CC BY
51
УДК 616-053.2 / 575.22
л.и. Колесникова Б.Б. долгих Е.Б. Беляева в.в. Альбот 2, т.А. Астахова 1
роль I/D-ПолиморфизмА гЕнА ACE в реализации артериальной
гипертензии у детей с врожденными аномалиями развития
мочевой системы
1 Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр проблем здоровья семьи
и репродукции человека Сибирского отделения РАМН (Иркутск) 2 ГУЗ «Иркутская государственная областная детская клиническая больница» (Иркутск)
В статье представлены результаты генотипирования образцов крови детей с врожденными аномалиями, развития мочевой системы, и различным, уровнем артериального давления по I/D-полиморфизму гена ACE методом, полимеразной цепной реакции. Обнаружено, что в группах нормо-и гипертензивных детей с врожденными аномалиями развития мочевой системы, наблюдаются статистически, значимые различия, по частоте встречаемости. DD-генотипа и D-аллеля, по сравнению с группой здоровых детей.
Ключевые слова: симптоматическая артериальная гипертензия, ген ангиотензин-превращающего фермента (ACE)
ROLE OF I/D-POLYMORPHISM OF ACE-GENE IN REALIzATION OF ARTERIAL HYPERTENSION IN CHILDREN WITH Congenital malformations
of urinary system
L.I. Kolesnikova 1, V.V. Dolgikh 1, E.V. Belyaeva 1, V.V. Albot 2, T.A. Astakhova 1
1 Scientific Center of Family Health Problems and Human Reproduction SB RAMS, Irkutsk
2 Irkutsk State Regional Children’s Clinical Hospital, Irkutsk
We present the results of I/D-polymorphism of ACE-gene evaluation in blood samples of children with congenital anomalies of the urinary system, and different levels of blood pressure. We used, polymerase chain reaction as a method, for gene detection. We found significant differences in incidence of DD-genotype and. D-allele between healthy children and. normal and. hypertensive patients with congenital anomalies of the urinary system.. Key words: symptomatic arterial hypertension, ACE-gene
введение
Артериальная гипертензия (АГ) является одним из наиболее распространенных заболеваний в развитых странах мира, в том числе и в России. Общепризнано, что формирование артериальной гипертензии начинается еще в детском и подростковом возрасте и приводит к большему числу осложнений, имеет более тяжелые последствия [1].
У детей до 12 лет причины формирования АГ чаще связаны с заболеваниями почек. По данным эпидемиологических исследований, на долю эссен-циальной гипертензии у детей до 10 лет приходится
10 % случаев, вторичной (симптоматической) АГ - 90 % [3].
В структуре врожденных пороков развития врожденные аномалии развития мочевой системы (ВАРСМ) занимают 10-35 %. Одним из основных нефрологическнх синдромов, который может возникнуть на любом этапе почечного заболевания, является артериальная гипертензия [4]. Присоединение синдрома артериальной гипертензии при врожденных аномалиях развития почек в большинстве случаев определяет неблагоприятный прогноз заболевания, являясь ведущим фактором его прогрессирования. Поэтому, несомненно, важна ранняя диагностика артериальной гипертензии у детей с ВАРМС и определение групп высокого риска по развитию данного синдрома.
В регуляции артериального давления как при эссенциальной, так и при симптоматической гипертензии значимая роль отводится генетическим факторам, причем генетическая составляющая при симптоматической гипертензии имеет даже большее значение, чем при эссенциальной [5].
Одним из перспективных направлений в молекулярной генетике заболеваний является поиск полиморфных маркеров генов-кандидатов и выявление их ассоциаций с заболеваниями.
Предрасположенность к развитию заболеваний, в том числе и к артериальной гипертонии, ассоциируется с полиморфизмом определенных генов. Под полиморфизмом понимают существование нескольких вариантов - аллелей одного и того же гена. Полиморфизм гена определенным образом, положительно или отрицательно, может быть связан с клиническим проявлением заболевания. Гены, продукты которых предположительно могут участвовать в развитии заболевания, называются генами-кандидатами. Если между геном и заболеванием установлена ассоциативная связь, то становится возможным оценить индивидуальный риск развития заболевания для пациента.
Ренин-ангиотензиновая система является удобной моделью для исследования вклада аллелей соответствующих генов в сердечно-сосудистую патологию [2]. Ранее нами был оценен вклад А1166С
полиморфизма гена AGTR1 в реализацию артериальной гипертензии у детей с ВАРМС [6]. В настоящей работе мы продолжили изучение вклада генов ренин-ангиотензиновой системы и оценили роль I/D-полиморфизма гена ангиотензинпревращаю-щего фермента (ACE) в реализацию артериальной гипертензии у детей с ВАРМС.
Ген АСЕ расположен на 17-й хромосоме и контролирует активность соответствующего фермента. Описан полиморфизм этого гена типа инсерция/делеция — I/D , заключающийся либо в отсутствии, либо в присутствии фрагмента ДНК размером 287 пар нуклеотидов. Различают аллели гена: I и D, и генотипы: II, ID, DD. Полиморфизм гена обуславливает содержание фермента в крови. У людей, имеющих генотип II, наблюдается низкая активность фермента, а у лиц с генотипом DD активность фермента наиболее высокая. Аллель I и генотип II считаются факторами, защищающими от артериальной гипертонии. Аллель D и генотип DD — это генетические факторы риска развития не только артериальной гипертонии, но и различных ее осложнений.
материалы и методы исследования
Основную группу нашего исследования составили 58 детей с врожденными аномалиями развития мочевой системы (ВАРМС). Все они были пациентами отделения нефрологии Областной детской клинической больницы г. Иркутска в 2007 — 2009 гг. Основная группа исследования представлена подгруппами: дети с ВАРМС и артериальной гипертензией — 40 человек, дети с ВАРМС без артериальной гипертензии — 18 человек. Контрольную группу составил 51 практически здоровый ребенок без артериальной гипертензии и без патологии почек. Сравниваемые группы детей сопоставимы по полу и возрасту. В работе с группами детей и подростков соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki (1964, 2000 ред.)).
Материалом для исследования полиморфизма гена ACE служила ДНК, выделенная сорбентным методом из образцов венозной крови, смешанной с антикоагулянтом. Амплификацию участков ДНК с последующей рестрикцией проводили методом ПЦР в автоматическом термоциклере «Терцик». Детекцию продуктов амплификации и рестрикции осуществляли в 7% акриламидном геле.
Математическую обработку полученных данных проводили с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.1 (StatSoft, USA). Для проверки соответствия фактического распределения частот генотипов теоретически ожидаемому равновесию Харди — Вайнберга использовали критерий х2. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05.
результаты исследования
Для оценки роли I/D-полиморфизма гена ACE в развитии артериальной гипертензии у пациентов
с ВАРМС были определены частоты генотипов и аллелей этого гена в исследуемых группах детей. В группах детей с ВАРМС и АГ, ВАРМС без АГ и в группе здоровых детей наблюдались носители всех трех возможных генотипов: II, ID, DD (табл. 1). Представленные выборки детей по частотам встречаемости генотипов мы проверили на соответствие равновесию Харди — Вайнберга. Оказалось, что в группе здоровых детей и в группе детей с ВАРМС и АГ равновесие Харди — Вайнберга соблюдается. В группе детей с ВАРМС без АГ наблюдается отклонение от равновесия Харди — Вайнберга, которое вызвано избытком гомозигот как по инсерционно-му II, так и по делеционному DD-генотипам. Уровень гетерозиготности в этой группе детей ниже ожидаемого (D = —0,147).
Таблица 1
Распределение частоты генотипов и аллелей гена ACE в группах детей с ВАРМС и различным уровнем артериального давления
Группы детей Генотипы Аллель D (%)
II (%) ID (%) DD (%)
1. ВАРМС и АГ (n = 40) 17,50 40,00 42,503* 62,503*
2. ВАРМС без АГ (n = 18) 16,67 16,673* 66,663*** 75,003**
3. Контрольная группа (n = 51) 27,45 50,98 21,57 47,06
Примечание: п - наблюдаемая численность группы; * -p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001; 3*, 3" 3*** - при сравнении с контрольной группой.
Частоты встречаемости различных генотипов гена АСЕ отличаются как между группами нормо- и гипертензивных детей с ВАРМС, так и при их сравнении с группой здоровых детей. В группе детей с ВАРМС и АГ генотипы ID и DD, в которых присутствует делетированный D-аллель, встречаются с высокой частотой — 40 % и 42 % соответственно. Гомозиготный по нормальному аллелю генотип встречается реже — с частотой 17 %. В группе детей с ВАРМС без АГ также преобладают носители DD-генотипа, его частота — 66 %, два других генотипа в этой группе детей встречаются реже — с одинаковой частотой 16 %.
При сравнении группы гипертензивных детей с ВАРМС с группой здоровых детей статистически значимые различия обнаружены по частоте встречаемости гомозиготного DD генотипа, его частота выше в группе гипертензивных детей с ВАРМС (p = 0,0345).
При сравнении группы нормотензивных детей с ВАРМС с группой здоровых детей также обнаружены статистически значимые отличия по частоте встречаемости DD-генотипа, его частота выше в группе детей с ВАРМС без АГ (p = 0,0009). В этой группе детей также статистически значимо выше частота гетерозиготного ID-генотипа, по сравнению с группой здоровых детей (p = 0,0136).
Так как в группах нормо- и гипертензивных детей с ВАРМС наблюдается более высокая частота носительства гомозиготного по делетированному
аллелю DD-генотипа, следующим этапом нашего исследования было сравнение частоты встречаемости D-аллеля между исследуемыми группами детей. Обнаружено, что в группе нормотензивных детей с ВАРМС частота встречаемости D-аллеля самая высокая — 75 %. В группе гипертензивных детей с ВАРМС частота D-аллеля несколько меньше — 62 %. Наименьшая частота делетированного аллеля наблюдается в группе контроля — 47 %. Частота встречаемости D-аллеля статистически значимо выше в группах как нормотензивных детей с ВАРМС (p = 0,0044), так и гипертензивных детей с ВАРМС, по сравнению с группой здоровых детей (p = 0,0395).
Таким образом, по результатам нашего исследования, частота гомозиготного носительства DD-генотипа и делетированного D-аллеля статистически значимо выше в группе как нормотензивных, так и гипертензивных детей с ВАРМС, по сравнению с группой здоровых детей. Мы предположили, что I/D-полиморфизм по гену ACE может быть связан не столько с реализацией артериальной гипертонии у детей с ВАРМС, сколько с развитием самой почечной патологии. Для проверки этой гипотезы мы объединили группы детей с ВАРМС и АГ и ВАРМС без АГ в общую группу и сравнили ее с группой здоровых детей (табл. 2).
Таблица 2
Распределение частоты генотипов и аллелей гена ACE в группах детей
Группы детей Генотипы Аллель D (%)
II (%) ID (%) DD (%)
ВАРМС (n = 58) 17,24 32,76 50,00** 66,38**
Контрольная группа (n = 51) 27,45 50,98 21,57 47,06
Примечание: n - наблюдаемая численность группы; * -p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001.
В группе детей с ВАРМС статистически значимо чаще наблюдаются носители гомозиготного DD-генотипа (p = 0,0027). Частота встречаемости делетированного D-аллеля также статистически
значимо выше в группе детей с ВАРМС по сравнению с группой здоровых детей (p = 0,0044).
выводы
Таким образом, мы обнаружили, что частота делетированного D-аллеля и гомозиготного DD-генотипа статистически значимо выше в группах детей с ВАРМС, как нормо-, так и гипертензивных, по сравнению с группой здоровых детей. В группе нормотензивных детей с ВАРМС также статистически значимо выше частота гетерозиготного ID-генотипа, в котором присутствует делетиро-ванный аллель. Изученный нами полиморфизм по гену ACE, вероятно, играет роль не в реализации артериальной гипертензии у детей с ВАРМС, а в развитии этой почечной патологии.
литература
1. Долгих В.В., Колесникова Л.И. Патогенез эс-сенциальной артериальной гипертензии у детей. — Иркутск: Изд-во ВСНЦ СО РАМН, 1999. - 218 с.
2. Зависимость между возникновением стабильной артериальной гипертензии у детей и полиморфизм генов ренин-ангиотензиновой и кинин-брадикининовой систем / А.С. Глотов [и др.] // Молекулярная биология. — 2007. — Т. 41, № 1. — С. 18 — 25.
3. Леонтьева И.В. Лекции по кардиологии детского возраста // Артериальная гипертензия у детей и подростков. — М.: Медпрактика, 2005. — С. 399 — 440.
4. Полиморфизм гена AGTRI у гипертензив-ных детей с врожденными аномалиями развития мочевой системы / Е.В. Беляева [и др.] // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине: сб. ст.
II междунар. науч.-практ. конф., 26 — 28 октября 2011 г. — СПб., 2011. — С. 19 — 21.
5. Шулутко Б.И. Артериальная гипертензия. — СПб.: Сотис, 2001. — C. 98 — 108.
6. Vehaskart V.M. Developmental origins of adult hypertension: new insights into the role of the kidney // Pediatr. Nephrol. — 2007. — Vol. 22. — P. 490 — 495.
Сведения об авторах
Колесникова Любовь Ильинична - член.-корр. РАМН, профессор, директор УРАМН НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16; тел./факс: 8 (3952) 20-76-36, 20-73-67; e-mail: iphr@ sbamsr.irk.ru)
Долгих Владимир Валентинович - доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664047, г. Иркутск, ул. Дальневосточная, 67А; тел./факс: 8 (3952) 24-68-21; e-mail: [email protected])
Беляева Елена Владимировна - аспирант, младший научный сотрудник лаборатории генетико-биохимических проблем онтогенеза Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16; тел./факс: 8 (3952) 20-76-36, 20-73-67; e-mail: [email protected])
Альбот Вадим Владимирович - кандидат медицинских наук, заведующий отделением нефрологии Иркутской государственной областной детской клинической больницы (664022, г. Иркутск, б. Гагарина, 4; тел./факс: 8 (3952) 24-32-52; e-mail:[email protected])
Астахова Татьяна Александровна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории генетикобиохимических проблем Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16; тел./факс: 8 (3952) 20-76-36, 20-73-67; e-mail: [email protected])
