CC BY
74
Ассоциация инсерционно-делеционного полиморфизма гена ACE с факторами циркулирующего отдела ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и функцией эндотелия микрососудов кожи при формировании гестоза
Радьков О.В., Калинкин М.Н., Заварин В.В.
Association of insertion deletion polymorphism of the ACE gene with factors of circulating rennin-angiotensin-aldosterone system and endothelial function of skin microvassals in preeclampsia
Radkov O.V., Kalinkin M.N., Zavarin V.V.
Изучена ассоциация инсерционно-делеционного (I/D) полиморфизма гена ангиотензинпревращающего фермента АСЕ (АПФ) с активностью АПФ, ренина в плазме крови и функцией эндотелия микрососудов кожи при гестозе. Носительство DD-генотипа полиморфизма I/D гена АСЕ при гестозе связано с наименьшей активностью ренина плазмы и эндотелийзави-симой вазодилатацией, а наибольшая активность АПФ с аллелем D.
Ключевые слова: гестоз, эндотелиальная дисфункция, ангиотензинпревращающий фермент, ренин, полиморфизм генов.
The association of angiotensin-converting enzyme (ACE) insertion/deletion (I/D) gene polymorphism with plasma ACE, renin activity and endothelial function of skin microvassals were studied. Preeclamptic patients with the DD genotype of ACE I/D gene polymorphism have lowest plasma renin activity level and endothelium-dependent vasodilatation, D allele carriers have highest plasma ACE activity.
Key words: preeclampsia, endothelial dysfunction, angiotensin-converting enzyme, renin, gene polymorphism.
Тверская государственная медицинская академия, г. Тверь
© Радьков О.В., Калинкин М.Н., Заварин В.В.
УДК 616.8-009.24-02:618.3:575.174.015.3:577.175.852
Введение
незначительном снижении активности ангиотензинпревращающего фермента (АПФ, АСЕ). Нормальной гестации сопутствует уменьшение тканевой чувствительности к прессорным влияниям ангиотензина II, а нарушение этого механизма лежит в основе эндотели-альной дисфункции [3, 4, 6]. Установлено, что инсер-ционно-делеционный (№) полиморфизм гена АСЕ ассоциирован с риском возникновения гестоза, однако эти закономерности зависят от этнического состава популяции [9, 11, 14]. Количественные признаки фенотипов РААС, патогенетически значимых для гесто-за, находятся под влиянием молекулярных вариантов генов [5, 7]. Однако остается неясным, как влияет полиморфизм гена АСЕ на уровень факторов цирку-
Гестоз является уникальным заболеванием у беременных с недостаточно изученным патогенезом и связан с крайне неблагоприятными перинатальными и акушерскими исходами. В ответ на локальную ишемию плаценты при аномальной инвазии ворсин хориона запускается механизм системного нарушения функции эндотелия — основного фактора формировании гестоза [1, 2]. Тканевая перфузия находится под влиянием циркулирующих и тканевых компонентов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) [4]. При физиологической беременности уровни ренина и альдостерона прогрессивно увеличиваются при
лирующего отдела РААС и проявление эндотелиаль-ной дисфункции при осложнении беременности гесто-зом в популяции русских, проживающих на территории Тверской области.
Цель исследования — изучение ассоциации 1/0-полиморфизма гена АСЕ с факторами циркулирующего отдела РААС и функцией эндотелия микрососудов кожи, патогенетически значимыми для формирования гестоза.
Материал и методы
Обследовано 196 беременных из популяции русских, проживающих в Тверской области, из которых 124 — больные гестозом и 72 — здоровые беременные (контрольная группа). Пациентки дали информированное письменное согласие на участие в исследовании, одобренное этическим комитетом Тверской государственной медицинской академии (г. Тверь). Срок гестации 28—38 нед. Средний возраст в группах (27,6 ± 4,3) и (25,7 ± 3,5) года соответственно (р = 0,63). Среднесуточное систолическое артериальное давление (АД) при гестозе составило (132,5 ± 2,7) и (109,8 ± 3,5) мм рт. ст. (р = 0,04), а среднесуточное диа-столическое АД — (81,1 ± 1,99) и (65,4 ± 0,9) мм рт. ст. (р = 0,03) у больных и здоровых беременных соответственно.
Для оценки скоростных показателей кровотока в микрососудах кожи использовали постоянноволновую высокочастотную ультразвуковую допплерографию с помощью прибора «Минимакс-Допплер-К» (ООО «СП-Минимакс», Россия). Анализировали показатель — максимальную систолическую скорость кровотока по кривой максимальной скорости. Для оценки эндотелийзависимой вазодилатации (ЭЗВД) использовали ишемическую пробу [2].
Для типирования полиморфизма 1/0 гена АСЕ выделение тотальной геномной ДНК пациенток из
100 мкл цельной венозной крови проводили сорбент-ным методом с использованием набора Diatom DNA Prep 100 (ООО «Лаборатория „Изоген"», Россия). I/D-полиморфизм Alu-повтора в 16-м интроне (rs4340) гена ACE типировали методом анализа полиморфизма длин амплификационных фрагментов с помощью набора реагентов «АмплиКит-АСЕ» (ООО «АмплиКит», Россия) с детекцией в агарозном геле. Активность АПФ и ренина в плазме крови определяли иммуно-ферментным методом.
Распределение генотипов проверяли на соответствие равновесию Харди—Вайнберга с помощью критерия х2. Различия по частоте аллелей и генотипов между группами оценены критерием х2. Риск развития гестоза выражен отношением шансов (ОШ) с 95%-м доверительным интервалом (ДИ). Статистическая значимость различий между группами по средним показателям для непрерывных переменных оценивалась при помощи /-критерия Стьюдента или однофактор-ного дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим проведением множественных сравнений, включающих критерии Даннета для равных и неравных дисперсий. Уровень статистической значимости различий установлен при p < 0,05.
Результаты и обсуждение
Распределение генотипов полиморфизма I/D гена АСЕ соответствовало закону Харди—Вайнберга (в группе контроля х2 = 3,20; df= 1; р = 0,07, среди больных х2 = 0,04; df = 1; р = 0,85). Исследована ассоциация аллелей и генотипов изучаемого полиморфизма с гестозом (табл. 1). При расчете доминантной модели наследования (генотип II против генотипов с аллелем D) выяснено, что аллель D полиморфизма I/D гена АСЕ ассоциирован с гестозом, а генотип II связан со снижением риска этого осложнения беременности.
Таблица 1
Частота генотипов и аллелей полиморфизма I/D гена ACE у здоровых и больных гестозом беременных
Показатель Здоровые, % (абс.) Больные, % (абс.) Критерий х2 Р ОШ (95%-й ДИ)
Генотип II 27 (37,5) 29 (23,4) 5,87, df = 2 0,05 0,51 (0,27—0,96)
Генотип 10 25 (34,7) 63 (50,8) 1,94 (1,07—3,54)
Генотип 00 20 (27,8) 32 (25,8) 0,90 (0,47—1,74)
Аллель I 79 (54,9) 121 (48,8) 1,34, df = 1 0,25 0,78 (0,52—1,18)
Аллель О 65 (45,1) 127 (51,2) 1,28 (0,84—1,93)
Генотип II 27 (37,5) 29 (23,4) 4,45, df = 1 0,04 0,51 (0,27—0,96)
Генотип ID+DD 45 (62,5) 95
Генотип II+ID 52 (72,2) 92
Генотип DD 20 (27,8) 32
Вместе с тем исследования, проведенные в больших популяциях, установили строгую зависимость между носительством генотипа DD изучаемого полиморфизма и возникновением гестоза [11, 14]. Однако не все авторы подтверждают связь полиморфизма I/D гена АСЕ и риском гестоза, что может быть связано с этническим составом популяции [9].
Наибольшая активность АПФ у здоровых беременных ассоциирована с генотипом DD, а наименьшие значения отмечены у носителей генотипа II при промежуточных показателях у гетерозигот (генотип ID) (табл. 2).
Активность АПФ возрастает при гестозе, а в подгруппах генотипов ID и DD ее значения статистически значимо превысили показатели, полученные в контрольной группе (р < 0,05). Характер распределения показателей активности АПФ в подгруппах генотипов I/D полиморфизма гена АСЕ при гестозе характеризовался ассоциацией первого с аллелем D. Активность АПФ в условиях гестоза является лимитирующей для всей РААС и прямо влияет на концентрацию ангио-тензина II [4]. Вместе с тем при гестозе образуются аутоиммунные антитела к рецепторам ангиотензина II с большей аффинностью к последним по сравнению с нормальным лигандом. В этой связи аутоиммунный процесс дополняет увеличение уровней АПФ и ангио-тензина II при формировании эндотелиальной дисфункции [10, 16].
Активность ренина у здоровых беременных во всех подгруппах генотипов I/D-полиморфизма гена АСЕ была выше, чем у больных гестозом (р < 0,05). Считается, что активность ренина в течение нормальной беременности прогрессивно увеличивается, обеспечивая гестационную адаптацию гемодинамики [12].
Активность ренина у больных гестозом снижается, причем наибольшее уменьшение активности этого фактора ассоциировано с генотипом DD полиморфизма I/D гена АСЕ (p < 0,05). Несмотря на то что при гестозе отмечается депрессия активности ренина плазмы, в плацентарной ткани экспрессия его гена возрастает при реципрокном торможении активности циркулирующего отдела РААС [4, 15]. Установленная
(76,6) 1,97 (1,04—3,70)
(74,2) 0,09, df = 1 0,76 1,11 (0,57—2,13)
(25,8) 0,90 (0,47—1,74)
зависимость между активностью ренина и АПФ с ^-полиморфизмом гена АСЕ может быть связана с уровнем ангиотензина II в плазме крови. Концентрация последнего является основным тормозящим фактором циркулирующего отдела РААС, а уменьшение активности ренина ассоциируется со снижением скоростных характеристик кровотока в маточных артериях [12].
Показатели ЭЗВД при проведении ишемической пробы у здоровых беременных были выше, чем при гестозе, а время достижения фоновых скоростей кровотока в постишемическом периоде составило в среднем 4 мин (р < 0,05) (табл. 3). Подобные свойства, характеризующие реактивную гиперемию, связаны с высокой активностью нейрогенных и циркулирующих сосудорасширяющих стимулов на фоне уменьшенной чувствительности кожных сосудов к вазопрессорам при нормальной гестации [2, 6]. Различий показателей тканевой перфузии между подгруппами генотипов !Ю-полиморфизма гена АСЕ среди здоровых беременных не установлено. Вместе с тем у здоровых небеременных женщин отмечается выраженная зависимость между активностью АПФ и функцией эндотелия [7].
Фоновые скорости в микрососудах кожи при гес-тозе достоверно не различались от таковых у здоровых беременных. Напротив, показатели линейной скорости кровотока на 30-й с, 1, 2 и 3-й мин пост-ишемического периода и ЭЗВД во всех подгруппах генотипов полиморфизма гена АСЕ у больных гестозом оказались достоверно ниже при сравнении со здоровыми беременными (р < 0,05). Вместе с тем продолжительность гиперемии среди больных оказалась вдвое меньше при сравнении с группой контроля и составила 2 мин (р < 0,05). Видимо, в данном случае играет роль повышенная чувствительность эндотелия сосудов к вазопрессорам, которые активнее, чем у здоровых беременных, вызывают ответную вазоконстрикцию, сокращая время реактивной гиперемии [6, 8, 13]. Кроме того, носители DD-генотипа среди больных гестозом показали наименьшие значения ЭЗВД в микрососудах кожи при сравнении с подгруппами других генотипов поли-
морфизма !/0 гена АСЕ ^ < 0,05). Известно, что но- сационных индексов и в маточно-плацентарных со-сительство генотипа 00, изучаемого полиморфного судах, что является важнейшим пусковым механиз-маркера, ассоциировано также со снижением пуль- мом развития гестоза [14].
Таблица 2
Активность факторов циркулирующего отдела РААС в зависимости от полиморфизма I/D гена ACE у здоровых и больных гестозом
беременных (M ± о)
Показатель Генотип здоровых Генотип больных
II ID DD II ID DD
АПФ, Ед/л 22,6 ± 4,1 31,1 ± 3,1 46,1 ± 8,3** 23,4 ± 2,1 38,6 ± 4,4*, # 57,2 ± 7,4*, #
Ренин, нг/(мл • ч) 4,1 ± 1,3 3,4 ± 1,5 2,2 ± 0,9 2,0 ± 1,1* 1,8 ± 0,4* 1,3 ± 0,5*, **
Примечание. Здесь и в табл. 3: * — р < 0,05 между здоровыми и больными; ** — между генотипом ОО и генотипами с аллелем I; # — между генотипами с аллелем О и генотипом II.
Таблица 3
Значения линейной скорости кровотока и показателей ЭЗВД в микрососудах кожи при ишемической пробе у здоровых и больных
гестозом беременных (М ± о)
Время Генотип здоровых Генотип больных
II ID DD II ID DD
Фон, см/с 21,1 ± 1,9 19,8 ± 2,5 20,05 ± 2,7 17,2 ± 3,5 18,8 ± 4,2 17,3 ± 3,2
30 с , см/ с 25,4 ± 3,4 23,9 ± 2,6 24,1 ± 1,6 19,5 ± 3,1* 20,2 ± 2,9* 18,9 ± 2,6*
1 мин, см/с 23,6 ± 2,5 23,8 ± 3,3 22,8 ± 4,3 19,2 ± 1,2* 20,07 ± 2,3* 18,4 ± 1,5*
2 мин, см/с 22,0 ± 4,1 22,3 ± 1,9 22,1 ± 2,2 17,1 ± 2,3* 18,1 ± 1,7* 17,1 ± 1,9*
3 мин, см/с 22,2 ± 3,7 21,6 ± 3,5 20,8 ± 2,1 17,6 ± 1,9* 17,8 ± 2,5* 16,7 ± 1,1*
4 мин, см/с 20,8 ± 2,9 19,2 ± 2,2 20,2 ± 1,8 17,1 ± 2,3 17,6 ± 2,4 17,5 ± 3,5
5 мин, см/с 20,4 ± 4,8 20,2 ± 2,7 19,9 ± 4,2 16,4 ± 2,4 17,9 ± 3,7 17,8 ± 1,2
ЭЗВД, % 20,6 ± 2,1 20,7 ± 2,7 20,1 ± 1,9 14,1 ± 2,2* 14,6 ± 1,9* 9 3 ± 2 7*, **
Заключение
Таким образом, носительство аллеля О полиморфизма !Ю гена АСЕ ассоциировано с развитием гестоза, а генотип II является протективным в отношении этого осложнения беременности в популяции русских, проживающих на территории Тверской области, что, возможно, требует подтверждения в более обширной попу-ляционной выборке. Вместе с тем связь количественных признаков факторов циркулирующего отдела РААС и функции эндотелия микрососудов кожи с полиморфизмом НО гена АСЕ позволяют утверждать о его важной роли в патогенезе гестоза. Так как супрессия активности ренина и редукция ЭЗВД ассоциированы с генотипом ОО, а наибольшая активность АПФ с «аллелем риска» изучаемого полиморфизма.
Однако нужно отметить, что при беременности значительную роль в регуляции системного кровообращения играет тканевой плацентарный отдел РААС, поэтому взаимоотношения обоих отделов этой системы в патогенезе гестоза требуют дальнейшего изучения.
Литература
1. Блощинская И.А., Петричко Т.А., Давидович И.М. Вазо-регулирующая функция сосудистого эндотелия при физиологической беременности и гестозе // Журн. акушерства и жен. болезней. 2003. Т. LII, № 1. С. 26—32.
2. Радьков О.В., Калинкин М.Н., Заварин В.В. Влияние полиморфизма генов цитокинов на формирование дисфункции эндотелия при гестозе // Цитокины и воспаление. 2010. Т. 9, № 3. С. 15—18.
3. Anim-Nyame N., Sooranna S.R., Johnson M.R. et al. A longitudinal study of resting peripheral blood flow in normal pregnancy and pregnancies complicated by chronic hypertension and pre-eclampsia // Cardiovascular Research. 2001. V. 50. P. 603—609.
4. Anton L., Brosnihan K.B. Systemic and uteroplacental ren-nin-angiotensin system in normal and pre-eclamptic pregnancies // Ther. Adv. Cardiovasc. Dis. 2008. V. 2, № 5. P. 349—362.
5.Arcaro G., Solini A., Monauni T. et al. ACE genotype and endothelium-dependent vasodilation of conduit arteries and forearm microcirculation in humans // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2001. V. 21, № 8. P. 1313—1319.
6. Blaauw J., Graaff R., van Pampus M.G. et al. Abnormal en-dothelium-dependent microvascular reactivity in recently preeclamptic women // Obstet. Gynecol. 2005. V. 105, № 3. P. 626—632.
I.Butler R., Morris A.D., Burchell B. et al. DD angiotensin-converting enzyme gene polymorphism is associated with endothelial dysfunction in normal humans // Hypertension. 1999. V.33. P. 1164—1168.
8. Debbabi H., Bonnin Ph., Ducluzeau P.H. et al. Noninvasive assessment of endothelial function in the skin microcirculation // Amer. J. of Hypertension. 2010. V. 23. P. 541—546.
9. Galao A.O., de Souza L.H., da Costa B.E. et al. Angiotensin-converting enzyme gene polymorphism in preeclampsia and normal pregnancy // Am. J. Obstet. Gynecol. 2004. V. 191, № 3. P. 821—824.
10.Herse F., Dechend R., Harsem N.K. et al. Dysregulation of the circulating and tissue-based renin-angiotensin system in preeclampsia // Hypertension. 2007. V. 49. P. 604—611.
11. Kaur R., Jain V., Khuller M. et al. Association of angio-tensin-converting enzyme gene polymorphism with pregnancy-induced hypertension // Acta. Obstet. Gynecol. Scand. 2005. V. 84, № 10. P. 929—933.
12. Kim E.H., Lim J.H., Kim Y.H. Park Y.W. The Relationship
between aldosterone to renin ratio and RI value of the uterine artery in the preeclamptic patient vs. normal pregnancy // Yonsei. Med. J. 2008. V. 49, № 1. Р. 138—143.
13. Lindstedt I.H., Edvinsson M.L., Edvinsson L. et al. Reduced responsiveness of cutaneous microcirculation in essential hypertension — a pilot study // Blood Press. 2006. V. 15, № 5. P. 275—280.
14. Mello G., Parretti E., Gensini F. et al. Maternal-fetal flow, negative events, and preeclampsia: role of ACE I/D polymorphism // Hypertension. 2003. V. 41. P. 932— 937.
15.Miskovic B., Sertie J., Stavljenic-Rukavina A. et al. Association of angiotensin-converting enzyme insertion-deletion polymorphism with preeclampsia // Coll. Antropol. 2008. V. 32, № 2. P. 339—343.
16.Xia Y., Zhou C.C., Ramin S.M. Kellems R.E. Angiotensin receptors, autoimmunity and preeclampsia // J. Immunol. 2007. V. 179. Р. 3391—3395.
Поступила в редакцию 11.01.2011 г. Утверждена к печати 01.04.2011 г.
Сведения об авторах
О.В. Радьков — канд. мед. наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии ТГМА (г. Тверь).
М.Н. Калинкин — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой патологической физиологии ТГМА (г. Тверь).
В.В. Заварин — канд. мед. наук, доцент кафедры патологической физиологии ТГМА (г. Тверь).
Для корреспонденции
Радьков Олег Валентинович, тел.: 8 (4822) 32-17-79, 8-910-931-3930, e-mail: [email protected].
