CC BY
49
УРОВЕНЬ НАТРИЙУРЕТИЧЕСКОГО ПЕПТИДА ТИПА С
У ПАЦИЕНТОВ С РЕСПИРАТОРНО-КАРДИАЛЬНОЙ КОМОРБИДНОСТЬЮ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕНОТИПОВ ГЕНА ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ СИНТАЗЫ ОКСИДА АЗОТА
О.С. Полунина, А.Х. Ахминеева, И.В. Севостьянова, Л.П. Воронина
Кафедра внутренних болезней Педиатрический факультет Астраханскаягосударственная медицинская академия Минздрава России ул. Бакинская, 121, Астрахань, Россия, 414000
В данной работе был изучен уровень натрийуретического пептида типа С (НУПС) у больных с респираторно-кардиальной коморбидностью (хроническая обструктивная болезнь легких + гипертоническая болезнь, хроническая обструктивная болезнь легких + ишемическая болезнь сердца) в зависимости от генотипов (4а/4Ь и 4b/4b) гена эндотелиальной синтазы оксида азота. При исследовании было выявлено влияние VNTR-полиморфизма на продукцию НУПС. Так было выявлено влияние VNTR-полиморфизма на уровень НУПС при коморбидном сочетании ХОБЛ + ГБ, статистически значимо повышающего выработку НУПС, по сравнению с мононозологией. В то же время у пациентов с сочетанием ХОБЛ + ИБС носительство 4а/4Ь не оказывает значимого влияния на продукцию НУПС, которая остается сопоставимой с мононозологией (ХОБЛ, ИБС).
Ключевые слова: натрийуретический пептид типа С, дисфункция эндотелия, хроническая обструктивная болезнь легких, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца.
Исследованиями последних 15 лет доказано существование семейства натрий-уретических пептидов — группы структурно сходных (имеющих в основе молекулы кольцо из 17 аминокислот), но генетически обособленных пептидов, оказывающих влияние на сердечно-сосудистую, мочевую и эндокринную системы. Наиболее изученными в этой группе являются: предсердный натрийуретический пептид типа А, мозговой натрийуретический пептид типа В, а также сосудистый натрийуретический пептид типа С (НУПС).
НУПС проявляет свое действие, образуясь локально в сосудистой стенке, а не поступая из циркулирующей крови. НУПС обладает вазоактивным действием: выделяясь из эндотелиальных клеток и паракринно воздействуя на рецепторы гладкомышечных клеток, вызывает вазодилатацию. Синтез НУПС усиливается в условиях дефицита оксида азота, что имеет компенсаторное значение [3]. Это свойство позволяет использовать уровень НУПС в качестве маркера дефицита оксида азота и дисфункции эндотелия, а также в качестве показателя компенсации данного дефицита.
Последние годы активно ведутся исследования в отношении связи некоторых генотипов с развитием дисфункции эндотелия [2]. Интерес вызывает роль VNTR-полиморфизма (variable number of tandem repeats) гена эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) в развитии эндотелиальной дисфункции при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), гипертонической болезни (ГБ),
ишемической болезни сердца (ИБС) и при коморбидных сочетаниях ХОБЛ + ГБ, ХОБЛ + ИБС. VNTR-полиморфизм представляет собой минисателлитный повтор в интроне 4. Данный минисателлит насчитывает 2 аллеля, состоящих из 4 (аллель 4а) или 5 тандемных повторов (аллель 4b) размером 27 пар нуклеотидов [1].
Представляет интерес влияние VNTR-полиморфизма гена eNOS на выработку «компенсирующего» вазодилататора НУПС при сочетании ХОБЛ + ГБ, ХОБЛ + ИБС по сравнению с мононозологией (ХОБЛ, ГБ, ИБС) и соматически здоровыми лицами.
Поэтому цель нашей работы изучить уровень натрийуретического пептида типа С у больных с респираторно-кардиальной коморбидностью (ХОБЛ + ГБ, ХОБЛ + ИБС) в зависимости от генотипов (4а/4Ь и 4b/4b) гена эндотелиальной синтазы оксида азота.
Методика исследования. Было проведено обследование 212 жителей астраханского региона русской национальности, в том числе 40 больных с сочетанием ХОБЛ + ГБ, 40 больных с сочетанием ХОБЛ + ИБС, 27 соматически здоровых лиц (контроль 1), 35 больных ГБ второй стадии (контроль 2), 35 больных ИБС: стенокардией напряжения второго и третьего функционального класса (контроль 3), 35 больных ХОБЛ среднетяжелого и тяжелого течения (контроль 4). От всех больных и лиц контрольной группы было получено информированное согласие на участие в данном исследовании.
Определение уровня НУПС в образцах плазмы осуществлялось методом им-муноферментного анализа с помощью наборов для количественного определения НУПС в биологических жидкостях фирмы «Biomedica», Германия и коммерческих тест систем «NT-proCNP» фирмы «Biomedica Medizinprodukte GmbH&Co KG», Австрия.
Генотипирование по полиморфному маркеру гена еNOS проводили на геномной ДНК, выделенной из цельной крови пациентов указанных групп. Полиморфные участки гена еNOS амплифицировали с помощью полимеразной цепной реакции, используя структуру праймеров и параметры температурных циклов описанных в геномной базе данных. Аллели полиморфного участка eNOS4b/4a идентифицировали путем ПДРФ-анализа, продукты амплификации обрабатывали соответствующими рестриктазами с последующим разделением в 7% акриламид-ном геле (сток-раствор АА/БА 29:1). Электрофоретическое разделение фрагментов проводили при напряженности поля 16 В/см примерно в течение часа. Фрагменты ДНК окрашивали бромистым этидием и визуализировали в УФ-свете на анализаторе UV-VIS IMAGER-II (США).
Статистическая обработка данных проводилась при помощи статистической программы STATISTICA 7.0, Stat Soft, Inc. Для проверки статистических гипотез при сравнении числовых данных 2 несвязанных групп использовали Mann-Whitney test, при сравнении 3 несвязанных групп использовали Kruskal-Wallis ANOVA test [4].
Результаты исследования. Исследуя уровень НУПС у больных с респира-торно-кардиальной коморбидностью (ХОБЛ + ГБ, ХОБЛ + ИБС) в зависимости от генотипов (4а/4b и 4b/4b) гена эндотелиальной синтазы оксида азота, мы вы-
явили статистически значимое (Mann-Whitney test) увеличение медианы уровня НУПС у пациентов с 4a/4b генотипом во всех исследуемых группах, кроме группы соматически здоровых лиц, где различия были статистически незначимы (р = = 0,152), при сохраняющейся тенденции к увеличению уровня НУПС у носителей 4а/4b генотипа. Это указывает на влияние VNTR-полиморфизма на продукцию НУПС.
Так, в группе соматически здоровых лиц у пациентов с 4a/4b уровень НУПС составил 7,0 [5,3; 11,7] пг/мл и был сопоставим (р = 0,152) с уровнем НУПС у пациентов с генотипом 4b/4b — 6,5 [4,3; 8,5] пг/мл.
В группе больных ГБ у пациентов с генотипом 4a/4b уровень НУПС составил 13,2 [9,9; 19,6] пг/мл, что было статистически значимо выше по сравнению с пациентами с генотипом 4b/4b (р < 0,001). При сравнении с группой соматически здоровых лиц уровень НУПС в группе больных ГБ был статистически значимо выше как у пациентов с генотипом 4a/4b (р < 0,001), так и у пациентов с генотипом 4b/4b (р = 0,011). То есть у пациентов с ГБ гиперпродукция НУПС вызвана не только наличием VNTR-полиморфизма, а также может быть стимулирована другими воздействиями, например увеличением напряжения сдвига в сосудах и изменением их растяжимости со стимуляцией эндотелиоцитов, характерных для артериальной гипертензии.
В группе больных ХОБЛ у пациентов с генотипом 4a/4b уровень НУПС составил 15,2 [11,1; 18,7] пг/мл, что было статистически значимо выше по сравнению с пациентами с генотипом 4b/4b (р < 0,001). При сравнении с группой соматически здоровых лиц уровень НУПС в группе больных ХОБЛ был статистически значимо выше как у пациентов с генотипом 4a/4b (р < 0,001), так и у пациентов с генотипом 4b/4b (р = 0,002). То есть, при ХОБЛ, как и при ГБ, также имеются факторы, стимулирующие гиперпродукцию НУПС, помимо 4а/4b полиморфизма гена eNOS, например гипоксия, системная воспалительная активация, оксидатив-ный стресс и другие факторы, повреждающие эндотелий, с уменьшением выработки NO, и делающие необходимым выработку «компенсирующего» вазодилата-тора — НУПС.
В группе пациентов с сочетанием ХОБЛ + ГБ у пациентов с генотипом 4a/4b уровень НУПС составил 17,8 [13,4; 29,5] пг/мл, что было статистически значимо выше по сравнению с пациентами с генотипом 4b/4b (р < 0,001), где уровень НУПС составил 9,1 [7,9; 19,2] пг/мл. При сравнении с группой соматически здоровых лиц уровень НУПС в группе больных с сочетанием ХОБЛ + ГБ был статистически значимо выше как у пациентов с генотипом 4a/4b (р < 0,001), так и у пациентов с генотипом 4b/4b (р < 0,001). При сравнении с группами больных ГБ и ХОБЛ различия в уровне НУПС у пациентов с сочетанием ХОБЛ+ГБ и генотипом 4a/4b были статистически значимы (р < 0,001 и р = 0,024 соответственно), тогда как в группе пациентов с генотипом 4b/4b статистически значимые различия в уровне НУПС у пациентов с сочетанием ХОБЛ + ГБ наблюдались только с группой больных ГБ (р = 0,007), а различия с группой больных ХОБЛ были статистически незначимы (р = 0,226).
Таким образом, было выявлено влияние VNTR-полиморфизма на уровень НУПС при коморбидном сочетании ХОБЛ + ГБ, статистически значимо повышавшее выработку НУПС, по сравнению с мононозологией, что подтверждалось при межгрупповом (ГБ, ХОБЛ, ХОБЛ + ГБ) сравнении данных Kruskal-Wallis ANOVA test (Н (df = 2; n = 53) = 12,83 p = 0,002 — для генотипа 4a/4b). Обращает на себя внимание отсутствие влияния 4b/4b полиморфизма на выработку НУПС, что подтверждалось при межгрупповом сравнении данных: в тех же группах у пациентов с генотипом 4b/4b различия были статистически незначимы (Н (df = 2; n = 72) = = 5,92 p8 = 0,052). То есть у пациентов с ХОБЛ — носителей 4b/4b генотипа присоединение ГБ существенно не меняет продукцию НУПС, а следовательно, и состояние сосудистого эндотелия.
В группе больных ИБС у пациентов с генотипом 4a/4b уровень НУПС составил 19,0 [8,5; 44,7] пг/мл, что было статистически значимо выше по сравнению с пациентами с генотипом 4b/4b (р < 0,001), где уровень НУПС составил 8,3 [7,7; 18,4] пг/мл. При сравнении с группой соматически здоровых лиц уровень НУПС в группе больных ИБС был статистически значимо выше как у пациентов с генотипом 4a/4b (р < 0,001), так и у пациентов с генотипом 4b/4b (р = 0,001). При сравнении с группами больных ГБ и ХОБЛ не было выявлено статистически значимого изменения уровня НУПС в группе больных ИБС как с генотипом 4a/4b (р = 0,261; р = 0,378 соответственно), так и с генотипом 4b/4b (р = 0,076 и р = 0,573 соответственно). То есть влияние 4а/4Ь полиморфизма гена eNOS на продукцию НУПС одинаково значимо при каждом из этих заболеваний (ГБ, ХОБЛ, ИБС).
В группе больных с сочетанием ХОБЛ+ИБС у пациентов с генотипом 4a/4b уровень НУПС составил 18,4 [11,2; 46,8] пг/мл, что было статистически значимо выше по сравнению с пациентами с генотипом 4b/4b (р < 0,001), где уровень НУПС составил 10,3 [7,9; 13,5] пг/мл. При сравнении с группой соматически здоровых лиц уровень НУПС в группе больных с сочетанием ХОБЛ + ИБС был статистически значимо выше как у пациентов с генотипом 4a/4b (р < 0,001), так и у пациентов с генотипом 4b/4b (р = 0,001). В группе больных с сочетанием ХОБЛ + ИБС с генотипом 4a/4b уровень НУПС был сопоставим с уровнем НУПС в группе больных ИБС (р = 0,557) и в группе больных ХОБЛ (р = 0,054). То есть присоединение ИБС у пациентов с ХОБЛ носителей 4a/4b не оказывает значимого влияния на продукцию НУПС, которая остается сопоставимой с мононозологией (ХОБЛ, ИБС), что подтверждалось при межгрупповом сравнении данных: Kruskal-Wallis ANOVA test (Н (df = 2; n = 72) = 5,92; p = 0,052).
В группе больных с сочетанием ХОБЛ+ИБС с генотипом 4b/4b уровень НУПС не имел статистически значимых различий как с группой больных ИБС (р = 0,563), так и с группой больных ХОБЛ (р = 0,091), что также указывает на отсутствие влияния 4b/4b генотипа на продукцию НУПС у пациентов с сочетанием ХОБЛ + ИБС: Kruskal-Wallis ANOVA test (Н (df = 2; n = 38) = 2,64; p = 0,268).
Выводы. Обобщая вышеизложенное, можно отметить влияние VNTR-полиморфизма на продукцию НУПС. В то же время складывается впечатление, что
при ГБ, ХОБЛ, ИБС имеются дополнительные факторы, помимо 4а/4Ь полиморфизма гена eNOS, повреждающие эндотелий, уменьшающие выработку NO и делающие необходимой повышенную продукцию «компенсирующего» вазодила-татора — НУПС, так как и при 4а/4Ь и 4Ь/4Ь полиморфизме уровень НУПС при данной патологии был выше, чем в группе соматически здоровых лиц. Также было выявлено влияние VNTR-полиморфизма на уровень НУПС при коморбидном сочетании ХОБЛ + ГБ, статистически значимо повышающего выработку НУПС, по сравнению с мононозологией, В то же время у пациентов с сочетанием ХОБЛ + ИБС носительство 4а/4Ь не оказывает значимого влияния на продукцию НУПС, которая остается сопоставимой с мононозологией (ХОБЛ, ИБС). Этот факт, по нашему мнению, связан с лимитированием выработки «компенсирующих» вазодилататоров определенным пределом, полностью реализованным уже при мононозологии (ИБС, ХОБЛ), что делает невозможной дополнительную активацию данного механизма компенсаторной вазодилатации при сочетании ХОБЛ + ИБС.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Баранов В. С. Генетический паспорт — основа индивидуальной и предиктивной медицины. — СПб.: Изд-во Н-Л, 2009.
[2] Воронина Л. П. Генетические, биохимические и функциональные маркеры состояния вазорегулирующей функции эндотелия // Сибирский медицинский журнал. — № 3. — 2011. — С. 29—31.
[3] Елисеев О.М. Натрийуретические пептиды. Эволюция знаний // Терапевт. арх. — 2003. — № 9. — С. 40—45.
[4] Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. — М.: МедиаСфера, 2002.
LITERATURE
[1] Baranov V.S. Genetic passport — the basis of individual and predictive medicine. — St. Pe-te^m^g.: PuWishing House of the H-L, 2009.
[2] Voronina L.P. Genetic, Mochemical and functional markers of endothelial vasoregulating function // Sfterian Journal of Medicine. — 2011. — № 3. — P. 29—31.
[3] Eliseeva O.M. Natriuretic peptides. The evolution of knowledge // Therapist. arch. — 2003. — № 9. — P. 40—45.
[4] Rebrova O.Yu. Statistical analysis of medical data. Application software package STATISTICA. — M.: Media Sphere, 2002.
THE LEVEL OF C-TYPE NATRIURETIC PEPTIDE
IN PATIENTS WITH RESPIRATORY CARDIAL COMORBIDITY, DEPENDING ON GENOTYPES OF THE GENE OF ENDOTHELIAL NITRIC OXIDE SYNTHASE
0.5. Polunina, A.Kh. Akhmineeva,
1.V. Sevostyanova, L.P. Voronina
Department of internal medicine of the pediatric faculty State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Astrakhan State Medical Academy" of MH RF Bakinskaya str., 121, Astrakhan, Russia, 414000
In this work we have studied the level of C-type natriuretic peptide in patients with respiratory cardiac comorbidities (COPD + HD, COPD + IHD), depending on the genotypes (4a/4b and 4b/4b) of the gene of endothelial nitric oxide synthase. Investigation revealed the influence of VNTR-polymorphism on the level of CNUP under the comorbidity combination of COPD + HD, significantly increased production of CNUP, compared with a single disease. At the same time, in patients with COPD + IHD combination of 4a/4b has no significant effect on CNUP production, which is comparable with a single disease (COPD, IHD).
Key words: C-type natriuretic peptide, endothelial dysfunction, chronic obstructive pulmonary disease, hypertension, ischemic heart disease.
