Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ASSOCIATION BETWEEN POLYMORPHISM Т174М AND M235T OF THE ANGIOTENSINOGEN GENE AND ISCHEMIC HEART TROUBLE IN THE ROSTOV POPULATION

Нгуен Тхи Чанг
Проведено сравнение частот генотипов и аллелей полиморфных вариантов Т174М и М235Т гена ангиотензиногена (AGT) и выявлена их взаимосвязь с ишемической болезнью сердца (ИБС) и вариабельностью количественных факторов риска у больных с ИБС, в контрольной группе индивидов без клинических признаков сердечно-сосудистых нарушений и в общепопуляционной выборке лиц, не дифференцированных по отношению к коронарному атеросклерозу. Впервые определены частоты данного полиморфизма у населения Ростовской области.
Allele and genotype frequencies of the T174M polymorphism of the angiotensinogen gene were for the first time estimated in the Rosrtov population. The polymorphism was tested for association with Ischemic heart trouble and with several quantitative risk factors in patients with angiographically verified CAS, healthy individuals, and in a population sample nondifferentiated with respect to CAS

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])

Географический регион

Популяция

Выборка (n)

(дата)

Частота аллеля

C

T

Африка

Хема (SA002028M)

34 (4/12/2007) 

0.088 

0.912 

Африка

Мбути (SA002025J)

64 (4/12/2007) 

0.016 

0.984 

Европа

Датчане (SA001987Z)

18368 (1/11/2007) 

0.878 

0.122 

Европа

Ашкенадия (SA002033I)

48 (4/12/2007) 

0.187 

0.813 

Азия 

Пакистан (SA002034J)

60 (4/12/2007) 

0.183 

0.817 

Азия

Монголия (SA002037M)

48 (4/12/2007) 

0.104 

0.896 

Восточная Азия 

Корея (SA002038N)

48 (4/12/2007) 

0.146 

0.854 

Восточная Азия 

Япония (SA002035K)

48 (4/12/2007) 

0.083 

0.917 

Северная Америка 

Американцев европейского происхождения

(SA002029N)

48 (4/12/2007) 

0.146 

0.854 

Таблица 2

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

Географический регион

Популяция

Выборка (n)

(дата)

Частота аллеля

C

T

Африка

Биакская (SA000005F)

136 (1/29/2008)

0.956

0.044

Африка

Ибоская (SA000099S)

96 (1/29/2008)

0.927

0.073

Африка

Американцев африканского происхождения (SA000101C)

180 (1/29/2008)

0.800

0.200

Европа

Чешская (SA002031G)

48 (4/12/2007)

0.521

0.479

Европа

Русская (SA000019K)

94 (1/29/2008)

0.394

0.606

Азия

Пакистан (SA002034J)

60 (4/12/2007)

0.750

0.250

Азия

Монгольская (SA002037M)

48 (4/12/2007)

0.729

0.271

Восточная Азия

Японская (SA000010B)

102 (1/29/2008)

0.677

0.324

Восточная Азия

Корейская (SA003027M)

106 (10/17/2009)

0.824

0.176

Океания

Новозеландец (SA001992V)

812 (1/25/2007)

0.380

0.620

Океания

Микронезии (SA000063J)

72 (1/29/2008)

0.667

0.333

Сибирь

Якутская (SA000011C)

102 (1/29/2008)

0.559

0.441

Северная Америка

Пима, Мексика (SA000026I)

106 (1/29/2008)

0.972

0.028

Южная Америка

Каритяна (SA000028K)

106 (1/29/2008)

0.991

0.009

 

Таблица 3

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

Популяция

Количество

обследованных

Частота аллеля

Т235

Частота аллеля

М174

Ссылка

Австралийцы

92

0,42

0,08

[7]

Французы

477

0,47

0,11

[5]

Японцы

92

0,91

0,12

[5]

Китайцы

268

0,91

0,09

[6,25]

Европейцы (белые)

149

0,51

0,10

[4]

 

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-»

Аллели и генотипы

Частота аллелей и генотипов

Значение χ2

Уровень

значимости p

OR [CI 95%]

«ИБС+»

(n = 150)

«ИБС-«

(n = 150)

Аллель T174

0,60

0,84

13,27

р<0,005

0,28 [0,14 - 0,57]

Аллель 174M

0,40

0,16

3,56 [1,76 - 7,26]

Генотип TT

0,22

0,70

39,44

р<0,005

-

Генотип TM

0,76

0,28

2,53 [0,25 - 25,37]

Генотип MM

0,02

0,02

0,39 [0,04 - 3,95]

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-»

Аллели и генотипы

Частота аллелей и генотипов

Значение χ2 

Уровень

значимости p

OR [CI 95%]

«ИБС+»

(n = 150)

«ИБС-«

(n = 150)

Аллель М235

0,820

0,455

20,65

р<0,005

5,50 [2,51 - 12,08]

Аллель 235Т

0,180

0,545

0,18 [0,08 - 0,40]

Генотип ММ

0,500

0,073

53,01

р<0,005

-

Генотип МТ

0,280

0,765

0,39 [0,16 - 0,92]

Генотип ТТ

0,220

0,162

2,59 [1,08 - 6,19]

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.