Investigation of the correlation of allele polymorphism of renin-angiotensin system genes, nitric oxide synthase and folate cycle with the severity of ischemic stroke

Full Text

Ишемический инсульт — важнейшая медико-социальная проблема, обусловленная высокой долей в структуре общей заболеваемости, инвалидизации и смертности [1]. Частота инсультов в России — одна из самых высоких в мире, она составляет 350–400 случаев на 100 тыс. населения [2]. Вследствие этого изучение механизмов развития инсульта и разработка методов защиты мозга, программ восстановления и функционального выздоровления после инсульта представляют собой важные научные направления современной клинической и экспериментальной неврологии [3].

В последние годы были проведены исследования, посвящённые поиску молекулярно-генетических маркёров острого нарушения мозгового кровообращения [4, 5]. Определение таких маркёров, отвечающих за наследственную предрасположенность к цереброваскулярным заболеваниям, обусловливающих тяжесть острой ишемии мозга, является одной из приоритетных задач современной науки [6, 7]. Среди множества генов-кандидатов, способных оказать влияние на развитие ишемического инсульта, можно выделить несколько групп: гены ренин-ангиотензиновой системы [8], гены продукции оксида азота [9], гомоцистеинового метаболизма [10].

По результатам проведённых исследований обнаружено значительное количество полиморфных вариантов генов, способствующих развитию церебральной сосудистой патологии, что позволяет говорить об их роли в инициации возникающих расстройств. Кроме того, представляют интерес не только механизмы, способствующие развитию заболевания, но и маркёры, определяющие более тяжёлое течение заболевания и неблагоприятный его прогноз. Тяжесть течения острой недостаточности мозгового кровообращения ишемического генеза может быть обусловлена как совместным вкладом независимо действующих, так и влиянием взаимодействующих полиморфных вариантов различных генов. Изучение генетических факторов, способных оказать влияние на течение острой ишемии мозга, — актуальная задача.

Целью настоящего исследования был анализ частоты полиморфных вариантов ряда генов, кодирующих протеины различных звеньев ренин-ангиотензиновой системы [AGT Thr174Met (rs4762), AGT Met235Thr (rs699), AGTR1 A1166C (rs5186)], эндотелиальных факторов [NOS3 C786T (rs2070744)], ферментов фолатного цикла [MTHFR C677T (rs1801133)] у пациентов с ишемическим инсультом различной степени тяжести.

Обследованы 98 пациентов с ишемическим инсультом, верифицированным по результатам магнитно-резонансной и компьютерной томографии головного мозга. Возраст обследованных больных составил 65±7,8 года. Тяжесть инсульта оценивали по шкале инсульта Национального института здоровья (NIHSS — от англ. National Institutes of Health Stroke Scale). Критериями исключения были наличие исходной декомпенсации соматического заболевания, хронических дегенеративных заболеваний нервной системы, перенесённые черепно-мозговые травмы, онкологический анамнез, острая или хроническая интоксикация.

Геномную дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) выделяли из лейкоцитов периферической крови реагентами «ДНК-экспресс кровь» (ООО НПФ «Литех», Россия) и «ДНК проба-ГС-Генетика» (ООО «НПО ДНК-технология», Россия) согласно инструкции производителя тест-системы. Типирование аллельных вариантов генов проводили методом полимеразной цепной реакции с детекцией продуктов амплификации в режиме реального времени реактивами НПО «Литех» (Россия) и ООО «НПО ДНК-технология» (Россия) на амплификаторе «DT-lite» (ООО «НПО ДНК-технология», Россия).

Пациенты в зависимости от тяжести мозгового инсульта были разделены на две группы. Первую группу составили 63 ­пациента с инсультом лёгкой и средней степени тяжести, от 4 до 14 баллов по шкале NIHSS. Во вторую группу вошли 35 пациентов с тяжестью инсульта от 15 до 22 баллов.

Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета программ Statistica 6.0. Для сравнения распределений частот генотипов и аллелей использован критерий χ2 (Пирсона). За критическую величину значимости (p) было принято значение 0,05.

Анализ распределения генотипов и аллелей генов AGT Thr174Met (rs4762), AGT Met235Thr (rs699), AGTR1 A1166C (rs5186), NOS3 C786T (rs2070744) у больных ишемическим инсультом различной степени тяжести не выявил статистически значимых различий.

Частота полиморфных вариантов гена MTHFR C677T (rs1801133) представлена в табл. 1.

 

Таблица 1. Распределение генотипов и аллелей полиморфных вариантов гена MTHFR C677T (rs1801133) у больных ишемическим инсультом различной степени тяжести

Ген	Генотипы, аллели	Первая группа (n=63)		Вторая группа (n=35)
		Абс.	%	Абс.	%
MTHFR C677T	С/С С/Т Т/Т С Т	25 38 — 88 38	40 60 — 70 30	17 17 1 54 16	49 49 2 51 49*

Примечание: * статистическая значимость различий по частоте аллелей MTHFR C677T между пациентами первой и второй групп (χ2=7,55; p=0,006).

 

Известно, что в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе при цереброваскулярной патологии, значительную роль играют гены-кандидаты, детерминирующие различные составляющие ренин-ангиотензиновой системы [4–7]. Последовательная активация различных звеньев этой системы начинается с ренина, который преобразует ангиотензиноген в неактивный предшественник ангиотензина II — ангиотензин I. Путём ограниченного протеолиза под действием протеолитических ферментов (ангиотензин-превращающего фермента, химазы) ангиотензин I превращается в ангиотензин II — основной эффекторный пептид ренин-ангиотензиновой системы.

Замена Thr на Met в кодоне 174 и Met на Thr в кодоне 235 гена AGT приводит к значительному повышению уровня ангиотензина II.

Ранее была показана ассоциация полиморфизма RS699 генотипа СС и аллеля С с риском формирования гипертонической болезни и развития инсульта [8]. В нашем исследовании анализ частоты полиморфных вариантов гена AGT у больных ишемическим инсультом различной степени тяжести не выявил статистически значимых различий в изучаемых группах пациентов. Вероятно, генотип СС и аллель С гена AGT могут увеличивать риск развития ишемического инсульта, но не влияют на тяжесть течения заболевания.

Реализация физиологических эффектов ангиотензина II происходит через рецепторы I и II типов. Наибольший интерес представляют рецепторы АТ1, поскольку их активация приводит к выраженному вазоконстриктивному, провоспалительному эффекту, что, вероятно, может оказывать влияние как на риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, так и на тяжесть их течения. Показано, что наличие аллеля 1166С гена AGTR1 увеличивает риск развития ишемической болезни сердца, ишемического инсульта, сердечной недостаточности и терминальной стадии почечной недостаточности, но не у пациентов с артериальной гипертензией [9]. Однако по результатам других исследователей данный полиморфизм не ассоциировался с риском развития инсульта [10]. Полученные нами результаты генотипирования не выявили ассоциации гена AGTR1 1166 и с тяжестью острой ишемии мозга.

Продукты гена эндотелиальной NO-синтазы (еNOS) опосредуют противовоспалительные, антипролиферативные эффекты, а также вазодилатацию. Выраженность физиологических эффектов фермента ­обусловлена заменой тимина на цитозин в положении 786, приводящей к снижению его экспрессии [11]. В отношении ассоциации полиморфизма гена eNOS с риском развития острой ишемии головного мозга получены противоречивые результаты. Так, в ряде исследований было показано отсутствие ассоциации этого полиморфизма с риском возникновения ишемического инсульта [12, 13]. Другими авторами выявлена взаимосвязь аллеля Т гена еNOS с вероятностью развития лакунарного инсульта [5]. В нашем исследовании полиморфизм гена NOS C786T не ассоциировался с тяжестью ишемического инсульта.

При изучении характера распределения генотипов и аллелей фермента метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) зарегистрировано более частое носительство аллеля 677Т во второй группе больных с тяжёлым вариантом течения ишемического инсульта. Известно, что наиболее распространённая генетически обусловленная причина гипергомоцистеинемии — замена цитозина на тимин в позиции 677 гена MTHFR. Гипергомоцистеинемия оказывает многокомпонентное патогенетическое действие: инициирует воспаление, усиливает свободнорадикальные процессы и эндотелиальную дисфункцию. Снижение концентрации гомоцистеина способствует профилактике развития острой недостаточности мозгового кровообращения [14]. Носительство аллеля 677Т гена MTHFR у ­изучаемой категории больных может ­обусловливать повышенный уровень гомоцистеина и оказывать неблагоприятное влияние на течение ишемического инсульта.

Вывод

Среди изученных полиморфных вариантов только полиморфизм C677T гена MTHFR достоверно связан с тяжёлым течением острой ишемии мозга. Использование в клинической практике рациональной системы профилактики, лечения и прогноза тяжести острой недостаточности мозгового кровообращения с учётом генетической предрасположенности позволит прогнозировать тяжесть заболевания.

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

O A Levashova

Penza Institute for Further Training of Physicians

Author for correspondence.
Email: olga.lewashowa@yandex.ru
Penza, Russia

N I Baranova

Penza Institute for Further Training of Physicians

Email: olga.lewashowa@yandex.ru
Penza, Russia

I G Zolkornyaev

Penza Institute for Further Training of Physicians

Email: olga.lewashowa@yandex.ru
Penza, Russia

References

Supplementary files