Роль и значение ряда полиморфизмов генов у пациентов с аневризмой брюшной аорты

Полный текст

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АБА ― аневризма брюшной аорты

АГ ― артериальная гипертензия

АПФ ― ангиотензинпревращающий фермент

ДИ ― доверительный интервал

ИБС ― ишемическая болезнь сердца

ОШ ― отношение шансов

ПГ ― полиморфизмы генов

ХОБЛ ― хроническая обструктивная болезнь лёгких

Asn ― asparagine (аспарагин)

AGT ― angiotensin (ангиотензин)

Ala ― alanin (аланин)

APOЕ ― apolipoprotein E (аполипопротеин Е)

EDN1 ― endothelin-1 (эндотелин-1)

ITGA2 ― integrin alpha-2 (интегрин альфа-2)

Leu ― leucine (лейцин)

Lys ― lysin (лизин)

LpL ― lipoprotein lipase (липопротеиновая липаза)

Met ― methionine (метионин)

NOS3 ― nitric oxide synthase 3 (синтаза окисида азота 3)

OATP1B1 ― organic anion transporting polypeptide, 1B1 (полипептид, транспортирующий органические анионы)

Pro ― proline (пролин)

SELP ― P-selectin (P-селектин)

Ser ― serin (серин)

SLC01B1 ― solute carrier organic anion transporter family member 1B1 (член семейства переносчиков органических анионов 1B1)

Ter ― termination codon (терминирующий кодон)

Thr ― tryptophan (триптофан)

Val ― valin (валин)

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на длительную историю изучения этиопатогенеза аневризмы брюшной аорты (АБА) до настоящего времени многие факторы, влияющие на риск и течение заболевания, являются неизученными. Рядом исследований было показано, что у пациентов с АБА отмечается наличие нескольких сопутствующих заболеваний, которые в большинстве своем связаны с нарушением липидного обмена, эндотелиальной дисфункцией сосудов, артериальной гипертензией, сахарным диабетом [1, 2]. Однако их роль в патогенезе АБА еще изучается, а результаты носят дискуссионный характер. Кроме того, все большее значение в этиологии и развитии АБА придается наличию некоторых генетических полиморфизмов, в особенности факторов риска развития АБА [3–12]. При этом изучению полиморфизмов генов (ПГ), играющих определенную роль в течении ряда сопутствующих патологий при АБА, посвящено крайне мало научных исследований. В связи с этим нами были изучены некоторые ПГ у пациентов с АБА в аспекте их возможного влияния на патогенез заболевания.

Цель ― проанализировать наличие ассоциации аневризмы брюшной аорты с рядом полиморфизмов генов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России (протокол 11 от 11.05.2021) и зарегистрировано на платформе ClinicalTrials.gov. Все пациенты подписали письменное информированное согласие на участие в данном исследовании.

Выполнен анализ ПГ у 20 пациентов с АБА (исследуемая группа) и у 5 пациентов без АБА (контрольная группа). Из общего числа пациентов с АБА (исследуемая группа) было 18 (90%) мужчин, 2 (10%) женщины. В контрольной группе было 4 (80%) мужчины и 1 (20%) женщина. Средний возраст составил 68,1 ± 7,3 и 64,2 ± 7,2 года в исследуемой и контрольной группах соответственно.

В исследуемой группе было 17 (85%) курящих пациентов, основными сопутствующими заболеваниями являлись:

- ишемическая болезнь сердца (ИБС) у 11 (55%) пациентов;

- сахарный диабет у 1 (5%) пациента;

- атеросклероз сонных артерий / инсульт у 4 (20%) пациентов;

- заболевания периферических артерий у 9 (45%) пациентов;

- артериальная гипертензия (АГ) у 18 (90%) пациентов;

- аневризмы других локализаций у 6 (30%) пациентов;

- хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) у 1 (5%) пациентов;

- нарушение ритма у 4 (20%) пациентов.

В контрольной группе из 5 добровольцев лишь в одном случае было отмечено наличие АГ, других сопутствующих заболеваний выявлено не было.

Генетический статус пациентов изучался молекулярно-генетическим методом. Забор крови проводился из периферической вены. Анализу подвергалась геномная ДНК, выделенная из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента «ДНК-экспресскровь» (Литех, Российская Федерация). С образцом выделенной ДНК проводились две реакции амплификации с двумя парами аллель-специфичных праймеров, с определением трех типов заключений: гомозигота по аллели 1, гетерозигота, гомозигота по аллели 2. Выбор генов основывался на комплексном подходе в анализе этиологии и патогенеза АБА [3–14].

Проанализированы полиморфизмы следующих генов:

- лизин198аспарагин (англ.: lysine198asparagine; Lys198Asn) в гене эндотелин-1 (англ.: endothelin 1; EDN1);

- С-786Т в гене синтазы окиси азота 3 (англ: nitric oxide synthase 3; NOS3);

- лейцин28пролин (англ.: leucine28proline; Leu28Pro) в гене аполипопротеин Е (англ.: apolipoprotein E; APOЕ);

- валин174аланин (англ.: valin174alanin; Val174Ala) в гене члена семейства переносчиков органических анионов 1B1 (англ.: solute carrier organic anion transporter family member 1B1; SLC01B1);

- триптофан715пролин (англ.: tryptophan715 proline; Thr715Pro) в гене P-селектин (англ.: P-selectin; SELP);

- C807T в гене интегрин альфа-2 (англ.: integrin alpha-2; ITGA2);

- серин447терминирующий кодон (англ.: termination codon; serin447Ter) в гене липопротеиновой липазы (англ.: Lipoprotein lipase; LpL);

- триптофан174метионин (англ.: tryptophan174 methionine; Thr174Met) в гене ангиотензина 1 (англ.: angiotensin; AGT);

- Met235Thr в гене AGT.

Статистический анализ проводился на ПК с помощью «IBM SPSS Statistics 21» (IBM Corp., 1989–2012, USA). В работе представлены качественные показатели (факторы риска и аллели) в виде долей. Сравнение качественных показателей проводили с помощью критерия хи-квадрат (÷2) для произвольных таблиц. Использовали метод логистической регрессии (результаты представлены в виде отношения шансов (ОШ) с доверительным интервалом (ДИ)) и корреляционный анализ по Пирсону (результат представлен в виде коэффициента корреляции, r). Различия между группами считали статистически значимыми при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Сравнение групп по частоте наличия гомо- и гетерозигот в изучаемых группах по различным полиморфизмам приведены в таблице 1.

На основании результатов таблицы 1 нами было выявлено отсутствие статистически значимых различий ПГ и их частоты между исследуемой и контрольной группами.

В таблице 2 представлены результаты анализа наличия гомозиготных и гетерозиготных аллелей в исследуемой и контрольной группах.

На следующем этапе исследования было проанализировано возможное влияние ПГ на развитие АБА (табл. 3).

 

Таблица 1. Частота изучаемых полиморфизмов генов в исследуемой и контрольной группах

Полиморфизм в гене	Группы	Гомозигота по аллели 1, % (n)	Гетерозигота, % (n)	Гомозигота по аллели 2, % (n)
Lys198Asn в гене EDN1	Исследуемая, n = 20	80 (16)	15 (3)	5 (1)
	Контрольная, n =5	60 (3)	40 (2)	0
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = 1,71)
С-786Т в гене NOS3	Исследуемая, n =20	10 (2)	55 (11)	35 (7)
	Контрольная, n = 5	0	100 (5)	0
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = 3,52)
Leu28Pro в гене APOЕ	Исследуемая, n = 20	100 (20)	0	0
	Контрольная, n = 5	100 (5)	0	0
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = нет значения)
Val174Ala в гене SLC01B1	Исследуемая, n = 20	40 (8)	60 (12)	0
	Контрольная, n = 5	60 (3)	40 (2)	0
	р	> 0,05 (df =2; ÷2 = нет значения)
Thr715Pro в гене SELP	Исследуемая, n = 20	75 (15)	20 (4)	5 (1)
	Контрольная, n =5	60 (3)	40 (2)	0
	р	> 0,05 (df =2; ÷2 =1,04)
C807T в гене ITGA2	Исследуемая, n = 20	25 (5)	55 (11)	20 (4)
	Контрольная, n = 5	40 (2)	60 (3)	0
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = 1,34)
Ser447Ter в гене LpL	Исследуемая, n = 20	80 (16)	20 (4)	0
	Контрольная, n = 5	100 (5)	0	0
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = нет значения)
Thr174Met в гене AGT	Исследуемая, n = 20	10 (2)	90 (18)	0
	Контрольная, n = 5	0	100 (5)	0
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = нет значения)
Met235Thr в гене AGT	Исследуемая, n = 20	40 (8)	40 (8)	20 (4)
	Контрольная, n = 5	60 (3)	20 (1)	20 (1)
	р	> 0,05 (df = 2; ÷2 = 0,81)

 

Таблица 2. Наличие гомозиготных и гетерозиготных аллелей в исследуемой и контрольной группах

Аллели	Исследуемая группа, % (n)	Контрольная группа, % (n)	р
Гомозиготная 1	100 (9)	77,8 (7)	< 0,001 (df = 2; ÷2 = 16,7)
Гетерозиготная	88,9 (8)	77,8 (7)
Гомозиготная 2	55,6 (5)	11,1 (1)

 

Таблица 3. Влияние полиморфизма генов на развитие аневризмы брюшной аорты

Аллели	ОШ	95% ДИ для ОШ		р
		нижний	верхний
Lys198Asn в гене EDN1
Гомозигота по аллели 1	2,667	0,327	21,733	> 0,05
Гетерозиготный	0,265	0,030	2,318	> 0,05
Гомозигота по аллели 2	–	–	–	–
Val174Ala в гене SLC01B1
Гомозигота по аллели 1	0,444	0,060	3,285	> 0,05
Гетерозиготный	2,250	0,304	16,632	> 0,05
Гомозигота по аллели 2	–	–	–	–
Thr715Pro в гене SELP
Гомозигота по аллели 1	2,000	0,256	15,623	> 0,05
Гетерозиготный	0,375	0,046	3,056	> 0,05
Гомозигота по аллели 2	–	–	–	–
C807T в гене ITGA2
Гомозигота по аллели 1	0,500	0,064	3,906	> 0,05
Гетерозиготный	0,815	0,111	5,987	> 0,05
Гомозигота по аллели 2	–	–	–	–
Met235Thr в гене AGT
Гомозигота по аллели 1	0,444	0,060	3,285	> 0,05
Гетерозиготный	2,667	0,250	28,438	> 0,05
Гомозигота по аллели 2	1,000	0,086	11,588	> 0,05

Примечание: ОШ ― отношение шансов, ДИ ― доверительный интервал. Влияние показателей определяли ОШ, вычисленным методом логистической регрессии, а зависимость между показателями ― корреляционным анализом по Пирсону

 

Интересные данные были получены при проведении корреляционного анализа (рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Результаты корреляционного анализа (по Пирсону) между полиморфизмами генов у пациентов с аневризмой брюшной аорты (исследуемая группа).

Примечание: первое число ― коэффициент корреляции (r), второе ― статистическая значимость (p).

 

Рис. 2. Результаты корреляционного анализа (по Пирсону) между полиморфизмами генов у пациентов без аневризмы брюшной аорты (контрольная группа).

Примечание: первое число ― коэффициент корреляции (r), второе ― статистическая значимость (p).

 

Из данных, представленных на рисунках 1 и 2, следует, что значимые корреляции ПГ совпали в исследуемой и контрольной группах для взаимосвязи Ser447Ter в гене LpL и Leu28Pro (r = 0,70; p < 0,001) в гене APOE.

В исследуемой группе пациентов корреляционные связи были выявлены при полиморфизме Ser447Ter в гене LpL:

- прямые корреляционные связи с полиморфизмами Lys198Asn (r = 0,63; p < 0,001) в гене EDN1, Leu28Pro (r = 0,70; p < 0,001) в гене APOE и Thr715Pro (r = 0,63; p < 0,001) в гене SELP;

- обратная корреляционная связь с полиморфизмом С786Т (r = -0,35; p = 0,006) в гене NOS3.

Аналогичные результаты были получены относительно полиморфизма Leu28Pro в гене APOE:

- прямая корреляционная связь с Ser447Ter в гене LpL, Lys198Asn (r = 0,70; p < 0,001) в гене EDN1 и Thr715Pro (r = 0,63; p < 0,001) в гене SELP;

- обратная корреляционная связь с С786Т (r = -0,35; p = 0,006) в гене NOS3.

У полиморфизма Thr715Pro в гене SELP также наряду со связями Ser447Ter (r = 0,63; p < 0,001) в гене LpL и Leu28Pro в гене APOE имеется дополнительно прямая связь с Lys198Asn (r = 0,55; p < 0,001) в гене EDN1.

У полиморфизма Thr174Met в гене AGT получены:

- прямая корреляционная связь Val174Ala (r = 0,40; p = 0,002) в гене SLC01B1;

- обратная корреляционная связь с Leu28Pro (r = -0,35; p = 0,006) в гене APOE.

Стоит отметить, что у полиморфизма Met235Thr в гене AGT имеется:

- прямая корреляционная связь с Val174Ala (r = 0,33; p = 0,011) в гене SLC01B1;

- обратная корреляционная связь с C807T в гене ITGA2.

В контрольной же группе выявлены следующие корреляционные взаимосвязи:

- полиморфизм C807T в гене ITGA2 имеет две прямые связи с Lys198Asn (r = 0,70; p = 0,004) в гене EDN1 и Val174Ala в гене SLC01B1.

- полиморфизм Thr174Met в гене AGT имеет прямую связь с С786Т (r = 1,00; p < 0,001) в гене NOS3, Ser447Ter в гене LpL и Leu28Pro (r = 1,00; p < 0,001) в гене APOE.

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ представленных данных позволил выявить статистически значимые различия доминирования гомозиготных и гетерозиготных аллелей в основной и контрольной группах, что, возможно, оказывает влияние на возникновение АБА. Также установлено, что в контрольной группе полиморфизма по 2-й аллели нет, за исключением гена AGT (полиморфизм Met235Thr). Вместе с тем в литературе недостаточно отражены данные о доминировании аллелей, их роли в развитии АБА и связанных с ней факторов риска.

В работе A. Sethi, et al. среди 9100 женщин и мужчин из общей популяции Дании (54% имели АГ) в 41% и 12% случаев выявлены мутации Thr235 и Met174 соответственно; мутация Met174 всегда происходила на той же аллели, что и мутация Thr235. При многофакторном логистическом регрессионном анализе было установлено, что у женщин, гомозиготных по Thr235, по сравнению с женщинами, не являющимися носителями, ОШ для АГ составило 1,29 (95% ДИ 1,05–1,58); ОШ увеличивалось до 1,50 (от 1,15 до 1,96), если женщины также были гомозиготными по Thr174 (и неносителями Мет174). Женщины, гомозиготные по Thr235, также имели повышенный риск изолированного повышения систолического артериального давления (ОШ 1,37; 95% ДИ 1,02–1,84) и умеренного повышения артериального давления (ОШ 1,40; 95% ДИ 1,10–1,77). При этом авторы не обнаружили статистически значимой связи между повышенным артериальным давлением и генотипом у мужчин или между генотипом и систолическим артериальным давлением, диастолическим артериальным давлением или пульсовым давлением у обоих полов. Гомозиготность как по Thr235, так и по Thr174 была связана с 10% повышением уровня ангиотензиногена в плазме у обоих полов по сравнению с гомозиготностью по Met235 и Thr174 [6].

J. A. Staessen, et al. в своей работе показали, что по сравнению с гомозиготами ММ, гомозиготы ТТ и гетерозиготы М имели избыточный риск АГ в 31% и 11% случаев соответственно [7]. Как отмечается в исследовании J. C. Bis, et al., у пациентов с АГ, получавших фармакологическую терапию, генотип ангиотензиногена модифицировал связь ингибиторов ангеотензинпревращающего фермента (АПФ) с развитием инсульта, а риск инсульта, связанный с применением ингибитора АПФ, у участников с генотипом ThrThr (ОШ 0,37; 95% ДИ 0,14–0,99) был примерно на четверть меньше, чем у участников с копией аллеля Met235 (ОШ 1,44; 95% ДИ 0,88–2,35). Риск инфаркта миокарда, связанный с применением ингибитора АПФ, не зависел от генотипа ангиотензиногена Met235Thr [8]. Данный аспект имеет очень важную роль, в ранее опубликованном нами мультицентровом исследовании было установлено, что у пациентов с АБА частота АГ и ИБС достигала 80% и 77%, в то время как оптимальную медикаментозную терапию получали менее половины пациентов [2], при этом лишь часть из них получали комбинированную терапию, включающую ингибиторы АПФ.

Статистически значимые корреляции полиморфизмов в гене между исследуемой и контрольной группами совпали в зависимости Ser447Ter в гене LpL и Leu28Pro в гене APOE. Кроме того, в исследуемой группе пациентов наибольшие связи были выявлены при полиморфизме Ser447Ter в гене LpL: прямые связи с полиморфизмами Lys198Asn в гене EDN1. В мета-анализе C. Wang, et al. было выявлено, что полиморфизм LPL Ser447Ter был связан со значительным снижением риска ишемического инсульта, особенно подтипа атеросклеротического инсульта, как у представителей европеоидной расы, так и у жителей Восточной Азии, в то же время авторами сделано предположение, что полиморфизм Lys198Asn гена EDN1 связан с повышенным риском ишемического инсульта [9].

Наличие корреляции данных показателей в нашем исследовании у пациентов с АБА может свидетельствовать о повышенном риске кардиоваскулярных осложнений, однако требует дальнейшего изучения. Следует добавить, что у пациентов основной группы атеросклероз брахиоцефальных артерий/инсульт был выявлен в 20% случаев.

Важная прямая корреляция получена Leu28Pro в гене APOE и Thr715Pro в гене SELP. В этой связи необходимо указать на результаты мета-анализа G. Herrera–Maya, et al. [10], которые предоставляют эмпирические доказательства того, что генетические полиморфизмы SELP могут способствовать развитию ИБС, в т. ч. инфаркту миокарда. Таким образом, генетические полиморфизмы SELP могут быть потенциальными и практическими биомаркерами для ранней диагностики ИБС и инфаркта миокарда. В этой связи необходимо отметить, что в исследуемой группе полученных корреляций ИБС диагностирована в 11 (55%) наблюдениях.

Полученные нами данные демонстрируют, что наряду с Ser447Ter в гене LpL ещё имеются прямая корреляционная связь с Lys198Asn в гене EDN1 и Thr715Pro в гене SELP, что, по данным некоторых исследований, сочетается с наличием диабета и развитием инсульта [10, 11]. Вместе с тем в настоящее время имеются достаточно противоречивые сведения о влиянии диабета на патогенез АБА [2].

У полиморфизма Thr174Met в гене AGT имеется прямая связь с Val174Ala в гене SLC01B1. По данным A. Kalliokoski, et al., генетическая изменчивость генов может привести к межиндивидуальным различиям в фармакокинетике. В частности, однонуклеотидный полиморфизм (c.521T > C, p.Val174Ala) в гене SLCO1B1, кодирующем полипептид, транспортирующий органические анионы, 1B1 (англ.: organic anion transporting polypeptide, OATP1B1), вследствие чего снижается способность OATP1B1 транспортировать активную симвастатиновую кислоту в печень, приводя к увеличению ее концентрации симвастатиновой кислоты в плазме, что, в свою очередь, повышает риск развития симвастатин-индуцированной миопатии. Кроме того, в этом же обзоре показано, что полиморфизм SLCO1B1 также влияет на фармакокинетику многих статинов и противодиабетического препарата репаглинида, которые используются в лечении атеросклероза и диабета у пациентов с АБА для уменьшения риска кардиоваскурных осложнений. При этом у полиморфизма Met235Thr в гене AGT имеется прямая связь с Val174Ala в гене SLC01B1 [12].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам нашего исследования установлены статистически значимые различия в доминировании гомозиготных и гетерозиготных аллелей в исследуемой и контрольной группах. Установлено наличие прямых корреляции некоторых полиморфизмов ряда генов у пациентов с аневризмой брюшной аорты, что указывает на их возможную роль в развитии данной патологии и может являться скрининговым тестом для определения вероятности ее развития.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Финансирование. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов: Калмыков Е. Л. ― концепция и дизайн исследования, статистический анализ, анализ и интерпретация данных, написание текста; Сучков И. А. ― концепция и дизайн исследования, проверка критически важного интеллектуального содержания работы; Калинин Р. Е. ― концепция и дизайн исследования, проверка критически важного интеллектуального содержания работы, окончательное утверждение для публикации рукописи; Неъматзода О. ― анализ и интерпретация данных; Додхоев Д. С. ― статистический анализ, анализ и интерпретация данных. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Об авторах

Egan L. Kalmykov

Clinic for Vascular and Endovascular Surgery, Theodor Fontaine Medical Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: egan0428@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6784-2243
Scopus Author ID: 8623-8897

MD, Dr. Sci. (Med.)

Германия, Brandenburg

Игорь Александрович Сучков

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: suchkov_med@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1292-5452
SPIN-код: 6473-8662

д.м.н, профессор

Россия, Рязань

Роман Евгеньевич Калинин

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: kalinin-re@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0817-9573
SPIN-код: 5009-2318

д.м.н, профессор

Россия, Рязань

Окилджон Неъматзода

Республиканский научный центр сердечно-сосудистой хирургии

Email: sadriev_o_n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7602-7611
SPIN-код: 2408-9107

к.м.н.

Таджикистан, Душанбе

Джамшед Саидбобоевич Додхоев

Таджикский государственный медицинский университет имени Абуали ибни Сино

Email: jamshedsd@yandex.com
ORCID iD: 0000-0002-9228-8544
SPIN-код: 6609-4501

д.м.н., доцент

Таджикистан, Душанбе

Список литературы

Дополнительные файлы