Фарматека №1-2 / 2023
Роль полиморфизма генов коллагена в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы
Уральский государственный медицинский университет, Екатеринбург, Россия
Обоснование. Коллагеновые волокна – основной компонент большинства видов соединительной ткани, коллаген – наиболее распространенный белок в организме человека. Наиболее распространенные типы коллагена, обеспечивающие эластичность и жесткость ткани при регулярной механической нагрузке, – I и III. Субстратной основой изменений стенки сосудов являются врожденные или приобретенные изменения коллагена.
Цель исследования: охарактеризовать современное понимание роли полиморфизма генов коллагена в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Методы. Статьи отбирались в поисковых системах системах PubMed, Google Scholar в период с февраля по май 2022 г. Для поиска использованы следующие ключевые слова: полиморфизм, коллаген, сосудистые заболевания, однонуклеотидный полиморфизм (SNP).
Результаты. Однонуклеотидные полиморфизмы rs2621215 в промоторных регионах генов 7q22.1 могут влиять на уровень экспрессии коллагена, повышая риск развития сосудистых аневризм.
Полиморфизм гена α1-цепи коллагена I типа COL1A1 (17q21.31 – q22) приводит к развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы, связанных с повышением артериальной жесткости. Повышенная жесткость сосудов связана с дисфункцией эндотелия, повышением активности ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Это приводит к усилению синтеза ангиотензина II и активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС). Следствием нарушения функции эндотелия может быть не только снижение продукции NO, но и его ускоренная деградация и ремоделирование сосудов. Препараты, увеличивающие образование NO, такие как небиволол, позволяют уменьшать жесткость крупных артерий, снижать центральное АД, а также оказывают благоприятное воздействие на упругоэластические свойства артерий, что в свою очередь может приводить к снижению сердечно-сосудистого риска.
Тканевые эффекты ингибиторов АПФ восстанавливают функцию эндотелия, подавляют пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток, нейтрофилов и мононуклеарных клеток, снижают свободнорадикальное окисление. Воздействие на эндотелиальную дисфункцию, вероятно, связано с восстановлением метаболизма брадикинина.
Ген COL1A2 кодирует про-α2-цепи коллагена типа I, тройная спираль которого также состоит из двух α1-цепей и одной α2-цепи. Мутации в этом гене связаны с синдромом Элерса–Данло сердечно-клапанного типа. Мутации в гене COL3A1 вызывают сосудистый тип синдрома Элерса–Данло. При данном типе больные часто умирают внезапно из-за разрыва крупных артерий, аневризм сосудов вследствие уменьшения содержания нормального коллагена типа III в стенке сосуда.
Полиморфизм гена COL3A1 может влиять на прочность и растяжимость коллагеновых волокон и тем самым изменять качество соединительной ткани.
Заключение. Нарушение синтеза коллагена, и структуры и механических свойств сосудистой стенки может служить основной причиной сосудистых катастроф и реализовываться независимо от наличия традиционных факторов риска.
Введение
Коллагеновые волокна – основной компонент большинства видов соединительной ткани, а коллаген – наиболее распространенный белок в организме человека. Коллагеновые белки составляют не менее 25% общей массы белков организма [1]. На данный момент выделено 28 типов коллагена, объединенных в суперсемейство коллагеновых белков благодаря присутствию в их макромолекуле протяженных трехспиральных («коллагеновых») доменов [2, 3]. Каждая молекула коллагена включает 3-α-цепи. Всего в организме человека синтезируется более 40 различных α-цепей, каждая из которых кодируется отдельным геном, различные комбинации которых экспрессируются в разных тканях [1–5].
Суперсемейство коллагеновых белков в зависимости от их макромолекул, структуры, формирующихся из них надмолекулярных образований, свойств и функций, подразделяются на два семейства: волокнообразующие (фибриллярные) и не образующие волокна (нефибриллярные коллагены) [4]. Семейство фибриллярных коллагенов включает 5 типов: коллагены 1-го, 2-го, 3-го, 5-го и 11-го типов, нефибриллярные – остальные 23 типа.
В коллагене 1-го типа значительно выше содержание оксипролина, лизина, оксилизина и отрицательно заряженных аминокислот [3, 6].
Цель исследования: охарактеризовать современное понимание роли полиморфизма генов коллагена в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Методы
Поиск статей проводился в поисковых системах PubMed, Google Scholar в период с февраля по май 2022 г. Ключевые слова для поиска: полиморфизм, коллаген, сосудистые заболевания, однонуклеотидный полиморфизм (SNP). Всего найдено 64 полнотекстовые публикации после исключения дублирующих работ и несоответствующих целям исследования, к использованию в работе принято 37 источников, одобренных всеми соавторами.
Коллаген структур сердечно-сосудистой системы и его физиологическая роль
Наиболее распространенные типы коллагена, обеспечивающие эластичность и жесткость ткани при регулярной механической нагрузке, – I и III, содержание которых в межклеточном веществе тканей сердечно-сосудистой системы находится в пределах 86 и 11% соответственно [6, 7].
В норме подтипы коллагена в тканях сердца распределяются следующим образом: коллаген 1-го типа – 55%, 3-го – 15–40%, 4-го типа – менее 5%. Распределение подтипов коллагена в эндотелии артерий: 1-й – 70%, 2-й – 25%, 5-й – 1–2%. Коллаген 1-го типа определяет жесткость ткани из-за большего диаметра волокон [6, 8].
В последнее время большое внимание уделяется изучению жесткости сосудистой стенки как одного из важнейших механизмов развития кардиоваскулярной патологии. Субстратной основой изменений стенки сосудов являются врожденные или приобретенные изменения различных структур соединительной ткани: волокон, коллоида межклеточного вещества, эндотелия, микроциркуляторного русла и капилляров, которые часто встречаются у лиц с признаками дисплазии соединительной ткани [6, 9].
Показатели жесткости артерий – независимые предикторы неблагоприятного сердечно-сосудистого прогноза (коронарных событий, нарушений мозгового кровообращения, общей и сердечно-сосудистой смертности) как при отдельных нозологиях, так и в общей популяции [9, 10]. Повышенная жесткость артерий является более значимым предиктором развития сердечно-сосудистых осложнений, чем возраст, гипертрофия левого желудочка, повышенный холестерин и глюкоза [11].
Показатель жесткости зависит от строения сосудистой стенки...
