Перейти на главную страницу
Перевезенцев Олег Александрович
Генетическая гетерогенность
наследственной предрасположенности
к гипертонической болезни
03.00.15 - генетика
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва-2009
кандидат медицинских наук,
профессор Ситников Владимир Фёдорович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук,
профессор Петрин Александр Николаевич
доктор медицинских наук,
профессор Асанов Али Юрьевич
Ведущая организация:
Научно-исследовательский институт физико-химической медицины Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию.
Защита состоится «18» января 2010 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.072.10 при ГОУ ВПО РГМУ Росздрава по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО РГМУ Росздрава по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1
Автореферат разослан «28» ноября 2009 года
доктор медицинских наук, профессор Хамаганова И.В.
Сердечно-сосудистые заболевания являются бичом современной цивилизации и одной из основных причин смертности взрослого трудоспособного населения [WHO Expert Committee on Hypertension Control, 1996]. Важное место в группе сердечно-сосудистых патологий занимает гипертоническая болезнь, которая приводит к повреждению различных органов и снижает качество и продолжительность жизни [The sixth report of the Joint National Committee on defection, evaluation, and treatment of high blood pressure, 1997]. Данное обстоятельство обусловливает высокую актуальность изучения генетических основ предрасположенности к гипертонической болезни, поскольку позволит развить профилактику и лечение этого заболевания на принципиально новой основе.
Установление роли тех или иных наследственных факторов в значении риска ЭАГ можно сделать путём сравнительного исследования их взаимосвязи с различными формами артериальной гипертензии на выборках больных из одной популяции. При этом важным является изучение генов, представляющих основные звенья системы регуляции АД: ренин-ангиотезин-альдостероновой системы (РААС), система вазодилатации, системы симпатоадреналовой регуляции АД, а также системы транспорта липопротеидов низкой плотности. Существенной представляется пока ещё недостаточно изученная проблема возникновения ЭАГ в раннем возрасте. Ранний дебют болезни при детской и подростковой ЭАГ наиболее достоверно связан с генетическими причинами, так как роль факторов внешней среды, предрасполагающих к развитию ЭАГ у взрослых (гиподинамия, курение, алкоголизация и т.п.) в детском возрасте малозначительна [Eisenmann JC et al., 2009]. Выяснение роли генетических факторов возникновения ЭАГ у подростков и детей является исключительно важным для разработки терапии ЭАГ и профилактики развития болезни в семьях больных.
Другой важной задачей работы мы считали изучение роли генетических факторов в развитии ЭАГ у беременных женщин, что связано с возможностью трансформации ЭАГ беременных в преэклампсию и эклампсию, угрожающих жизни матери и плода [Homuth V, Dechend R, 2009].
В соответствие со сказанным, были сформулированы следующие цели и задачи исследования.
Целью данной работы является сравнительное изучение роли ряда генов в наследственной предрасположенности к развитию ЭАГ среди больных гипертонической болезнью различных возрастных групп и у беременных с гестационной артериальной гипертензией.
Для выполнения этой цели были поставлены следующие задачи
1) Провести сравнительное изучение ассоциации с артериальной гипертензией однонуклеотидных полиморфзмов (ОНП) в генах, функционирующих в основных путях регуляции артериального давления (AGT, ACE, ADRB2, NOS3 и APOE) среди взрослых, а также детей и подростков, больных гипертонической болезнью.
2) Изучить ассоциацию изучаемых генов с гестационной артериальной гипертензией и синдромом преэклампсии-эклампсии.
3) Изучить совместное влияние сочетаний исследуемых генов на риск возникновения указанных выше форм гипертонической болезни.
Обнаруженная генетическая гетерогенность наследственных факторов предрасположенности к различным формам гипертонической болезни позволяет использовать генетический анализ для идентификации различных форм гипертонической болезни на доклинической и ранней клинической стадии заболевания, что важно для определения тактики лечения, прогнозирования и реабилитации пациентов. Генетическая диагностика, основанная на различии генетических профилей определённых форм гипертонической болезни, позволит начинать лечебно-профилактические мероприятия в максимально ранние сроки, что улучшит качество лечения, а также позволит определять риск развития болезни в семьях больных.
1. У взрослых больных с ЭАГ (возраст от 21 до 55 лет) ассоциированы полиморфные варианты ID ACE, Arg16Gly ADRB2 и T-786C NOS3.
2. Генотипы полиморфизмов ID ACE и Arg16Gly ADRB2 сопряжены у взрослых больных с ЭАГ.
3.С синдромом преэклапсии-эклампсии ассоциирован вариант M235T гена AGT.
4.C изолированной гестационной артериальной гипертензией ассоциированы варианты ID ACE и Arg16Gly ADRB2. При начале заболевания до периода беременности ассоциации с изученными полиморфизмами не наблюдается.
5.С ЭАГ у детей и подростков ассоциирован полиморфный вариант Arg16Gly гена ADRB2.
В работе было исследовано 418 образцов ДНК крови, полученной у 108 взрослых пациентов с ЭАГ (возраст от 21 до 55 лет, средний возраст 33 года), 95 беременных женщин с симптомами артериальной гипертензии (возраст от 21 до 35 лет, средний возраст 28 лет) и 35 детей и подростков (возраст от 9 до 17 лет, средний возраст 14 лет). Контрольные группы включали в себя 99 взрослых мужчин и женщин без признаков ЭАГ (возраст от 23 до 56 лет, средний возраст 35 лет), 51 беременную женщину без признаков артериальной гипертензии (возраст от 21 до 33 лет, средний возраст 27 лет) и 30 детей и подростков без симптомов ЭАГ (возраст 8-16 лет, средний возраст 13 лет).
Генетические полиморфизмы четырёх выбранных генов изучались методом электрофореза в агарозном и полиакриламидном гелях с последующим документированием результатов для последующей статистической обработки.
В ходе работы проводились следующие процедуры: выделение ДНК, амплификация участков интереса изучаемых генов, проверка качества проведённой амплификации, собственно электрофоретический анализ амплифицированных продуктов и результирующая документация.
Для электрофоретического анализа исследуемых фрагментов ДНК применялись три метода в зависимости от гена: конформационный анализ однонитевой ДНК – т.н. SSCP, электрофорез в агарозном геле и электрофорез в полиакриламидном геле с предварительной обработкой фрагментов ДНК соответствующими эндонуклеазами (рестриктазами).
Основой статистической обработки в данной работе был χ2- анализ четырёхпольных таблиц распределения гено-и гаплотипов в норме и контроле. В качестве порога уровня значимости был выбран стандартный уровень P=0.05 (5%). В необходимых случаях использовали точный критерий Фишера. Вычисляли отношение шансов OR, характеризующее риск заболевания. Анализ сопряжённости проводили методом построения девятипольных таблиц сопряжённости вариантов генотипов (таблиц кросс-табуляции) определённых полиморфизмов с последующим χ2-анализом. В качестве порога уровня значимости был выбран стандартный уровень P=0.05 (5%).
Статистические расчёты были выполнены с помощью компьютерной программы STATISTICA 6.0
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Эссенциальная артериальная гипертензия взрослых
Анализ частот аллельных вариантов отдельных полиморфизмов
Проведенный анализ частот генотипов отдельных полиморфизмов относительно их ассоциации с ЭАГ у взрослых показал, что с данной формой ЭАГ ассоциированы варианты Arg16Gly гена ADRB2, ID гена ACE и T-786T гена NOS3 (таблицы 1-3).
Генотип |
OR (CI) |
P |
DD |
1.93 (1.07 – 3.47) |
<0.0046 |
ID |
0.81 (0.46 – 1.43) |
>0.4728 |
II |
0.53 (0.26 – 1.08) |
<0.0167 |
Генотип |
OR (CI) |
P |
Arg16Arg |
3.27 (1.79 – 5.97) |
<0.0001 |
Arg16Gly |
0.49 (0.28 – 0.88) |
<0.0153 |
Gly16Gly |
0.44 (0.20 – 1.00) |
<0.0475 |
Генотип |
OR |
P |
TT |
2.5 (1.39 – 4.54) |
<0.0021 |
TC |
0.36 (0.2 – 0.65) |
<0.0006 |
CC |
1.22 (0.6 – 2.5) |
>0.5844 |
Больные |
AA |
AG |
GG |
DD |
31 |
10 |
3 |
ID |
18 |
19 |
4 |
II |
4 |
7 |
3 |
Контроль |
AA |
AG |
GG |
DD |
12 |
10 |
4 |
ID |
8 |
27 |
10 |
II |
4 |
18 |
6 |
Результаты по сопряжению данных двух генетических вариантов в выборке взрослых пациентов с ЭАГ указывают на связь симпатоадреналовой системы и система РААС при развитии симпатоадреналовой ЭАГ. При этом, видимо, этиологическим фактором является первичный срыв симпатоадреналовой кратковременной регуляции АД, а нарушения в системе РААС являются c точки зрения патогенеза вторичными и приводят к срыву долговременных механизмов регуляции АД с развитием устойчивого повышения АД.
Показано также, что сочетание генотипа Arg/Arg с генотипом MQ приводит к модификации риска относительно одного генотипа Arg/Arg в сторону его понижения (OR = 2.7), тогда как сочетание его с генотипом QQ, напротив, приводит к модификации риска ЭАГ в сторону повышения (OR=4.41). Эти данные могут указывать на патогенетическую связь между симпатоадреналовой системой и системой метаболизма плазматических липидов при ЭАГ у взрослых. Если учесть тот факт, что генотипы PI-22M/PI-22Q в гене APOE не ассоциированы с симпатоадреналовым вариантом ЭАГ, можно предположить, что участие системы метаболизма липидов в этиопатогенезе классической ЭАГ зависит от степени активации симпатоадреналовой системы и является для неё некоторым модифицирующим фактором. В то же время, самостоятельно данная система в качестве одного из путей регуляции АД в этиопатогенезе симпатоадреналового варианта ЭАГ у взрослых не участвует.
Проведённый сравнительный анализ частот сочетания генотипов Arg/Arg-TT полиморфных вариантов Arg16Gly гена ADRB2 и T-786C гена NOS3 по отношению к сумме частот других генотипов в выборке больных ЭАГ и в контрольной выборке показал достоверное различие OR=7.36 (CI 3.34 – 16.3) (P< 0.0001). Таким образом, из выше приведённого анализа следует, что сочетание генотипов T-786T-Arg/Arg приводит к существенной модификации риска в сторону его повышения.
Исследование ассоциаций рассматриваемых нами полиморфных вариантов с детской и подростковой ЭАГ показало, что с данной формой ЭАГ ассоциирован полиморфный вариантArg16Gly в гене ADRB2 (таблица 6).
Генотип |
OR |
P |
Arg16Arg |
7.67 |
<0.0002 |
Arg16Gly |
0.23 |
<0.0052 |
Gly16Gly |
0.38 |
<0.1836 |
При гестационной артериальной гипертензии найдена ассоциация с этим заболеванием полиморфизмов ID в гене АCE и Arg16Gly в гене ADRB2 (таблицы 7 и 8).
Генотип |
OR (CI) |
P |
DD |
2.43 (1.25 – 4.74) |
<0.0081 |
ID |
0.6 (0.3 – 1.16) |
<0.1246 |
II |
0.62 (0.27 – 1.43) |
<0.2611 |
Генотип |
OR (CI) |
P |
Arg/Arg |
6.88 (3.35 – 14.09) |
<0.00001 |
Arg/Gly |
0.18 (0.08 – 0.4) |
<0.00001 |
Gly/Gly |
0.54 (0.2 – 1.37) |
>0.1883 |
Изолированную гестационную артериальную гипертензию по срокам манифестации можно подразделить на 2 подгруппы.
1)Собственно изолированная артериальная гипертензия, при которой стойкий гипертензивный синдром развивается в первый триместр беременности
2)Первичная гипертензия с гестационной модуляцией [Podymow T, August P, 2007]. Характеризуется манифестацией заболевания вне периода беременности, причём в гестационный период происходит увеличение АД.
Проведённый анализ ассоциации рассматриваемых генов подвыборки больных с первичной гипертензией с гестационной модуляцией показал следующие отличия её генетического профиля от генетического профиля изолированной гестационной артериальной гипертензии.
А.Отсутствие ассоциации с генотипами полиморфизма ID гена ACE и Arg16Gly гена ADRB2.
Б.Отсутствие достоверных отличий сочетания генотипов DD-Arg/Arg полиморфизмов ACE ID и ADRB2 Arg16Gly соответственно в выборке больных и в контрольной выборке (OR=0.6; P>0.5098).
Таким образом, для первичной гипертензией с гестационной модуляцией мы не нашли ассоциации с генами системы РААС и не обнаружили её связи с симпатоадреналовой системой. Можно предположить, что для данного варианта изолированной гестационной артериальной гипертензии основную роль играют другие механизмы регуляции АД, не связанные с РААС и симпатоадреналовой системой [Podymow T, August P, 2007].
Исследование ассоциации рассматриваемых нами полиморфных вариантов с синдромом преэклампсии-эклампсии показало, что с данный формой гипертонии беременных ассоциирован вариант TT полиморфизма M235T гена AGT (OR=4.75 (CI 2.36 – 9.56), P<0.0001). Данный результат говорит о том, что с синдромом преэклампсии-эклампсии, в отличие от изолированной гестационной артериальной гипертензии, ассоциирован другой ген, относящийся к РААС. Полученные нами данные сходны с исследованиями ассоциации полиморфизма M235T гена AGT с синдромом преэклампсии-эклампсии, которые были выполнены на выборках больных других европейских популяций [Zehra S et al., 2003; Roberts S et al., 2004 et al.].
Также показано достоверное отличие частоты сочетания генотипов DD-TT по полиморфизмам ID в гене ACE и M235T в гене AGT, соответственно, в исследуемой выборке и в контрольной выборке (OR=3.66; CI 1.62 – 8.27; P<0.0011). С физиологической точки зрения данный результат объясняется тем, что и АПФ, и AGT связаны в единую функциональную систему регуляции АД. Поэтому, несмотря на то, что для отдельных полиморфных вариантов мы обнаруживаем ассоциацию только для полиморфизма M235T в гене AGT, но не для ID в гене ACE, последний может оказывать модифицирующее влияние, так как скорость каскада реакций РААС в большей степени определяется активностью АПФ как фермента [Shah DM, 2007].
Заключение
Одной из основных целей данной работы являлось исследование генетической гетерогенности гипертонической болезни. Мы установили, что для изученных форм ЭАГ имеет место определённый генетический профиль ассоциации полиморфных вариантов исследованных нами генов. Обобщённо результаты представлены в таблице 9.
Клинико-биохимический вариант гипертонической болезни |
Результат ассоциации с полиморфным вариантом M235T гена AGT |
Результат ассоциации с полиморфным вариантом ID гена ACE |
Результат ассоциации с полиморфным вариантом Arg16Gly гена ADRB2 |
Результат ассоциации с полиморфным вариантом PI-22M/PI-22Q гена APOE |
Результат ассоциации с полиморфным вариантом T-786C гена NOS3 |
1. ЭАГ (симпатоадреналовая форма) |
_ |
+ |
+ |
_ |
+ |
2. Изолированная гестационная артериальная гипертензия |
_ |
+ |
+ |
_ |
_ |
3. Синдром преэклампсии-эклампсии |
+ |
_ |
_ |
_ |
_ |
4. Первичная гипертензия с гестационной модуляцией |
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
5. Детская ЭАГ (ранняя форма симпатоадреналовой ЭАГ) |
_ |
_ |
+ |
_ |
_ |
2) При ЭАГ у взрослых обнаружена ассоциация генотипов по изученным вариантам гена β2-адренэргического рецептора и гена ангиотензин-превращающего фермента (P<0,0262).
3) Риск развития ЭАГ у взрослых также определяется сочетанием полиморфизма Arg16Arg гена β2-адренэргического рецептора и полиморфизма PI-22Q/PI-22Q гена аполипопротениа E (OR=4.41; Р<0,0156).
4) Вероятность развития ЭАГ у взрослых существенно возрастает при сочетании полиморфных вариантов T-786Т гена эндотелиальной синтазы оксида азота и Arg16Arg гена β2-адренэргического рецептора (OR=7.36; P< 0.00001).
5) Возникновение тяжёлых осложнений при беременности с развитием синдрома преэклампсии-эклампсии ассоциировано с полиморфным вариантом T235T гена ангиотензиногена (OR=4.75; P<0.00001).
6) Развитие изолированной гестационной артериальной гипертензии у беременных чаще всего ассоциировано с полиморфными вариантами Arg16Arg гена β2-адренэргического рецептора и DD гена ангиотензин-превращающего фермента. В подгруппе, характеризующейся началом заболевания до периода беременности, ассоциации с изученными полиморфизмами не найдено.
7) Возникновение ЭАГ у детей и подростков в абсолютном большинстве случаев обусловлено полиморфным вариантом Arg16Arg гена β2-адренэргического рецептора (OR=7.67, P<0.0002).
8) Ассоциации этой особенности молекулярной структуры β2-адренэргического рецептора с другими изученными вариантами генов предрасположенности к ЭАГ не установлено, что позволяет считать гипертензию у детей и подростков результатом дисфункции симпатоадреналовой системы.
9) Определение генетических маркёров предрасположенности к развитию артериальной гипертензии в различных возрастных группах и у беременных является ключевым фактором в разработке этиопатогенетической терапии, ранней диагностики и профилактики гипертонической болезни.
Практические рекомендации
Изучение генетических маркёров предрасположенности к развитию ЭАГ у взрослых и детей является важнейшим фактором для профилактики заболевания в семьях больных. Особое внимание при этом должно быть уделено нормализации функций вегетативной нервной системы у детей. Дифференциация форм гипертонической болезни у беременных также имеет важное значение в определении прогноза течения беременности и выборе оптимального лечения.
Автор благодарит заведующего лабораторией молекулярной генетики сложно наследуемых заболеваний МГНЦ РАМН д.м.н., профессора Карпухина Александра Васильевича за лабораторную базу и научное консультирование данной работы, д.м.н., профессора кардиоревматологического отделении МНИИ Педиатрии и Детской Хирургии Росмедтехнологий Леонтьеву Ирину Викторовну за формирование выборки детей и подростков с ЭАГ и д.м.н. доцента кафедры поликлинической терапии М/ф ГОУ ВПО РГМУ Росздрава Орлову Наталью Васильевну за формирование выборки взрослых больных с ЭАГ с ранним дебютом.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1.Перевезенцев, О.А. Поспехова, Н.И. Файзуллин, Л.З. Карпухин, А.В. Ассоциация полиморфизма варианта гена β2-адрнеэргического рецептора с гипертонической болезнью//Медицинская генетика. – 2005. - N 6. - С.248.
2. Perevesentsev, O. A. Bortnikova, V. A. Strjuk, R. I. Karpukhin, A. V. Sitnikov, V. F. Different profiles of SNPs association with high arterial pressure syndromes//European Journal of Human Genetics. – 2007. - Vol.15. - Suppl.1. - P.193.
3. Перевезенцев, О. А. Карпухин, А.В. Мамедов, И.С., Ситников, В.Ф. Молекулярно-генетические факторы артериальной гипертензии у детей// Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2009. - N 1. - С. 18-27.
4. Шачнев, Е.Н. Перевезенцев, О.А. Мамедов, И.С. Глаговский, П.Б. Тогузов, Р.Т. Роль генотипирования полиморфизмов Arg16Gly гена β2-адренэргического рецептора и T786C гена NO синтазы 3 в дифференциальной диагностике ювенильной эссенциальной артериальной гипертензии у детей//Лабораторная медицина в свете Концепции развития здравоохранения России до 2020 года (труды научно-практической конференции (Москва, 28-30 сентября 2009 г)). - 2009. - Москва, Лабор.
5. Орлова, Н.В. Чукаева, И.И. Ситников, В.Ф. Перевезенцев, О.А. Полиморфизм генов APOA1 и APOE и особенности клинических проявлений ИБС//Вестник РГМУ. – 2009. - N 5. – C.7-11.
14 12 2014
1 стр.
Молекулярно-генетическое исследование наследственной предрасположенности к ракУ яичников
08 10 2014
1 стр.
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении “Медико-генетический научный центр” Российской академии медицинских наук
16 12 2014
1 стр.
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Медико-генетический научный центр» Российской академии медицинских наук
09 09 2014
3 стр.
С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации. Этот уровень изучают: биохимия, молекулярная
16 12 2014
1 стр.
Ад остается повышенным у 33-42% подростков, а у 17-26% аг приобретает прогрессирующее течение с формированием гипертонической болезни [2]
15 10 2014
1 стр.
По другому процесс наз мумификация. Причины тромбоз артерий нижней конечности на фоне атеросклероза или гипертонической болезни тромбоэмболия из левых отделов сердца
14 10 2014
1 стр.
Работа выполнена в гоу впо московская медицинская академия им. И. М. Сеченова и во Владимирском областном государственном учреждение здравоохранения «Областная клиническая больница
14 12 2014
4 стр.