CC BY
27
О Г II I II И А Л It II Ы I ( Г A I I, II
Влияние инсерционно-делеционного полиморфизма гена ангиотензинпревращающего фермента на развитие, прогрессирование и эффективность терапии диабетической нефропатии у больных сахарным диабетом типа 1
Ж.В.Шуцкая, О.О.Егорова, Ю.Г.Надь, А.С.Стройкова, А.В.Папаян, Е.И.Шварц
Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия
Резюме. Задачами нашего исследования явились изучение ассоциации инсерционно-делеционного (I/O) полиморфизма гена ЛИФ с развитием и прогрессировавшем диабетической нефропатии (ДН), а также установление взаимосвязи различных аллельных вариантов данного генетического полиморфизма и эффективности снижения микроальбуминурии (МАУ) при терапии каптоприлом больных с начинающейся ДН. При изучении l/D-полиморфизма гена АПФ не выявлено статистических различий в распределении генотипов и аллелей в группе больных с ДН (п=47) и безДН (п=79). Однако обнаружена достоверно более высокая частота встречаемости D-аллеля у больных с поздними стадиями ДН (выраженной нефропатии и уремии) по сравнению с пациентами с ранней стадией ДН - МАУ (/><(),()5). Выявленная закономерность может свидетельств«жать, что присутствие D-аллсля в структуре гена АПФ является одним из маркеров прогрсссировапия диабетического поражения почек у больных СДтипа 1. Терапия больных с начинающейся ДН (п= 13) каптоприлом в течение I мес приводит к статистически достоверному снижению МАУ. При этом нами не выявлено достоверных различий в группах пациентов с различными аллельными вариантами гена АПФ.
Кпючевые слова: диабетическая нефропатия, генетика диабетической нефропатии, I/D-иолиморфизм гена АПФ. ингибиторы АПФ.
Impact of insertion-deletion polymorphism of angiotensin-converting enzyme gene on the development and progression of diabetic nephropathy and efficiency of its therapy in patients with type 1 diabetes mellitus Zh.V. Shutskaya, O.O. Yegorova, Yu.G. Nad, A.S. Stroikova, A.V. Papayan. Ye.I. Shvarts |
Summary. The study was undertaken to examine the association of the insertion-deletion (I.D) polymorphism of angiotensin-converting enzyme (ACE) gene with the development and progression of diabetic nephropathy (DN) and to establish a relationship of different allele types of genetic polymorphism to the efficiency of microalbuminuria (MAI1) diminution in captopril-treated patients with evolving DN. The study of the l/I) polymorphism of AC К gene revealed no statistical differences in the distribution of genotypes and alleles in the group of patients with (n=-lT) and without (n=70) DN. However, the significantly higher frequency of 1) allele was found in patients with end-stage DN (significant nephropathy and uremia) as compared with those of earlv-stage DN (MAI') (/КО,05). The revealed regularity may suggest that the presence of I) allele in the structure of ACE gene is one of the markers of progression of diabetes-induced renal lesion in patients with type 1 diabetes mellitus. One-month captopril therapy in patients with evolving DN (n= 13) causes a statistically significant decrease in MAIAt the same time, there were no significant differences in the group of patients with different allele genotypes of A( !E.
Key tvorils: diabetic nephropathy, genetics of diabetic nephropathy, insertion/deletion polymorphism of angiotensin-converting enzyme gene, angiotension-converting inhibitors.
Введение Материал и методы
Диабетическая нефропатия (ДН) занимает ведущее ме- В исследование включены 126 больных СД типа I (64 сто в ряду причин ранней инвалидизации и смертности мужчины и 62 женщины). Все пациенты являлись жителя-больных сахарным диабетом (СД) типа I. Учитывая важ- ми Санкт-Петербурга и не были связаны узами родства, ную роль наследственных факторов в этиопатогепезе Д11 Средний возраст исследуемой группы составил 17,8±4.1 |1. 2|, изучение генетических полиморфизмов в связи с года. Средний возраст дебюта основного заболевания со-данным сосудистым осложнением СД представляет зпа- ставил 8.2+2.2 года. Особенно следует отмети ть, что дли-чительный научный и практический интерес. тслыюсть СД у включенных в исследование пациентов
Структурный инсерциоино-делеционный (I/D) ноли- была более 5 лет (варьировала от 5 до 18 лет, составляя в морфизм гена ангиотензинпревращающего фермента среднем 9,1±3.2 года).
(АПФ) (вставка/отсутствие вставки из 287 пар иуклеоти- Дня определения стадии ДН была применена классифи-дов в 16-м нитроне) является наиболее изученным в ассо- кация N.Mogensen и соавт. (1983 г.) [9|. Критерием диагно-циацпп с ДН |3-6]. Повышенное внимание к данному ге- стики начинающейся ДН служила МАУ в пределах 30-300 нстическому маркеру обусловлено главным образом эф- мг/елт. Исследование содержания альбумина в моче про-фективностыо использования в терапии ДН ингибиторов водили не менее 2 раз в суточной моче методом конку -АПФ |7|. Несмотря па то что l/D-полиморфизм локализо- рентного связывания ELISA. Выраженную нефропатию ван в нскодирующей части гена, доказана его связь с уров- диагностировали при альбуминурии более 300 мг в сутки, нем АПФ в крови. При этом наиболее высокие значения зафиксированы у носителей D-аллеля |8|.
Задачами нашего исследования явились изучение ассоциации I/D-полиморфизма гена АПФ с развитием и прогрессировавшем ДН. а также установление взаимосвязи различных аллельных вариантов данного генетического полиморфизма и эс|х|>ектиниости снижения микроальбуминурии (МАУ) при терапии каптоприлом больных с начинающейся Д11.
Таблица 1. Характеристика групп больных с ДН, включенных в исследование 1/0-полиморфизма гена АПФ
Параметр Больные с ДН (п=47) Больные без ДН (п=79)
Пол(м/ж) 25/22 39/40
Длительность 9,67±3,31 8,21 ±2.61
диабета, годы
HbAI, % 9,9±0,3 9,1 ±0,4
Артериальная гниертензия Том I0 N'-4
www.consilium-medicum.com
О Г И I И // А Л h // hl I (TAT h И
195
Таблица 2. Распределение генотипов и частот аллелей 1/0-полиморфизма гена АПФ у больных ДН и без ДН
Больные Распределение генотипов* Частоты аллелей"
II ID DD I D
абс. % абс. % абс. % абс. % абс. %
С ДН (п=47) 10 21,3 25 53,2 12 25,5 45 47,9 49 52,1
БезДН (п=79) 14 17.7 47 59,5 18 22,8 75 47,5 83 52,5
Примечание. " -р>0,05; *" - р>0,05.
Таблица 3. Частота встречаемости генотипов и распределение аллелей 1/0-полиморфизма гена АПФ у больных различных стадий ДН
Стадия ДН Распределение генотипов АПФ' Частоты аллелей** п (%)
I ID DD I D
абс. % абс. % абс. % абс. % абс. %
Доклиническая (п=34) 9 26,5 19 55,9 6 17,6 37 57,8 31 48,4
Клиническая (п= 13) 1 7,6 6 46,2 6 46,2 8 30,8 18 69,2
Примечание. ' -р>0,05; '* - р<0,05.
Таблица 4. Показатели МАУ до и после лечения каптоприлом у больных с начинающейся ДН с различными генотипами АПФ
Генотип/ МАУ до лечения, МАУ после
Показатель мг/сут лечения, мг/сут
II (п=3) 91,66±25,31 48,00+21,73
ID (п=7) 90,71 ±23,03 74,00±44,42
DD (п=3) 139,66±32,95 74,33±33,54
Стадию уремии констатировали при снижении скорости клубочковой фильтрации менее 10 мл/мин. Обследования проводили при отсутствии активного воспалительного процесса в мочевыделительной системе. В ходе исследования была сформирована группа больных ДН (29 с начинающейся нефропатией, 13 с выраженной нефропатией и 5 пациентов с ДН в стадии уремии). У 79 пациентов на момент обследования отсутствовали клипико-лабора-торные признаки ДН (нормоальбуминурия).
ДНК обследуемых больных выделяли фенол-хлороформным методом [10]. Идентификацию l/D-полимор-физма гена АПФ производили с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) [15].
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета статистической обработки Statistica 5.0. Достоверность различий между группами оценивалась по критериям х2 и СТыодента.
Результаты исследований
Ддя изучения влияния I/D-полиморфизма гена ЛИФ на формирование предрасположенности к развитию ДН мы сравнивали группы пациентов с диабетическим поражением почек и без ДН. Для снижения маскирующего влияния негенетических факторов риска все отобранные для генотипирования больные имели длительность диабета более 5 лет; сравниваемые г руппы статистически не различались по полу, длительности диабета, уровню глики-рованного гемоглобина (табл. 1). Все больные ДН (47 человек) и с нормоальбуминурией (79 человек) были нро-типироваиы на наличие или отсутствие участка в 287 и.о. в 16-м интроне гена АПФ (табл. 2). Распределение генотипов в обеих группах соответствовало равновесию Хар-ди-Вайнберга.
Как видно из представленных данных, не обнаружено различий в частоте генотипов I/D-полиморфизма в группах больных с диабетическим поражением почек и без ДН (/;>0,05). Также не выявлено достоверных различий и частоте встречаемости 1- и D-аллелей между 2 группами {])>0,05). Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об отсутствии ассоциации I/D-иолиморфиз-ма гена АПФ с разви тием ДН.
Для изучения влияния 1Д)-полиморфизма на прогрес-сированисДН мы сравнивали распределение генотипов и аллелей гена АПФ. У пациентов с ранней доклинической (34 больных с начинающейся ДН) и более поздних клинических стадий диабетической нефроангиопатии (13 человек с ДН в стадии выраженной нефропатии и уремии). Результаты представлены в табл.
Достоверно более высокая частота встречаемости 1>-аллеля в группе больных клиническими стадиями ДН может свидетельствовать, что его присутствие является одним из маркеров прогрессирования ДН.
В ходе исследования мы анализировали также влияние 1Д)-полиморфизма гена АПФ на эффективность снижения суточной МАУ у 13 больных с начинающейся ДН. Все пациенты в течение I мсс получали каптоприл в дозе 1 мг/кг/сут. К началу лечения больные находились в стадии компенсации или субкомпенсации углеводного обмена, при отсутствии активного воспалительного процесса в мочевыделительной сист еме. В результате лечения каптоприлом в исследуемой группе больных отмечено достоверное снижение показателей МАУ (/><0,05).
Динамика снижения МАУ после 1 мес лечения каптоприлом больных начинающейся ДН с различными генотипами АПФ представлена в табл. 4.
Как видно из представленных данных, отчетливая тенденция к снижению МАУ прослеживается у больных с различными вариантами генотипов. При этом у больных с II генотипом отмечено наибольшее снижение МАУ (47,63%), в группе больных с 1Ю-генотипом - на 46,77% и у пациентов с ГО-генотипом - на 18,42%. В целом у больных, имеющих О-аллель (ГО- и 1Ю-гснотииы), отмечено улучшение показателей суточной МАУ на 29.7% (до лечения 105,41± 1^.40 мг/сут, после лечения 74,11±31,5 мг/сут). Таким образом, отмечается тенденция к меньшему снижению МАУ у пациентов с наличием 1)-оллеля в структуре гена АПФ. Учитывая, однако, что количество наблюдений в нашем исследовании было невелико, а различия между изучаемыми группами не дост игли ста тистической достоверности, данная проблема нуждается в дальнейшем изучении.
Обсуждение
Выяснение молекулярио-геиетических механизмов развития ДН является одной из горячих точек современной медико-биологической науки. С позиций практической медицины наибольший интерес представляют полиморфизм 1.1 генов, являющиеся, с одной стороны, диагностическими маркерами предрасположенности и прогрессирования ДН, а с другой - фенотипическая экспрессия которых доступна фармакологической коррекции. 1/1)-полиморфизм гена АПФ максимально отвечает этим тре-
w w w. со п s i I i u m - med i cu m.com
Артериальная гниертспзия Том К) N"4
196
О V И I И Н А // h II hi F ( Г А 7 /> И
боваииям, в связи с чем ряд исследований посвящен изучению данного генетического маркера у больных ДН. Так, в исследовании М.Магге (1996 г.) |4] была показана более высокая частота встречаемости О-аллеля у больных ДН в сравнении с пациентами без нефропатии. Таггкт (1995 г.) [11], а также 5.8сЬт1сЦ [6] не нашли различий в частоте генотипов и аллельном распределении 1/Е)-полиморфиз-ма гена АПФ у больных с ДН и без нее. В ходе нашего исследования также не выявлено различий в частоте генотипов и аллельном распределении 1/О-полиморфизма в группах больных с диабетическим поражением почек и без ДН (/.>>0,05). Возможными объяснениями таких расхождений этого генетического маркера при ДН могут бЫТЬ различия использованных методологических подходов, клиническая гетерогенность обследованных больных, расовые и этнические различия частот встречаемости аллелей и генотипов в исследованных популяциях, а также этнические особенности клиники нефропатии и ее прогрессирования.
Одной из актуальных проблем диабетологии и нефрологии является прогнозирование течения патологии у больных с начинающейся нефропатией. II.Yoshic.Ia п со-авт. (1998 г.) |12| показали, только 80% больных с МАУ прогрессируют до стадии выраженной нефропатии. Однако с момента появления постоянной протеинурии ДН прогрессирует с математически рассчитанной скоростью ежемесячного снижения клубочковой фильтрации 1 мл/мин, что уже через 5-7 лет может привести к развитию почечной недостаточности 113). В связи с этим доклиническая стадия ДН (начинающейся нефропатии) может считаться потенциально обратимой, а клиническая стадия ДН (выраженная нефропатия и уремия) уже необратимой. В связи с этим в нашем исследовании прогрессировавшем мы считали переход доклинической ДН в клиническую стадию. Значительный интерес представляет выявленное различие в частоте встречаемости 1- и I)-аллелей гена АПФ в сравниваемых группах. Выявленная нами более высокая частота встречаемости О-аллеля в группе больных клинических стадий ДН может свидетельствовать, что его присутствие является одним из маркеров прогрессирования ДН. Вероятно, более высокий уровень АПФ у носителей О-аллеля |8) способствует развитию внутриклубочковой гипертензии, клеточной пролиферации и как следствие развитию гломерулосклероза.
Прогностическая неблагоприятность наличия О-аллс-ля в структур« гена АПФ усугубляется также значительно меньшей эффективностью терапии ингибиторами АПФ лиц с ЭО-генотипом по сравнению с пациентами с ДН, имеющими Н-генотип [5|. Исследования показывают, что использование ингибиторов АПФ эффективно влияет на снижение скорости прогрессирования ДН [7]. Однако отмечены различия в эффективности терапии у пациентов с ДН. Одной из причин таких различий Н.-Н.Рагу^ (1996 г.) [5] считает особенности гена АПФ. Так, в ретроспективном исследовании у носи телей генотипа 1)1) гена АПФ о тсутствовал рснопротекгивный эффект от эналаприла, тогда как максимально выраженный эффект был достигнут у носителей П-генотипа [14]. В нашем исследовании закономерности скорости снижения МАУ при различных
генотипах АПФ выявлено не было. Учитывая, однако, что количество наблюдений было невелико, следует считать, что данная проблема нуждается в дальнейшем изучении.
Заключение
При изучении I/D-полиморфизма гена АПФ не выявлс-но статистических различий в распределении генотипов у больных с диабетическим поражением почек и безДН. Данное обстоятельство свидетельствует об отсутствии ассоциации данного генетического полимофизма с развитием наследственной предрасположенности кДН при СД типа 1. Большой интерес представляют полученные данные о достоверно более высокой частоте встречаемости D-аллеля у больных поздних клинических стадий ДН по сравнению с пациентами доклинической стадии (начинающейся ДН). Возможно, что присутствие D-аллеля в структуре гена АПФ у больных с диабетическим поражением почек является маркером прогрессирования данной патологии. В ходе исследования нами не выявлено статистически значимых различий первичного ответа на терапию каптоприлом у больных ДН с различными ал-лельными вариантами гена АПФ.
Литература
I Dona Л, W'atram JU. KntlewskiAS. Genetic susceptibility to nephropathy in IDDMJrom epidemiology to molecular genetics. Diabetes /995: 11: JH--M4.
2. Kmlewski AS, Quinn I. Angelica MC. Warrant JH. Familial feu tors determine the development of diabetic nephropathy in patient with ID DM. Dia-betologia 1996;.i9: 940-5.
3 Bjorck S. lilobm G. Syh'en C, Mulec //.• Deletion insertion[xtlymoiphism of the angiotensin converting enzyme gene and progression of diabetic nephropathy. Nephrol Dial Transplant 199~; 12 (Suppl. 2): 6"-"0. 4- Mane M.Bemadet P. Gallois Yet at. Relationship between angiotensin / com 'erting enxyme gene polymorphism, plasms lei els. and diabetic ivlinal and renal complications. Diabetes /997: 4~: 1585-95-
5. Pairing HH.facobsen P. Tarnow I. et at. Effect of deletion polymorphism of angiotensin converting enzyme gene on progression of diabetic nephropathy during inhibition of angiotensin com erting enzyme: observationalfollow up study. BMJ 1996: .11.1: 591-4
6. Schmidt S, Schone N. Ritz P. The Diabetic N'ephropaty Study ( ¡roup: Awo-tiation of ACE gene polymoiphism and diabetic nephropaty. Kidney hit 1995; 47:1176-81.
Pan •ing ll ll. HommeIE. Smidt I 'M. Protection of kidney and decrease in albuminuria by captopril in insulin dependent diabetics with nephropathy. Brit Med J 1988; 27 1086-91.
8. Rigal B. Hubert C, Athene-Gelas F et at. An insertion - deletion polymorphism in the angiotensin 1-converting enzyme gene accounting for half the variance ofsemm enzyme levelsj Clin Invest 1990; 86: 1.14.1-6.
9. Mogensen (.. Christensen C. Vittingbus E. The stages in diabetic renal disease и ith emphasis on the stage of incipient nephropathy \ I diabetes / 983; 12: (>4-~X.
/ (). Blin N. Stafford DW. A general method Jor isolation of high molecular и eight DNA from eucaryotes. Nucleic Acid Res 1976>:J: 2.10.1.
11. Tarnott • /., Cambien E. Rossing P et al. Ixtck of relationship beta een an insertion/deletion politnorphism in the angiotensin 1 -conveiling enzyme gene and diabetic nephropathy and proliferative retinopathy in IDDM patients. Diabetes / 995:44:489-94-
12. Yoshida 11, Ron I', lchikawa 1. Polymorphism of the renin-angiotensin system genes in pmgressit e renal diseases. Kidney hit 1996; 50: 712 -44
13. Дедов !Ut. Фадеев ВВ. Внедение n диабетопогию. M. 1998; с. 15.1. 14■ Van Essen GG, Rensma Pi. deZeeuwD et al. Association between angiotensin -converting-enzyme gene polymorphism and failure ofreno-protective therapy. Lancet 1996,347:94-5.
/ 5. Odawara M. MatsunumaA. Yamashita K. Mistyping frequwicy of angiotensin-converting enzyme gene polymorphi sm and an improved method for its avoidance. Human Genet 1997; /00:163-6.
Артериальная гипертензия Том 10 №4
www.consilium-medicum.com
