Распределение частот полиморфных маркеров некоторых кандидатных генов у больных гипертонической болезнью с различным ответом на антигипертензивную терапию Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

оригинальные статьи (по материалам диссертационных РАБОТ)

578.52: 616.12-008.331.1

н.р. хасанов

Казанский государственный медицинский университет

Распределение частот полиморфных маркеров некоторых кандидатных генов у больных гипертонической болезнью с различным ответом на антигипертензивную терапию

I Хасанов нияз рустемович

кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней 420021, г. Казань, ул. Татарстан, д. 52, кв. 327, тел. (843) 290-60-21, e-mail: ybzp@mail.ru

Изучено распределение полиморфных маркеров кандидатных генов ренин-ангиотензиновой системы, в-адренорецепторов и генов, белковые продукты которых могут влиять на функцию эндотелия у больных гипертонической болезнью с различной эффективностью антигипертензивного лечения у 150 больных гипертонической болезнью. Проводилась антигипертензивная терапия либо нифедипином пролонгированного действия, либо эналаприлом (эналапри-ла малеат), либо метопрололом (метопролола тартрат). Выявлены различия в частоте встречаемости полиморфных маркеров генов ACE, ABCA1, CASP9, EAAT2, GluR2 и HIF-1A у больных гипертонической болезнью со снижением и без снижения артериального давления при гипотензивной терапии. Генотип ID гена ангиотензинпревращающего фермента ACE у больных гипертонической болезнью может служить маркером неэффективности антигипертензивной терапии.

Ключевые слова; гипертоническая болезнь, генетический полиморфизм, гипотензивная терапия.

N.R. KHASANov

Kazan State Medical University

Distribution of frequencies of polymorphic markers of some candidate genes in hypertensive patients with different responses to antihypertensive therapy

The aim of the study was to examine polymorphisms of candidate genes of the renin-angiotensin system, /3-adrenergic receptors and genes, whose protein products can influence endothelial function in hypertensive patients with varying efficiency of antihypertensive treatment. 150 patients received antihypertensive therapy or long-acting nifedipine, or enalapril (enalapril maleate), or metoprolol (metoprolol tartrate). Determination of gene polymorphisms was performed by polymerase chain reaction. Revealed the differences in the incidence of polymorphic markers of genes ACE, ABCA1, CASP9, EAAT2, GluR2 and HIF-1A in hypertensive patients with and without reduction of blood pressure in background of hypotensive therapy. Genotype ID gene of angiotensin converting enzyme ACE in hypertensive patients may serve as a marker of failure of antihypertensive therapy.

Keywords; hypertension, genetic polymorphism, antihypertensive therapy.

Роль генетических факторов в развитии гипертонической болезни (ГБ) продолжает все более активно изучаться. В соответствии с общим мнением ГБ определена как мультифак-ториальное заболевание, в развитии которого имеют значение

средовые и генетические факторы. Считается, что на формирование ГБ большое влияние оказывает дисфункция эндотелия, проявляющаяся дефицитом NO, ослаблением вазодилатации и ремоделированием сосудистой стенки, с последующим раз-

витием атеросклероза и атеротромбоза [1-3]. Показана роль структурно-функциональных изменений клеточных мембран с нарушением преобразования энергии в клетке в генезе ГБ [4]. Гены, белковые продукты которых могут участвовать в регуляции АД, развитии ГБ, поражении органов-мишеней, рецепции и метаболизме лекарств, рассматриваются в качестве генов-кандидатов. По результатам популяционных исследований, выявлено большое количество кандидатных генов, полиморфные маркеры которых встречаются чаще у больных ГБ, чем у здоровых [5, 6]. Одной из первостепенных задач лечения ГБ является эффективное снижение артериального давления (АД), являющегося важнейшим и регулируемым фактором сердечно-сосудистого риска [7]. В многочисленных клинических исследованиях показана возможность достижения целевых значений АД у большинства больных ГБ как при проведении монотерапии, так и при лечении комбинацией гипотензивных препаратов [8, 9]. Тем не менее в нашей стране эффективно лечатся только 21,5% пациентов [10], что, возможно, является следствием сложности индивидуального подбора антигипертен-зивной терапии. В ряде других исследований были выявлены ассоциации полиморфных маркеров ряда генов с поражением органов-мишеней при ГБ, степенью снижения артериального давления (АД) и частотой побочных эффектов при лечении в первую очередь ингибиторами АПФ и в-адреноблокаторами [11-14]. В этой связи большой интерес представляет изучение частоты встречаемости полиморфных маркеров кандидатных генов ренин-ангиотензиновой системы, в-адренорецепторов и генов, белковые продукты которых могут влиять на функцию эндотелия, генов, ассоциированных с метаболизмом липидов, а также генов апоптозного каскада у больных ГБ с различным характером ответа на антигипертензивное лечение в целях поиска новых генетических маркеров эффективности и индивидуализации лекарственной терапии.

Целью нашего исследования явилось изучение распределения частот встречаемости полиморфных маркеров генов ангиотензиногена, ангиотензинпревращающего фермента, в-адренорецептора, эндотелиальной NO-синтазы, аполипо-протеина А5, АТФ-зависимого транспортера холестерина, нейронального транспортера глутамата, субъединиц GluR1 и GluR2 ионотропного рецептора глутамата, апоптозиндуци-рующего фактора, индуцируемого гипоксией фактора, каспазы

9, медиатора глутаматовой токсичности, мембранного лиганда рецептора тирозинкиназы в группах больных ГБ I-II стадии с различным ответом на гипотензивную терапию.

Материал и методы. В исследование было включено 150 больных ГБ I и II стадии татарской национальности старше 18 лет, из них 61 мужчина (средний возраст — 38,1±2,6 лет) и 89 женщин (средний возраст — 46,1±1,7 лет). В качестве монотерапии 39 пациентов получали нифедипин пролонгированного действия в дозе 20-40 мг один раз в день, 61 пациент — эналаприл (эналаприла малеат) в дозе 10-20 мг/сутки в 2 приема и 50 больных находились на терапии метопро-лолом (метопролола тартрат) дважды в день в дозе 50-100 мг/сутки. Больные с тяжелыми сопутствующими заболеваниями (инфаркт миокарда, острые нарушения мозгового кровообращения, онкологические заболевания и т.д.) в исследование не включались. Исходные уровни систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления и эффективность лечения оценивались с помощью суточного мониторирования АД. После двух недель терапии в случае необходимости производилась коррекция дозы препарата, а через месяц, если не был достигнут целевой уровень АД, больные переводились на комбинированную терапию. У всех пациентов определялся M235T полиморфизм гена ангиотензиногена ANG, I/D полимор-

физм гена ангиотензинпревращающего фермента ACE, G49S полиморфизм гена в-адренорецептора ADRB1, 4a/4b полиморфизм гена эндотелиальной NO-синтазы NOS3, T5C полиморфизм гена аполипопротеина А5 APOAV, R2197K полиморфизм гена связанного с мембраной АТФ-зависимого транспортера холестерина ABCA1, полиморфизм G603A гена нейронального транспортера глутамата EAAT2, полиморфизм G/A rs545098 гена субъединицы GluR1 ионотропного рецептора глутамата (АМРА1), полиморфизм C/T rs9307959 гена субъединицы GluR2 ионотропного рецептора глутамата (АМРА2), полиморфизм C/T rs189994 гена апоптозиндуцирующего фактора AIF, полиморфизм C/A rs2301113 гена, индуцируемого гипоксией фактора Н^-1А, полиморфизм G/A rs1052576 гена каспазы 9 CASP9, полиморфизм A/G rs3219023 гена медиатора глутаматовой токсичности PARP-1, полиморфизм A/G rs7141 гена мембранного лиганда рецептора тирозинкиназы Ephrin-B3. Выделение ДНК из клеток крови пациентов проводили стандартным методом фенол-хлороформной экстракции [15]. Определение полиморфизма генов производили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) на амплификаторе фирмы «ДНК-технология» (Россия) в пробирках Eppendorf по 0,5 мл. Для анализа фрагментов ДНК, получаемых в ходе ПЦР, проводили вертикальный электрофорез в 6% полиакриламидном геле. Обнаружение сайта рестрикции осуществляли при помощи рестрикционного анализа соответствующими рестриктазами. Статистическую обработку проводили при помощи программы Microsoft Ехсе1 7.0 и пакета прикладных программ Statistika 6.0. Распределение частот генотипов в обследованных группах анализировали с использованием точного критерия Фишера, рассчитывали величину относительного риска (OR) и его 95% доверительного интервала (CI). Различия считали статистически достоверными при p<0,05.

Результаты и обсуждение. По результатам терапии у 69% больных ГБ (104 человека) САД снизилось со 145,3±1,3 до 133,3±1,1 мм рт. ст. (p<0,001), у 31% больных (46 человек) САД возросло со 139,2±1,7 до 144,5±1,8 мм рт. ст. (p=0,04) (рис. 1). ДАД снизилось у 76% больных (114 человек) с 93,2±0,9 до 82,9±0,7 мм рт. ст. (p<0,001), а у 24% больных (36 человек) ДАД повысилось с 87,1±1,9 до 92,4±1,8 мм рт. ст. (p=0,051) (рис. 2). Следует отметить, что среди пациентов, не отреагировавших позитивно на проводившуюся монотерапию, наблюдались меньшие исходные величины как САД, так и ДАД, по сравнению с больными со снижением АД (p=0,007 и p=0,002 соответственно).

Исследование частот встречаемости полиморфных маркеров изучавшихся генов показало наличие особенностей распределения некоторых генотипов в группах больных ГБ с различным ответом на проводимую терапию. Так, у больных ГБ с отсутствием снижения САД в отличие от больных с положительным эффектом терапии наблюдалась большая частота встречаемости генотипа GG гена EAAT2 (0,26 и 0,00 соответственно, р=0,006, OR=35,29, CI=15,03-93,69), генотипа СС гена Н1Р-1А (0,78 и 0,48 соответственно, р=0,02, 0R=3,90, CI=1,45-9,10), а также большая частота встречаемости генотипа ID гена ACE (0,70 и 0,42 соответственно, р=0,043, OR=3,16, CI=1,21-7,55), меньшая частота встречаемости генотипа RK гена ABCA1 (0,13 и 0,44 соответственно, р=0,021, 0R=0,19, CI=0,09-0,54) и генотипа АС гена HIF-M (0,22 и 0,52 соответственно, р=0,02, 0R=0,26, CI=0,11-0,69) (табл.1). В свою очередь, для больных ГБ с положительным эффектом терапии и генотипом RK гена ABCA1 OR составил 5,24 при CI=1,85-11,57, а для носителей генотипа АС гена Н1Р-1А OR=3,9 при CI=1,45-9,10. У больных ГБ с отсутствием снижения ДАД выявлена большая частота встречаемости генотипа ID гена ACE

(0,81 и 0,39 соответственно, р=0,002, ОР=6,8, С1=2,52-15,06), генотипа ДО гена CASP9 (0,57 и 0,25 соответственно, р=0,019, ОР=4,0, С1=1,58-9,41) и меньшая частота встречаемости генотипа II гена АСЕ (0,05 и 0,36 соответственно, р=0,014, 0Р=0,09, С1=0,05-0,31), генотипа ТС гена GluR2 (0,14 и 0,44 соответственно, р=0,032, OR=0,21, С1=0,09-0,58) (табл. 2). Для больных ГБ с положительным эффектом терапии на уровень ДАД и генотипом II гена АСЕ составил OR=11,25 при С1=3,26-19,44 и для носителей генотипа ТС гена О1иР2 — OR=4,76 при С1=1,72-10,29. Таким образом, по данным нашего исследования, определены некоторые генетические ассоциации различного характера ответа на гипотензивную терапию у больных ГБ. Особенно обращают внимание генотипы ОО гена транспортера глутамата ЕААТ2, наличие которого у больного ГБ повышает вероятность отсутствия снижения систолического АД при гипотензивной терапии до 35 раз (OR) и Ю гена ангиотензинпревращающего фермента АСЕ, частота встречаемости которого выше в группах больных ГБ с отсутствием снижения как систолического, так и диастолического АД. Выявленные различия частот полиморфных маркеров хорошо согласуются с результатами ранее проведенного нами исследования, в котором показано большее снижение АД у больных ГБ носителей генотипа II гена АСЕ, генотипа ТС гена О1иР2, генотипа ДД гена CASP9 и генотипа АС гена Н^-1А в ответ на антигипертензивную терапию [16]. Полученные данные позволяют рассматривать генотип Ю гена ангиотензинпревращающего фермента АСЕ в качестве маркера низкой эффективности лечения, носительство которого больным ГБ в 3 раза уменьшает шанс снижения САД и в 7 раз — шанс снижения ДАД при проведении гипотензивной терапии.

Рисунок 1.

Динамика систолического АД у больных ГБ при лекарственной терапии

Больные ГБ со снижением САД

САД на фоне терапии

Больные ГБ с отсутствием снижения САД

Таким образом,вгру ппе больных гипертоническойболезнью со снижением систолического АД при проведении антигипер-тензивной терапии выявлена большая частота встречаемости генотипов RK гена, связанного с мембраной АТФ-зависимого транспортера холестерина ABCA1, АС гена, индуцируемого гипокеией фактора HIF-1 А, а в группх бальных ГБ с отсутствием снижения систолического АД — большая частота генотипов GG ген а транспортера глутамата EAAT2, СС гео а, индуцируемого гипокеией фактора HIF-M и ID гена ангиотензинпревращаю-щего фермента ACE.

У еольных гипертонической болезнью со снижением диа-столич еского АД при антигипертензивном лечении обнаружена больш ая частота встречаемости генотипов II гена ангиотензин-

Таблица 1.

Распределение частот генотипов у больных ГБ с различным эффектом терапии на уровень систолического АД

Ген Генотип Частота генотипа у больных ГБ со снижением САД Частота генотипа у больных ГБ с отсутствием снижения САД Р

Z 5 3G 2N MA MM 0,24 0,35 н.д.

MT 0,60 0,43 н.д.

TT 0,16 0,22 н.д.

ACE I/D DD 0,24 0,17 н.д.

ID 0,42 0,70 0,052

II 0,34 0,13 н.д.

G49S ADRB1 GG 0,60 0,70 н.д.

GS 0,38 0,30 н.д.

SS 0,02 0,00 н.д.

4a/4b NOS3 BB 0,78 0,65 н.д.

AB 0,22 0,26 н.д.

AA 0,00 0,09 н.д.

T5CAPOAV CC 0,00 0,00 н.д.

TC 0,14 0,13 н.д.

TT 0,86 0,87 н.д.

R2197K ABCA1 KK 0,00 0,09 н.д.

RK 0,44 0,13 0,021

RR 0,56 0,78 н.д.

G603A EAAT2 (rs 752949) GG 0,00 0,26 0,0006

AG 0,56 0,39 н.д.

AA 0,44 0,35 н.д.

G/A GLUR1 (rs 545098) GG 0,88 0,91 н.д.

AG 0,08 0,04 н.д.

AA 0,04 0,05 н.д.

C/T GLUR2 (rs 9307959) TT 0,04 0,09 н.д.

TC 0,42 0,22 н.д.

CC 0,54 0,69 н.д.

A/G PARP1 (rs 3219023) GG 0,15 0,30 н.д.

AG 0,50 0,39 н.д.

AA 0.35 0,31 н.д.

C/A HIF-ІА (rs 2301113) CC 0,52 0,78 0,02

AC 0,48 0,22 0,02

AA 0,00 0,00 н.д.

C/T AIF (rs 189994) TT 0,23 0,22 н.д.

TC 0,40 0,48 н.д.

CC 0,37 0,30 н.д.

G/A CASP9 (rs 1052579) GG 0,60 0,57 н.д.

AG 0,25 0,39 н.д.

AA 0,15 0,04 н.д.

A/G Ephrin-B3 (rs 7141) GG 0,39 0,18 н.д.

AG 0,40 0,52 н.д.

AA 0,21 0,30 н.д.

'1 (49) март 2011 г.

ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА ^ 111

Таблица 2.

Распределение частот генотипов у больных ГБ с различным эффектом терапии на уровень диастолического АД

Ген п и т о н еГ Частота генотипа у больных ГБ со снижением ДАД Частота генотипа у больных ГБ с отсутствием снижения ДАД Р

M235N ANG MM 0,29 0,29 н.д.

MT 0,56 0,47 н.д.

TT 0,15 0,24 н.д.

ACE I/D DD 0,25 0,14 н.д.

ID 0,39 0,81 0,002

II 0,36 0,05 0,014

G49S ADRB1 GG 0,61 0,71 н.д.

GS 0,37 0,29 н.д.

SS 0,02 0,00 н.д.

4a/4b NOS3 BB 0,75 0,76 н.д.

AB 0,21 0,24 н.д.

AA 0,04 0,00 н.д.

T5CAPOAV CC 0,00 0,00 н.д.

TC 0,14 0,14 н.д.

TT 0,86 0,86 н.д.

R2197K ABCA1 KK 0,05 0,03 н.д.

RK 0,14 0,34 н.д.

RR 0,81 0,63 н.д.

G603A EAAT2 (rs 752949) GG 0,06 0,14 н.д.

AG 0,54 0,43 н.д.

AA 0,40 0,43 н.д.

G/A GLUR1 (rs 545098) GG 0,88 0,90 н.д.

AG 0,08 0,05 н.д.

AA 0,04 0,05 н.д.

C/T GLUR2 (rs 9307959) TT 0,02 0,14 н.д.

TC 0,44 0,14 0,032

CC 0,54 0,72 н.д.

A/G PARP1 (rs 3219023) GG 0,15 0,29 н.д.

AG 0,50 0,47 н.д.

AA 0,35 0,24 н.д.

C/A HIF-M (rs 2301113) CC 0,52 0,71 н.д.

AC 0,48 0,29 н.д.

AA 0,00 0,00 н.д.

C/T AIF (rs 189994) TT 0,23 0,14 н.д.

TC 0,40 0,48 н.д.

CC 0,37 0,38 н.д.

G/A CASP9 (rs 1052579) GG 0,60 0,43 н.д.

AG 0,25 0,57 0,019

AA 0,15 0,00 н.д.

A/G Ephrin-B3 (rs 7141) GG 0,39 0,19 н.д.

AG 0,40 0,57 н.д.

AA 0,21 0,24 н.д.

превра щающего фермента ACE, ТС гена субъединицы GluR2 ионотропно го рецептора глутамата (АМРА2), о в группе {зольных с отсутствием снижения диастолического АД — большая частота генотипов ID гена пнпнотензинррееращающего фермента ACE и AG гена каспазы 9 CASP9.

Рисунок2.

Динамика диастолического АД у больных ГБ при лекарственной терапии

Генотип ID гена ангиотензинпревращающего фермента АСЕ у больныхгипертонической бс^лезнью может елужитьмаркером неэффективности антигипертензивной терапии в отношении систолического и диастолического АД.

ЛИТЕРАТУРА

1. Hsueh W.A., Anderson P.W. Hypertension, the endothelial cell and the vascular complications of diabetes mellitus [clinical conference]. Hypertension. 1992; 20 (2): 253-263.

2. Tiritilli A. Nitric oxide (NO), vascular protection factor. Biology, physiological role and biochemistry of NO. Presse Med. 1998; 27 (21): 1061-4.

3. Lyons D. Impairment and restoration of nitric oxide — dependent vasodilatation in cardiovascular disease. Int. J. Cardiol. 1997; 62 (Suppl 2): S 101-9.

4. Постнов Ю.В., Орлов С.Н., Будников Е.Ю. и соавт. Нарушение преобразования энергии в митохондриях клеток с уменьшением синтеза АТФ как причина стационарного повышения уровня системного артериального давления. — Кардиология, 2008. — 48 (8). — С. 49-58.

5. Izawa H. et al. Prediction of genetic risk for hypertension. Hypertension 2003; 41 (5): 1035-1040.

6. Mom Tanira, Ka al Balushi / Genetic variations related to hypertension: a review. J Human Hypertens. 2005; 19: 7-19.

7. Диагностика и лечение артериальной гипертензии. Рекомендации Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов (третий пересмотр). — Кардиоваскулярная терапия и профилактика, 2008. — 7 (6). — Прил. 2: 1-31.

8. Kearney P.M., Whelton M., Reynolds K. et al. Global burden of hypertension: analysis of worldwide data / Lancet 2005; 365: 217-223.

9. Cheung B.M.Y., Ong K.L., Man Y.B. et al. Prevalence, awareness, treatment and control of hypertension: United States National Health and Nutrition Examination Survey 2001-2002. J Clin Hypertens (Greenwich). 2006; 8: 93-98.

10. Шальнова С.А., Баланова Ю.А., Константинов В.В. и соавт Артериальная гипертония: распространенность, осведомленность,

прием антигипертензивных препаратов и эффективность лечения среди населения Российской Федерации. — Российский кардиологический журнал, 2006; 4. — С. 45-50.

11. Ueda S., Meredith P.A., Morton J.J. et al. ACE (I/D) genotype as a predictor of the magnitude and duration of the response to an ACE inhibitor drug (enalaprilat) in humans. Circulation 1998; 98 (20): 2148-2153.

12. Schwartz G.L., Turner S.T. Pharmacogenetics of Antihypertensive Drug Responses. Am J Pharmacogenomics 2004; 4 (3): 151-160.

13. Манушкина Л.О., Затейщиков Д.А., Сидоренко Б.А. Индивидуальная чувствительность к антигипертензивным препаратам: ге-

нетические аспекты. — Кардиология, 2005. — 45 (7). — С. 58-65.

14. Тимофеева А.В., Горюнова Л.Е., Хаспеков Г.Л. и соавт. Фармакогенетика, фармакогеномика в свете проблем, связанных с эссенциальной артериальной гипертонией. — Кардиологический вестник, 2007. — 2 (1). — С. 5-12.

15. 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.

16. Хасанов Н.Р Генетические маркеры эффективности некоторых гипотензивных препаратов. — Артериальная гипертензия, 2010. — 16 (4). — С. 407-411.