НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам пятого конгресса молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» / Под ред. Л.М. Огородовой, Л.В. Капилевича.- Томск, СибГМУ.- 2004.- 413 с.
Скачать сборник целиком
Гипертрофия миокарда - неспецифический адаптивный ответ сердца на действие многих стимулов (перегрузку давлением или объемом, патологию клапанов, мутации в генах сократительных белков и т.д.). В тоже время гипертрофия миокарда левого желудочка (ГЛЖ) является независимым фактором риска сердечно¬сосудистых осложнений и смертности. Степень ГЛЖ не всегда зависит мощности действующего стимула (тяжести гипертонии), а во многом определяется генетической предрасположенностью (~45%). Наследственно обусловленный дисбаланс в функционировании нейрогуморальных систем организма (в том числе ренин-ангиотензиновой) может вызывать неадекватное увеличение массы миокарда.
Гены компонентов ренин-ангиотензиновой системы подверглись наиболее тщательному исследованию в отношении связи с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Предпосылкой к этому послужило открытие в начале 90-х полиморфного A/u-элемента, тесно связанного с уровнями циркулирующего ангиотензин I-превращающего фермента, что обеспечило появление удобного генетического маркера. В результате многочисленных исследований для I/D полиморфизма гена ACE была показана ассоциация со многими фенотипами сердечно-сосудистого континуума. Тем не менее, существует множество работ, где был получен отрицательный результат, а крупные мета-исследования, выполненные в последние годы, не смогли убедительно доказать взаимосвязи I/D полиморфизма с давлением крови, риском инфаркта миокарда, ишемической болезнью сердца [1]. Противоречивые данные могут быть связаны с тем, что этот полиморфизм не обладает сам по себе функциональной значимостью, но находится в неравновесии по сцеплению с другими важными вариантами гена. Активно проводятся исследования по поиску таких полиморфизмов. Несколько исследований [2, 3] одновременно пришли к выводу о наличии, по меньшей мере, двух функциональных полиморфизмов - в 3' и 5' областях гена.
В задачи исследования входило изучение ассоциации полиморфизмов A-240T в промоторе и A2350G в 17 экзоне гена ангиотензин I-превращающего фермента (АСЕ) (нумерация по Villard E. et al, 1996, [2]) c фактом наличия ГЛЖ при эссенциальной гипертонии (ЭГ) и эхокардиографическими характеристиками гипертрофии ЛЖ у больных с ЭГ и гипертрофической кардиомиопатией (ГКМП).
Материалы и методы
Исследование проведено на 128 пациентах с ЭГ, 31 - с ГКМП, контрольная группа состояла из 122 здоровых в отношении сердечно-сосудистой системы индивидов. Пациенты с ЭГ и ГКМП были обследованы на базе НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН и до проведения обследования не принимали кардиотропных препаратов. Эхокардиографическое исследование проводили на ультразвуковом сканере "Acuson" 128/ХР10 (США). Массу миокарда левого желудочка (ММЛЖ, г) определяли по критериям PENN и формуле Devereux с соавт. [4]; индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ, г/м2) рассчитывали как отношение ММЛЖ к площади тела пациента. Индекс гипертрофии миокарда левого желудочка (индекс ремоделирования левого желудочка) ИГЛЖ рассчитывался по формуле: сумма толщины межжелудочковой перегородки и задней стенке левого желудочка разделенные на значение конечно-диастолического размера. Факт наличия или отсутствия ГЛЖ оценивали на основании ИММЛЖ >134 г/м2 у мужчин и >110 г/м2 у женщин.
ДНК выделяли из лейкоцитов периферической крови стандартным методом. Амплифицировали посредством ПЦР интересующие фрагменты гена АСЕ с использованием праймеров, описанных [1], определение генотипов по исследуемым полиморфизмам осуществляли посредством рестрикционного анализа (Xba I - полиморфизм А-240Т и BstFN I - A2350G, производства НПО "СибЭнзим", г. Новосибирск). Электрофоретическое разделение продуктов гидролиза проводили в 8% полиакриламидном геле. Статистическая обработка включала тест на равновесие Харди-Вайнберга, сравнение частот генотипов и аллелей у больных с наличием и отсутствием ГЛЖ при ЭГ, линейно-регрессионный и корреляционный анализ зависимости ЭхоКГ показателей от пола, возраста индивидов, индекса массы тела и др., однофакторный дисперсионный анализ, тест Манна-Уитни.
Результаты и обсуждение
Во всех обследованных группах распределение генотипов изученных локусов соответствовало ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга. Частоты аллелей полиморфизма в 17 экзоне составили 0,459/0,541 (А и G, соответственно) в группе контроля; 0,407/0,593 - у больных с ГЛЖ при ЭГ; 0,564/0,436 - у пациентов с ЭГ без ГЛЖ; 0,483/0,527 - у больных с ГКМП. Частоты аллелей А и Т полиморфизма А-240Т были в изученных выборках следующими: 0,623/0,377 - в контрольной группе; 0,538/0,462 - у больных с ГЛЖ при ЭГ; 0,689/0,311 - у больных с ЭГ без ГЛЖ и 0,625/0,375 - у пациентов с ГКМП. Частоты аллелей 2350G и -240Т были достоверно выше в подвыборке больных с ГЛЖ при эссенциальной гипертонии, по сравнению с больными без ГЛЖ (p<0,05).
Однофакторный дисперсионный анализ выявил ассоциацию полиморфизма А-240Т в промоторе гена с такими показателями гипертрофии миокарда ЛЖ, как масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ, г), индекс ММЛЖ (ИММЛЖ, г/м2) и индекс гипертрофии ЛЖ (ИГЛЖ) (см. табл. 1), а также толщиной стенок (данные не приведены). Пациенты с генотипом ТТ характеризовались значительно большими значениями индекса ММЛЖ (и других ЭхоКГ характеристик), чем гомозиготы АА, а гетерозиготы имели промежуточные величины показателей.
В отношении полиморфизма А2350G, также выявлено отличие средних значений таких показателей, как ИММЛЖ и ММЛЖ в подгруппах пациентов с ЭГ, в зависимости от генопа по данному локусу: GG>AG>AA. Полученные данные свидетельствуют о том, что оба изученных полиморфизма вносят вклад в формирование ГЛЖ при эссенциальной гипертонии.
Таблица 1.
Эхокардиографические показатели пациентов с ЭГ и ГКМП в зависимости от полиморфизмов А-240Т и A2350G гена АСЕ
|
ЭхоКГ
показатель |
Генотип |
ЭГ* |
полиморфизм
А-240Т |
AA (n=44) |
AT (n=62) |
TT (n=21) |
P |
ИММЛЖ,
г/м2 |
135,11±7,05 |
152,32±6,28 |
184,71±17,65 |
0,005 |
ММЛЖ, г |
275,57±15,31 |
297,20±12,17 |
366,19±33,10 |
0,008 |
ИГЛЖ |
0,424±0,018 |
0,445±0,014 |
0,528±0,048 |
0,032 |
полиморфизм
A2350G |
AA (n=25) |
AG (n=69) |
GG (n=34) |
p |
ИММЛЖ,
г/м2 |
133,31±10,42 |
148,43±5,57 |
171,32±12,54 |
0,028 |
ММЛЖ, г |
265,88±22,11 |
293,51±10,87 |
340,32±24,12 |
0,029 |
ИГЛЖ |
0,421±0,018 |
0,441±0,013 |
0,492±0,035 |
0,31 |
ГКМП** |
Полиморфизм
А-240Т |
AA (n=13) |
AT (n=14) |
TT (n=5) |
p |
ИММЛЖ,
г/м2 |
224,81+15,79 |
221,52+19,24 |
220,88+28,76 |
0,929 |
ММЛЖ, г |
423,85+39,58 |
377,84+24,79 |
407,16+41,66 |
0,576 |
ИГЛЖ |
0,810+0,060 |
0,799+0,096 |
0,755+0,073 |
0,798 |
полиморфизм
A2350G |
AA (n=7) |
AG (n=14) |
GG (n=8) |
p |
ИММЛЖ,
г/м2 |
217,38+18,34 |
223,34+15,24 |
242,18+30,96 |
0,896 |
ММЛЖ, г |
404,82+44,74 |
403,72+30,57 |
424,99+37,38 |
0,755 |
ИГЛЖ |
0,831+0,084 |
0,728+0,070 |
0,899+0,132 |
0,33 |
Примечание. n - численность генотипов, ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка, ИММЛЖ -индекс массы миокарда левого желудочка, ИГЛЖ - индекс гипертрофии левого желудочка; р - уровень значимости (выделены значения р<0,05), данные представлены как (SM+SE). * - результаты однофакторного дисперсионного анализа, в случае зависимости показателей от пола и возраста, проведена соответствующая коррекция (значение признака у женщин приводили к мужчинам). ** - результаты теста Манна-Уитни (распределение признака не соответствовало нормальному).
ГКМП - моногенно наследуемая форма гипертрофии миокарда. Причиной ГКМП, как правило, являются мутации в генах саркомера ("саркомеропатия"). Однако, изучение корреляций между фенотипом и генотипом показало значительную вариабельность в экспрессии заболевания даже у пациентов с идентичными мутациями. Предполагается, что не только главные гены и их мутации в них, но и генетический фон (гены-модификаторы), а возможно и факторы внешней среды играют важную роль в развитии заболевания. Различными исследовательскими группами показано, например, что функциональные варианты генов АСЕ (I/D полиморфизм), эндотелина-1 (ET1) и фактора некроза опухолей a (TNF) ассоциированы с различной степенью
ГЛЖ при ГКМП.
Подгруппы пациентов с ГКМП, выделенные в зависимости от генотипов по исследуемым полиморфизмам, не отличались друг от друга по средним показателям ММЛЖ, ИММЛЖ и ИГЛЖ (табл. 1).
Таким образом, наличие аллелей Т и G полиморфизмов А-240Т в промоторе и А2350G в 17 экзоне гена АСЕ можно рассматривать в качестве предрасполагающего фактора в отношении развития ГЛЖ при ЭГ. В тоже время, не удалось выявить вклада исследованных полиморфизмов в определение степени выраженности гипертрофии миокарда при ГКМП.
Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦНТП (№43.073.1.1.1502 и №43.073.1.1.2514 от 31.01.2002), гранта Президента РФ "Ведущие научные школы" НШ-840-2003.4 и гранта Областной администрации Томской области 2004 г. по конкурсу научных разработок молодых ученых Томской области.
Список литературы:
1. Angerholm-Larsen В., Nordestgaard B.G., Tybjmg-Hansen A. 2002. ACE gene polymorphism in cardiovascular disease. Meta-analyses of small and large studies in whites. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 20, 484-492.
2. Villard E., Tiret L., Visvikis S., Rakotovao R., Cambien F., Soubrier F. 1996. Identification of new polymorphisms of the angiotensin I-converting enzyme (ACE) gene, and study of their relationship to plasma ACE levels by two-QTL segregation-linkage analysis. Am. J. Hum. Genet. 58, 1268-1278.
3. Zhu X., Bouzekri N., Southam L., Cooper R. S. et. al. 2001. Linkage and association analysis of angiotensin I-converting enzyme (ACE)-gene polymorphisms with ACE concentration and blood pressure. Am. J. Hum. Genet. 68, 1139-1148.
4. Devereux R.B., Richec N. 1977. Echocardiographic determination of left ventricular mass in man: anatomic validation of the method. Circulation. 55, P.613-618.
Г
|