CC BY
58
612.6.05:612.014.462.4:1546.33+546.341:616.12-008.331.1
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ МА+-ЬГ-КАНАЛОВ МЕМБРАНЫ ЭРИТРОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ
Нияз Рустемович Хасанов', Дина Рустемовна Хасанова2, Владимир Николаевич Ослопов',
Петр Андреевич Сломинский3
'Кафедра пропедевтики внутренних болезней (зав. — проф. В.Н. Ослопов), 2 кафедра неврологии и нейрохирургии ФПК и ППС (зав. — проф. В.И. Данилов) Казанского государственного медицинского университета, 3Институт молекулярной генетики РАН (директор — проф. С.В. Костров), г. Москва
Реферат
Выявлены ассоциации полиморфных маркеров гена ЛРОАУ с эссенциальной гипертонией в татарской популяции и генов ЛВСЛ1, ЕрЫп-В3 и СЛ8Р9 с диапазонами скорости пассивного трансмембранного ионотранспорта в мембране эритроцита.
Ключевые слова: гипертоническая болезнь, полиморфизм генов, №+-ЬГ-противотранспорт.
Распространенность гипертонической болезни (ГБ) в России составляет в среднем 39,5% (37,2% у мужчин и 40,4% у женщин), при этом лишь 21,5% больных получают адекватное лечение [12]. Принято считать, что эссенциальная артериальная гипертензия — многофакторное заболевание, в развитии которого имеют значение как генетические, так и внешние факторы. Еще в 1965 г. А.Л. Мясников писал о патогенетической близости гипертонической болезни и атеросклероза и их взаимном потенцировании [3]. Более 30 лет ведется изучение трансмембранного ионного противотранспорта в клетках возбудимого и невозбудимого типов (глад-комышечные клетки, кардиомиоциты, нейроны, фибробласты, адипоциты, эри-тоциты и др.) при ГБ [8, 9]. Критерием функциональной активности клеточных мембран служит скорость №+-Ы+-противо-транспорта (НЛП) в мембране эритроцита [7, 14]. Вариации скорости НЛП в популяции [4] позволяют предположить участие некоторых генов в транспорте этих ионов. На сегодняшний день изучено множество мутаций генов, кодирующих элементы систем регуляции АД, однако их роль в большинстве случаев остается неясной. Эксперты Европейского общества по артериальной гипертензии и Европейского общества кардиологов расценили дальнейший поиск задействованных генов нецелесообразным [15]. В сложившийся
ситуации основное внимание следует уделить взаимодействию известных генов в патогенезе ГБ. Значительный интерес представляет полиморфизм не только традиционно изучаемых генов ренин-ан-гиотензиновой системы, но и генов, отвечающих за метаболизм липидов, апоптоз и функциональное состояние клеточных мембран у больных ГБ. В проведенных ранее исследованиях нами была показана связь между генотипом и скоростью НЛП в мембране эритроцита [11].
Целью настоящего исследования являлось изучение полиморфизма генов, белковые продукты которых участвуют в регуляции АД, липидном транспорте и апоптозе в общей популяции и у больных ГБ с учетом скорости трансмембранного ионного транспорта.
Были обследованы 299 представителей татарского этноса старше 18 лет, в том числе 86 больных ГБ I и II стадий (28,76%), что соответствует данным исследования ЭПОХА-АГ о распространенности артериальной гипертензии в РТ (32,4%) [1]. Во всех случаях исследовали варианты следующих генов (в скобках указаны определявшиеся аллели): ангиотензиноге-на ANG (M235T), ангиотензинпревраща-ющего фермента ACE (I/D), ß-адреноре-цептора ADRB1 (G49S), эндотелиальной NO- синтетазы eNOS (4a/4b), аполипопро-теина А5 APOAV (T5C), связанного с мембраной АТФ-зависимого транспортера холестерина ABCA1 (R2197K), транспортёра глутамата EAAT2 (G603A), ионотропно-го рецептора глутамата GluR1 -АМРА1 (rs545098 G/A), ионотропного рецептора глутамата GluR2- АМРА2 (rs9307959 C/T), апоптозиндуцирующего фактора AIF (rs189994 C/T), индуцируемого гипоксией фактора ШР-1А (rs2301113 C/A), каспазы
9 CASP9 М (rs1052576 G/A), медиатора глу-таматовой токсичности PARP-1 (rs3219023 A/G), мембранного лиганда рецептора ти-розинкиназы Ephrin-B3 (rs7141 A/G). Выделение ДНК из клеток крови пациентов проводилось стандартным методом фенол-хлороформной экстракции [17]. Наличие специфической аллели гена определяли при помощи полимеразной цепной реакции (ПЦР) на амплификаторе фирмы "ДНК-технология" (Россия). Для анализа фрагментов ДНК, получаемых в ходе ПЦР, выполняли вертикальный электрофорез в 6% полиакриламидном геле. Обнаружение сайта рестрикции проводили при помощи соответствующих рестрик-таз. Скорость НЛП (обмена внутриклеточного Li на Na и Mg из среды инкубации) в мембране эритроцита определяли по методу M.L.Canessa [14]. По скорости НЛП больных группировали в квартили. Границы квартилей распределения величин скорости НЛП для русско-татарской популяции, по данным ранее проведенных исследований, были следующие: I квартиль — скорость до 203 мкмоль Li/л кл. в час, II — от 204 до 271, III — от 272 до 345, IV — более 346 [12]. Статистическую обработку производили по программе Microsoft Ехсе1 7.0 и Statistika 6.0. Распределение частот аллелей и генотипов в обследованных группах сравнивали с использованием точного критерия Фишера. Различия считали статистически достоверными при p<0,05. Силу ассоциации выражали в значениях относительного риска, рассчитанного как отношение шансов (ОШ) при 95% доверительном интервале. Показатель ОШ рассматривали как положительную ассоциацию при ОШ>1, как отрицательную при ОШ<1 и отсутствие ассоциации при ОШ=1 [13].
Распределение аллелей и генотипов генов ACE, ANG, eNOS, ADRB1, APOAV, ABCA1, AIF, HIF, CASP9, PARP1, EAAT, GLUR 1,GLUR2, EFNB3 в исследованной популяции соответствовало (%2=0,001-0,735 при p=0,72-0,99) теоретически ожидаемому распределению Харди—Вайнбер-га (табл. 1).
Распределение частот аллелей и генотипов в группе больных ГБ, представленное в табл. 2, также соответствовало теоретически ожидаемому (%2=0,003-0,999 при p=0,75-1), однако его характер отличался 446
Таблица 1
Распределение аллелей и генотипов в популяции
Гены Аллели Частоты Генотипы Частоты
M235N ANG M 0,24 MM 0,17
T 0,76 MT 0,62
TT 0,21
ACE I/D I 0,49 DD 0,31
D 0,51 ID 0,41
II 0,28
G49S ADRB1 G 0,81 GG 0,67
S 0,19 GS 0,29
SS 0,04
4a/4b eNOS A 0,07 BB 0,74
B 0,93 AB 0,23
AA 0,03
T5C APOAV T 0,94 CC 0,01
C 0,06 TC 0,10
TT 0,89
R2197K ABCA1 R 0,76 KK 0,06
K 0,24 RK 0,36
RR 0,58
G603A EAAT (rs 752949) G 0,32 GG 0,11
A 0,68 AG 0,43
AA 0,46
G/A GLUR1 (rs 545098) G 0,88 GG 0,84
A 0,12 AG 0,08
AA 0,08
C/T GLUR2 (rs 9307959) C 0,77 TT 0,06
T 0,23 TC 0,33
CC 0,61
A/G PARP1 (rs 3219023) A 0,62 GG 0,16
G 0,38 AG 0,43
AA 0,41
C/A HIF (rs 2301113) C 0,81 CC 0,62
A 0,19 AC 0,38
AA 0
C/T AIF (rs 189994) C 0,57 TT 0,26
T 0,43 TC 0,33
CC 0,41
G/A CASP9 (rs 1052579) G 0,68 GG 0,48
A 0,32 AG 0,41
AA 0,11
A/G Ephrin-B3 (rs 7141) A 0,49 GG 0,27
G 0,51 AG 0,48
AA 0,25
от общей популяции. Так, у больных ГБ аллель Т гена ЛРОЛУ встречался более чем вдвое реже, чем в популяции (0,45 и 0,94 соответственно; р<0,05, ОШ=0,11), а частота аллеля С была почти в 10 раз выше (0,55 и 0,06 соответственно; р<0,05,
Таблица 2
Распределение частот аллелей и генотипов у больных гипертонической болезнью
ОШ=9,21). Полученные результаты согласуются с данными некоторых исследований о связи определенных аллелей гена аполипопротеина Е с ГБ [6, 10, 16].
Таблица 3
Различия частот генотипов у больных гипертонической болезнью, разделенных на квартили по скорости НЛП в мембране эритроцита
Генотипы Большая частота Меньшая частота
встречаемости встречаемости
ABCA1
RK IV кв. - 0,81 II кв. - 0,42
RR II кв. - 0,46 I кв. - 0,13
CASP9
AA Ш кв. - 0,22 IV кв. - 0
Ephrin-B3
GG Ш кв. - 0,39 II кв. - 0,06
AG II кв. - 0,75 Ш кв. - 0,33
И хотя у русских и татар не выявлено связи между носительством аллелей е2е3е4 гена аполипопротеина Е и АД [2], можно предположить существенное влияние полиморфизма гена аполипопротеина А5 на развитие ГБ у татар.
Сравнение распределения аллелей и генотипов среди больных ГБ, относящихся к различным квартилям скорости НЛП, подтвердило наличие сильной между ними связи. Так, частота генотипа RR в 2197 положении гена ABCA1 у больных
I квартиля была почти вдвое ниже, чем во II квартиле (0,42 и 0,81 соответственно; p<0,05), а генотипа RK в IV квартиле более чем втрое выше, чем у больных
II квартиля (0,46 и 0,13 соответственно; p<0,05). Кроме того, выявилась разница в частотах встречаемости генотипа AG гена CASP9 во II и IV квартилях, не достигавшая однако статистически достоверного уровня (p=0,056). Примечательно различие между больными ГБ II и III квартилей по A/G полиморфизму гена Ephrin-B3. Так, частота генотипа GG была выше в III квартиле (0,06 и 0,39; p<0,05), а генотипа AG - во II (0,75 и 0,33; p=0,02). У больных
III квартиля частота носительства АА аллеля гена CASP9 была выше (p=0,023), чем в IV квартиле (табл. 3). Отметим характерное распределение полиморфных генов у больных ГБ разных квартилей. Здесь речь идет как о генах, белковые продукты которых функционируют в клеточной мембране (связанный с мембраной АТФ-зависимый транспортер холестерина ABCA1 и мембранный лиганд рецептора тирозинкиназы Ephrin-B3), так и о гене, кодирующем фермент каспазу 9
447
Гены Алле- Часто- Гено- Часто-
ли ты типы ты
M 0,51 MM 0,23
M235N ANG T 0,49 MT 0,56
TT 0,21
I 0,55 DD 0,36
ACE I/D D 0,45 ID 0,37
II 0,27
G 0,8 GG 0,64
G49S ADRB1 S 0,2 GS 0,32
SS 0,04
A 0,14 BB 0,75
4a/4b eNOS B 0,86 AB 0,23
AA 0,03
T 0,45 CC 0,01
T5C APOAV C 0,55 TC 0,12
TT 0,87
R 0,23 КК 0,04
R2197K ABCA1 K 0,77 RK 0,37
RR 0,59
G603A EAAT (rs 752949) G 0,37 GG 0,12
A 0,64 AG 0,49
AA 0,39
G/A GLUR1 (rs 545098) G 0,91 GG 0,88
A 0,09 AG 0,07
AA 0,05
C/T GLUR2 (rs 9307959) C 0,78 TT 0,05
T 0,22 TC 0,33
CC 0,61
A/G PARP1 (rs 3219023) A 0,64 GG 0,13
G 0,36 AG 0,45
AA 0,41
C/A HIF (rs 2301113) C 0,78 CC 0,56
A 0,22 AC 0,44
AA 0
C/T AIF (rs 189994) C 0,57 TT 0,24
T 0,43 TC 0,37
CC 0,39
G/A CASP9 (rs 1052579) G 0,69 GG 0,49
A 0,31 AG 0,40
AA 0,11
A/G Ephrin-B3 (rs 7141) A 0,48 GG 0,27
G 0,52 AG 0,51
АА 0,23
и выступающем в роли медиатора мито-хондриального пути апоптоза. Таким образом, результаты нашего исследования в известной мере подтверждают генетическую близость ГБ и атеросклероза, а также предположение Ю.В. Постнова о связи между нарушением структуры и функции клеточных мембран, уменьшением содержания АТФ и развитием апоптоза, а также артериальной гипертензии.
ВЫВОДЫ
1. Выявлено достоверное различие частот аллелей гена APOAV у больных гипертонической болезнью по сравнению с общей популяцией, что позволяет считать ген аполипопротеина А5 ассоциированным с развитием эссенциальной гипер-тензии.
2. Установлена связь между аллелями генов ABCA1, Ephrin-B3 и CASP9 и скоростью №+-ЬГ-противотранспорта в мембране эритроцита у больных гипертонической болезнью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агеев Ф. Т., Фомин И. В, Мареев В. Ю, Белен-ков Ю. Н. Распространенность артериальной гипертонии в Европейской части Российской Федерации. Данные исследования ЭПОХА, 2003 г.//Кардиология. — 2003. — № 3. — С. 23—27.
2. Газизова Р.Г. Молекулярно-генетические маркеры предрасположенности к гипертонической болезни населения Республики Татарстан: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. — Казань, 2007.
3. Мясников АЛ. Гипертоническая болезнь и атеросклероз. — М., 1965. — 615 с.
4. Ослопов В.Н. Значение мембранных нарушений в развитии гипертонической болезни: Автореф. дисс. ... докт. мед. наук. — Казань, 1995.
5. Ослопов В.Н., Ослопова Ю.А., Арлеевский И.П. Эффективность антиаритмических препаратов различных классов в зависимости от функционального состояния мембраны клетки. / Мат. Всероссийск. на-учн.-практ. конф. «Электрокардиология: история, достижения и перспективы. К 100-летию электрокардиограммы в России». — Казань, 2006. — С. 36—38.
6. Перевезенцев О.А. Генетическая гетерогенность наследственной предрасположенности к гипертонической болезни: Автореф. дисс. ... канд. мед. наук. — М., 2009.
7. Постнов Ю.В, Орлов С.Н. Первичная гипертен-зия как патология клеточных мембран. — М.: Медицина, 1987. — 192 с.
8. Постнов Ю.В. К истокам первичной гипертен-зии: подход с позиций биоэнергетики// Кардиология. — 1998. — № 12. — С.41—48.
9. Постнов Ю.В, Орлов С.Н. и др. Нарушение преобразования энергии в митохондриях клеток с уменьшением синтеза АТФ как причина стационарного повышения уровня системного артериального давле-ния//Кардиология. — 2008. — № 8. — С. 49—58.
10. Фаворова О.О., Николаева Т.Я. и др. Вклад генетических факторов в развитие артериальной гипертонии при разных типах инсульта у якутов//Кардиол. вестн. — 2007. — № 2. — С.1.
11. Хасанов Н.Р., Хасанова Д.Р. и др. Генотипы, ассоциированные с различной скоростью NaVLr-проти-вотранспорта в мембране эритроцита//Казанский мед. ж. — 2009. — № 1. — С. 7—11.
12. Шальнова С.А., Баланова Ю.А., Константинов В.В. и др. Артериальная гипертония: распространенность, осведомленность, прием антигипертензивных препаратов и эффективность лечения среди населения Российской Федерации//Российский кардиол. журн. —
2006. — № 4. — С.45—50.
13. Bland J.M. Statistics notes. The odds ratio// B.M.J. — 2000. —Vol. 27. — P.1468.
14. Canessa M, Adragna N, Solomon H, Connolly T., Tosteson D. Increased sodium-lithium countertransport in red cells of patients with essential hypertension// The new England journal of medicine. — 1980. — Vol. 302. — P. 772—776.
15. ESH-ESC Guidelines Committee. 2007 guidelines for the management of arterial hypertension// J. Hypertension. —
2007. — Vol. 25. — P.1105—1187.
16. Ruiz-Opazo, Nelson; Herrera, Victoria LM. Elevated prevalence of arterial hypertension amongst Belgian taxi drivers during the World Hypertension Day campaign 2006//J. of Hypertension. — 2006. — Vol. 24(11). — P.2313— 2316.
17. Sambrook, J.; Fritsch, E.F. and Maniatis, T. Molecular Cloning: a laboratory manual. 2nd ed. — N.Y., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. — 1659 p.
Поступила 17.03.10.
GENETIC POLYMORPHISM OF THE NA-LI+ CHANNELS OF THE ERYTHROCYTE MEMBRANE IN HYPERTENSIVE PATIENTS
N.R. Khasanov, D.R. Khasanova, V.N. Oslopov, P.A. Slominskiy
Summary
Revealed was the association of polymorphic markers of the gene APOAV with essential hypertension in the Tatar population and of the genes ABCA1, Ephrin-B3 and CASP9 with the velocity ranges of passive transmembrane ion transport in the erythrocyte membranes.
Key words: genetic polymorphism, essential hypertension, Na+-Li+ counter transport.
