CC BY
76Ассоциация полиморфизмов генов eNOS и AGTR2 с дебютом ИБС: стабильной и нестабильной стенокардии, инфарктом миокарда
Хохлов А.Л.1, Поздняков Н.О.1, Мирошников А.Е.1, Комаров Д.П.1, Царёва И.Н.2, Могутова И.С.3
1 — Кафедра клинической фармакологии с курсом ИПДО Ярославской государственной
медицинской академии, г. Ярославль
2 — Клиническая лаборатория «ДКБ на ст. Ярославль ОАО «РЖД», г. Ярославль
3 — Отделение функциональной диагностики ГБУЗ ЯО КБ №3, г. Ярославль
Резюме. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является одной из основных причин смертности населения. Морфологическим субстратом ИБС в большинстве случаев является атеросклероз, в основе которого могут лежать структурные полиморфизмы генов eNOS и AGTR2. Целью исследования являлась оценка влияние полиморфизмов 894G>T гена eNOS и 1675 G>A гена AGTR2 у пациентов с ИБС на возраст дебюта заболевания. В исследовании приняли участие 121 пациент в возрасте от 36 до 88 лет (62,7±11,4) с разными формами ИБС: стабильная и нестабильная стенокардия, инфаркт миокарда. Определение полиморфизмов генов производилось методом ПЦР в реальном времени на анализаторе нуклеиновых кислот IQ 5 BioRad. Статистический анализ данных проводили с помощью программы Statistica 10.0. В результате исследования выявлено, что мутантный аллель Т гена eNOS ассоциирован с более ранним началом ИБС, по сравнению с нормальным аллелем G.
Ключевые слова: ишемическая болезнь сердца, полиморфизм генов, eNOS, AGTR2
Association of gene polymorphisms of eNOS and AGTR2 with the debut of ischemic heart disease: stable and unstable angina, myocardial infarction
Khokhlov A.L.1, Pozdnyakov N.O.1, Miroshnikov A.E.1, Komarov D.P.1, Tsaryova I.N.2, Mogutova I.S.3 1 — Department of clinical pharmacology Yaroslavl State Medical Academy, Russia, Yaroslavl 2 — Clinical Laboratory «CST on station Yaroslavl JSC «Russian Railways», Russia, Yaroslavl
3 — Department of functional diagnostics GBUZ CB NW №3, Russia, Yaroslavl
Abstract. Coronary heart disease (CHD) is a major cause of mortality. Morphological substrate of CHD in most cases is atherosclerosis, which is based on structural genes polymorphism eNOS and AGTR2. The aim of the study was to evaluate the effect of polymorphism 894G>T gene eNOS and 1675 G>A gene AGTR2 in patients with CHD at the age of onset of the disease. The study involved 121 patients aged 36 to 88 years (62.7 ± 11.4) with different forms of CHD: stable and unstable angina, myocardial infarction. Determination of gene polymorphisms was performed by real-time PCR analyzer of nucleic acids IQ 5 Bio-Rad. Statistical analysis was performed using Statistica 10.0. The study found that the mutant allele T of eNOS gene is associated with earlier onset of CHD compared with normal allele G.
Key words: coronary heart disease, gene polymorphism, eNOS, AGTR2
Автор, ответственный за переписку:
Поздняков Николай Олегович — аспирант кафедры клинической фармакологии с курсом ИПДО Ярославской государственной медицинской академии; тел.: +7 (910) 824-19-14; e-mail: [email protected]
Введение
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) долгое время является одной из основных причин смертности населения во многих странах мира. Российская федерация занимает лидирующее место в Европе по уровню смертности от
сердечно-сосудистых заболеваний [1]. По данным Рос-стата от 2014 г. ИБС стала причиной смерти для более чем 500 тыс. человек.
Морфологическим субстратом ИБС в большинстве случаев является атеросклероз, в развитии которого большую роль играет эндотелий [2, 3]. Согласно современным
представлениям в атерогенезе основополагающим этапом является эндотелиальная дисфункция [4-6], в основе которой могут лежать структурные полиморфизмы генов, к которым можно отнести гены эндотелиальной КЮ-синте-тазы (гИО$), рецептора ангиотензина II 2 типа (АОТК2), продукты кодирования которых являются одними из основных регуляторов тонуса сосудистой стенки.
Эндотелиальная КО-синтетаза вырабатывает оксид азота, который обеспечивает вазодилатацию, торможение экспрессии молекул адгезии и агрегацию тромбоцитов, оказывающий антипролиферативное, антиапоп-тическое и антитромботическое действие [7], а также модулирует высвобождение вазоактивных медиаторов, ингибирует адгезию лейкоцитов, участвует в регуляции ремоделирования сосудистой стенки, подавляет экспрессию провоспалительных генов, адгезию и агрегацию тромбоцитов, ингибирует миграцию и пролиферацию ГМК [8].
Рецептор АТ2, впервые обнаруженный в эмбриональных тканях, является частью ренин-ангиотензин-альдо-стероновой системы, участвующей в регуляции кровообращения и сосудистого тонуса [9, 10], а также обладает широкий спектром функций: от участия в регуляции апоптоза [11, 12] до вазодилятации, с привлечением механизмов увеличения продукции оксида азота [13-15].
Таким образом, экспрессия этих генов оказывает взаимозависимые эффекты, осуществляемые через синтез оксида азота, что, при их мутации, может значительно изменить эффекторный ответ.
На данный момент описано 5 полиморфных вариантов гена АОТК2 [16]. Аллель А полиморфного варианта С3123А связана с риском развитии артериальной гипер-тензии [17]. У варианта в1675А выявлена связь с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) [18], а также с эссенциальной гипертензией у мужчин, тогда так у полиморфного варианта в4599А обнаружена связь в развитии эссенциальной гипертензии у женщин [19].
В гене вЫОБЗ выявлено несколько полиморфных сайтов. Интерес представляют полиморфизм 4а/4Ь в пятом интроне, полиморфизм промоторной области гена — 786Т<С и структурная замена в 7 экзоне 894в<Т (01и298АБр), приводящая к замене глутамата на аспартат в 298 положении в аминокислотной последовательности белка [20-24].
Полиморфизм в интроне 4 представлен двумя аллелями — Ь (4Ь), состоящими из 5 повторяющихся фрагментов 27Ьр, и аллелем а (4а), в котором только 4 таких повтора [25]. В европейской белой популяции более распространён аллель Ь. Распределение частот аллелей в популяции составляет соответственно: ЬЬ — 0,41; Ьа — 0,46; аа — 0,13 [26].
Исследование полиморфизма — 786Т>С у жителей Европейского Севера (п=168 человек) выявило следую-
щее соотношение нормальных гомозигот (ТТ), гетеро-зигот (ТС) и патологических гомозигот (СС): 42,6; 46,1 и 11,3 % соответственно [27].
Многочисленные исследования, посвящённые полиморфизму 894G>T (rs1799983), выявили ассоциацию минорного аллеля Т894 с инфарктом миокарда и гипертонией [28, 29]. Распространённость аллеля Т894 в смешанной североамериканской популяции составляет 24% [20]. Однако ряд работ выявил, что гомозиготность по мутант-ному аллелю Т894 (Asp/Asp) связана с повышенным риском развития таких сосудистых патологий, как инфаркт миокарда [30], ИБС [31], ишемическая болезнь мозга [32]. Однако в ряде других исследований такая связь не была найдена [33-35]. Распространённость eNOS Glu/Glu, Glu/ Asp у итальянской популяции составляет 42,1%, 51,8% и 6,1% соответственно [36].
Вместе с тем, распространённость полиморфизмов 894 G>T в европейской популяции в сравнении с разными формами ИБС до сих пор не уточнена.
Таким образом, изучение полиморфизмов 894G>T гена eNOS и 1675 G>A гена AGTR2 у пациентов с ИБС является перспективным для получения данных о генетических предикторах заболеваний сосудов сердца.
Цель исследования
Оценить влияние полиморфизмов 894G>T гена eNOS и 1675 G>A гена AGTR2 у пациентов с ИБС в разных формах стенокардии и инфаркта миокарда на возраст дебюта заболевания.
Материалы и методы
В исследовании приняли участие 121 пациент из стационаров больниц г. Ярославля, обоего пола, в возрасте от 36 до 88 лет (62,7±11,4). Пациенты, в зависимости от заболевания, были распределены на 3 подгруппы: пациенты со стабильной стенокардией, пациенты с нестабильной стенокардией и пациенты с инфарктом миокарда. Демографические данные пациентов представлены в табл. 1.
Средняя продолжительность болезни в группе пациентов со стабильной стенокардией 12,6±13,9 лет; с нестабильной стенокардией 4,3±5,1 года; с инфарктом миокарда 6,7±10,4 лет (табл. 2).
Определение полиморфизмов генов производилось методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (Real-Time PCR) на анализаторе нуклеиновых кислот IQ 5 Bio-Rad в генетической лаборатории НУЗ «ДКБ на ст. Ярославль ОАО «РЖД».
Статистический анализ данных проводили с помощью программы Statistica 10.0. Анализ ассоциации генов с началом ИБС проводили с помощью регрессионного анализа.
Таблица 1
Демографические данные пациентов, участвующих в исследовании
Пол n Возраст Стабильная стенокардия Нестабильная стенокардия Инфаркт миокарда (ОИМ+ПИКС)
Мужчины 69 58,9±10,8 11 (9,1%) 17 (14,1%) 41 (33,8%)
Женщины 52 67,8±10,1 27 (22,4%) 9 (7,4%) 16 (13,2%)
Всего 121 38 26 57
Таблица 2
Возрастные характеристики пациентов, участвующих в исследовании
Характеристики Инфаркт миокарда (ОИМ+ПИКС) Стабильная стенокардия Нестабильная стенокардия
Средний возраст включения пациентов в исследование 59,1±11,8 69,4±8,8 60,1±9,8
Возраст начала ИБС 52,2±10,9 56,7±11,1 57,1±9,9
Длительность течения заболевания 6,9±15,5 12,3±13,9 3,6±9,9
Результаты и обсуждение
Полиморфизм гена eNOS представлен, в большей степени, гетерозиготными мутациями в группах пациентов со стабильной и нестабильной стенокардией, в то время как для гена AGTR2 характерно более равномерное распределение аллелей во всех группах пациентов.
Частота встречаемости аллелей гена eNOS в подгруппе пациентов, с инфарктом миокарда составляет GG — 50,9%, GT — 40,4%, TT — 8,7%, со стабильной стенокардией GG — 36,8%, GT — 60,5%, TT — 2,7%, с нестабильной стенокардией GG — 50,0%, GT — 50,0%, TT — 0%.
Частота встречаемости аллелей гена AGTR2 в подгруппе пациентов с острым инфарктом миокарда составляет GG — 43,9%, GA — 17,5%, AA — 38,6%, со стабильной стенокардией GG — 31,6%, GA — 34,2%, AA — 34,2%, с нестабильной стенокардией GG — 42,3%, GA — 15,4%, AA — 42,3%.
Вышеперечисленные результаты исследования представлены в табл. 3.
В группе пациентов с инфарктом миокарда была выделена подгруппа больных, у которых ИБС дебютировала стенокардией и позднее перешло в ИМ (n=35); и подгруппу исследуемых людей, у которых ИБС началась с ИМ (n=22) (табл. 4).
Таблица 3
>измов генов eNOS и AGTR2
Ген Аллели Инфаркт миокарда (ОИМ +ПИКС Стабильная стенокардия Нестабильная стенокардия
eNOS rs1799983 G894T Норма гомозигота (GG) 29 (50,9%) 14 (36,8%) 13 (50,0%)
Гетерозигота ^^ 23 (40,4) 23 (60,5%) 13 (50,0%)
Мутация гомозигота 5 (8,7%) 1 (2,7%) 0 (0%)
Всего 100% 100% 100%
AGTR2 rs1403543 Норма гомозигота (GG) 25 (43,9%) 12 (31,6%) 11 (42,3%)
Гетерозигота (GA) 10 (17,5%) 13 (34,2%) 4 (15,4%)
Мутация гомозигота (AA) 22 (38,6%) 13 (34,2%) 11 (42,3%)
Всего 100% 100% 100%
Таблица 4
Данные пациентов с инфарктом миокарда
Пациенты с дебютом ИБС в форме стенокардии, приведшей к ИМ (n=35) Пациенты с дебютом ИБС в форме ИМ (n=22)
Возраст начала ИБС 50,6±9,0 54,7±13,5
Стаж ИБС 7,8±8,9 5,3±12,1
Ген Аллели
eNOS rs1799983 G894T GG 17 (48,6%) 12 (54,5%)
GT 15 (42,9%) 8 (36,4%)
TT 3 (8,5%) 2 (9,1%)
AGTR2 rs1403543 GG 15 (42,9%) 10 (45,5%)
GA 5 (14,2%) 5 (22,7%)
AA 15 (42,9%) 7 (31,8%)
Проведённый регрессионный анализ ассоциации различных вариантов полиморфизма гена eNOS выявил, что наличие мутантного аллеля Т имеет связь с более ранним началом ИБС, в тоже время, подобный анализ не выявил аналогичной связи с мутантным аллелем А гена AGTR2 (табл. 5).
Таблица 5
Наличие связи возраста начала ИБС с наличием мутантных аллелей генов eNOS и AGTR2
Сравниваемые переменные n b Р
Мутантный аллель гена eNOS 121 0,27 0,003
Мутантный аллель гена AGTR2 121 0,15 0,09
Наличие сопутствующих факторов риска: мужской пол, отягощённая кардиальная наследственность и курение, увеличивают достоверность наличия связи полиморфных вариантов гена eNOS и AGTR2 с более ранним началом ИБС (табл. 6).
Таблица 6
Наличие связи возраста начала ИБС с наличием мутантных аллелей генов eNOS и AGTR2 в сочетании с факторами риска
Сравниваемые переменные n b Р
Мутантный аллель гена eNOS 121 0,29 0,001
Мутантный аллель гена AGTR2 121 0,16 0,07
Мужской пол 121 0,26 0,02
Отягощённая кардиальная наследственность 121 0,17 0,04
Курение 121 0,24 0,02
Выводы
Подводя итог, можно сделать следующий вывод: наличие мутантного аллеля T гена eNOS имеет связь с более ранним началом ИБС, а в сочетании с другими факторами риска, данная ассоциация становится более достоверной.
Работа выполнялась на базе кафедры клинической фармакологии с курсом ИПДО ЯГМА.
Литература
1. Сычев Д.А., Кукес В.Г. Отечественный опыт применения фармакогенетического тестирования для персонализации дозирования варфари-на: реальная возможность для российского врача. // Consilium medicum 2013,10:111-115.
2. Михин В.П., Дюмина Н.В., Колтунова Т.Ю., Шарова В.Г., Зуева О.Н. Дисфункция сосудистого эндотелия и методы ее коррекции цитопро-текторами. // Поликлиника 2008, № 5:52-55
3. Veerasamy M., Bagnall A. Endothelial Dysfunction and Coronary Artery Disease: A State of the Art Review. // Cardiol Rev. 2015 May-Jun;23(3):119-29.
4. RaderD.L. Inflammatory marker sof coronary risk. // N Engl J Med. 2000,343:1179—82.
5. Акимцева Е.А., Котовщикова Е.Ф. Маркеры эндотелиальной дисфункции как предикторы развития ретромбозов коронарных стентов. // Медицинские науки 2012,8:271-273.
6. Ross R. Atherosclerosis — anм inflammatory disease. // N Eng l J Med. 1999,340:115—26.
7. Лутай М.И. Атеросклероз: современный взгляд на патогенез. // Укр. кардюл. журн. 2004,1:С. 22-34.
8. 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, № 11 ( Т. 40):28-32.
9. Елисеева Ю.Е. Ангиотензин-превращающий фермент, его физиологическая роль. // Вопросы медицинской химии 2001, 1:15-21.
10. Решетников Е.А., Акулова Л.Ю., Батлуцкая И.В. Молекулярно-генетические механизмы функционирования сердечно-сосудистой системы и роль ренин-ангиотензиновой системы в обеспечении сердечно-сосудистых реакций в организме. // Научные ведомости 2013,11:179-183.
11. Ming-Sheng Zhou, Ivonne H. Schulman, and Leopoldo Raij. Nitric Oxide, Angiotensin II, and Hypertension. // Seminars in Nephrology 2004, No 4 (Pt24): 366-378.
12. Yamada T., HoriuchiM., Dzau V.J. Angiotensin II type 2 receptor mediates programmed cell death. // Proc Natl Acad Sci U S A. 1996; 93(1): 156-160.
13. 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 2003,31:359—372.
14. Перепеч Н.Б. Антагонисты рецепторов ангиотензина II в поисках «фармакологический ниши». // Consilium Medicum, 2007,5(Т.9):36-44.
15. Сидорова Л.Л. Антагонисты рецепторов ангиотензина II в лечении больных с артериальной гипертензией. // Здоровье Украины. 2008, № 5/1:36-37.
16. Jin J.J., Nakura J., Wu Z. Association of angiotensin II type 2 receptor gene variant with hypertension. // Hypertens. Res. 2003, 7(Pt26):547-552.
17. Jones A. Genetic variants of angiotensin II receptors and cardiovascular risk in hypertension. // Hypertension 2003, 42(4): 500-6.
18. Рыбачкова Ю.В. Фармакоэпидемиологические и генетические аспекты хронической сердечной недостаточности на фоне артериальной гипертензии. (Автореф....) 2013.
19. Hayet Soualmia. Candidate Genes in Hypertension, Genetics and Pathophysiology of Essential Hypertension. Genetics and Pathophysiology of Essential Hypertension Edited by Prof. Madhu Khullar 2012:139-168.
20. Щёкотова А.П. и др. Эндотелиальная дисфункция и полиморфизм гена эндотелиальной синтазы оксида азота (nos3) при хронических заболеваниях печени. // Современные проблемы науки и образования 2012,2.
21. Casas J.P., Bautista L.E., Humphries S.E., Hingorani A.D. Endothelial nitric oxide synthase genotype and ischemic disease. Meta-analysis of 26 studies involving 23028 subjects. // Circulation 2004, 109:1359-1365.
22. Hingorani A.D., Jia H., Stevens P.A. et al. A common variant in exon 7 of the endothelial constitutive nitric oxide synthase gene. // Clin. Sci. 1995,88:21.
23. Naber C.K., Oldenburg O., Frey U. et al. Relevance of the T-786C and Glu298Asp variants in the endothelial nitric oxide synthase gene for cholinergic and adrenergic coronary vasomotor responses in man. // Circulation 2003,106:1042.
24. Yoshimura M., Yasue H., Nakayama M. et al. A missense Glu298Asp variant in the endothelial nitric oxide synthase gene is associated with coronary spasm in the Japanese. // Hum. Genet. 1998, 10 3:65-69.
25. Wang X.L, Sim A.S., Badenhop R.F., McCredie R.M., Wilcken D.E. A smoking-dependent risk of coronary artery disease associated with a polymorphism of the endothelial nitric oxide synthase gene. // Nat Med 1996;2:41-45.
26. Зотова И.В., Затейщиков Д.А., Сидоренко Б.А. Синтез оксида азота и развитие атеросклероза. // Кардиология 2003,4:58-67.
27. Бебякова Н.А., Хромова А.В., Феликсова О.М. Взаимосвязь периферической вазоконстрикции с полиморфизмом т-786с гена эндотелиаль-ной синтазы оксида азота. // Медицинские науки 2013,12(2):176-179.
28. Li J., Cun Y., Tang W. R. et al. Association of eNOS gene polymorphisms with essential hypertension in the Han population in southwestern China. // Genet Mol Res. 2011 Sep 27.10(3):2202-12.
29. Rai H., Fitt J., Sharma A.K. et al. Lack of association between Glu298Asp polymorphism and coronary artery disease in North Indians. // MolBiol Rep. 2011. Dec 30.
30. Shimasaki Y., Yasue H., Yoshimura M., et al. Association of the missense Glu298Asp variant of the endothelial nitric oxide synthase gene with myocardial infarction. // J Am Coll Cardiol. 1998 Jun;31(7):1506-10.
31. Hingorani A.D., Liang C.F., Fatibene J., et al. A common variant of the endothelial nitric oxide synthase (Glu298-->Asp) is a major risk factor for coronary artery disease in the UK. // Circulation. 1999,100(14):1515-20.
32. Markus H.S., Ruigrok Y., Ali N., Powell J.F. Endothelial nitric oxide synthase exon 7 polymorphism, ischemic cerebrovascular disease, and carotid atheroma. // Stroke 1998,29(9):1908-11.
33. Cai H., Wilcken D.E., Wang X.L. The Glu298-->Asp (894G-->T) mutation at exon 7 of the endothelial nitric oxide synthase gene and coronary artery disease. // J Mol Med. 1999,77(6):511-4.
34. MacLeodM.J., Dahiyat M.T., Cumming A., et al. No association between Glu/Asp polymorphism of NOS3 gene and ischemic stroke. // Neurology 1999,53(2):418-20.
35. Poirier O., Mao C., Mallet C., et al. Polymorphisms of the endothelial nitric oxide synthase gene — no consistent association with myocardial infarction in the ECTIM study. // Eur J Clin Invest. 1999,29(4):284-90.
