CC BY
12
УДК 616-092.11 DOI 10.25587/SVFU.2021.25.4.004
А.А. Стрекаловская, П.Г. Петрова, К.В. Комзин, С.Н. Самсонов, С.С. Паршина
чувствительность сердечно-сосудистой системы
человека к геомагнитной возмущенности в арктической зоне рс (я) и полиморфизмы генов, регулирующих артериальное давление
Аннотация. Артериальные гипертензии в патологии человека играют большую роль, это связано с их участием в механизмах развития сердечно-сосудистых осложнений. Выявление причин и основных механизмов развития артериальной гипертензии остаются актуальными вопросами современной медицины. В работе представлены результаты исследования, направленные на выявление связи развития артериальной гипертензии и гелиогеофизической возмущенности на высоких широтах (п. Тикси, Арктическая зона Республики Саха (Якутия)). Обнаружено совпадение максимумов временного изменения геомагнитной возмущенности (Кр-индекс) и количества обращений людей в службу скорой медицинской помощи и поликлинику Центральной улусной больницы Булунского района по поводу артериальной гипертензии (АГ) в 2017 г. У имеющих первичную (эссенциальную) гипертензию пациентов гипертонические кризы в 2 - 3 раза чаще регистрировались в дни повышенной геофизической возмущенности. Изложены результаты исследования частоты встречаемости однонуклеотидных полиморфизмов генов кодирующих фермент ответственный за синтез альдостерона (CYP11 B2-344 T>C); гуанин нуклеотид-связывающий белок (GNB3 825 C>T); фермент, участвующий в синтезе оксида азота (NOS3 -786 T>C и 894 G>T) у различных этнических групп жителей Арктической зоны Республики Саха (Якутия), страдающих артериальной гипертензией.
Ключевые слова: артериальная гипертензия, сердечно-сосудистая система, сердечно-сосудистая патология, гелиогеофизические факторы, геомагнитная возмущенность, однонуклеотидные полиморфизмы, Арктическая зона.
СТРЕКАЛОВСКАЯ Алена Анатольевна - канд. мед. наук, доцент кафедры нормальной и патологической физиологии МИ СВФУ. 677013 г. Якутск, ул. Ойунского, 27. E-mail: a_strekalovskaya@mail.ru К/тел. 89241678433.
STREKALOVSKAYA Alena Anatolievna - Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Normal and Pathological Physiology, Institute of Medicine, M. K. Ammosov North-Eastern Federal University; 677013 Yakutsk, ul. Oyunskogo, 27. E-mail: a_strekalovskaya@mail.ru, phone: +79241678433.
ПЕТРОВА Пальмира Георгиевна - доктор мед. наук, профессор кафедры нормальной и патологической физиологии МИ СВФУ 677013 г. Якутск, ул. Ойунского, 27. E-mail: mira_44@mail.ru К/тел. +79142727471.
PETROVA Palmira Georgievna - Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Normal and Pathological Physiology, Institute of Medicine, M. K. Ammosov North-Eastern Federal University; 677013 Yakutsk, ul. Oyunskogo, 27. E-mail: mira_44@mail.ru, phone: +79142727471.
КОМЗИН Кирилл Васильевич - ст. преподаватель кафедры гистологии и микробиологии МИ СВФУ 677013 г. Якутск, ул. Ойунского, 27. E-mail: de_trout@mail.ru К/тел. +79241694295.
KOMZIN Kirill Vasylyevich - Department of Histology and Microbiology Institute of Medicine, M.K. Ammosov North-Eastern Federal University; 677013 Yakutsk, ul. Oyunskogo, 27. E-mail: de_trout@mail. ru, phone: +79241694295.
САМСОНОВ Сергей Николаевич - канд. физ.-мат. наук, лаборатория магнитосферных частиц, Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера Сибирского отделения Российской академии наук. 677000 г. Якутск, пр. Ленина, 31. E-mail: s_samsonov@ikfia.ysn.ru К/тел. +79644224301
SAMSONOVSergey Nicolaevich - Candidate ofPhysical and Mathematical Sciences, Laboratory ofMagnetospheric Particles, Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 677000 Yakutsk, pr. Lenina, 31. E-mail: s_samsonov@ikfia.ysn.ru, phone: +79644224301
ПАРШИНА Светлана Серафимовна - доктор мед. наук, профессор Саратовского государственного медицинского университета им. В. И. Разумовского Минздрава России. 410012 г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112. E-mail: 1parshinasvetlana@mail.ru К/тел. +79033804972
PARSHINA Svetlana Serafimovna - Doctor of Medical Sciences, Professor, V.I. Razumovsky Saratov State Medical University of the Ministry of Health of Russia. 410012 Saratov, ul. Bolshaya Kazachya, 112. E-mail: 1parshinasvetlana@mail.ru, phone: +79033804972
A.A. Strekalovskaya, P.G. Petrova, K.VKomzin, S.N. Samsonov, S.S. Parshina
cardiovascular system sensitivity to geomagnetic
disturbances in the arctic zone of the sakha republic (yakutia) and gene polymorphisms regulating blood pressure
Abstract. Arterial hypertension plays an important role in human pathology due to their participation in the mechanisms of cardiovascular complications development. The identification of the causes and main mechanisms of the development of arterial hypertension remain topical issues of modern medicine. The paper presents the results of a study aimed at identifying the relationship between the development of arterial hypertension and heliogeophysical disturbance at high latitudes (Tiksi, Arctic zone of the Sakha Republic (Yakutia)). The coincidence of the maxima of the temporal change in geomagnetic disturbance (Kp-index) and the number of calls of people to the ambulance service and the polyclinic of the Central hospital of Bulunsky District for arterial hypertension (AH) in 2017 was found. The patients with primary (essential) hypertension experienced hypertensive crises 2 - 3 times more likely on days of increased geophysical disturbance. The article presents the results of studying the frequencies of single nucleotide polymorphisms of genes encoding the enzyme responsible for the synthesis of aldosterone (CYP11B2 -344 T> C); guanine, a nucleotide binding protein (GNB3 825 C> T); an enzyme involved in the synthesis of nitric oxide (NOS3 -786 T> C and 894 G> T) in different ethnic groups of residents suffering from arterial hypertension.in the Arctic zone of the Sakha Republic (Yakutia).
Keywords: arterial hypertension, cardiovascular system, cardiovascular diseases, heliogeophysical factors, geomagitic disturbance, single nucleotide polymorphisms, Arctic zone.
Введение.
Влияние гелиогеофизических факторов на организм человека носит глобальный характер. Наиболее отчетливо это влияние проявляется в высоких широтах (район п. Тикси, Арктическая зона РС (Я)), где на высоте около 100 км протекает дополнительная мощная электроструя, называемая электроджетом, достигающая величины тока в 1 млн ампер. С учетом этого выявление влияния гелиогеофизической возмущенности на ухудшение самочувствия людей из-за повышения артериального давления проводилось по данным, полученным в п. Тикси Булунского района, расположенном в Арктической зоне Республики Саха (Якутия). Известно, что в дни магнитных бурь количество сердечно-сосудистых событий (гипертонических кризов, инфарктов миокарда, инсультов) увеличивается на 15-20 % [1, 2]. Поскольку в России от сердечно-сосудистых заболеваний в год умирает от 0,5 до 1,5 млн. человек, можно понять, что смерть десятков-сотен тысяч человек ежегодно может быть связана с гелиогеофизическими возмущениями.
Артериальная гипертензия - наиболее распространенная патология сердечно-сосудистой системы - может быть генетически детерминирована и связана с дефектами генов, кодирующих факторы, участвующие в регуляции её функционального состояния. И в комплексе с внешними факторами, такими как геомагнитная возмущенность, может провоцировать обострения. В рамках данной работы была исследована встречаемость одно-нуклеотидных полиморфизмов генов, вовлеченных в регуляцию артериального давления, у различных этнических групп, проживающих на территории Арктической зоны Якутии. Исследуемые группы были сформированы из представителей этнических групп, наиболее распространенных для данной территории, в которые вошли: саха, эвены и эвенки (коренные) и славяне (некоренные). Среди полиморфизмов генов, вовлеченных в регуляцию артериального давления, было исследовано наличие полиморфизмов генов: CYP11B2 -344 T>C (альдостеронсинтаза); GNB3 825 C>T (гуанин нуклеотид-связывающий белок); NOS3 -786 T>C и 894 G>T (NO-синтаза) [3].
Цель исследования: изучить динамику ухудшения самочувствия людей, страдающих артериальной гипертензией, в сравнении с геомагнитной возмущенностью и определить частоту встречаемости полиморфизмов генов, вовлеченных в регуляцию уровня
артериального давления людей, проживающих в арктической зоне Республики Саха (Якутия) (п. Тикси).
Материалы и методы исследования.
Для изучения влияния гелиогеофизических факторов на здоровье людей, проживающих в п. Тикси, были выбраны данные скорой медицинской помощи и поликлинической службы Центральной улусной больницы Булунского района РС (Я) (п. Тикси). Была проанализирована электронная база данных обращений людей за 2017 г. Для анализа были выбраны пациенты, обратившиеся за медицинской помощью по поводу ухудшения самочувствия в связи с повышением уровня артериального давления, проведены количественный и качественный (пол, возраст, диспансерный учет по поводу АГ) анализ числа обращений пациентов.
Для выявления причин, влияющих на ухудшение самочувствия пациентов с патологией сердца и сосудов, было проведено сопоставление числа случаев обращений по поводу артериальной гипертензии с планетарным параметром космической погоды Кр-индексом, характеризующим уровень геомагнитной возмущенности.
Для определения полиморфизмов генов, ассоциированных с риском развития артериальной гипертензии, использовался метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) с детекцией продуктов амплификации в режиме реального времени. В качестве исследуемого материала использована цельная кровь, стабилизированная ЭДТА, полученная в результате стандартной венепункции у проживающих в п. Тикси Республики Саха (Якутия) 139 добровольцев с установленным диагнозом артериальная гипертензия.
Для статистической обработки данных скорой медицинской помощи была использована компьютерная программа «Origin», используемая для проведения статистических вычислений и построения графиков. Оценка статистической значимости полиморфизмов генов обследуемых проводилась с использованием критерия %2. Для описательной статистики использовался пакет программного обеспечения SPSS Statistics версии 13.0. Различия считались статистически значимыми при р <0,05.
Результаты исследования и их обсуждение.
Для изучения влияния гелиогеофизических факторов на здоровье людей, проживающих в п. Тикси, были выбраны данные скорой медицинской помощи и поликлинической службы Центральной улусной больницы Булунского района. Для сравнения были выбраны случаи ухудшения самочувствия людей из-за повышения артериального давления за 2017 г.
Анализ данных по количеству случаев артериальной гипертензии (АГ) и сравнение их с Кр-индексом показал следующее: в 2017 г. зарегистрировано всего 2163 обращения больных с установленным диагнозом артериальная гипертензия (АГ), из них 1384 - женщины, 779 - мужчин. Из общего количества обращений больных людей, состоящих на диспансерном («Д») учете по поводу первичной (эссенциальной) гипертонической болезни, составили 1363 человек (63 %). При этом у лиц, состоящих на диспансерном («Д») учете, в 69 % случаев наблюдался гипертонический криз. Возрастание количества обращений за скорой медицинской помощью по поводу гипертонического криза (в 2 - 3 раза чаще) наблюдалось в дни с повышением геофизической возмущенности (изменением Кр-индекса).
61 % всех случаев повышения уровня АД приходится на людей пожилого возраста (от 60 и старше лет (ВОЗ (2017)). Люди среднего возраста составили 39 %.
На рис. 1. представлены данные за 6 месяцев (январь - июнь) 2017 г., где в 998 случаях больным поставлен диагноз АГ, из них 659 - женщин и 339 - мужчин. Сравнение этих случаев обращений с Кр-индексом показало совпадения тенденции изменений обоих параметров. Из диаграммы видно, что в марте 2017 г. имеется совпадение максимума числа обращений больных с АГ (238) с усредненным максимумом Кр-индекса геомагнитной возмущенности, который составил 567,67. С марта по июнь 2017 г. выявлено общее снижение динамики Кр-индекса и количества обращений по поводу АГ с минимумом в июне 2017 г., на графике отмечается видимое совпадение постепенного снижения исследуемых параметров.
Рисунок 1 - Кр-индекс геомагнитной возмущенности и количество обращений по поводу артериальной гипертензии за 6 месяцев 2017 года
Проведен сравнительный анализ частоты встречаемости полиморфизмов генов, сопряженных с артериальной гипертензией между «коренными» и «некоренными» обследованными людьми, проживающими в п. Тикси Арктической зоны РС (Я). Результаты сравнительного анализа представлены ниже:
Таблица 1 - Сравнительный анализ частоты встречаемости исследуемых генетических полиморфизмов в группах «коренных» и «некоренных» обследованных
Частота встречаемости (N)
коренные некоренные p
N=48 N=56
C/C 0 14
CYP11B2 C/T 15 29 26,69 2,0E-6*
T/T 33 13
C/C 25 28
GNB3 C/T 19 22 0,17 0,92
T/T 4 6
T/T 45 21
NOS3 786 C/T 2 30 35,49 2,0E-8*
C/C 1 5
G/G 44 30
NOS3 894 G/T 4 20 18,81 8,0E-5*
T/T 0 6
* р < 0.05
Группа «коренные» статистически значимо отличается от группы «некоренные» по трем точкам (табл. 1). Наиболее выраженные различия наблюдаются между вышеупомянутыми группами в точках: CYP11B2 -344 Т>С; NOS3 -786 Т>С и 894 G>T. Неблагоприятный аллель С гена CYP11B2 (-344 Т>С), наиболее часто встречается в группе «коренные».
В 1,72 раза реже данный аллель встречается в группе «некоренные». Неблагоприятный аллель С гена NOS3 (-786 T>C) наиболее часто встречается в группе «некоренные», в 7,21 раза реже данный аллель встречается в группе «коренные». Неблагоприятный аллель Т гена NOS3 (894 G>T) наиболее часто встречается в группе «некоренные», в сравнении с группой «коренные».
Высокая частота встречаемости полиморфизма гена, кодирующего фермент альдо-стеронсинтазу (CYP11B2 -344 T>C), связанного с нарушением соотношения между аль-достероном и ренином плазмы крови, у представителей коренных народов Арктической зоны в сравнении с представителями некоренных этнических групп, проживающих в Арктической зоне РС (Я), может являться причиной относительного гиперальдостеронизма у соответствующей этнической группы, что в свою очередь требует коррекции лечения. Высокая частота встречаемости полиморфизмов гена NO-синтазы (NOS3 -786 T>C и 894 G>T), сопряженных с недостаточной функциональной активностью его продуктов, среди представителей группы некоренных этнических групп Арктической зоны может лежать в основе повышенной вероятности развития инфаркта миокарда у представителей соответствующей этнической группы [3].
Заключение.
Обнаружено совпадение максимумов временного изменения геомагнитной возмущенности (Кр-индекс) и количества обращений людей в скорую медицинскую помощь и поликлинику по поводу АГ в 2017 г. В 2 - 3 раза чаще наблюдается возрастание количества обращений за скорой медицинской помощью по поводу гипертонического криза в дни высокой геофизической возмущенности у лиц с первичной (эссенциальной) гипертензией. Результаты исследования показывают, что практически на каждое изменение гелиогеофи-зической возмущенности люди реагируют повышением АД. На этом основании сделано заключение о влиянии геомагнитной возмущенности на состояние сердечно-сосудистой системы человека, проживающего на высоких широтах (Арктическая зона РС (Я), Булун-ский район, п. Тикси). Рост количества обращений за медицинской помощью по поводу АГ в различные периоды года коррелирует с интенсивностью Кр-индекса геомагнитной активности, наиболее активно это проявилось в весенний период - март 2017 года.
Распределение частот встречаемости полиморфизмов генов (CYP11B2 -344 T>C; NOS3 -786 T>C;894 G>T), вовлеченных в регуляцию артериального давления, свидетельствует о наличии статистически значимой разницы между различными этническими группами людей, проживающих на территории Арктической зоны Республики Саха (Якутия). Обнаруженные полиморфизмы генов могут лежать в основе особенностей клинического течения АГ в высоких широтах и в зависимости от влияния гелиогеофизических возмущений, и это необходимо учитывать для эффективного лечения заболевания и профилактики его осложнений.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Академии наук Республики Саха (Якутия) (№ Проекта 18-415-140002 ра)
Литература
1. Самсонов,С.Н. Связь солнечных и геофизических возмущений с сердечно-сосудистыми заболеваниями / С.Н. Самсонов, П.Г. Петрова, А.А. Стрекаловская // Наука и образование. № 2 (50). С.50-55. 2008.
2. Самсонов, С.Н. О связи обострения сердечно-сосудистых заболеваний с геофизической возмущен-ностью / С.Н. Самсонов, В.Д. Соколов, П.Г. Петрова, А.А. Стрекаловская // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Инсульт. - № 14. - Москва, 2005. - С. 18-22.
3. Komzin, K.V. Single nucleotide polymorphisms of the CYP11B2, GNB3 and NOS3 genes in various ethnic groups of arctic zone of yakutia suffering from arterial hypertension / K.V. Komzin, P.G. Petrova, A.A. Strekalovskaya et al. // Wiad Lek. 2018;71(9):1742-1748. Russian. PubMed PMID: 30737933. http:// wl.medlist.org/2019/02/04/09-2018-17/
References
1. Samsonov, S.N. Svyaz ' solnechnyh i geofizicheskyh vozmushchenii s serdechno-sosudistymi zabolevaniyami / S.N. Samsonov, P.G. Petrova, A.A. Strekalovskaya // Zhurnal Nauka i obrazovanie. - 2008. -№ 2 (50). - S. 50-55.
2. Samsonov, S.N. O svyazi obostreniya serdechno-sosudistyh zabolevanij s geofizicheskoj vozmushchennost'yu / S.N. Samsonov, V.D. Sokolov, P.G. Petrova, A.A. Strekalovskaya // Zhurnal nevrologii i psihiatrii im. S.S. Korsakova. Insul't. - № 14, - Moskva, 2005. - S. 18-22
3. Komzin, K.V. Single nucleotide polymorphisms of the CYP11B2, GNB3 and NOS3 genes in various ethnic groups of arctic zone of yakutia suffering from arterial hypertension / K.V. Komzin, P.G. Petrova, A.A. Strekalovskaya et al. // Wiad Lek. 2018;71(9):1742-1748. Russian. PubMed PMID: 30737933. http:// wl.medlist.org/2019/02/04/09-2018-17/
