Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Актуальной проблемой современной медицины является индивидуализация диагностических и терапевтических подходов к пациенту, основанная на исследовании его генетического статуса. В последнее время значительное количество исследований посвящено поиску наследственных факторов, предрасполагающих к неблагоприятному течению основных сердечно-сосудистых заболеваний. Одно из основных направлений в этих исследованиях - изучение так называемых генов-кандидатов [1]. Анализ полиморфизмов генов позволяет проводить профилактику и лечение патологических состояний индивидуально с учетом генетического статуса пациента. Однако зачастую результаты исследований противоречивы, и проблема изучения распространенности полиморфизмов генов в каждом географическом регионе остается актуальной [2].

Целью настоящего исследования являлись изучение распространенности аллелей Т174М и M235T гена AGT у русского населения Ростовской области и оценка связи предполагаемых маркеров с ишемической болезнью сердца (ИБС) и количественными патогенетически значимыми факторами риска этого заболевания.

Материалы и методы исследования

В исследование включались 150 пациентов с ИБС, поступившие в стационар Ростовской областной клинической больницы. Диагноз ставили на основании клинических и биохимических исследований и данных коронароангиографии (у части больных). У части больных ИБС был диагностирован инфаркт миокарда (ИМ). Контрольная группа была представлена студентами Южного федерального университета (n = 150), имеющими аналогичный профиль основных факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, у которых проведенная эхо- и электрокардиография не выявила достоверных признаков ИБС.

Выборки были этнически однородны и составлены из русских (на основании паспортных данных), проживающих в г. Ростове-на-Дону. Геномную ДНК пациентов использовали для амплификации фрагментов ДНК, содержащих полиморфные маркеры гена AGT, предположительно вовлеченных в патогенез атеросклероза и ишемической болезни сердца. ДНК выделяли из лейкоцитов периферической крови стандартным методом [3]. Участок гена AGT, содержащий сайты Т174М и M235T, амплифицировали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) [4]. Продукты амплификации и рестрикции анализировали с помощью электрофореза в 3%-ном агарозном и окрашивали бромистым этидием.

Анализ однонуклеотидных замен осуществляли с помощью системы NCBI в сети Интернет (www.ncbi.nlm.nih.gov) и dbSNP (информация о полиморфных маркерах).

Соответствие распределения аллелей и генотипов равновесию Харди-Вайнберга проверяли по критерию Х2. Для оценки связи количественных признаков с генетическим полиморфизмом использовали метод однофакторного дисперсионного анализа. Во всех статистических тестах в качестве критерия статистической достоверности рассматривали уровень значимости более 95%.

Результаты и обсуждение

В гене AGT уже известно более 30 различных полиморфных сайтов [5, 6]. Среди обнаруженных к настоящему времени аллелей гена AGT в качестве генетических маркеров сердечно-сосудистых заболеваний чаще всего используются полиморфные аллели, кодирующие AGT с заменой Met -► Thr в положении 235 (М235Т) и Thr -► Met в позиции 174 (Т174М). Частота этих мутаций в гене AGT варьирует в различных популяциях (табл. 1,2).

Таблица 1

Частота полиморфного варианта Т174М гена AGT в различных популяциях (данные получены из базы данных http://alfred.med.yale.edu [29])

Таблица 2

Частота полиморфных вариантов М235Т гена AGT в различных популяциях (данные получены из базы данных http://alfred.med.yale.edu [29])

Таблица 3

Частота аллелей Т235 и M174 и их связь с сердечно-сосудистыми заболеваниями в различных популяциях

В результате типирования по полиморфизму Т174М гена AGT у людей в разных популяциях было выявлено, что мутационный аллель Т встречается редко в европейских популяциях, при этом часто встречается в африканских и азиатских популяциях.

При изучении полиморфизма M235T гена AGT у коренных жителей Европы отмечается повышение частоты мутантного аллеля Т в сравнении с наблюдаемыми значениями в ряде африканских, азиатской и американской популяций. Некоторые американские популяции (Пима, Мексика, Каритяна) характеризуются снижением частоты аллеля Т по сравнению с азиатской и европейской популяцими.

В 1992 г. было показано полное сцепление полиморфных вариантов М235Т и Т174М и вовлеченность гена AGT в патогенез эссенциальной гипертензии (ЭГ).

Частота аллелей Т235 и M174 высока среди больных ЭГ и связана с этим заболеванием [8]. В дальнейшем была выявлена корреляция между аллелем Т235 гена AGT и степенью коронарного повреждения у больных с высоким риском коронарного атеросклероза у больных ишемической болезнью сердца [9, 30]. При обследовании 63 семей белых европейцев связи между ЭГ и двумя изученными полиморфными вариантами гена AGT (М235Т и Т174М) найдено не было [4], но изучение этнически однородной японской популяции показало, что вариант 174Т связан с ЭГ [10] и с уровнем систолического давления [11]. На выборке из 422 больных из Новой Зеландии показано, что аллель Т235 гена AGT является независимым фактором риска ишемической болезни сердца и примерно в два раза повышает риск этого заболевания [12]. Считается, что мутантный гомозиготный локус 235ТТ может быть надежным маркером риска артериальной гипертензии [13]. М235Т гена AGT с сердечно-сосудистыми заболеваниями представлен в табл. 4. В большинстве случаев связь полиморфных вариантов гена AGT с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями вполне объяснима, учитывая прямое влияние AGT на уровень кровяного давления [14].

Таблица 4

Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркера T174M гена AGT в группах «ИБС+» и «ИБС-»

Частоты аллелей, распределение генотипов, а также оценка их соответветствия равновесию Харди-Вайнберга в исследованных группах представлены в табл. 1,2 [26,27,28,29]. Частота мутантного аллеля 174M гена AGT в различных популяциях варьирует от 0,122 у европейцев до 0,984 у африканцев (табл. 1). В нашей работе частота этого аллеля в контрольной группе составила 0,16, а в группе больных ишемической болезнью сердца - 0.4 (табл. 4).

Было показано, что носители аллеля М и генотипа ТМ имеют повышенный риск развития ИБС (OR = 3,56 и 2,53 соотв.), в то время как носители аллеля Т и генотипа ММ - пониженный риск (OR = 0,28 и 0,39 соотв.).

При анализе распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркера M235T гена AGT (табл. 5) были обнаружены статистически достоверные различия. Было показано, что частота аллеля 235T в контрольной группе составила 0,179, а в группе с ИБС - 0,224.

Таблица 5

Сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркера М235Т гена AGT в группах «ИБС+» и «ИБС-»

Было показано, что носители аллеля М и генотипа ТТ имеют повышенный риск развития ИБС (OR = 5,50 и 2,59 соотв.), в то время как носители аллеля Т и генотипа МТ - пониженный риск (OR = 0,18 и 0,39 соотв.).

При изучении больных ИБС и ЭГ из японской популяции [11, 15] и популяции китайцев, больных одновременно ИБС и инфарктом миокарда, было показано, что полиморфный маркер T174M тоже ассоциирован с развитием этих заболеваний [16, 17]. Частота мутантного аллеля (0,09) была, однако, в этих популяциях ниже, чем у больных ИБС (0,224) в ростовской популяции.

Столь высокая частота мутантного аллеля 174М как в нашем исследовании не встречалась ни в одной из описанных в литературе группе лиц с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Сравнительный анализ полиморфизма Т174М в московской популяции и группе больных инфарктом миокарда выявил достоверное снижение числа генотипов TT аллеля Т174 и увеличение доли аллеля 174М и гетерозигот ТМ у больных. У больных с гипертрофией левого желудочка также обнаружено достоверное по сравнению с контрольной группой уменьшение доли генотипа TT и аллеля 174Т на фоне существенного повышения частоты аллеля M [18]. Однако не во всех случаях обнаружена связь молекулярных вариантов гена AGT с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Так, при изучении 149 человек из английских семей, в которых не менее двух членов страдали ЭГ, не выявлена связь полиморфизма Т174М (как и М235Т) гена AGT с этим заболеванием [4]. В то же время при изучении 63 этих же семей с высоким риском ЭГ и 64 здоровых индивидов наблюдали достоверное сцепление и связь ЭГ с другим полиморфным вариантом гена AGT (динуклеотидный фланкирующий GT-повтор) [4]. Представляет интерес изучение 10 диаллельных полиморфных вариантов локуса AGT (включая Т235М) и оценка неравновесия по сцеплению между ними. При генотипировании 477 пробандов, больных гипертензией, и 364 здоровых индивидов из французской популяции и выборки из японской популяции, включающей 92 больных гипертензией и 122 здоровых индивида, несмотря на широкие этнические различия в генных частотах, из всех изученных полиморфизмов связь с ЭГ установлена только для аллеля Т235 и гаплотипа, комбинирующего аллели полиморфных вариантов М235Т и G-6A [19].

В нашей работе при попарном сравнении частот генотипов значимо различались частоты полиморфизма Т174М гена AGT y больных ишемической болезнью сердца и в контроле по всем трем возможным генотипам.

При исследовании М235Т полиморфизма было обнаружено, что наличие одного или двух Т аллелей приводило к существенному повышению уровня AGT в плазме, что ведет к увеличению содержания ангиотензина II, чем многие авторы объясняют ассоциацию этого полиморфизма с артериальной гипертензией [20,21,22].

При исследовании популяции европейского происхождения из Новой Зеландии было обнаружено, что вариант 235Т является независимым фактором риска развития инфаркта, фактором риска ишемической болезни сердца [12]. В то же время у японцев не было найдено ассоциации данного полиморфизма с ИБС [23]. Также не была найдена корреляция между М235Т полиморфизмом и артериальной гипертензией у американских негров [24].

Sethi A. et al. был проведен мета анализ, цель которого заключалась в изучении связи М235Т полиморфизма гена АТГ с концентрацией ангиотензиногена в плазме крови, уровнем систолического и диастолического давления, АГ и риском развития ИМ и ИБС. В исследование были включены три крупные этнические группы: представители европеоидной, монголоидной и негроидной рас. У представителей европеоидной расы отмечалось повышение концентрации АТГ в плазме крови на 5% у МТ гетерозигот и на 11% у гомозигот по 235Т аллелю по сравнению с носителями ММ генотипа. М235Т полиморфизм гена АТГ ассоциирован с риском развития АГ у европеиоидов и коренных жителей Азии. Однако во всех трех этнических группах данный полиморфизм не был ассоциирован с риском развития ИМ и ИБС [21].

В Copenhagen City Heart Study проводился поиск ассоциаций между полиморфизмом промотора ангиотензиногена -6G/А, а также его сочетанием с Т174М и М235Т и повышенным уровнем ангиотензиногена в плазме крови, гипертонией, ИБС и ишемической цереброваскулярной болезнью. Было обнаружено, что лица с сочетанием аллелей -6АА, 174ТТ и 235ТТ имеют значительно повышенный уровень АТГ в плазме [20], а также у женщин с данным генотипом повышен риск развития АГ. Но ни одна из этих замен (самостоятельно или в комбинации с другими) не является независимым фактором риска ИБС или ИБМ [20].

Таким образом, обнаружена связь полиморфизма Т174М и M235T гена AGT с ИБС. Впервые определены частоты данной мутации у населения Ростова-на-Дону, которые в основном согласуются с частотами в других популяциях мира. Изучаемый генетический маркер представляет интерес как ген, предположительно связанный с широким спектром сердечно-сосудистых заболеваний, и может быть использован в дальнейших популяционных и эпидемиологических исследованиях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. R.Pratt, V.Dzau. Genomics and Hypertension. Concepts, Potential and Opportunitis // Hypertension, 1999; 33 [part II]: 238-247.
2. Палова Т.В., Поляков В.П, Дупляков Д.В.и др. Распределение полиморфизмов генов некоторых компонетов системы гемостазы у больных ишемической болезни сердца // Кардиология. - 2009; 4:9-13.
3. Johns M., Paulus-Thomas J. // Anal. Biochem. - 1989. - V.180. - P. 276-278.
4. Caulfield M., Lavender P., Farrall M., Munroe P., Lawson M., Turner P., Clark A. II New Eng. J. Med. - 1994. -V. 330. - P. 1629-1633.
5. Kurland L., Liljedahl U., Karlsson J. et al. Angiotensinogen gene polymorphisms: relationship to blood pressure response to antihypertensive treatment. Results from the Swedish Irbesartan Left Ventricular Hypertrophy Investigation vs Atenolol (SILVHIA) trial // Am J Hypertens.-2004. -Vol. 1.-P. 8-13.
6. Liljedahl U., Karlsson J., Melhus H. et al. A microarray minisequencing system for pharmacogenetic profiling of antihypertensive drug response // Pharmacogenetics.-2003.-Vol. 13, № 1.-P. 7-17.
7. Интернет-ссылки: (1) GeneCards: www.bioinfo.weizmann. ac.il/cards/index.shtml; (2) National centre for biotechnology information (NC BI): www.ncbi.nlm.nih.gov; (3) http://www. sciam.ru (2010).
8. Jeunemaitre X., Soubrier F., Kotelevtsev Y., Lifton R.P., Williams CS., Charru A., Hunt S. C, Hopkins P.N., Williams R. R., Lalouel J.-M., Corvol P. //Cell. - 1992. - V.71. -P. 7-20
9. Jeunemaitre X., Ledru F., Battaglia S., Guillanneuf M´.T., Courbon D., Dumont С, Darmon О., Guize L., Guermonprez J.-L., Diebold В., Ducimetiere P. // Human.Genet, - 1997. - V. 99. - P. 66-73.
10. Hata A., Namikawa C, Sasaki M., Sato K., Nakamura T., Tamura К., Lalouel J.-M. I I J. Clin. Invest. - 1994. - V. 93. - P. 1285-1287.
11. Hegele R., Brunt J., Connelly P. // Circulation. 1994. V. 90. P. 2207-2212.
12. Katsuya T., Koike G., Yee T., Sharpe N., Jackson R.,Norton R., Horiuchi M., Pratt R., Dzau V. // Lancet. - 1995. - V. 345. - P. 1600-1603.
13. Hudecova S., Krizanova O., Szomolayova I., Polak E. //Bratisl. lek. Listy. - 1995. - V. 96. - P. 322-325.
14. Walker W., Whelton P., Saito H., Hermann J. // Hypertension. 1997. V. 1. P. 287- 291.
15. Ward K., Hata A., Jeunemaitre X., Helin C, Nelson L.,Namikawa C, Farrington P., Ogasawara M., Suzumori K., Tomoda S., Berrebi S., Sasaki M., Corvol P.,Lifton R., Lalouel J.-M. // Nature Genet. - 1993. - V. 4. - P. 59-61.
16. Yu-Lin Ko, Yu-Shien Ko, Chu-Mei Wang, Po-Hsien Chu, Ming-Sheng Teng, Nye-Jan Cheng, Wei-Jan Chen, TsuShiu Hsu, Chi-Tai Kuo, Chen-Wen Chiang, Ying-Shiung Lee // Human. Genet. - 1997. - V. 100. - P. 210-214.
17. Wang QS, Li YG, Chen XD, Yu JF, Wang J, Sun J, Lu SB, Jin L, Wang XF. Angiotensinogen polymorphisms and acquired atrial fibrillation in Chinese// J Electrocardiol. 2009 Nov 20. [Epub ahead of print]
18. Чистяков Д., Таракулов P., Моисеев В., Носиков В. // Генетика. - 1999. - Т.35. - С. 1160-1164.
19. Jeunemaitre X., Inoue I., Williams Ch., Charru A.,Ticket J., Powers M., Sharma A.P., Gimenez-RoqueploA.-P., Hata A., Corvol P., Lalouel J.-M. // Am. J.Hum. Genet. - 1997. - V. 60. - P. 1448-1460.
20. Sethi A.A., Nordestgaard B.G., Agerholm-Larsen B., et al. Angiotensinogen polymorphisms and elevated blood pressure in the general population: the Copenhagen City Heart Study. Hypertension. - 2001 Mar;37(3):875-81.
21. Sethi A.A., Nordestgaard B.G., Gronholdt M.L., et al. Angiotensinogen single nucleotide polymorphisms, elevated blood pressure, and risk of cardiovascular disease. Hypertension. - 2003 Jun;41(6):1202-11. Epub 2003 May 12.
22. Dickson ME, Sigmund CD. Genetic basis of hypertension: revisiting angioten-sinogen. Hypertension. - 2007;48:14-20.
23. Martinez E., Puras A., Escribano J., et al. Threonines at position 174 and 235 of the angiotensinogen polypeptide chain are related to familial history of hypertension in a Spanish-Mediterranean population // Br J Biomed Sci. - 2002;59(2):95-100.
24. Rotimi C., Puras A., Cooper R., et al. Polymorphisms of renin- angiotensin genes among Nigerians, Jamaicans, and African Americans. Hypertension. 1996 Mar;27(3 Pt 2):558-63.
25. Zhang X.G., Sun Z.Q., Zheng L.Q., Li J., Liu S.S., Xu C.L., Li J.J., Zhao F.F., Hu D.Y., Sun Y.X. (2007) // Archives of Medical Research, 38(4), 432-439.
26. Ariyaratnam R, Casas JP, Whittaker J, Smeeth L, Hingorani AD, Sharma P. 2007. Genetics of ischaemic stroke among persons of non-European descent: a meta-analysis of eight genes involving approximately 32,500 individuals. PLoS Med 4:e131.
27. Brenner D, Labreuche J, Poirier O, Cambien F, Amarenco P; GENIC Investigators. 2005. Renin-angiotensin-aldosterone system in brain infarction and vascular death. Ann Neurol 58:131-138.
28. Lalouschek W, Endler G, Schillinger M, Hsieh K, Lang W, Cheng S, Bauer P, Wagner O, Mannhalter C. 2007. Candidate genetic risk factors of stroke: results of a multilocus genotyping assay. Clin Chem 53:600-605.
29. The ALlele FREquency Database http://alfred.med.yale.edu/alfred/recordinfo.asp?condition=sites.site_uid=%27SI000257O//Kenneth K Kidd, Yale University. All rights reserved. The full Copyright Notification is also available 2010.
30. Мешков А.Н., Стамбольский Д.В., Никитин Л.А. и др. Генетические факторы риска развития ишемической болезни сердца у пациентов с семейнной гиперхолистеринемиией // Кардиология. - 2005; 7: 10-14.