Курская областная клиническая больница

Целью исследования было изучение ассоциации двух полиморфизмов генов Q192R PON1 (6 экзон) и S311C PON2 (9 экзон) с предрасположенностью к гипертонической болезни (ГБ) в популяции русских жителей Центрально-Черноземного региона России. Генотипирование ДНК-полиморфизмов генов параоксо-наз проводили методами ПЦР-ПДРФ в выборках 203 больных ГБ и 202 здоровых добровольцев. Различий в частотах аллелей и генотипов Q192R PON1 между группами здоровых и больных ГБ не установлено. Обнаружена ассоциация аллеля 311 Cys (0R=0,73; 95%Cl 0,53-0,99; p=0,04) и генотипа 311Ser/Cys (0R=0,64; 95%CI 0,43-0,96; p=0,03) гена PON2 с предрасположенностью к ГБ. Однако указанные ассоциации полиморфизма S311C PON2 с ГБ были характерны только для женщин (p=0,01). Ассоциация полиморфизма Ser311Cys гена параоксоназы 2 с предрасположенностью к ГБ установлена впервые.

Ключевые слова: гипертоническая болезнь, антиоксидантные ферменты, гены параоксоназ 1 и 2 типов, однонуклеотидный полиморфизм, анализ ассоциации.

ASSOCIATION STUDY OF TWO POINT MUTATIONS OF THE PARAOXONASE GENES Q192R PON1 AND S311C PON2 WITH PREDISPOSITION TO ESSENTIAL HYPERTENSION IN RUSSIAN INHABITANTS OF CENTRAL CHERNOZEM REGION OF RUSSIA Polonikov A.V., Solodilova M.A., Khoroshaya I.V., Katargina L.N., Kozhukhov M.A., Kolesnikova O.E.

Department of Medical Biology, Genetics and Ecology of the Kursk State Medical University;

Kursk Emergency Medicine Hospital;

Kursk Regional Clinical Hospital The purpose of this study was to investigate if the common polymorphisms Q192R PON1 (exon 6) and S311C PON2 (exon 9) are associated with susceptibility to essential hypertension (EH) in Russian population of Central Chernozem region of Russia. The blood samples of 203 patients with EH and 202 sex- and age-matched healthy individuals were used to determine paraoxonase gene polymorphisms by PCR-RFLP. No differences in both alleles and genotype distributions of Gln192Arg polymorphism of PON1 gene were found between hypertensive patients and healthy individuals of the control group. The associations of 311Cys allele (0R=0.73; 95%CI 0.53-0.99; p=0.04) and 311Ser/Cys (0R=0.64; 95%CI 0.43-0.96; p=0.03) of PON2 gene with susceptibility to essential hypertension have been revealed. However, the associations found were characteristic only for females affected by EH (p=0.01). This is a first study where an association of Ser311Cys polymorphism within PON2 gene with susceptibility to essential hypertension has been observed.

Key words: essential hypertension, antioxidant enzymes, paraoxonase genes 1 and 2, single nucleotide polymorphism, association study.

Генетическая изменчивость ферментов антиоксидантной системы организма в последнее время стала одной из наиболее привлекательных объектов в изучении этиопато-генеза сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Особый интерес представляет изучение ассоциации ССЗ с полиморфизмом генов мультигенного семейства параоксоназ PON1,

PON2 и PON3, расположенного в виде кластера на хромосоме 7q21.3 [9]. Клиникогенетическими исследованиями последних лет была убедительно доказана вовлеченность генов параоксоназ в формирование предрасположенности к атеросклерозу [14], ишемической болезни сердца [13], инсульту [12] и гипертонической болезни [2,8]. Однако объ-

ектом для изучения практически во всех исследованиях были главным образом полиморфизмы гена параоксоназы 1 (Gln192Arg или Leu54Met) [8,11,12,14]. Связь частого полиморфизма S311C в 9 экзоне гена PON2 с развитием гипертонической болезни (ГБ) до настоящего времени не изучался. Целью настоящего исследования был анализ ассоциации двух распространенных однонуклеотидных полиморфизмов генов Q192R PON1 (6 экзон) и S311C PON2 (9 экзон) с предрасположенностью к ГБ в популяции русских жителей Центрально-Черноземного региона России.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для исследования послужила выборка больных ГБ (n=203), находившихся на стационарном лечении в кардиологических отделениях областной клинической больницы г. Курска и больницы скорой медицинской помощи за период с 2003 по 2004 гг. К больным ГБ относили пациентов с систолическим АД 140 мм рт. ст. и выше и/или диастолическим АД 90 мм рт. ст. и выше. Диагноз ГБ ставился после исключения всех симптоматических артериальных гипертензий с помощью клинических, лабораторных и клинико-инструментальных методов. Контрольная группа включала 202 здоровых добровольца и не отличалась от группы больных ГБ по полу и возрасту (р>0.05). Формирование выборок осуществлялось сплошным методом. Все обследуемые были русской национальности, проживающими на территории Центрально-Черноземного района России. У всех обследуемых проводился забор венозной крови. Выделение геномной ДНК осуществляли замороженной (-20°С) венозной крови стандартным двухэтапным методом фенольно-хлороформной экстракции [1]. Генотипи-рование ДНК-полиморфизмов генов проводили методами полимеразной цепной реакции и анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПЦР-ПДРФ) согласно протоколам, описанным в литературе [11, 13]. Продукты рестрикции фракционировали в 2%-агарозных гелях, окрашивали этиди-умбромидом и визуализировали на приборе компьютерной видеосъемки GDS-8000

("UVP", США). В связи с низким качеством двух образцов ДНК не удалось идентифицировать генотипы S311C PON2 у одной женщины с ГБ и у одной здоровой женщины. Различия в частотах аллелей и генотипов между группами оценивали с помощью критерия % и расчета отношения шансов (OR) с доверительными интервалами (CI) [3]. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программных пакетов Statis-tica 6.0 ("StatSoft", США) и Excel-2002 ("Microsoft", США).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В контрольной группе наблюдалось отклонение частот генотипов параоксоназ от равновесия Харди-Вайнберга (РХВ): Q192R PON1 (Х2=5,12; р=0,02) и S311C PON2 (%2=4,46; p=0,04). Распределение частот генотипов Q192R PON1 и S311C PON2 в группе больных ГБ находилось в соответствии с РХВ (p>0,05). В табл. 1 приведены частоты аллелей и генотипов в группах больных ГБ и здоровых индивидов. Различий в частотах аллелей Q192R PON1 между группами здоровых и больных ГБ не обнаружено. В тоже время, частота редкого аллеля 311C гена PON2 была выше в группе здоровых, чем больных ГБ (0R=0,73; 95%CI 0,53-0,99; p=0,04). Как видно из таблицы 1, межгрупповых различий в частотах генотипов Q192R PON1 также не наблюдалось (p>0,05). Частота гетерозигот S/C по вариантному аллелю 311C PON2 была значительно ниже в группе больных ГБ, чем в группе здоровых индивидов (0R=0,64; 95%CI 0,43-0,96; p=0,03). Кроме того, частота гомозигот 311S/S по аллелю дикого типа PON2 была значительно увеличена у больных ГБ по сравнению с контрольной группой (0R=0,63; 95%CI 0,420,93; p=0,02). Проведена проверка на неравновесие по сцеплению между парами ДНК-маркеров генов параоксоназ по Hill W.G. (1974). В контрольной группе неравновесие по сцеплению между полиморфизмами Q192R PON1 и 311S PON2 не установлено (D=0,011; p=0,42). Однако в группе больных ГБ между изученными полиморфизмами генов параок-соназ установлено незначительное отклонение от независимого наследования (D=0,041; p=0,002).

Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье", 2006, № 4

Таблица 1

Распределение частот аллелей и генотипов в группах больных гипертонической

болезнью и здоровых индивидов

Распределение частот аллелей

Исследуемые группы 0192Я РОЫ1 8311С РОЫ2

1920 192Я 3Ш 311С

Больные ГБ (п=203) 0,756 0,244 0,760 0,240

Здоровые (п=202) 0,772 0,228 0,697 0,303

Критерий различий, X2 (Р) 0,29 (0,59) 4,09 (0,04)

Распределение частот генотипов

Исследуемые группы 0192Я РОЫ1 8311С РОЫ2*

1920/0 1920/Я 192Я/Я 3118/8 3118/С 311С/С

Больные ГБ (п=203) 114 (56,2) 79 (38,9) 10 (4,9) 117 (57,9) 73 (36,1) 12 (5,9)

Здоровые (п=202) 115 (56,9) 82 (40,6) 2 ) 93 (46,3) 94 (46,8) 14 (7,0)

Критерий различий, х2 (р) 0,02 (0,88) 0,12 (0,73) 1,09 (0,30) 5,46 (0,02) 4,69 (0,03) 0,18 (0,68)

* - больные ГБ (п=202), здоровые (п=201)

С целью изучения особенностей проявления полового диморфизма в ассоциациях полиморфизма генов параоксоназ был проведен сравнительный анализ частот генотипов Q192R РОЫ1 и Б311С РОЫ2 между группами больных ГБ и здоровых раздельно у мужчин и женщин (табл. 2). Как видно из таблицы 2, статистически значимых различий между группами здоровых и больных ГБ мужчин как по Q192R РОЫ1, так и по Б311С РОЫ2 не наблюдалось (р>0,05). У женщин частоты генотипов полиморфизма Q192R РОЫ1 также не отличались между группами больных ГБ и контроля. Однако в группе больных ГБ женщин, в сравнении с контрольной группой, наблюдалось снижение частоты гетерозиготного генотипа 31^/С РОЫ2 (OR=0,51; 95%С1 0,30-0,85; р=0,01) и увеличение частоты гомозиготного генотипа 31^^ РОЫ2 ^=0,52; 95%С1 0,31-0,86; р=0,01).

Известно, что параоксоназы посредством гидролиза окисленных фосфолипидов клеточных мембран предотвращают окислительную модификацию липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), снижают образование пероксидов, угнетают продукцию цитокинов и адге-

зию моноцитов к эндотелиальной поверхности [4, 6, 7, 10]. Параоксоназа 1 представляет собой кальций-зависимый фермент, синтезирующийся в печени и связывающийся с (апо) А1 и апо I на липопротеидах высокой плотности [4, 5]. Указанные особенности послужили основанием для тестирования полиморфизма гена РОЫ1 в качестве кандидатного гена в формировании атеросклеротического процесса различной локализации [12, 13, 14]. В отличие от РОЫ1, РОЫ2 экспрессируется во многих тканях и, особенно, в мозговой, почечной и печеночной тканях, а также эндотелиальных и гладкомышечных клетках сосудов [10]. Мозговая, сосудистая и почечная экспрессия гена параоксоназы 2 делает данный фермент более привлекательным объектом для изучения молекулярно-генетических аспектов этиопатоге-неза ГБ, чем гены параоксоназ 1 и 3 типов. В рамках настоящего исследования связь полиморфизма Ser311Cys гена РОЫ2 с предрасположенностью к ГБ была изучена впервые. Было установлено, что гетерозиготный генотип 311Бег/Суг РОЫ2 обладал протективными свойствами в отношении риска развития ГБ, тогда как гомозиготный генотип ди-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.