Ассоциация полиморфизмов генов eNOS и AGTR2 с дебютом ИБС: стабильной и нестабильной стенокардии, инфарктом миокарда

Введение

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) долгое время является одной из основных причин смертности населения во многих странах мира. Российская федерация занимает лидирующее место в Европе по уровню смертности от сердечно-сосудистых заболеваний [1]. По данным Росстата от 2014 г. ИБС стала причиной смерти для более чем 500 тыс. человек.

Морфологическим субстратом ИБС в большинстве случаев является атеросклероз, в развитии которого большую роль играет эндотелий [2, 3]. Согласно современным представлениям в атерогенезе основополагающим этапом является эндотелиальная дисфункция [4-6], в основе которой могут лежать структурные полиморфизмы генов, к которым можно отнести гены эндотелиальной NO-синтетазы (eNOS), рецептора ангиотензина II 2 типа (AGTR2), продукты кодирования которых являются одними из основных регуляторов тонуса сосудистой стенки.

Эндотелиальная NO-синтетаза вырабатывает оксид азота, который обеспечивает вазодилатацию, торможение экспрессии молекул адгезии и агрегацию тромбоцитов, оказывающий антипролиферативное, антиапоптическое и антитромботическое действие [7], а также модулирует высвобождение вазоактивных медиаторов, ингибирует адгезию лейкоцитов, участвует в регуляции ремоделирования сосудистой стенки, подавляет экспрессию провоспалительных генов, адгезию и агрегацию тромбоцитов, ингибирует миграцию и пролиферацию ГМК [8].

Рецептор AT2, впервые обнаруженный в эмбриональных тканях, является частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, участвующей в регуляции кровообращения и сосудистого тонуса [9, 10], а также обладает широкий спектром функций: от участия в регуляции апоптоза [11, 12] до вазодилятации, с привлечением механизмов увеличения продукции оксида азота [13-15].

Таким образом, экспрессия этих генов оказывает взаимозависимые эффекты, осуществляемые через синтез оксида азота, что, при их мутации, может значительно изменить эффекторный ответ.

На данный момент описано 5 полиморфных вариантов гена AGTR2 [16]. Аллель А полиморфного варианта C3123A связана с риском развитии артериальной гипертензии [17]. У варианта G1675A выявлена связь с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) [18], а также с эссенциальной гипертензией у мужчин, тогда так у полиморфного варианта G4599A обнаружена связь в развитии эссенциальной гипертензии у женщин [19].

В гене eNOS3 выявлено несколько полиморфных сайтов. Интерес представляют полиморфизм 4a/4b в пятом интроне, полиморфизм промоторной области гена – 786T>C и структурная замена в 7 экзоне 894G>T (Glu298Asp), приводящая к замене глутамата на аспартат в 298 положении в аминокислотной последовательности белка [20-24].

Полиморфизм в интроне 4 представлен двумя аллелями – b (4b), состоящими из 5 повторяющихся фрагментов 27bp, и аллелем а (4a), в котором только 4 таких повтора [25]. В европейской белой популяции более распространён аллель b. Распределение частот аллелей в популяции составляет соответственно: bb – 0,41; ba – 0,46; аа – 0,13 [26].

Исследование полиморфизма – 786T>C у жителей Европейского Севера (n=168 человек) выявило следующее соотношение нормальных гомозигот (ТТ), гетерозигот (ТС) и патологических гомозигот (СС): 42,6; 46,1 и 11,3 % соответственно [27].

Многочисленные исследования, посвящённые полиморфизму 894G>T (rs1799983), выявили ассоциацию минорного аллеля Т894 с инфарктом миокарда и гипертонией [28, 29]. Распространённость аллеля Т894 в смешанной североамериканской популяции составляет 24% [20]. Однако ряд работ выявил, что гомозиготность по мутантному аллелю Т894 (Asp/Asp) связана с повышенным риском развития таких сосудистых патологий, как инфаркт миокарда [30], ИБС [31], ишемическая болезнь мозга [32]. Однако в ряде других исследований такая связь не была найдена [33-35]. Распространённость eNOS Glu/Glu, Glu/Asp у итальянской популяции составляет 42,1%, 51,8% и 6,1% соответственно [36].

Вместе с тем, распространённость полиморфизмов 894 G>T в европейской популяции в сравнении с разными формами ИБС до сих пор не уточнена.

Таким образом, изучение полиморфизмов 894G>T гена eNOS и 1675 G>A гена AGTR2 у пациентов с ИБС является перспективным для получения данных о генетических предикторах заболеваний сосудов сердца.

Цель исследования

Оценить влияние полиморфизмов 894G>T гена eNOS и 1675 G>A гена AGTR2 у пациентов с ИБС в разных формах стенокардии и инфаркта миокарда на возраст дебюта заболевания.

Материалы и методы

В исследовании приняли участие 121 пациент из стационаров больниц г. Ярославля, обоего пола, в возрасте от 36 до 88 лет (62,7±11,4). Пациенты, в зависимости от заболевания, были распределены на 3 подгруппы: пациенты со стабильной стенокардией, пациенты с нестабильной стенокардией и пациенты с инфарктом миокарда. Демографические данные пациентов представлены в табл. 1.

Средняя продолжительность болезни в группе пациентов со стабильной стенокардией 12,6±13,9 лет; с нестабильной стенокардией 4,3±5,1 года; с инфарктом миокарда 6,7±10,4 лет (табл. 2).

Определение полиморфизмов генов производилось методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (Real-Time PCR) на анализаторе нуклеиновых кислот IQ 5 Bio-Rad в генетической лаборатории НУЗ «ДКБ на ст. Ярославль ОАО «РЖД».

Статистический анализ данных проводили с помощью программы Statistica 10.0. Анализ ассоциации генов с началом ИБС проводили с помощью регрессионного анализа. 

Результаты и обсуждение

Полиморфизм гена eNOS представлен, в большей степени, гетерозиготными мутациями в группах пациентов со стабильной и нестабильной стенокардией, в то время как для гена AGTR2 характерно более равномерное распределение аллелей во всех группах пациентов.

Частота встречаемости аллелей гена eNOS в подгруппе пациентов, с инфарктом миокарда составляет GG – 50,9%, GT – 40,4%, TT – 8,7%, со стабильной стенокардией GG – 36,8%, GT – 60,5%, TT – 2,7%, с нестабильной стенокардией GG – 50,0%, GT – 50,0%, TT – 0%.

Частота встречаемости аллелей гена AGTR2 в подгруппе пациентов с острым инфарктом миокарда составляет GG – 43,9%, GA – 17,5%, AA – 38,6%, со стабильной стенокардией GG – 31,6%, GA – 34,2%, AA – 34,2%, с нестабильной стенокардией GG – 42,3%, GA – 15,4%, AA – 42,3%.

Вышеперечисленные результаты исследования представлены в табл. 3.

В группе пациентов с инфарктом миокарда была выделена подгруппа больных, у которых ИБС дебютировала стенокардией и позднее перешло в ИМ (n=35); и подгруппу исследуемых людей, у которых ИБС началась с ИМ (n=22) (табл. 4).

Проведённый регрессионный анализ ассоциации различных вариантов полиморфизма гена eNOS выявил, что наличие мутантного аллеля Т имеет связь с более ранним началом ИБС, в тоже время, подобный анализ не выявил аналогичной связи с мутантным аллелем А гена AGTR2 (табл. 5).

Наличие сопутствующих факторов риска: мужской пол, отягощённая кардиальная наследственность и курение, увеличивают достоверность наличия связи полиморфных вариантов гена eNOS и AGTR2 с более ранним началом ИБС (табл. 6).

Выводы

Подводя итог, можно сделать следующий вывод: наличие мутантного аллеля T гена eNOS имеет связь с более ранним началом ИБС, а в сочетании с другими факторами риска, данная ассоциация становится более достоверной.

Литература 

1. Сычев Д.А., Кукес В.Г. Отечественный опыт применения фармакогенетического тестирования для персонализации дозирования варфарина: реальная возможность для российского врача. // Consilium medicum 2013,10:111-115.
2. Михин В.П., Дюмина Н.В., Колтунова Т.Ю., Шарова В.Г., Зуева О.Н. Дисфункция сосудистого эндотелия и методы ее коррекции цитопротекторами. // Поликлиника 2008, № 5:52-55
3. Veerasamy M., Bagnall A. Endothelial Dysfunction and Coronary Artery Disease: A State of the Art Review. // Cardiol Rev. 2015 May-Jun;23(3):119-29.
4. Rader D.L. Inflammatory marker sof coronary risk. // N Engl J Med. 2000,343:1179–82.
5. Акимцева Е.А., Котовщикова Е.Ф. Маркеры эндотелиальной дисфункции как предикторы развития ретромбозов коронарных стентов. // Медицинские науки 2012,8:271-273.
6. Ross R. Atherosclerosis – anм inflammatory disease. // N Eng l J Med. 1999,340:115–26.
7. Лутай М.И. Атеросклероз: современный взгляд на патогенез. // Укр. кардіол. журн. 2004,1:С. 22-34.
8. Затейщиков Д.А., Манушкина Л.О., Кудряшова О.Ю. и др. Полиморфизм генов NO-синтетазы и рецептора ангиотензина ІІ 1-го типа и эндотелиальный гемостаз у больных ишемической болезнью сердца. // Кардиология 2000, № 11 (Т. 40):28-32.
9. Елисеева Ю.Е. Ангиотензин-превращающий фермент, его физиологическая роль. // Вопросы медицинской химии 2001, 1:15-21.
10. Решетников Е.А., Акулова Л.Ю., Батлуцкая И.В. Молекулярно-генетические механизмы функционирования сердечно-сосудистой системы и роль ренин-ангиотензиновой системы в обеспечении сердечно-сосудистых реакций в организме. // Научные ведомости 2013,11:179-183.
11. Ming-Sheng Zhou, Ivonne H. Schulman, and Leopoldo Raij. Nitric Oxide, Angiotensin II, and Hypertension. // Seminars in Nephrology 2004, No 4 (Pt24): 366-378.
12. Yamada T., Horiuchi M., Dzau V.J. Angiotensin II type 2 receptor mediates programmed cell death. // Proc Natl Acad Sci U S A. 1996; 93(1): 156–160.
13. Gendron L., Payet M.D., Gallo-Payet N. The angiotensin type 2 receptor of angiotensin II and neuronal differentiation: from observations to mechanisms. // Journal of Molecular Endocrinology 2003,31:359–372.
14. Перепеч Н.Б. Антагонисты рецепторов ангиотензина II в поисках «фармакологический ниши». // Consilium Medicum, 2007,5(Т.9):36-44.
15. Сидорова Л.Л. Антагонисты рецепторов ангиотензина II в лечении больных с артериальной гипертензией. // Здоровье Украины. 2008, № 5/1:36-37.
16. Jin J.J., Nakura J., Wu Z. Association of angiotensin II type 2 receptor gene variant with hypertension. // Hypertens. Res. 2003, 7(Pt26):547-552.
17. Jones A. Genetic variants of angiotensin II receptors and cardiovascular risk in hypertension. // Hypertension 2003, 42(4): 500-6.
18. Рыбачкова Ю.В. Фармакоэпидемиологические и генетические аспекты хронической сердечной недостаточности на фоне артериальной гипертензии. (Автореф....) 2013.
19. Hayet Soualmia. Candidate Genes in Hypertension, Genetics and Pathophysiology of Essential Hypertension. Genetics and Pathophysiology of Essential Hypertension Edited by Prof. Madhu Khullar 2012:139-168.
20. Щёкотова А.П. и др. Эндотелиальная дисфункция и полиморфизм гена эндотелиальной синтазы оксида азота (nos3) при хронических заболеваниях печени. // Современные проблемы науки и образования 2012,2.
21. Casas J.P., Bautista L.E., Humphries S.E., Hingorani A.D. Endothelial nitric oxide synthase genotype and ischemic disease. Meta-analysis of 26 studies involving 23028 subjects. // Circulation 2004, 109:1359-1365.
22. Hingorani A.D., Jia H., Stevens P.A. et al. A common variant in exon 7 of the endothelial constitutive nitric oxide synthase gene. // Clin. Sci. 1995,88:21.
23. Naber C.K., Oldenburg O., Frey U. et al. Relevance of the T-786C and Glu298Asp variants in the endothelial nitric oxide synthase gene for cholinergic and adrenergic coronary vasomotor responses in man. // Circulation 2003,106:1042.
24. Yoshimura M., Yasue H., Nakayama M. et al. A missense Glu298Asp variant in the endothelial nitric oxide synthase gene is associated with coronary spasm in the Japanese. // Hum. Genet. 1998, 10 3:65-69.
25. Wang X.L, Sim A.S., Badenhop R.F., McCredie R.M., Wilcken D.E. A smoking-dependent risk of coronary artery disease associated with a polymorphism of the endothelial nitric oxide synthase gene. // Nat Med 1996;2:41-45.
26. Зотова И.В., Затейщиков Д.А., Сидоренко Б.А. Синтез оксида азота и развитие атеросклероза. // Кардиология 2003,4:58-67.
27. Бебякова Н.А., Хромова А.В., Феликсова О.М. Взаимосвязь периферической вазоконстрикции с полиморфизмом т-786с гена эндотелиальной синтазы оксида азота. // Медицинские науки 2013,12(2):176-179.
28. Li J., Cun Y., Tang W. R. et al. Association of eNOS gene polymorphisms with essential hypertension in the Han population in southwestern China. // Genet Mol Res. 2011 Sep 27.10(3):2202-12.
29. Rai H., Fitt J., Sharma A.K. et al. Lack of association between Glu298Asp polymorphism and coronary artery disease in North Indians. // MolBiol Rep. 2011. Dec 30.
30. Shimasaki Y., Yasue H., Yoshimura M., et al. Association of the missense Glu298Asp variant of the endothelial nitric oxide synthase gene with myocardial infarction. // J Am Coll Cardiol. 1998 Jun;31(7):1506-10.
31. Hingorani A.D., Liang C.F., Fatibene J., et al. A common variant of the endothelial nitric oxide synthase (Glu298-->Asp) is a major risk factor for coronary artery disease in the UK. // Circulation. 1999,100(14):1515-20.
32. Markus H.S., Ruigrok Y., Ali N., Powell J.F. Endothelial nitric oxide synthase exon 7 polymorphism, ischemic cerebrovascular disease, and carotid atheroma. // Stroke 1998,29(9):1908-11.
33. Cai H., Wilcken D.E., Wang X.L. The Glu298-->Asp (894G-->T) mutation at exon 7 of the endothelial nitric oxide synthase gene and coronary artery disease. // J Mol Med. 1999,77(6):511-4.
34. MacLeod M.J., Dahiyat M.T., Cumming A., et al. No association between Glu/Asp polymorphism of NOS3 gene and ischemic stroke. // Neurology 1999,53(2):418-20.
35. Poirier O., Mao C., Mallet C., et al. Polymorphisms of the endothelial nitric oxide synthase gene - no consistent association with myocardial infarction in the ECTIM study. // Eur J Clin Invest. 1999,29(4):284-90.