CC BY
25
724 Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(8)
_DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8-724-728
Original investigations
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017 УДК 616.125.4-008.61-07:575.08
Никулина С.Ю.1, Мариловцева О.В.1, Чернова А.А.1 Третьякова С.С.1, Никулин Д.А.1, Максимов В.Н.2
ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНА TBX5 У ПАЦИЕНТОВ С СИНДРОМОМ СЛАБОСТИ СИНУСОВОГО УЗЛА
1 ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава РФ, 660022, Красноярск;
2 ФГБУ «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины» СО РАМН, 630089, Новосибирск
Цель. Изучить ассоциацию полиморфизма rs3825214 гена TBX5 с развитием идиопатического синдрома слабости синусового узла.
Материал и методы. Проведено обследование 109 больных с идиопатическим синдромом слабости синусового узла (СССУ) и 59 их здоровых родственников I, II, III степени родства, а также 656 человек контрольной группы. Пациенты основной группы разделены на подгруппы соответственно полу и клиническому варианту течения заболевания. Всем пациентам проведено стандартное кардиологическое обследование и молекулярно-генетическое исследование ДНК. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Statistica 7.0. Результаты. Установлено статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа по редкому аллелю исследуемого гена в группе пациентов с компенсированным вариантом идиопатического СССУ по сравнению с контрольной группой. Кроме того, установлено статистически значимое преобладание указанного генотипа гена TBX5 среди мужчин с компенсированным вариантом СССУ по сравнению с контрольной группой.
Заключение. Гомозиготный генотип GG гена TBX5 ассоциирован с предрасположенностью к развитию идиопати-ческого СССУ.
Ключевые слова : синдром слабости синусового узла; транскрипционный фактор; ген TBX5.
Для цитирования: Никулина С.Ю., Мариловцева О.В., Чернова А.А., Третьякова С.С. Никулин Д.А., Максимов В.Н. Полиморфизмы гена TBX5 у пациентов с синдромом слабости синусового узла. Клин. мед. 2017; 95 (8): DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8
Для корреспонденции: Никулина Светлана Юрьевна — д-р мед. наук, проф., зав. кафедрой внутренних болезней № 1; e-mail: [email protected]
Nikulina S.Yu.1, Marilovtseva O.V.1, Chernova A.A.1, Tret'yakova S.S.1, Nikulin D.A.1, Maksimov V.N.2
POLYMORPHYSMS OF THE TBX5 GENE IN PATIENTS WITH SICK NODE SYNDROME
'V.F. Voino-Yasenetskii Krasnoyarsk State Medical, 660022, Krasnoyarsk;
2Research Institute of Therapy and Preventive Medicine, 630089, Novosibirsk, Russia
The aim of this work was to study association of rs3825214 polymorphism of the TBX5 gene with sinoatrial node disease. Material and methods. The study included 109 patients with sick node syndrome (SNS), 59 their healthy I, II, III degree relatives, and 173 control subjects. Patients of the first group were divided into subgroups depending on gender and clinical variant of the disease. All of them underwent standard cardiological examination and DNA study. The data obtained were treated with the use of the Statistica 7.0 package.
Results. The significant prevalence of homozygous genotype containing a rare allele of the TBX5 gene was documented in the group of patients with the compensated variant of SNS compared with controls. Moreover, this genotype occurred more frequently than in men with the compensated variant of SNS.
Conclusion. The homozygous genotype containing of TBX5 gene is associated with the predisposition to SNS. K e y w o r d s: sinoatrial node disease; transcription factor; TBX5 gen.
For citation: Nikulina S.Yu., Marilovtseva O.V., Chernova A.A., Tret'yakova S.S., Nikulin D.A., Maksimov V.N. Polymorphysms of the TBX5 gene in patients with sick node syndrome. Klin. med. 2017; 95 (8): DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8
For correspondence: Svetlana Yu. Nikulina - MD, PhD, DSc, prof., head Dpt. Internal Diseases № 1; е-mail: [email protected] Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests. Acknowlegments. The study had no sponsorship.
Received 13.06.16 Accepted 18.10.16
Ген ТВХ5 кодирует транскрипционный фактор ТВХ5. Местоположение: 12q24.1. Белок ТВХ5 активирует гены, которые играют важную роль в росте и развитии сердца. Кроме того, белок ТВХ5 имеет важное значение для формирования электрической системы, которая координирует сокращения камер сердца. Рядом учёных выявлена ассоциация полиморфизмов данного гена с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Так, группой учёных выявлена ассоциация полиморфизмов rs2106261, rs2200733 и rs3807989 гена TBX5 с развитием фибрилляции предсердий в китайской популяции [1]. Американскими учеными в 2014 г. во главе с M. Sinner и соавт. [2] были определены 5 новых генов при фибрилляции предсердий, в том числе TBX5 (rs10507248) ФП.
Немецкими учеными во главе с А. Pfeufer и соавт. [3] проведены исследования геномных ассоциаций интер-
Клиническая медицина. 2017; 95(8)
DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8-724-728
Оригинальные исследования
вала PQ. Они определили девять локусов, связанных с интервалом PQ. Шесть локусов располагались рядом с CAV1-CAV2, Nkx2-5 (CSX1), Sox5, Wnt11, Meisl и TBX5, обеспечивая связь увеличения интервала PQ с данными генами-кандидатами.
Изучалась и ассоциация полиморфизмов гена TBX5 с различными пороками сердца [4, 5]. Учёные из Мексики представили данные о роли ассоциаций полиморфизмов данного гена TBX5 с развитием тетрады Фалло, а также его роль в развитии семейных форм приобретённых пороков сердца [6]. Генетические исследования, выполненные бельгийскими учеными в 2015 г. у 36 пациентов из 13 семей с врожденным пороком сердца (ВПС) с ау-тосомно-доминантным типом наследования, выявили 6 потенциальных локусов в 3 генах (MYH6, Notchl и TBX5), ассоциированных с ВПС [7]. Другой группой учёных из Нидерландов в 2014 г. во главе с A.C. Gittenberger-de Groot и соавт. [8] продемонстрирована роль полиморфизма гена TBX5 в развитии врождённых дефектов меж-предсердной и межжелудочковой перегородок.
Синдром Холт-Орам — одно из заболеваний, которое вызывается мутациями в гене TBX5. Холт-Орам синдром — аутосомно-доминантное заболевание с дефектом развития преаксиальной лучевой кости и развитием сердечных дефектов [9, 10].
Рядом учёных выявлена ассоциация полиморфизма гена TBX5 с дилатационной кардиомиопатией (ДКМП). Так, специалистами из Китая в 2015 г. была идентифицирована гетерозиготная миссенс-мутация TBX5, p.A143T у пациента со спорадическим случаем ДКМП, которая отсутствовала у 400 человек группы контроля [11]. Группой китайских учёных во главе с X.L. Zhang и соавт. [12] в 2015 г. изучалась ассоциация между потерей функции гена TBX5 из-за мутации с ДКМП—Новая гетерозиготная мутация гена TBX5, p.S154A, была идентифицирована в семье с ДКМП, наследуемая по аутосомно-доминантному типу.
Группой европейских учёных в 2015 г. изучалась ассоциация полиморфизмов различных генов, в том числе гена TBX5, с развитием синдрома Бругада. Проведено многоцентровое исследование, выделившее 7 генов-кандидатов (SCN10A, Handl, PLN, CASQ2, ТКТ, TBX3 и TBX5) [13]. Выявлено, что ген TBX5 может играть роль инициатора инфаркта миокарда [14].
Американские учёные в 2014 г. изучали сложный эпигенетический путь подавления сократимости кар-диомиоцитов синусового узла, в котором принимал участие и ген TBX5 [15].
В изученной нами литературе не представлено сведений об ассоциациях полиморфизма гена TBX5 с развитием СССУ. Цель исследования — изучить ассоциацию полиморфизма rs3825214 гена TBX5 с развитием идиопатического с СССУ.
Материал и методы
Проведено обследование 109 больных с СССУ и 59 их здоровых родственников I, II, III степени родства.
Главный критерий включения в основную группу — подтверждённый диагноз: «идиопатический синдром слабости синусового узла» и I—III степень родства по отношению к пробанду. Всем участникам основной группы было проведено клинико-инструменталь-ное обследование, включающее электрокардиографию, атропиновую пробу, эхокардиоскопию, холтеровское мониторирование электрокардиографии, велоэргоме-трию, чреспищеводную стимуляцию левого предсердия. У всех обследуемых был проведён молекулярно-гене-тический анализ. Молекулярно-генетические исследования проведены на базе лаборатории молекулярно-ге-нетических исследований терапевтических заболеваний ФГБУ «НИИТПМ» СО РАМН (Новосибирск).
В качестве контроля использовали популяционную выборку 656 человек, жителей Октябрьского района Новосибирска, обследованных в рамках международного проекта ВОЗ MONICA (Мониторинг заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний), соответствующих по полу и возрасту основной группе. Основные скрининговые обследования по проекту MONICA проводили следующими методами выявления сердечно-сосудистых заболеваний и факторов риска: измерение артериального давления, антропометрия (рост, масса тела), социально-демографические характеристики, опрос о курении, потреблении алкоголя (частота и типичная доза), уровне физической активности, оценка липидного состава крови (общий холестерин — ОХС, триглицериды — ТГ, холестерин ли-попротеинов высокой плотности — ХС ЛПВП), опрос для выявления стенокардии напряжения (по методике Rose), регистрация ЭКГ в 12 отведениях с оценкой по Миннесотскому коду, атропиновый тест для исключения СССУ.
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Statistica 7.0. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался менее 0,05. Наличие ассоциации аллелей и генотипов с риском возникновения заболевания определяли с помощью величины отношения шансов — ОШ — значение, которое представляет собой отношение вероятности оказаться в группе «случай» (больные) к вероятности оказаться в группе «контроль» (здоровые) для носителя определенных аллелей или генотипов Pearce N., 1993; Реброва О.Ю., 2002). Для ОШ рассчитывали доверительный интервал — ДИ при уровне значимости 95%. Ассоциацию расценивали: отрицательной, если ОШ < 1 («фактор устойчивости»); нейтральной (отсутствующей), если ОШ = 1; положительной, если ОШ > 1 («фактор защиты», или протек-тивный фактор).
Результаты
Частота встречаемости носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю у больных с первичным СССУ составила 55,4% ± 5,2, гетерозиготного генотипа AG — 39,1% ± 5,1 и гомозиготного
726 Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(8)
_DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8-724-728
Original investigations
Таблица 1
Распределение частот генотипов и аллелей полиморфизма rs3825214 гена TBX5 среди больных с компенсированным вариантом СССУ.
Генотип Группа с компенсированным вариантом СССУ (n = 45) Контрольная группа (n 656) Р
абс. % ±m абс. % ±m
AA 23 51,1 7,5 398 60,7 1,9 0,205
AG 17 37,8 7,2 233 35,5 1,9 0,76
GG 5 11,1 4,7 25 3,8 0,7 0,019*
Итого 45 100 656 100
Аллель
A 63 70,0 4,8 1029 78,4 1,1 0,062
G 27 30,0 4,8 283 21,6 1,1
Итого 90 100,0 1312 100,0
ОШ; 95% ДИ 0,642; 0,401—1,027
Примечание. р — уровень значимости при сравнении распределения генотипов с показателями группы контроля; р* — уровень значимости, достигнутый точным критерием Фишера.
генотипа GG по редкому аллелю — 5,4% ± 2,4. В контрольной группе преобладало количество носителей гомозиготного генотипа АА — 60,7% ± 1,9, носителями гетерозиготного генотипа AG были 35,5% ± 1,9 и 3,8% ± 0,7 — носителями гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю гена ТВХ5. Результаты статистически не значимы.
Мы проанализировали распределение генотипов гена ТВХ5 среди женщин с первичным СССУ Установлено, что частота встречаемости носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю гена ТВХ5 среди женщин оказалась наибольшей — 58,2 ± 6%. Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа AG 38,8 ± 6%, гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G — 3 ± 2,1%. Среди группы контроля наибольшее количество больных — носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю гена ТВХ5 (62,1 ± 2,4%). Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа AG составила 34,4 ± 2,4%. Частота встречаемости носителей гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G составила 3,4 ± 0,9%. Результаты статистически незначимы.
При анализе распределения генотипов гена ТВХ5 среди мужчин, имеющих первичный СССУ, выявлено преобладание носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю и составило 48 ± 10%, частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа AG составила 40 ± 9,8%, гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G — 12 ± 6,5%. В группе контроля преобладали больные по гомозиготному генотипу АА по распространённому аллелю А, которые составили 58,6 ± 3%. Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа AG 37,3 ± 3%, гомозиготного генотипа по редкому аллелю G составила 4,2 ± 1,2%. Результаты статистически незначимы.
При анализе больных с компенсированным вариантом СССУ установлено статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа GG среди пациентов с
СССУ — 11,1 ± 4,7%, по сравнению с группой контроля — 3,8 ± 0,7% (табл. 1).
При анализе женщин с компенсированным вариантом СССУ установлено, что наибольшее количество больных преобладает в группе носителей гомозиготного генотипа АА — 58,1 ± 8,9%, частота гетерозиготного генотипа AG составила 35,5 ± 8,6%, частота гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G оказалась наименьшей и составила 6,5 ± 4,4%. В группе контроля также преобладает количество человек по гомозиготному генотипу — 62,1 ± 2,4%. Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа AG составила 34,4 ± 2,4%, гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G — 3,6 ± 0,9%. Результаты статистически незначимы.
При анализе мужчин с компенсированным вариантом СССУ выявлено, что наибольшее количество больных преобладает в группе носителей гетерозиготного генотипа AG — 42,9 ± 13,2%. Частота встречаемости носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю А составила 35,7 ± 12,8%, группа носителей гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G оказалась наименьшей и составила 21,4 ± 11%. В группе контроля преобладает количество носителей гомозиготного генотипа АА — 58,6 ± 3%. Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа AG составила 37,3 ± 3%. Группа носителей гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G оказалась наименьшей и составила 4,2 ± 1,2% (табл. 2).
Установлено, что наибольшее количество больных с латентным вариантом СССУ преобладает в группе носителей гомозиготного генотипа АА — 60,7 ± 9,2%. В группе носителей гетерозиготного генотипа AG таких больных насчитывалось 39,3 ± 9,2%. В группе носителей гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G не оказалось ни одного больного. В группе контроля наибольшее количество больных с латентной формой СССУ составляло группу носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю А — 60,7 ±
Клиническая медицина. 2017; 95(8) 727 РР! http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8-724-728_
Оригинальные исследования
Таблица 2
Распределение частот генотипов и аллелей полиморфизма ге3825214 гена ТВХ5 среди мужчин с компенсированным вариантом СССУ
Генотип Группа с компенсированным вариантом СССУ (n = 14) Контрольная группа (n = 263) Р
абс. % ±m абс. % ±m
АА 5 35,7 12,8 154 58,6 3 0,092
AG 6 42,9 13,2 98 37,3 3 0,674
GG 3 21,4 11 11 4,2 1,2 0,004*
Итого 14 100 263 100
Аллель
A 16 57,1 9,4 406 77,2 1,8 0,015
G 12 42,9 9,4 120 22,8 1,8
Итого 28 100 526 100
ОШ; 95% ДИ 2,538; 1,168 — 5,512
Примечание. р — уровень значимости при сравнении распределения генотипов с показателями группы контроля; р* — уровень значимости, достигнутый точным критерием Фишера.
1,9%. Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа GG по редкому аллелю G составила 35,5 ± 1,9%. Частота встречаемости носителей гомозиготного генотипа GG по редкому аллелю G оказалась наименьшей и составила 3,8 ± 0,7%. Результаты статистически незначимы.
Установлено, что наибольшее количество больных с декомпенсированным вариантом СССУ преобладает в группе носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю — 57,9 ± 11,3%. Частота встре -чаемости носителей гетерозиготного генотипа AG составила 42,1 ± 11,3%. В группе носителей гомозиготного генотипа GG не зарегистрировано ни одного больного. В группе контроля также отмечено преобладание носителей гомозиготного генотипа АА по распространённому аллелю — 60,7 ± 1,9%. Частота встречаемости носителей гетерозиготного генотипа составила 35,5 ± 1,9%, носителей гомозиготного генотипа GG — 3,8 ± 0,7%. Результаты статистически незначимы.
Обсуждение
Результаты проведённых исследований свидетельствуют о взаимосвязи ^3825214 гена TBX5 с идиопати-ческим синдромом слабости синусового узла, а именно с компенсированным вариантом его течения. Причём патологическим генотипом является гомозиготный генотип по редкому аллелю. На это указывает статистически значимое преобладание носителей гомозиготного генотипа GG в группе больных с компенсированным вариантом идиопатического СССУ по сравнению с контрольной группой, а также среди мужчин с компенсированным вариантом СССУ по сравнению с контрольной группой. Отсутствие статистически значимых результатов в отношении патологического генотипа при сравнении в других группах может быть обусловлено недостаточным количеством обследованных основной группы. Наиболее вероятный механизм влияния гена TBX5 на патогенез синдрома слабости
синусового узла связан со способностью кодируемого им белка регулировать транскрипцию генов-коннекси-нов. В свою очередь гены-коннексины кодируют белки семейства коннексинов, обеспечивающих щелевидные межклеточные контакты, через которые передаётся импульс между соседними кардиомиоцитами. Нарушение формирования белков-коннексинов приводит к нарушению функции клеток проводящей системы сердца, в том числе в области синусового узла.
Заключение
Таким образом, в настоящем исследовании впервые проанализированы ассоциации однонуклеотид-ного полиморфизма rs3825214 гена TBX5 у пациентов с идиопатическим синдромом слабости синусового узла, их здоровых родственников и людей контрольной группы. Установлено статистически значимое преобладание (11,1% ± 4,7) носителей гомозиготного генотипа по редкому аллелю G в группе больных с компенсированным вариантом синдрома слабости синусового узла в сравнении с контрольной группой (3,8% ± 0,7; p = 0,019). Полученные результаты могут свидетельствовать о повышенном риске развития синдрома слабости синусового узла у носителей указанного генотипа. Необходимы дальнейшие исследования в этой области с расширением основной группы исследуемых пациентов.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Л И Т Е РА Т У РА / REFERENCES
1. Huang Y., Wang C., Yao Y. et al. Molecular Basis of Gene-Gene Interaction: Cyclic Cross-Regulation of Gene Expression and Post-GWAS Gene-Gene Interaction Involved in Atrial Fibrillation. PLoS Genet. 2015; 11(8): e1005393.
2. Sinner M.F., Tucker N.R., Lunetta K.L. et al. Integrating genetic, transcriptional, and functional analyses to identify 5 novel genes for atrial fibrillation. Circulation. 2014; 130 (15): 1225—35.
3. Smith J.G., Magnani J.W., Palmer C. et al. Genome-wide association studies of the PR interval in African Americans. PLoS Genet. 2011; 7 (2): e1001304.
4. GATA4 loss-of-function mutations underlie familial tetralogy of fal-lot / Y.Q. Yang, L. Gharibeh, R.G. Li [et al.] // Hum. Mutat. 2013; 34(12): 1662—71.
5. Chen C.P., Chen Y.Y., Chern S.R. et al. Prenatal diagnosis and molecular cytogenetic characterization of de novo partial trisomy 12q (12q24.21 ^ qter) and partial monosomy 6q (6q27 ^ qter) associated with coarctation of the aorta, ventriculomegaly and thickened nuchal fold. Gene. 2013; 516 (1): 138—42.
6. Loya-Garcia B.E., Montesano-Delfin J.R., Guizar-Mendoza J.M. et al. Holt-Oram syndrome and portal extrahepatic hypertension. A case report. Rev. Med. Inst. Mex. Seguro Soc. 2009; 47 (4): 421—6.
7. Jia Y., Louw J.J., Breckpot J. et al. The diagnostic value of next generation sequencing in familial nonsyndromic congenital heart defects. Am. J. Med.. Genet. 2015; 167 (8): 1822—9.
8. Gittenberger-de Groot A.C., Calkoen E.E., Poelmann R.E. et al. Morphogenesis and molecular considerations on congenital cardiac septal defectsAnn. Med. 2014; 46 (8): 640—52.
9. Adamopoulos S., Kolokathis F., Gkouziouta A. et al. Cytokine gene polymorphisms are associated with markers of disease severity and
Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(8) DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-8-724-728
Original investigations
prognosis in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy. Cytokine. 2011; 54 (1): 68—73.
10. Jhang W.K., Lee B.H., Kim G.H. et al. Clinical and molecular characterisation of Holt-Oram syndrome focusing on cardiac manifestations. Cardiol. Young. 2015; 25 (6) 1093—8.
11. Zhou W., Zhao L., Jiang J. et al. A novel TBX5 loss-of-function mutation associated with sporadic dilated cardiomyopathy. Int. J. Mol. Med. 2015; 36 (1): 282—8.
12. Zhang X.L., Qiu X.B., Yuan F. et al. TBX5 loss-of-function mutation contributes to familial dilated cardiomyopathy. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015; 459 (1): 166—71.
13. Behr E.R., Savio-Galimberti E., Barc J. et al. Role of common and rare variants in SCN10A: results from the Brugada syndrome QRS locus gene discovery collaborative study. Cardiovasc. Res. 2015; 106 (3): 520—9.
14. Singh R., Kispert A. Tbx20, Smads, and the atrioventricular canal. Trends Cardiovasc. Med. 2010; 20 (4): 109—14.
15. Wu M., Peng S., Yang J. et al. Baf250a orchestrates an epigenetic pathway to repress the Nkx2.5-directed contractile cardiomyocyte program in the sinoatrial node. Cell Res. 2014; 24 (10): 1201—13.
Поступила 13.06.16 Принята в печать 18.10.16
