CC BY
16
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ ORIGINAL RESEARCH ARTICLE
(J) Check for updates
Генно-средовые взаимодействия полиморфных локусов ММР и ожирения при формировании артериальной гипертонии у женщин
© М.И. Москаленко1*, А.В. Полоников2, И.Н. Сорокина1, Т.И. Якунченко1, Е.Н. Крикун1, И.В. Пономаренко1
белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия 2Курский государственный медицинский университет Минздрава России, Курск, Россия
Обоснование. Распространенность артериальной гипертонии (АГ) увеличивается с каждым годом во всем мире. В развитие АГ вовлечены генетические и средовые факторы риска, основным из которых является ожирение. В связи с этим актуальным представляется изучение генно-средовых взаимодействий при развитии гипертонии.
Цель: изучить генно-средовые взаимодействия полиморфных локусов ММР и ожирения, ассоциированные с развитием артериальной гипертонии у женщин.
Методы. Исследование проведено в дизайне «случай-контроль». Выборка включала 584 обследуемых: 375 пациенток с АГ и 209 женщин контрольной группы. Всем лицам, включенным в исследование, проводилось генотипирование восьми полиморфных локусов MMP. Изучение генно-средовых взаимодействий исследуемых SNP с ожирением при формировании АГ проводили методом GMDR (Generalized Multifactor Dimensionality Reduction, http://www.ssg.uab.edu/gmdr). Результаты. Выявлено, что полиморфные локусы rs11 568818 MMP7 и rs11225395 MMP8 вовлечены в развитие артериальной гипертонии у женщин без ожирения (р<0,050). Установлено 15 трех-, четырех- и пятифакторных моделей генно-средо-вых взаимодействий 8 локусов ММР с ожирением, ассоциированных с формированием АГ (р=0,001). В состав наибольшего числа моделей входят локусы rs1320632 MMP8 и rs11225395 MMP8. Показано, что анализируемые SNP располагаются в участках ДНК, которые связываются с гистонами, маркирующими промоторы и энхансеры, в области гиперчувствительности к ДНКазе-1, в сайтах связывания регуляторных белков и транскрипционных факторов. Локусы ММР rs17577, rs11568818, rs1320632 и rs11225395 имеют c/s-eQTL-значение, влияя на уровень экспрессии генов ММР7, SNX21, SLC12A5 и RP11-817J15.3.
Заключение. Таким образом, в формирование АГ у женщин вовлечены SNP rs11568818 MMP7 и rs11225395 MMP8 и ген-но-средовые взаимодействия ММР rs1799750, rs243865, rs3025058, rs11568818, rs1320632, rs11225395, rs17577, rs652438 и ожирения.
Ключевые слова: артериальная гипертония, ожирение, матриксные металлопротеиназы, генетический полиморфизм.
Gene-environment interactions between polymorphic loci of MMPs and obesity in essential hypertension in women
© Maria I. Moskalenko1*, Alexey V. Polonikov2, Inna N. Sorokina1, Yevgeniy N. Krikun1, Tatyana I. Yakunchenko1, Irina V. Ponomarenko1
'Belgorod National Research University, Belgorod, Russia 2Kursk State Medical University, Kursk, Russia
BACKGROUND. The prevalence of essential hypertension (EH) is increasing every year, both in Russia and around the world.
Genetic and environmental risk factors are involved in the development of hypertension, and obesity plays an important role.
Therefore, the study of gene-ecological interactions in the development of hypertension seems to be relevant.
AIMS: to study the gene-environment interactions between polymorphic loci of MMP and obesity in essential hypertension in
women.
MATERIALS AND METHODS. The study was conducted in a case-control design. The sample included 584 subjects: 375 patients with EH and 209 women in the control group. All individuals included in the study were genotyped for eight polymorphic loci of MMPs. The study of the gene-environmental interactions during the formation of hypertension was performed using the GMDR method (Generalized Multifactor Dimensionality Reduction, http://www.ssg.uab.edu/gmdr).
RESULTS. rs11568818 MMP7 and rs11225395 MMP8 polymorphic loci were found to be involved in the development of arterial hypertension in women without obesity (p<0.050). Fifteen three-, four-, and five-factor models of gene-environmental interactions of 8 MMPs with obesity, associated with EH (p=0.01), were found. It is shown that the analyzed SNPs are located in the DNA regions that bind to histones, marking promoters and enhancers, in the region of hypersensitivity to DNAse-1, in the binding sites of regulatory proteins and transcription factors. The loci of MMPs rs17577, rs11568818, rs1320632 and rs11225395 have cis-eQTL-value. They affecting the expression of the genes of MMP7, SNX21, SLC12A5 and RP11-817J15.3.
CONCLUSIONS. SNP rs11568818 MMP7 and rs11225395 MMP8 and gene-environmental interactions of MMPs rs1799750, rs243865, rs3025058, rs11568818, rs1320632, rs11225395, rs17577, rs652438 with obesity are involved in the development of essential hypertension in women.
Keywords: essential hypertension, obesity, matrix metalloproteinases, genetic polymorphism.
Copyright © 2019 by the MediaSphere
Licensee: CC BY-NC-ND Проблемы эндокринологии 2019. - Т. 65. - №6. - С. 425-435 doi: 10.14341/probl10236 Problems of Endocr/nology 2019;65(6):425-435
Обоснование
Артериальная гипертония (АГ) — гетерогенное многофакторное расстройство, распространенность которого увеличивается с каждым годом как в нашей стране, так и во всем мире [1]. В России повышенные значения артериального давления (АД) регистрируются у 43,5% взрослого населения, большую часть которого составляют женщины [2]. АГ характеризуется такими грозными осложнениями, как инсульт и инфаркт, а также является важной составляющей метаболического синдрома наряду с ожирением и дисли-пидемией [3, 4]. Ожирение, в свою очередь, выступает самостоятельным фактором риска развития АГ. Избыточная масса тела тесно коррелирует с инсулинорези-стентностью, повышением тонуса симпатоадренало-вой системы и активацией ренин-ангиотензин-аль-достероновой системы, что ведет к повышению АД и развитию гипертонии [5]. Известно, что ожирение, как фактор риска у женщин с АГ, особенно старшего возраста, встречается чаще, чем у мужчин. Среди генетических факторов риска возникновения АГ важную роль играют гены матриксных металлопротеи-наз (ММР) — семейства эндопептидаз, широко распространенных в тканях человека и отвечающих за расщепление всех белков внеклеточного матрикса и поддержание тканевого гомеостаза [6, 7]. ММР участвуют в клеточной пролиферации, миграции, процессах заживления и регенерации, вовлечены в развитие сердечно-сосудистых заболеваний и метаболических нарушений [8, 9]. В ряде исследований показана связь полиморфных локусов ММР с развитием артериальной гипертензии [10—13]. При этом важное значение в реализации фенотипических эффектов полиморфизма ММР при развитии АГ имеют их взаимодействия со средовыми факторами риска заболевания.
Цель
Изучить генно-средовые взаимодействия полиморфных локусов ММР и ожирения, ассоциированные с развитием артериальной гипертонии у женщин.
Методы
Дизайн исследования
Для осуществления поставленной цели нами было проведено обсервационное, одноцентровое, одномоментное, выборочное исследование в формате «случай—контроль».
Критерии соответствия
В исследование включали женщин в возрасте 18 лет и старше, русской национальности, добровольно подписавших форму информированного согласия на участие в исследовании. Критериями исключения были мужской пол, наличие онкологических, аутоим-
мунных и острых инфекционных заболеваний на момент обследования, отказ от участия в исследовании.
Условия проведения и продолжительность
исследования
Выборка женщин для исследования была сформирована на базе кардиологического отделения Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа в 2013-2016 гг.
Описание медицинского вмешательства
Для всех женщин, включенных в исследование, рассчитывался индекс массы тела (ИМТ, кг/м2). Образцы крови для биохимического анализа отбирались после 8-часового голодания, анализ проводился в БОКБ Святителя Иоасафа.
Забор крови для генетического исследования производили из локтевой вены пробанда в объеме 5 мл. ДНК выделяли стандартным методом феноль-но-хлороформной экстракции. Образцы ДНК женщин с АГ и контрольной группы генотипировали по восьми полиморфным локусам матриксных метал-лопротеиназ.
Исходы исследования
В рамках настоящего исследования оценивались генно-средовые взаимодействия полиморфных локусов ММР и ожирения, ассоциированные с развитием АГ у женщин. Для всех женщин, включенных в исследование, определяли концентрацию общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС-ЛВП) и триглицеридов (ТГ). Образцы ДНК женщин с АГ и контрольной группы генотипировали по восьми полиморфным локусам матрикс-ных металлопротеиназ, отобранным для исследования согласно критериям, описанным ранее [10, 12].
Анализ в подгруппах
Були сформированы две основные группы.
— Критерием соответствия группе больных АГ был уровень артериального давления: систолического >140 мм рт.ст. и/или диастолического >90 мм рт.ст. Женщин включали в группу больных с АГ только после подтверждения диагноза с использованием лабо-раторно-инструментальных и клинических методов обследования в соответствии с диагностическими рекомендациями Всероссийского научного общества кардиологов (ВНОК). Критериями несоответствия анализируемой группе считали наличие в анамнезе симптоматической и/или вторичной гипертензии, печеночной и/или почечной недостаточности.
— Критерием соответствия группе контроля был уровень АД: систолического <140 мм рт.ст. и диастолического <90 мм рт.ст. Критериями несоответствия контрольной группе считали наличие у женщины метаболического синдрома, онкологических и аутоиммунных заболеваний.
Группы больных с АГ и контроля подразделяли на две подгруппы в зависимости от наличия ожирения.
— В подгруппу пациенток с ожирением включались женщины с индексом массы тела >30 кг/м2.
— Пациенток, у которых ИМТ составлял <29 кг/м2, включали в подгруппу без ожирения.
Методы регистрации исходов
Концентрацию ОХС, ХС-ЛВП, ТГ определяли стандартными методами, содержание холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛНП) вычисляли по формуле Фридвальда. Анализ полиморфных локусов ММР проводили методом полимеразной цепной реакции (real-time PCR) синтеза ДНК с использованием олигонуклеотидных праймеров и зондов [14-16], произведенных ООО «Синтол» (Россия).
Этическая экспертиза
Протокол настоящего исследования был рассмотрен и одобрен этическим комитетом медицинского института Белгородского государственного национального исследовательского университета (Протокол № 8 от 10.04.13). От всех женщин было получено письменное информированное согласие на проведение исследования.
Статистический анализ
Соответствие ожидаемого и наблюдаемого распределения генотипов согласно равновесию Хар-ди-Вайнберга оценивали при помощи с2-критерия. Частоты аллелей и генотипов в соответствующих группах женщин анализировали в таблицах сопряженности 2x2 с использованием критерия х2 с поправкой Йетса на непрерывность. Расчеты проводились в программе Statistica for Windows 10.0. Изучение генно-средовых взаимодействий исследуемых SNP с ожирением при формировании АГ в 3- и 4- и 5-локус-ных моделях проводили методом GMDR (Generalized Multifactor Dimensionality Reduction) с помощью программного обеспечения GMDR (v 0.9, http://www.ssg. uab.edu/gmdr) в общей выборке женщин (пациентки с АГ я=375, женщины группы контроля я=209). При этом выбирались наилучшие модели с высокой точностью предсказания (TBA), воспроизводимостью (CVC) 9/10 и выше, уровнем значимости /><0,0107. Для валидации полученных моделей проводился пермутационный тест — выполнялось 1000 пер-мутаций при 10 кросс-валидациях, что соответствует /рат<0,001. Для оценки характера и силы (доля вклада в энтропию) генно-средовых взаимодействий и их визуализации в виде графа использовали метод MDR (Multifactor Dimensionality Reduction) и сервис MDR (v.3.0.2, http://sourceforge.net/projects/mdr).
Характер ассоциаций SNP с развитием гипертонии в подгруппах с ожирением и без ожирения оценивали при помощи показателя отношения шансов ^R) и его 95% доверительного интервала (95% CI).
Определение несинонимичных полиморфных локусов (nsSNP) и оценку их предикторного значения проводили с исполизованием программного обеспечения SIFT filing Toterant From Intolerant) (http:// sift.jcvi.оrg/). Регуляторный потенциал SNP оценивали с использованием программы HaploReg (v4.1) (http://archive.broadinstitute.org/mammals/haploreg/ haploreg.php) [17]. Влияние полиморфного маркера на уровень экспрессии генов (ck-cQTL) изучали с использованием баз банных проекта Gеnоtypе-Tissuе Expressron (GTEx) [18]. В работе использовались данные с ^<8*10-5, pFDR<0,05. Характер ассоциаций аллельных вариантов SNP с уровнем транскрипции гена оценивали по коэффициенту линейной регрессии (ß), показывающему изменение нормализованного показателя генной экспрессии на полиморфный генетический вариант (http://www. gtexpоrtal.оrg/).
Результаты
Объекты (участники) исследования
Выборка включала 584 обследуемых: 375 пациенток с АГ и 209 женщин контрольной группы. Характеристика обследованных групп представлена в табл. 1. Группы женщин с АГ и пациентки без гипер-тензии не отличались по возрасту (р>0,05), но значимо отличались по показателям артериального давления (САД и ДАД), ИМТ, общего холестерина, три-глицеридов, ХС-ЛВП, ХС-ЛНП (р<0,001). Данные показатели использовались в качестве ковариат при анализе ассоциаций взаимодействий SNP матрикс-ных металлопротеиназ и ожирения с развитием АГ. Также в группе больных с АГ достоверно выше число лиц с ожирением (52,8%) по сравнению с контрольной группой (16,7%, OR=5,56, ДИ 95% 3,608,62, р=0,001).
Основные результаты исследования
Проведен сравнительный анализ частот аллелей и генотипов SNP металлопротеиназ у пациенток с АГ и в группе контроля в зависимости от наличия ожирения (табл. 2). Ассоциации с развитием АГ установлены только в группе пациенток без ожирения. Показано, что в формирование заболевания вовлечен полиморфный локус rs11568818 MMP7: аллель A и генотип AA ассоциированы с низким риском развития АГ (0R=0,65 и 0,53 соответственно), а аллель G и генотип GG, напротив, повышают риск возникновения гипертензии у их носителей (0R=1,53 и 1,68 соответственно, при р<0,05). Также установлены ассоциации с развитием АГ полиморфного локу-са rs11225395 MMP8, генотип ТТ которого оказывает протективный эффект на формирование гипертензии (0R=0,56, р=0,04). Примечательно, что в группе пациенток с ожирением не выявлено ассоциаций локусов ММР с развитием АГ.
Таблица 1. Клинические характеристики женщин с АГ и контрольной группы
Показатели Женщины с АГ (n=375) Женщины без АГ (n=209) р
Возраст (лет) 58,80+9,64 58,17+9,30 0,43
Индекс массы тела (кг/м2) 30,81+5,84 24,83+3,41 <0,001
Дефицит массы тела (ИМТ<18,5) 0 (0%) 3 (1,44%) >0,05
Нормальная масса тела (18,5<ИМТ<25,0) 52 (13,87%) 105 (50,23%) <0,001
Избыточная масса тела (25,0<ИМТ<30) 125 (33,33%) 66 (31,58%) >0,05
Ожирение (ИМТ>30,0), в том числе 198 (52,80%) 35 (16,75%) <0,001
I степени (30,0<ИМТ<35,0) 109 (29,07%) 33 (15,79%) <0,001
II степени (35,0<ИМТ<40) 63 (16,80%) 2 (0,96%) <0,001
III степени (ИМТ>40) 26 (6,93%) 0 (0%) <0,001
Систолическое АД (мм рт.ст) 185,5+21,4 121,0+11,3 <0,001
Диастолическое АД (мм рт.ст) 107,5+11,5 76,9+6,8 <0,001
Общий ХС (ммоль/л) 5,8+0,9 5,2+1,1 <0,001
ХС-ЛВП (ммоль/л) 1,3+0,4 1,6+0,5 <0,001
ХС-ЛНП (ммоль/л) 3,8+1,0 3,3+0,6 <0,001
Триглицериды (ммоль/л) 1,8+0,9 1,2+0,6 <0,001
Примечание. Данные представлены как абсолютное число пациенток или среднее значение ± стандартное отклонение.
На следующем этапе нами оценивались генно-средовые взаимодействия локусов ММР с ожирением, ассоциированные с АГ, результаты представлены в табл. 3. С помощью метода ОМБЯ с учетом коррекции на ковариаты выявлено 15 наиболее значимых 3-, 4- и 5-факторных моделей генно-средовых взаимодействий, ассоциированных с развитием АГ. Для всех установленных моделей воспроизводимость составила 100%, балансовая точность варьировала от 60,9 до 70,1%. Следует отметить, что в состав наибольшего числа моделей генно-средовых взаимодействий входят полиморфные локусы ^1320632 MMP8 и ^11225395 MMP8 (9 и 7 моделей соответственно).
На рис. 1 на цв. вклейке представлен граф, иллюстрирующий характер и силу генно-средовых взаимодействий между исследуемыми SNP и ожирением при формировании АГ. Выявлено, что характер взаимодействия между ожирением и локусами ММР — вы-раженно антагонистический, при этом наибольший вклад в развитие АГ имеют взаимодействия ожирения с ге652438 MMР12 (-10,95% энтропии), ге1320632 MMP8 (-10,71% энтропии) и гс17577 МMР9 (-9,17% энтропии).
Дополнительные результаты исследования
С использованием программного обеспечения Нар1оЯе§ (у4.1) установлено, что изученные полиморфные локусы характеризуются выраженным ре-гуляторным потенциалом. Все восемь SNP находятся в регионах ДНК, которые связываются с модифицированными гистонами, маркирующими активные эн-хансеры и промоторы в различных тканях, в том числе в периферической крови, эндотелиоцитах, гемо-поэтических и мезенхимальных стволовых клетках. Семь изученных локусов (кроме ге652438) расположены в регионах ДНК, гиперчувствительных к действию
ДНКазы-1, в головном мозге, эндотелии, скелетной мускулатуре, сердце и других органах. Полиморфные варианты rs11568818 и rs17577 локализованы в эволюционно консервативных регионах, а rs1799750, rs17577 и rs11568818 — в регионах ДНК, которые связываются с регуляторными белками (GATA2, TBP, c-FOS, c-Jun, GABP, CTCF, HAE2F1 и ZNF263). Пять изученных SNP (rs1799750, rs243865, rs3025058, rs11568818, rs1320632) локализованы в сайтах связывания с транскрипционными факторами (более 30).
Два из восьми полиморфных локусов — rs17577 МMР9 и rs652438 MMР12 являются несинонимичными заменами (http://sift.jcvi.org/). Локус rs17577 определяет замену Arg668Gln (аргинин на глутамин) в экзоне 12 гена МMР9 (22q13.12). Данная аминокислотная замена имеет SIFT Score=0,02, что характеризует ее предикторное значение как «Deleter^s» (SIFT Score<0,05). Полиморфный вариант rs652438 MMР12 определяет замену Asn357Ser (аспарагин на серин) в экзоне 8 гена ММР12 (11q22.3). SIFT Score данной замены составляет 0,01, что характеризует ее значение как «Deleteriоus» (SIFT Score <0,05).
С помощью программы GTExpоrtal in silko проведен анализ ассоциаций изученных полиморфных локусов с экспрессией генов (http://www.gtexpor-tal.org/). Установлено, что четыре из восьми SNP влияют на экспрессию генов — rs17577, rs11568818, rs1320632 и rs11225395. Так, аллель G rs17577 связан с изменением экспрессии гена SNX21 в скелетной мускулатуре (р=0,19, р=0,65х10-7) и гена SLC12A5 аорте (Р=0,66, р=0,33х10-9), коронарных артериях (р=0,66, р=1,4х10-5) и 10 других тканях (р=0,44-1,08, р=0,89х10-23-0,31х10-6). Для варианта G rs11568818 показан низкий уровень экспрессии гена ММР7 в легких (Р= -0,35, ^=0,81х10-15), печени (р= -0,46, р=0,12х10-5), поджелудочной
Таблица 2. Сравнительный анализ частот аллелей и генотипов полиморфных локусов ММР у женщин в зависимости от наличия ожирения
Локусы
Аллели, генотипы
С ожирением
Без ожирения
больные («=198), абс. (%)
контроль («=40), абс. (%)
OR (95% ДИ)
больные («=177), абс. (%)
контроль («=169), абс. (%)
OR (95% ДИ)
MMP1 rs1799750
MMP2 rs243865
MMP3 rs3025058
MMР7 rs11568818
ММР8 rs1320632
MMР8 rs11225395
MMР9 rs17577
MMР12 rs652438
1G 2G 1G/1G 1G/2G 2G/2G С T
СС CT TT 5А 6А 5А/5А 5А/6А 6А/6А А G АА AG GG А G АА AG GG С Т
СС СТ ТТ G А
GG GA АА A G AA AG GG
201 (50,76) 195 (49,24) 52 (26,26) 97 (48,99) 49 (24,75) 304 (76,77)
92 (23,23) 116(58,59) 72 (36,36) 10 (5,05)
175 (44,42) 219 (55,58) 36 (18,27) 103 (52,29) 58 (29,44) 139 (35,46) 253 (64,54) 23 (11,73)
93 (47,45) 80 (40,82) 363 (91,67)
33 (8,33) 166 (83,84) 31 (15,66)
1 (0,50) 222 (56,35) 172 (43,65)
69 (35,02) 84 (42,64) 44 (22,34) 320 (82,05)
70 (17,95) 130 (66,68) 60 (30,76)
5 (2,56) 365 (92,17) 31 (7,83) 169 (85,35) 27 (13,64)
2 (1,01)
41 (51,90)
39 (48,10) 13(32,50)
15 (37,50) 12 (30,00) 60 (75,00)
20 (25,00) 23 (57,50) 14 (35,00)
3(7,50) 36 (45,00) 44 (55,00) 10 (25,00)
16 (40,00)
14 (35,00) 33 (41,25) 47 (58,75) 6(15,00)
21 (52,50) 13(32,50) 71 (93,42)
5(6,58) 33 (86,84) 5(13,16) 0 (0) 38 (48,72)
40 (51,28)
10 (25,64) 18 (46,15)
11 (28,21) 63 (80,77)
15 (19,23) 26 (66,67) 11 (28,20)
2(5,13) 74 (97,37) 2(2,63) 36 (94,74) 2 (5,26) 0 (0)
0,98 (0,59-1,63) 1,02 (0,61-1,69) 0,74 (0,34-1,64) 1,60 (0,76-3,41) 0,77 (0,34-1,74) 1,10 (0,61-1,99) 0,91 (0,50-1,65)
1.05 (0,50-2,19)
1.06 (0,49-2,30) 0,65 (0,15-3,15) 0,98 (0,59-1,63) 1,02 (0,61-1,71) 0,67 (0,28-1,62) 1,64 (0,78-3,47) 0,77 (0,36-1,69) 0,78 (0,47-1,32) 1,27 (0,76-2,15) 0,75 (0,26-2,24) 0,77 (0,37-1,62) 1,43 (0,66-3,13) 0,77 (0,26-2,17) 1,29 (0,46-3,90) 0,79 (0,25-2,32) 1,22 (0,41-3,89)
infi
1,36 (0,81-2,27) 0,74 (0,44-1,23) 1,56 (0,68-3,66) 0,45 (0,19-1,08) 0,73 (0,32-1,71) 1,09 (0,56-2,10) 0,92 (0,48-1,79) 1,00 (0,45-2,19)
1.13 (0,50-2,60) 0,49 (0,08-3,78) 0,32 (0,05-1,41)
3.14 (0,71-9,39) 0,32 (0,05-1,49) 2,88 (0,62-8,28)
infi
0,99
0,54 0,25 0,62 0,84
0,99 0,99 0,80 0,99
0,45 0,21 0,61 0,39
0,76 0,58 0,42 0,78
0,82 0,88 1
0,27
0,34 0,08 0,56 0,91
0,39 0,90 0,73 0,17
0,19 0,23 1
185 (52,26) 169 (47,74) 51 (28,81) 83 (46,89) 43 (24,29) 273 (77,12) 81 (22,88) 111 (62,71) 51 (28,81) 15(8,48) 167 (47,18) 187 (52,82) 39 (22,03) 89 (50,28) 49 (27,69) 126 (36,21) 222 (63,79) 22 (12,64) 82 (47,13) 70 (40,23) 309 (91,96) 27 (8,04) 142 (84,52) 25 (14,88) 1 (0,59) 196 (55,37) 158 (44,63) 49 (27,68) 98 (55,37) 30 (16,95) 275 (79,02) 73 (20,98) 106 (60,92) 63 (36,21) 5(2,87) 329 (94,00) 21 (6,00) 154 (88,00) 21 (12,00) 0 (0)
180 (53,57) 156 (46,42)
47 (27,98) 86 (51,19)
35 (20,83) 268 (79,76) 68 (20,24) 108 (64,28) 52 (30,96)
8 (4,76) 156 (46,43) 180 (53,57)
38 (22,62) 80 (47,62) 50 (29,76) 156 (46,43) 180 (53,57)
36 (21,43)
84 (50,00)
48 (28,57) 295 (88,32)
39 (11,68) 129 (77,24)
37 (22,16) 1 (0,60)
163 (48,22) 175 (51,78) 39 (23,08)
85 (50,29) 45 (26,63) 259 (77,54) 75 (22,46) 100 (59,88) 59 (35,33)
8 (4,79) 324 (99,39) 12 (0,61) 156 (92,86) 12 (7,14) 0 (0)
0,95 (0,70-1,29) 1,05 (0,77-1,44)
1.04 (0,63-1,71) 0,84 (0,54-1,31) 1,22 (0,71-2,08) 0,85 (0,58-1,25) 1,17 (0,80-1,71) 0,93 (0,59-1,48) 0,90 (0,55-1,47) 1,85 (0,71-4,92) 1,03 (0,75-1,41) 0,97 (0,71-1,32)
1.11 (0,71-1,74)
1.12 (0,72-1,74) 0,90 (0,55-1,48) 0,65 (0,48-0,90) 1,53 (1,11-2,10) 0,53 (0,28-0,98) 0,89 (0,57-1,39) 1,68 (1,04-2,71) 1,51 (0,88-2,62) 0,66 (0,38-1,14) 1.61 (0,89-2.90) 0,61 (0,34-1,11) 1,46 (0,04-6,33) 1,33 (0,98-1,82) 0,75 (0,55-1,02) 1,28 (0,76-2,14) 1,22 (0,79-1,91) 0,56 (0,32-0,98) 1,09 (0,75-1,60) 0,92 (0,63-1,34)
1.05 (0,66-1,65) 1,03 (0,65-1,66) 0,59 (0,16-2,03) 0,58 (0,26-1,26) 1,72 (0,79-3,79) 0,56 (0,25-1,25) 1,77 (0,80-3,98)
infi
0,79
0,96 0,49 0,52 0,45
0,85 0,75 0,24 0,91
0,70 0,69 0,76 0,01
0,04 0,67 0,03 0,15
0,12 0,11 0,99 0,07
0,39 0,40 0,04 0,71
0,93 0,95 0,52 0,19
0,18 0,18 1
Примечание. OR (odds ratio) -мые различия.
показатель отношения шансов, 95% CI (confidence interval) — его 95% доверительный интервал, жирным выделены значи-
железе (р= —0,31, ^=0,51х10—12) и др. Полиморфные варианты О ^1320632 и С ^11225395 связаны с низким уровнем экспрессии гена ММР27 в скелетной мускулатуре (р= —0,48, ^=0,12х10—9), периферической крови (р= —0,23, ^=0,48х10-10), нервной ткани (р= —0,54, ^=0,36х10—9) и др. Также аллель С ^11225395 ассоциирован с низким уровнем экспрессии гена RP11-817J15.3 в периферической крови (р= —0,19, ^=0,38х10—6).
Обсуждение
В настоящем исследовании установлены особенности ассоциаций генетических вариантов металлопротеиназ с развитием Ar у женщин в зависимости от наличия или отсутствия ожирения. В формирование AT в группе женщин без ожирения вовлечены локусы rs11568818 ИИР7и rs11225395 ЫИР8, тогда как среди женщин с ожирением значимых ассоци-
Таблица 3. Модели генно-средовых взаимодействий полиморфных локусов ММР и ожирения при формировании артериальной гипертонии
N Модели генно-средовых взаимодействий OR (95% ДИ) TBA CVC р
Трехфакторные модели
1 Ожирение х ге11568818 MMP7 х ге1320632 MMP8 9,30 (4,40- 19,66) 0,683 10/10 0,001
2 Ожирение х ге3025058 MMP3 х ге1320632 MMP8 9,66 (4,51- 20,67) 0,701 10/10 0,001
3 Ожирение х ге1799750 MMP1 х ге243865 MMP2 8,73 (4,24- 17,98) 0,685 10/10 0,001
4 Ожирение х ге1320632 MMP8 х ге11225395 MMP8 9,55 (4,44- 20,53) 0,696 10/10 0,001
5 Ожирение х ге11225395 MMP8 х ге652438 MMP12 8,03 (4,02- 16,06) 0,695 10/10 0,001
6 Ожирение х ге1320632 MMP8 х ге17577 MMP9 10,08 (4,63- -21,96) 0,696 10/10 0,001
Четырехфакторные модели
7 Ожирение х ге1799750 MMP1 х ге11568818 MMP7 х ге1320632 MMP8 8,75 (4,27- 17,95) 0,658 10/10 0,001
8 Ожирение х ге3025058 MMP3 х ге1320632 MMP8 х ге17577 10,67 (4,88 -23,31) 0,696 10/10 0,001
9 Ожирение х ге1799750 MMP1 х ге243865 MMP2 х ге11568818 MMP7 8,28 (4,19- 16,35) 0,665 10/10 0,001
10 Ожирение х ге11225395 х ге17577 MMP9 х ге652438 MMP12 8,89 (4,34- 18,19) 0,689 10/10 0,001
11 Ожирение х ге11568818 х ге11225395 MMP8 х ге17577 MMP9 10,49 (4,94 -22,24) 0,680 10/10 0,001
Пятифакторные модели
12 Ожирение х ге3025058 MMP3 х ге11568818 х ге1320632 х ге11225395
MMP8 9,10 (4,74- 17,45) 0,609 10/10 0,001
13 Ожирение х ге3025058 MMP3 х ге1320632 MMP8 х ге11225395 х ге17577
MMP9 9,88 (5,01- 19,48) 0,677 10/10 0,001
14 Ожирение х ге1320632 MMP8 х ге11225395 х ге17577 MMP9 х ге652438
жиги 8,95 (4,44- 18,03) 0,671 10/10 0,001
15 Ожирение х ге1799750 MMP1 х ге243865 MMP2 х ге11568818 MMP7 х ге652438
ИИP12 10,26 (5,12- -20,57) 0,651 10/10 0,001
Примечание. Получено методом GMDR с коррекцией на ковариаты — ОХС, ХС-ЛВП, ХС-ЛНП, ТГ; CVC (cross-validation consistency) — воспроизводимость модели, OR — отношение шансов, 95% ДИ — его 95% доверительный интервал; Testing balanced accuracy (TBA) — точность предсказания модели. Проведен пермутационный тест — выполнено 1000 пермутаций при 10 кросс-валидациях, что обеспечивает р <0,001.
аций ММР с АГ не выявлено. В основе этих различий в ассоциациях полиморфизмов ММР с АГ могут лежать взаимодействия этих полиморфных локусов ММР с ожирением при формировании АГ. Так, согласно полученным нами данным, ожирение является самостоятельным фактором риска развития гипертензии (ОЯ=5,56, р=0,001; вклад в энтропию составляет 26,99%) и значимо взаимодействует с полиморфизмами ММР при формировании АГ — установлено 15 3-, 4- и 5-факторных моделей взаимодействия 8 локусов ММР с ожирением, ассоциированных с заболеванием.
Согласно литературным данным, ожирение влияет на экспрессию генов ММР [19—21]. В исследовании С. СИауеу и соавт. в моделях на мышах установлено, что при ожирении значительно увеличивается содержание мРНК металлопротеиназ MMP2, MMP3, MMP12, MMP14, MMP19 и их тканевого ингибитора 1 типа (TIMP1). Напротив, содержание мРНК MMP7 и TIMP3 при ожирении заметно снижается [19]. Авторы подчеркивают, что при ожирении баланс ММР/Т1МР смещается в сторону увеличения деградации внеклеточного матрикса. В работе V. Апёгаёе и соавт. выявлены отличия концентрации в плазме ММР у женщин с ожирением и без ожирения: женщины с ожирением имели более высокую концентрацию ММР9 и ММР1 и более низкую концентрацию ММР8 по сравнению с худыми женщинами [20]. В исследовании В. О-ошшка-О^е'я^ка и соавт. так-
же установлена более высокая концентрация ММР9 у пациентов с ожирением по сравнению с лицами без ожирения (р=0,02) и выявлена ассоциация концентрации ММР9 с ИМТ (р=0,005), систолическим артериальным давлением (р=0,002) и концентрацией инсулина натощак (р=0,006) [21].
Нами установлено, что в генно-средовых взаимодействиях ММР с ожирением участвуют все изученные полиморфные локусы, при этом в состав наибольшего числа моделей входят SNP rs1320632 ММР8 (9 моделей) rs11225395 ММР8 (7 моделей) и rs11568818 ММР7 (6 моделей).
Полиморфный локус rs11225395 ММР8 ассоциирован с развитием АГ у женщин как самостоятельно, так и в составе 7 моделей генно-средовых взаимодействий, а rs1320632 ММР8 хотя и не демонстрирует монолокусных эффектов, но входит в большинство моделей (9 из 15), ассоциированных с АГ. Данные SNP ассоциированы с изменением экспрессии генов (RP11-817J15.3 и ММР27) и характеризуются значимым регуляторным потенциалом — расположены в гиперчувствительным к действию ДНКазы-1 последовательностях ДНК, а также в регионах связывания гистонов, маркирующих промоторы и энхан-серы в различных тканях. Согласно базе GeneCards, ген ММР8 кодирует коллагеназу нейтрофилов, которая участвует в деградации интерстициальных коллагенов I, II, III типов и активации хемокинов и ростовых факторов. Металлопротеиназа 8 отвечает за кле-
Таблица 4. Биологические функции полиморфных локусов ММР и их ассоциации с сердечно-сосудистой патологией
Ген
Биологическая функция
Полиморфизмы и их функциональные эффекты
MMP1,
матриксная металло-протеиназа 1, колла-геназа-1
ММР1 является ключевым ферментом, способным гидролизовать волокна интерстициального фибриллярного коллагена. Субстратами могут выступать коллаген I, II, III, VII, X, XI типов, желатин, аггрекан, казеин, энтак-тин, фибронектин, ламинин, витро-нектин, серпины, а2-макроглобулин, фибриноген, фактор роста фибробла-стов (РОР), интерлейкин (Ю|3). Данный белок секретируется макрофагами, остеобластами, эндотелиоцитами, фибробластами и участвует в ремоде-лировании тканей, процессах регенерации, развитии эмбриона
rs1799750 (-1607 1G/2G). Генотип 1G/1G характеризуется низкой транскрипционной активностью (по сравнению с генотипами 1G/2G и 2G/2G), что ведет к накоплению внеклеточного матрикса и патологическому стенозу артерий. Носительство генотипа 2G/2G, напротив, ведет к увеличению транскрипционной активности гена, что потенциально приводит к повышению скорости распада коллагена (C. Lin, W. Yang,2013). В мексиканской когорте не было выявлено значимых отличий в частотах аллелей и генотипов между группой больных эссенциальной гипертензией и контрольной группой (р<0,05). В исследовании F. Velho и соавт., (2011) было показано, что генетический вариант -1607 2G вовлечен в развитие инфаркта миокарда на фоне ЭГ в бразильской популяции (0R=0,47, 95% ДИ=0,27-0,82, р=0,008). Аллель -1607 2G увеличивает риск возникновения атеросклеротического поражения сосудов в сербской популяции (0R=3,49, 95% ДИ=1,67-7,30,р=0,0009) (T. Djuric и соавт., 2014). Однако этот полиморфизм не ассоциирован с атеросклерозом в австралийской популяции (D. Morris и соавт., 2014)
MMP2,
матриксная металло-протеиназа 2
ММР2 относится к подсемейству же-латиназ и отвечает за гидролиз коллагена IV типа в составе базальных мембран. ММР-2 синтезируется эндотелиоцитами, гладкомышечными клетками стенки сосудов, моноцитами, керати-ноцитами, фибробластными клетками и участвует в важнейших биологических процессах — ангиогенезе, созревании кровеносных сосудов, остеоге-незе, инволюции молочной железы, регенерации и ремоделировании тканей, овуляции и имплантации эмбриона
rs243865 (-1306 С/Т). Генотип CC ассоциирован со снижением индекса массы левого желудочка у больных с ЭГ (р=0,0365) в бразильской популяции (R. Lacchini и соавт., 2012). Однако эти данные не согласуются с результатами исследования рабочей группы I. Metzger и соавт. (2012), которыми в ходе мета-анализа не было выявлено ассоциаций между полиморфизмом rs243865 и развитием сердечно-сосудистой патологии. Многофакторный логистический регрессионный анализ не выявил ассоциаций между полиморфизмом rs243865 развитием ишемического инсульта у больных эссенциальной гипертензией в китайской популяции (Y. Hao, 2015). Полиморфизм rs243865 ассоциирован с высоким риском развития внутричерепной аневризмы на фоне ЭГ у населения Японии (р=0,00090 соответственно) развития сердечно-сосудистой патологии в японской популяции (S. Low и соавт., 2011). rs243866 (-1575 A/G). Aллель -1575 A ассоциирован с развитием ЭГ и более высокими уровнями неоптерина, общего холестерина, три-глицеридов и низкими уровнями ЛПВП (OR=1,78, 95% ДИ=1,23-2,06, р=0,029) у иранского населения (F. Bahrehmand и соавт., 2012).
rs2285053 (-735 C/T). Aллель -735 С ассоциациирован с возникновением нестабильных атеросклеротических бляшек у индивидуумов китайской популяции Ханьцы (OR=1,438, 95% ДИ=1,089-1,519, р=0,004) (F. Wang и соавт., 2011)
MMP3,
матриксная металло-протеиназа 3, стро-мелизин 1
MMP3 характеризуется низкой субстратной специфичностью и отвечает за гидролитическое расщепление фи-бронектина. ламинит, коллагенов III, IV, IX и X, желатинов I, III, IV и V, хрящевых протеогликанов. Стромели-зин-1 синтезируется большинством клеток соединительной ткани и участвует в регенерации тканей после повреждения, атерогенезе, возникновении и росте опухолей
rs35068180 (-1171 5А/6А). У гетерозигот 5A/6A уровень экспрессии гена ММР-3 оптимален для ремоделирования и поддержания эластичности сосудов, что снижает риск возникновения гипертензии и других сердечно-сосудистых заболеваний у населения Австралии (T. Medley и соавт., 2013).
rs3025058 (-1612 5A/6A). Многофакторный логистический регрессионный анализ показал отсутствие корреляции между полиморфизмом и возникновением эссенциальной гипертензии в китайской популяции (Y. Hao и соавт., 2015). Установлено, что вариант -1612 6А ММР-3 коррелирует с прогрессированием сужения просвета и развитием острого инфаркта миокарда у больных с ЭГ в польской популяции (OR=1,568, 95% ДИ=1,201—2,048, р=0,008) (A. Sakowicz и соавт., 2015). Генотип 5А/5А ассоциирован с более высоким (в 5 раз) риском развития осложнений после острого инфаркта миокарда у жителей США (T. El-Aziz и соавт., 2016). Не установлено ассоциаций полиморфизма rs3025058 с развитием инфаркта миокарда у пациентов с артериальной гипертензией в мексиканской популяции (J. Rodriguez-Perez и соавт., 2016). Полиморфный маркер -1612 6А ассоциирован с повышенным АД и разрывом аорты у жителей Австралии (OR=1,48; 95% ДИ=1,23—1,78, р=3,95-10-5) (D. Morris и соавт., 2014)
Окончание таблицы см. не след.стр.
Таблица 4. Биологические функции полиморфных локусов ММР и их ассоциации с сердечно-сосудистой патологией (окончание)
Ген
Биологическая функция
Полиморфизмы и их функциональные эффекты
MMP7,
матриксная металло-протеиназа 7, матри-лизин-1
MMP8,
матриксная металло-протеиназа 8, колла-геназа нейтрофилов
MMP9,
матриксная металло-протеиназа 9, жела-тиназа В
MMP12,
матриксная металло-протеиназа 12, ме-таллоэластаза макрофагов
ММР7 расщепляет коллаген IV, аггре-кан, фибронектин, желатины I, III, IV, V, ламинин, казеин, энтактин, эластин, версикан, а также остеопонтин. Секреция ММР7 осуществляется нормальными и патологически измененными эпителиальными клетками, эн-дотелиоцитами, хондроцитами, а также клетками экзокринных желез, эндометрия, опухолей. Матрилизин-1 участвует в эмбриогенезе, миграции, пролиферации и апоптозе эпителио-цитов, послеродовой инволюции матки, костном ремоделировании
ММР8 является эндопептидазой подсемейства коллагеназ и отвечает за гидролиз широкого спектра фибриллярных (типов I, II, III, V и XI) и нефибриллярных (типов IX, XII и XIV) коллагенов. Секреция ММР-8 осуществляется клетками линии нейтрофилов, эндотелиоцитами, перицитами, фи-бробластами, хондроцитами. ММР8 активирует ряд хемокинов и факторов роста, влияя, таким образом, на клеточную пролиферацию, дифференци-ровку клеток, апоптоз, ангиогенез, он-когенез и метастазирование
ММР9 отвечает за протеолиз денатурированного коллагена I типа, а также желатинов, фибронектина, коллагенов (V, VII, X, XIV типа), интерлейкинов, фибриногена, энтактина. Эндопепти-даза инактивирует ингибиторы ММР - а2-макроглобулина и а1-протеиназного ингибитора и выступает в роли индуктора для цитокинов и факторов роста. Желатиназа В задействована в таких процессах, как воспаление, тканевое ремоделирование и регенерация, эмбриогенезе. Разрушая внеклеточный матрикс сосудов, ММР9 способствует высвобождению УБОР и активирует ангиогенез
ИИP12 обладает мощной эластолити-ческой активностью и широкой субстратной специфичностью, сходной со стромелизинами. Гидролизует эластин, коллаген IV, фибронектин, желатин, витронектин, протеогликан, плазминоген, ламинин, фибриноген, а2-макроглобулин. Повышенные значения эластазы макрофагов наблюдаются в альвеолярных макрофагах курильщиков, а также при воспалении, эмбриогенезе, атерогенезе, росте и инвазии опухолей, ангиогенезе, тканевой регенерации
rs11568818 (-181 A/G), rs11568819 (-153 C/T). Генотип GG (rs11568818) и генотип ТТ (rs11568819) ассоциирована: с возникновением артериальной гипертензии и атеросклеротического поражения сосудов у населения Швейцарии (S. Jormsjo и соавт., 2011). Полиморфизм -181 A/G ММР-7 не связан с возникновением артериальной гипертензии в индийской популяции (A. Mishra и соавт., 2012) и не ассоциирован с генетической предрасположенностью к инфаркту миокарда на фоне ЭГ в мексиканской популяции (N. Pérez-Hernández и соавт., 2012)
rs11225395 (799 С/Т). Промоторный участок, несущий мутантный аллель -799 Т гена ММР-8 характеризуется повышенной активностью по сравнению с промотором, содержащим аллель дикого типа -799 С. Аллель 799 Т ассоциирован с возникновением аневризмы аорты у китайского населения (X. Wang и соавт., 2013), с развитием сердечно-сосудистой патологии в иранской популяции (S. Hoseini и соавт., 2015).
rs1320632 (-381A/G). Полиморфизм является фактором риска возникновения атеросклероза сонных артерий у сербского населения. Частота аллеля -381G значительно выше в группе больных с атеросклерозом, чем в контрольной группе (OR=1,7, 95% ДИ=1,1-2,9, р=0,001) (T. Djuric и соавт., 2014)
rs17577 (688 G/A) Генотип АА ассоциирован с высоким риском развития сердечно-сосудистой патологии у индивидуумов с ожирением в бразильской популяции (M. Luizon и соавт., 2016). Нет ассоциаций с развитием ишемического инсульта у населения Китая (Y. Hao и соавт., 2015).
rs3918242 (-1562 С/Т), rs17576 (-836 А/G). У носителей мутантных аллелей (-1562 Т и -836 G соответственно) наблюдается более высокая активность промоторного участка гена вследствие связывания репрессора транскрипции, что ведет к избыточному накоплению фермента и избыточной деградации внеклеточного матрикса в сосудистой стенке (I. Metzger и соавт., 2012). Полиморфизм rs3918242 ассоциирован с эссенциальной гипертензией у китайского населения (OR=1,36, 95% ДИ=1,17-1,59,р=0,0001) (W. Yang и соавт., 2015) и у мексиканского населения (OR=2,88, 95% ДИ=1,68-3,92, р<0,01) (J. Rodriguez-Pеrez и соавт., 2016). Аллель Т rs3918242 коррелирует с высоким риском развития инфаркта миокарда у польского населения (OR=1,14, 95% ДИ=1,02-1,27;р=0,02) (A. Sakowicz и соавт., 2015). Полиморфизм rs17576 ММР-9 связан с развитием дисфункции левого желудочка в индийской популяции (OR=3,82, 95% ДИ=2,11-4,8;р=0,009) (A. Mishra и соавт., 2012)
rs2276109 (-82 А/G) Полиморфный вариант -82 G ассоциирован с высоким риском развития сердечно-сосудистой патологии у населения США (OR=1,395, 95% ДИ=1,049-1,956,р=0,02) (R. Tanner и соавт., 2011). Аллель -82 G связан с восприимчивостью к аневризме у жителей Германии (OR=1,26, 95% ДИ 1,07-1,89, р=0,011) (A. Arning и соавт., 2016), однако, нет ассоциаций rs2276109 с возникновением аневризмы в австралийской популяции (D. Morris и соавт., 2014). Аллель G rs652438 ассоциирован с развитием ишемического инсульта у жителей Европы (OR=2,54 95% ДИ=1,34-4,80 в доминантной модели, р=0,004) и Африки (OR=5,77, 95% ДИ=3,42-9,71 в доминантной модели, р=0,0001) (G. Zhang и соавт., 2018), ишемической болезни сердца у американского населения (OR=2,47, р=0,01) (A. Lynch и соавт., 2012), а также аневризмы аорты у итальянского населения (OR=2,8, 95% ДИ=1,3-6,0, р=0,008) (N. Fiotti и соавт., 2018)
точную пролиферацию, дифференцировку клеток, апоптоз, ангиогенез и онкогенез (http://www.gene-cards.org). Литературные данные свидетельствуют о вовлеченности полиморфных локусов rs11225395 и rs1320632 гена ММР8 в развитие сердечно-сосудистой патологии у пациентов с метаболическим синдромом в сербской популяции [22], что согласуется с результатами нашей работы.
Согласно нашим данным, полиморфный локус rs11568818 MMF7 самостоятельно вовлечен в развитие АГ у женщин без ожирения, а также входит в состав 6 моделей генно-средовых взаимодействий, ассоциированных с гипертонией. Данный SNP располагается в участках ДНК, которые связываются с регуляторны-ми белками, транскрипционными факторами и гисто-нами, маркирующими промоторы и энхансеры. Локус rs11568818 находится в гиперчувствительном к ДНКа-зе-1 регионе и оказывает влияние на экспрессию гена ММР7 в различных тканях. Согласно базе GeneCards, ген ММР7 относится к кластеру генов на 11 хромосоме и кодирует матрилизин, у которого отсутствует консервативный гемопексиновый домен на C-конце. Ме-таллопротеиназа 7 отвечает за деградацию эластинов, желатинов, фибронектинов, протеогликанов, а также участвует в миграции, пролиферации, апоптозе клеток и процессах регенерации при повреждениях (http:// www.genecards.org/). S. Jormsjö и соавт. получено, что rs11568818 ММР7 вовлечен в формирование сердечно-сосудистых заболеваний в шведской популяции (¿><0,010) [23], что согласуется с нашими результатами.
Резюме основного результата исследования
Изучена вовлеченность генно-средовых взаимодействий полиморфных локусов ММР с ожирением в развитие артериальной гипертонии у женщин. Получено 15 3-, 4- и 5-факторных моделей генно-сре-довых взаимодействий локусов ММР с ожирением, ассоциированных с высоким риском развития АГ (¿=0,001), в состав которых входят все 8 изученных SNP. Установлена вовлеченность rs11568818 MMP7 и rs11225395 MMP8 (¿<0,050) в формирование АГ у женщин без ожирения.
Обсуждение основного результата исследования
В настоящей работе установлено, что ожирение оказывает важное модифицирующее влияние на экспрессию генов металлопротеиназ и может влиять на характер ассоциаций ММР с развитием АГ у женщин. Полученные нами данные согласуются с медико-биологическими эффектами исследуемых генов ММР (табл. 4), а также с результатами других ассоциативных исследований, проведенных ранее во Франции, Бразилии, Швеции и др. Изученные SNP располагаются в регионе связывания с гистонами, маркирующими промоторы и энхансеры, в области гиперчувствительности к ДНКазе-1, в сайтах связывания ре-гуляторных белков и транскрипционных факторов, а
также влияют на экспрессию генов. Значимый регу-ляторный потенциал этих локусов может быть медико-биологической основой их вовлеченности в развитие артериальной гипертонии.
Ограничения исследования
Настоящее исследование имеет некоторые ограничения. Так, в работе рассматривались женщины, но не рассматривались мужчины; было проанализировано только 8 SNP 7 генов матриксных метал-лопротеиназ, а также не анализировались прочие факторы риска развития A^ такие как курение и злоупотребление алкоголем. Вышесказанное свидетельствует о необходимости проведения дальнейших исследований роли ожирения в реализации генетической предрасположенности к развитию артериальной гипертонии.
Заключение
Таким образом, в настоящем исследовании установлено, что в формировании AГ у женщин важную роль играют генно-средовые взаимодействия локусов ММР rs1799750, rs243865, rs3025058, rs11568818, rs1320632, rs11225395, rs17577, rs652438 и ожирения. Показано, что анализируемые SNP имеют значимые эпигенетические эффекты: располагаются в участках ДНК, которые является местом связывания ги-стонов, маркирующих промоторы и энхансеры, в области гиперчувствительности к ДНКазе-1, в сайтах связывания регуляторных белков и транскрипционных факторов. Локусы ММР rs17577, rs11568818, rs1320632 и rs11225395 имеют cK-eQTL-значение, влияя на экспрессию генов ММР7, SNX21, SLC12A5и RP11-817J15.3. Полученные данные расширяют представления о влиянии генно-средовых взаимодействий на реализацию предрасположенности к AГ у женщин.
Дополнительная информация
Источник финансирования. Проведение исследования и подготовка статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива. Конфликт интересов. Работа написана с учетом данных, полученных при выполнении кандидатской диссертационной работы Москаленко М.И. (Вклад генетических полиморфизмов матриксных металлопротеиназ в формирование предрасположенности к эссенциальной гипертензии [Текст]: Дис. ... канд. биол. наук. Москаленко М.И. Белгород. 2017;231). Aвторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Участие авторов: формирование выборки для исследования, забор крови для анализа - И.В. Пономаренко; выделение ДНК, геноти-пирование образцов по полиморфным локусам ММР, статистический анализ полученных данных, написание текста статьи, формулирование выводов - М.И. Москаленко; концепция и дизайн исследования, научное руководство проектом - A^. Полонников, И.Н. Сорокина; коррекция текста статьи, помощь в интерпретации полученных данных - Т.И. Якунченко, Е.Н. Крикун. Все авторы внесли значимый вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC). Worldwide trends in blood pressure from 1975 to 2015: a pooled analysis of 1479 population-based measurement studies with 19-1 million participants. Lancet (London, England). 2017;389(10064):37-55.
doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)31919-5
2. Бритов А.Н., Поздняков Ю.М., Волкова Э.Г., и др. Национальные рекомендации по кардиоваскулярной профилактике. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2011;10:6:2-64.
Britov AN, Pozdnyakov YM, Volkova EG, et al. Natsional'nyye rekomendatsii po kardiovaskulyarnoy profilaktike. Cardiovascular therapy and prevention. 2011;10(6):2-64. (In Russ.).
3. Nguyen DM, El-Serag HB. The epidemiology of obesity. Gastroenterol Clin North Am. 2010;39:1-7.
doi: https://doi.org/10.1016/j.gtc.2009.12.014
4. Болотов И.И. Влияние пептида KED на экспрессию коннек-сина и сиртуина при атеросклерозе и рестенозе у людей пожилого возраста. Научные результаты биомедицинских исследований. 2018;4:4:60-68.
Bolotov II. Effects of KED peptide on connexin and sirutin expression in atherosclerosis and restinosis in elderly people. Research results in biomedicine. 2018;4(4):60-68. (In Russ.). doi: https://doi.org/10.18413/2313-8955-2018-4-4-0-7
5. Kidambi S, Kotchen TA. Treatment of hypertension in obese patients. Am J Cardiovasc Drugs. 2013;13:163-175.
doi: https://doi.org/10.1007/s40256-013-0008-5
6. Young DA, Barter MJ, Wilkinson DJ. Recent advances in understanding the regulation of metalloproteinases. F1000Res. 2019;8: 1000-1195.
doi: https://doi.org/10.12688/f1000research.17471.1
7. Антонов И.Б. Экспрессия белков MMP при старении миокарда в норме и при дилатационной кардиомиопатии. Научные результаты биомедицинских исследований. 2019;5:1:122-130. Antonov IB. Expression of MMP proteins in the aging of the myocardium in normal conditions and dilated cardiomyopathy. Research results in biomedicine. 2019;5(1):122-130. (In Russ.).
doi: https://doi.org/10.18413/2313-8955-2019-5-1-0-9
8. Polonikov A, Rymarova L, Klyosova E, et al. Matrix metalloproteinases as target genes for gene regulatory networks driving molecular and cellular pathways related to a multistep pathogenesis of cerebrovascular disease. J CellBiochem. 2019;120(10):16467-16482. doi: https://doi.org/10.1002/jcb.28815
9. Boumiza S, Bchir S, Ben Nasr H, et al. Role of MMP-1 (-519A/ G, -1607 1G/2G), MMP-3 (Lys45Glu), MMP-7 (-181A/G), and MMP-12 (-82A/G) variants and plasma MMP levels on obesity-related phenotypes and microvascular reactivity in a tunisian population. Dis Markers. 2017;6198526.
doi: https://doi.org/10.1155/2017/6198526
10. Москаленко М.И., Пономаренко И.В., Полоников А.В., Чур-носов М.И. Полиморфный локус RS11568818 гена MMP7 ассоциирован с развитием артериальной гипертонии у женщин. Российский кардиологический журнал. 2018;23:10:14-17. Moskalenko MI, Ponomarenko IV, Polonikov AV, Churnosov MI. Polymorphic locus RS11568818 of the MMP7 gene is associated with the development of essеntial hypertension in women. Russian journal of cardiology. 2018;23(10):14-17. (In Russ.).
doi: https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-10-14-17
11. Beilby JP, Chapman CM, Palmer LJ. Stromelysin-1 (MMP-3) gene 5A/6A promoter polymorphism is associated with blood pressure in a community population. JHypertens. 2005;23(3):537-542. doi: https://doi.org/10.1016/S0735-1097(04)92212-7
12. Москаленко М.И., Пономаренко И.В., Полоников А.В., Чур-носов М.И. Полиморфный локус rs652438 гена MMP12 ассоциирован с развитием артериальной гипертензии у женщин. Артериальная гипертензия. 2019;25:1:60-65.
Moskalenko MI, Ponomarenko IV, Polonikov AV, Churnosov MI. Polymorphic locus rs652438 of the MMP12 gene is associated with the development of hypertension in women. Arterial hypertension. 2019;25(1):60-65. (In Russ.).
doi: https://doi.org/10.18705/1607-419X-2019-25-1-60-65
13. Polonikov AV, Bushueva OY, Bulgakova IV, et al. A comprehensive contribution of genes for aryl hydrocarbon receptor signaling pathway to hypertension susceptibility. Pharmacogenet Genomics. 2017;(2):57-69.
doi: https://doi.org/10.1097/FPC.0000000000000261
14. Hettiaratchi A, Hawkins NJ, McKenzie G, et al. The collagenase-1 (MMP-1) gene promoter polymorphism -1607/2G is associated with favourable prognosis in patients with colorectal cancer. Br J Cancer. 2007;96(5):783-792.
doi: https://doi.org/10.1038/sj.bjc.6603630
15. Lièvre A, Milet J, Carayol J, et al. Genetic polymorphisms of MMP1, MMP3 and MMP7 gene promoter and risk of colorectal adenoma. BMC Cancer. 2006;6:270.
doi: https://doi.org/10.1186/1471-2407-6-270
16. Pradhan-Palikhe P, Pussinen PJ, Vikatmaa P, et al. Single nucleotide polymorphism -799C/T in matrix metalloproteinase-8 promoter region in arterial disease. InnateImmun. 2012;18(3):511-517. doi: https://doi.org/10.1177/1753425911423852
17. Ward LD, Kellis M. HaploReg v4: systematic mining of putative causal variants, cell types, regulators and target genes for human complex traits and disease. Nucleic Acids Res. 2016;44:877-881. doi: https://doi.org/10.1093/nar/gkv1340
18. Battle A, Brown CD, Engelhardt BE, Montgomery SB; GTEx Consortium, et al. Genetic effects on gene expression across human tissues. Nature. 2017;550(7675):204-213.
doi: https://doi.org/10.1038/nature24277
19. Chavey C, Mari B, Monthouel MN, et al. Matrix metalloproteinases are differentially expressed in adipose tissue during obesity and modulate adipocyte differentiation. J Biol Chem. 2003;278:11888-11896.
doi: https://doi.org/10.1074/jbc.M209196200
20. Andrade VL, Petruceli E, Belo VA, et al. Evaluation of plasmatic MMP-8, MMP-9, TIMP-1 and MPO levels in obese and lean women. Clin Biochem. 2012;45(6):412-415.
doi: https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2012.01.008
21. Glowinska-Olszewska B, Urban M. Elevated matrix metallopro-teinase 9 and tissue inhibitor of metalloproteinase 1 in obese children and adolescents. Metabolism. 2007;56(6):799-805.
doi: https://doi.org/10.1016/j.metabol.2007.01.011
22. Hoseini SM, Kalantari A, Afarideh M, et al. Evaluation of plasma MMP-8, MMP-9 and TIMP-1 identifies candidate cardiometabol-ic risk marker in metabolic syndrome: results from double-blinded nested case-control study. Metabolism. 2015;64(4):527-538.
doi: https://doi.org/10.1016/j.metabol.2014.12.009
23. Jormsjo S, Whаtling C, Wаlter DH, et al. Allele-specific regutotion of mаtrix metаlloproteinаse-7 promoter аctivity is аssociаted with coronаry аЛс^ luminаl dimensions амщ hypercholesterolemic pаtients. Arterioscler Thrombos Vasc Biol. 2001;21:1834-1839. doi: https://doi.org/10.1161/hq1101.098229
Рукопись получена: 10.06.2019 Одобрена к публикации: 26.01.2020 Опубликована online: 06.02.2020
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
*Москаленко Мария Ивановна, к.б.н. [Maria I. Moskalenko, PhD]; адрес: 308015, Белгород, ул. Победы, 85 [address: 308015 Belgorod, Pobedy Street, 85]; тел.: +7(951)157-4690; ORCID: http://orcid.org/0000-0003-0769-4095; eLibrary SPIN: 1429-0676; e-mail: mariam31011989@ yandex.ru
Полоников Алексей Валерьевич, д.м.н. [Alexey V. Polonikov, MD, PhD]; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-6280-247X; eLibrary SPIN: 6373-6556; e-mail: [email protected]
Сорокина Инна Николаевна, д.б.н. [Inna N. Sorokina, doctor of biological sciences]; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4517-7032; eLibrary SPIN: 8862-0440; e-mail: [email protected]
Якунченко Татьяна Игоревна, д.м.н. [Tatyana I. Yakunchenko, MD, PhD]; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4031-6267; eLibrary AuthorID: 115005; e-mail: [email protected]
Крикун Евгений Николаевич, д.м.н. [Yevgeniy N. Krikun, MD, PhD]; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6862-0896; eLibrary AuthorID: 1044924; e-mail: [email protected]
Пономаренко Ирина Васильевна, к.м.н. [Irina V. Ponomarenko, MD, PhD]; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5652-0166; eLibrary SPIN: 5926-3601; e-mail: [email protected]
КАК ЦИТИРОВАТЬ:
Москаленко М.И., Полоников А.В., Сорокина И.Н., Якунченко Т.И., Крикун Е.Н., Пономаренко И.В. Генно-средовые взаимодействия полиморфных локусов ММР и ожирения при формировании артериальной гипертонии у женщин. Проблемы эндокринологии. 2019;65:6:425-435. doi: https://doi.org/10.14341/probl10236
TO CITE THIS ARTICLE:
Moskalenko MI, Polonikov AV, Sorokina IN, Yakunchenko TI, Krikun YN, Ponomarenko IV. Gene-environment interactions between polymorphic loci of MMPs and obesity in essential hypertension in women. Problems of Endocrinology. 2019;65(6):425-435. doi: https://doi.org/10.14341/ probl10236
К статье М.И. Москаленко и соавт. «Генно-средовые взаимодействия полиморфных локусов ММР и ожирения при формировании артериальной гипертонии у женщин»
Граф генно-средовых взаимодействий ММР и ожирения при формировании артериальной гипертензии у женщин.
Характер взаимодействия между ММР при формировании фенотипа характеризуется цветом линии: синий — выраженный антагонизм, коричневый — аддитивное взаимодействие. Сила и направленность взаимодействия выражены в % энтропии.
