Среди многочисленных факторов, влияющих на этиологию заболеваний сердечно-сосудистой системы, особую роль играют генетические [3]. Раннее развитие сердечно-сосудистой патологии в этих случаях может быть связано не только с поломкой механизмов физиологической регуляции, но и с полиморфизмом ряда генов, ответственных за формирование фенотипа с повышенной чувствительностью к патогенным изменениям внешней и внутренней среды. Научно доказано, что мутация различных генов, отвечающих за те или иные системы и функции человеческого организма и передающихся по наследственным признакам, могут обусловливать создание предпосылок для возникновения серьезных заболеваний [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]. В этой связи изучение роли генетической предрасположенности в возникновении и развитии сердечно-сосудистой патологии у молодых людей с нарушениями ритмов труда и отдыха является важным элементом в дальнейшем совершенствовании методов современной диагностики и лечения этих заболеваний.
Цель исследования ‒ изучить распространенность полиморфизмов генов, ответственных за повышение сосудистого тонуса, влияющих на активность или количество факторов свертывания крови, на количество фибриногена в плазме крови, повышенное тромбообразование, у лиц первого периода зрелости, работающих в ночное время суток. Выявить взаимосвязь развития нарушения гемодинамики в рамках таких заболеваний, как гипертоническая болезнь и различные типы нейроциркуляторной дистония, у лиц выбранной возрастной категории с нарушением режима труда и отдыха на фоне наличия у них генных девиаций.
Материалы и методы исследования
Для оценки генетической предрасположенности к развитию патологии сердечно-сосудистой системы проводилось исследование на наличие полиморфизмов двух групп генов, отвечающих за состояние сосудистого тонуса (ангиотензин-превращающий фермент, рецептор 1-го типа ангиотензиногена-2, эндотелин 1, синтаза окиси азота 3) и коагуляционный потенциал (протромбин, ингибитор активатора плазминогена, фибриноген бета, бета-3-интегрин).
Обследованию подвергались молодые люди, страдающие ГБ, гипертоническим, кардиальным и гипотоническим типами НЦД, с разным стажем работы в ночное время, а также лица, работающие исключительно днем (средний возраст женщин – 28,1 ± 1,4 лет, мужчин – 28,7 ± 2,3 лет). В первую группу исследования вошли 12 человек со стажем работы в ночное время суток менее 5 лет (средняя продолжительность 3,7 ± 0,2 года). Во вторую группу исследования было включено 136 человек той же возрастной категории, но с более продолжительным сроком работы в ночную смену (средняя продолжительность 8,4 ± 0,8 года). В группу контроля вошло 119 человек, по возрастному и половому составу статистически сопоставимые с исследуемыми группами, имеющие ежедневный полноценный ночной сон 7 и более часов.
Молекулярно-генетические исследования проводились в лаборатории ГБУЗ СО «Самарская МСЧ № 2», г. Самара. Изучению подвергались образцы капиллярной крови пациентов. Определение аллельных вариантов генов проводилось с помощью аллельспецифической полимеразной цепной реакции, с последующей детекцией методом электрофореза в агарозном геле. Использовались тест-системы для диагностики SNP производства НПФ «Литех». Геномная ДНК выделялась с помощью реагента «ДНК-ЭКСПРЕСС-КРОВЬ». В результате давалось заключение: нормальная гомозигота, гетерозигота, мутантная гомозигота.
Результаты исследования и их обсуждение
Поскольку у молодых людей наиболее часто нарушение функционирования сердечно-сосудистой системы встречается в рамкам таких заболеваний, как нейроциркуляторная дистония и ГБ, изучение роли генных девиаций в возникновении и характере течения патологии у молодых людей в условиях воздействия неблагоприятных факторов внешней среды проводилось по двух направлениям: влияние на сосудистый тонус и прокоагулянтный потенциал.
При анализе генных девиаций среди лиц первого периода зрелости в зависимости от наличия патологии сердечно-сосудистой системы и продолжительности труда в ночное время суток были получены следующие данные.
Изучение полиморфизмов генов, проведенное у лиц, страдающих НЦД по гипертоническому типу и ГБ, показало, что у 22 пациентов (95,7 %) I группы с данной патологией обнаружены мутации геновангиотензин-превращающего фермента, рецептора 1-го типа ангиотензиногена-2, эндотелина 1, синтазы окиси азота 3, а также сочетание аномальных синтазы окиси азота и ангиотензин-превращающего фермента. Этот факт может объяснить раннее развитие ГБ у лиц молодого возраста (табл. 1).
Таблица 1
Распространенность генных девиаций среди лиц с АГ
|
Ген-маркер |
I группа, n = 23 |
II группа, n = 37 |
Группа контроля, n = 9 |
|
Ангиотензин-превращающий фермент |
3 (13,0 %) |
– |
1 (11,1 %) |
|
Рецептор 1-го типа ангиотензиногена-2 AGTR1 A1166C |
5 (21,7 %) |
2 (5,4 %) |
2 (22,2 %) |
|
Эндотелин 1 EDN1 Lys198Asn |
2 (8,7 %) |
2 (5,4 %) |
2 (22,2 %) |
|
Синтаза окиси азота 3NOS3 C786T |
10(43,4 %) |
14 (37,8 %) |
3 (33,3 %) |
|
Синтаза окиси азота 3NOS3 C786T и ангиотензин-превращающий фермент |
2 (8,7 %) |
12 (32,4 %) |
– |
|
Итого: |
22/95,7 % |
30/81,1 % |
8/88,9 % |
При этом у 8,7 % исследованных из I группы были выявлены мутации сразу по 2-м генам (синтаза окиси азота 3 и АПФ). Именно эти лица страдали ГБ 2 степени. Наличие у них сочетанных полиморфизмов объясняло тяжесть нарушения сосудистого тонуса при относительно непродолжительном воздействии неблагоприятного фактора внешней среды – работы в ночное время. Наличие аналогичных мутаций во II группе было подтверждено у 27 % (10 пациентов) с ГБ 1 и 2 степени и у 5,4 % (2 пациента) с ГБ 3 степени. При этом у двух пациентов с ГБ 3 степени были в анамнезе ТИА.
У 5 из 6 исследованных человек (83,3 %) в I группе и у 12 из 14 (85,7 %) во II группе, страдающих НЦД по гипертоническому типу, были выявлены мутации гена, кодирующего синтазу окиси азота (NOS3 C786T). Данный ген участвует в синтезе из L-аргинина молекул NО, который, в свою очередь, является важнейшим вазодилятатором и расслабляет гладкомышечные клетки сосудистой стенки, предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию. Таким образом, функционально-значимые полиморфизмы гена синтазы окиси азота являются маркерами риска развития ГБ.
В значительно меньшей степени в обеих группах исследования было отмечено наличие полиморфизма гена-маркера эндотелина 1 (EDN1 Lys198Asn) – 8,7 и 5,4 % соответственно. Мутация данного гена приводит к повышению артериального давления, особенно у лиц с избыточным весом.
В целом распространенность полиморфизмов генов, ответственных за сосудистый тонус, во II группе снизилась на 14,6 % и составила 81,1 %. Таким образом, можно предположить, что работа в ночное время стала фактором, способствующим реализации генетической программы. Меньшее количество генных аномалий среди пациентов II группы, по-видимому, связано с тем, что лица с выраженными генетическими отклонениями не могут столь продолжительный период времени работать с нарушением режима труда и отдыха в силу более тяжелого течения соматической патологии и переходят на обычный режим работы. Развитие АГ у них связано больше с изменениями в регуляции сосудистого тонуса на фоне нарушения нейро-гуморальной функции.
В группе контроля распространенность генных девиаций среди пациентов с АГ и НЦД по гипертоническому типу составила 88,9 %. Это объясняет появление патологии у лиц молодого возраста в условии отсутствия отрицательных воздействий на их организм в виде работы в ночном режиме.
У лиц с НЦД по гипотоническому типу в I и II группах и группе контроля генетических отклонений выявлено не было.
С целью выявления генетической предрасположенности к развитию сердечно-сосудистой патологии были обследованы все пациенты, страдающие кардиальным типом НЦД, включенные в I и II группу (соответственно 8 и 9 человек). В группу контроля слепым методом было отобрано 20 человек, имеющих данную патологию. Полученные в ходе обследования результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Распространенность генных девиаций среди лиц с НЦД по кардиальному типу
|
Ген-маркер |
I группа, n = 8 |
II группа, n = 9 |
Группа контроля, n = 20 |
|
Фактор II (протромбин) F2 20210 G/A |
– |
– |
– |
|
Ингибитор активатора плазминогена PAI1 6755G/4G |
– |
– |
2 (10 %) |
|
Фибриноген бета FGB 455G/A |
2 (25,0 %) |
2 (22,2 %) |
3 (15 %) |
|
Бета-3-интегрин (тромбоцитарный рецептор фибриногена) ITGB3 Leu33Pro |
4 (50 %) |
4 (44,4 %) |
9 (45 %) |
|
Итого: |
6 (75 %) |
6 (66,7 %) |
14 (70,0 %) |
Все выявленные при данной патологии мутации были связаны с группой генов, ответственных за состояние гемостатического гомеостаза (протромбин, ингибитор активатора плазминогена, фибриноген бета, бета-3-интегрин), и их распространенность у лиц разных подгрупп была статистически сопоставима и не отличалась в значительных пределах.
Для установления распространенности вышеперечисленных генетических девиаций в целом по группам было обследовано дополнительно по 90 лиц, выбранных слепым методом из числа не имеющих вышеперечисленной патологии. Было установлено, что среди здоровых молодых людей как в контрольной группе, так и в основных группах, также встречались мутации изучаемых генов. Однако обращает на себя внимание тот факт, что распространенность генетических полиморфизмов была выше у лиц группы контроля (табл. 3).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что реализация генетической программы ускоряется под воздействием неблагоприятных факторов среды.
Общий анализ наличия полиморфизмов двух интересующих нас категорий генов среди лиц первого периода зрелости показал, что в целом распространенность генетических девиаций практически не отличается в контрольной и основных группах (табл. 4), несмотря на разную распространенность сердечно-сосудистой патологии в контрольной и основной группах.
Вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что изменение сосудистого тонуса и склонность к повышенному тромбообразованию у молодых людей обусловлены не только наличием генетических дефектов, но и воздействием неблагоприятных факторов внешней среды, одним из которых является работа в ночное время, способных ускорять развитие патологии.
Таблица 3
Распространенность генных девиаций среди лиц с отсутствием сердечно-сосудистой патологии
|
Ген-маркер |
Здоровые обследованные |
||
|
I группа, n = 90 |
II группа, n = 90 |
Группа контроля, n = 90 |
|
|
Ангиотензин-превращающий фермент |
– |
– |
1(1,11 %) |
|
Рецептор 1-го типа ангиотензиногена-2 AGTR1 A1166C |
2 (2,22 %) |
– |
2 (2,22 %) |
|
Эндотелин 1 EDN1 Lys198Asn |
– |
– |
– |
|
Синтаза окиси азота 3NOS3 C786T |
4 (4,44 %) |
– |
6 (6,66 %) |
|
Итого: |
6 (6,7 %) |
0,0 |
9 (10,0 %) |
|
Фактор II (протромбин)F2 20210 G/A |
– |
– |
– |
|
Ингибитор активатора плазминогена PAI1 6755G/4G |
– |
– |
1 (1,11 %) |
|
Фибриноген бета FGB 455G/A |
2 (2,22 %) |
– |
3 (3,33 %) |
|
Бета-3-интегрин (тромбоцитарный рецептор фибриногена) ITGB3 Leu33Pro |
3 (3,33 %) |
1 (1,11 %) |
5 (5,55 %) |
|
Итого: |
5 (5,6 %) |
1 (1,1 %) |
9 (10,0 %) |
Таблица 4
Распространенность мутаций генов, влияющих на развитие сердечно-сосудистой патологии у исследуемых лиц
|
Показатель |
I группа, n = 121 |
II группа, n = 136 |
Группа контроля, n = 119 |
|
Общее количество выявленных мутаций |
39 |
37 |
40 |
|
Полиморфизм генов в подгруппах, % |
32,2 |
27,2 |
33,6 |
Таким образом, полученные в ходе проведенного исследования результаты позволяют сделать следующие выводы:
1. У лиц первого периода зрелости, склонных к артериальной гипертензии (ГБ, гипертонический тип НЦД), выявляются полиморфизмы генов, приводящие к повышению сосудистого тонуса (ангиотензин-превращающий фермент, рецептор 1-го типа ангиотензиногена-2, эндотелин 1, синтаза окиси азота 3).
2. У молодых людей, страдающих кардиальным типом НЦД, определяются аномалии генов, ответственные за повышение прокоагулянтного потенциала (протромбин, ингибитор активатора плазминогена, фибриноген бета, бета-3-интегрин).
3. Наличие генных девиаций неизбежно приводит к более тяжелому течению соматической патологии, однако тот факт, что развитие подобной патологии наблюдается и у лиц без генотипических отклонений, свидетельствует о возможной полиэтиологичности в природе болезней.
4. Работа в ночное время является неблагоприятным фактором внешней среды, который ускоряет развитие патологии сердечно-сосудистой системы у лиц первого периода зрелости, особенно при наличии генетической предрасположенности.
Рецензенты:
Поляруш Н.Ф., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой терапии последипломного образования, НОУ ВПО «Медицинский институт «РЕАВИЗ», г. Самара;
Лебедева Е.А., д.м.н., профессор, кафедра госпитальной терапии с курсом трансфузиологии, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Самара.
Работа поступила в редакцию 09.10.2013.