Полиморфные аллельные варианты гена eNOS у больных с нарушениями сердечной проводимости

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/cardio.2014.10.26-31

17.10.2014
771

ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава РФ, 660022 Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1

В статье отражены результаты исследования роли полиморфизма 4а/4b гена эндотелиальной синтазы оксида азота в развитии таких нарушений проводимости сердца, как атриовентрикулярная блокада и синдром слабости синусного узла (СССУ). Обследованы 69 человек с атриовентрикулярными блокадами (36 мужчин и 33 женщины) и 90 с СССУ (33 мужчины и 57 женщин). Обследуемые разделены на группы в зависимости от типа нарушения проводимости и пола. В отдельные группы выделены пробанды с исследуемыми патологиями. Всем обследуемым проведены клинико-инструментальное кардиологическое обследование и молекулярно-генетическое исследование полиморфизмов гена eNOS. Во всех группах выявлены достоверное преобладание гомозиготного генотипа по более редкому аллелю 4b/4b и тенденция к уменьшению числа носителей распространенного аллеля 4a/4a.

Ген эндотелиальной NO-синтазы (eNOS) кодирует NО-синтазу III типа — фермент, необходимый для синтеза оксида азота (NO) в клетках эндотелия. Ген eNOS расположен в длинном плече 7-й хромосомы, локус 36 и состоит из 26 экзонов. В настоящее время описаны 11 видов полиморфизма гена eNOS, наиболее изученными являются полиморфизм 4a/b 4-го интрона, полиморфизм G894T (Glu298Asp) 7-го экзона и полиморфизм Т-786С промотора гена eNOS [1—3].

Проведенные ранее исследования показали, что наличие полиморфизмов гена эндотелиальной синтазы NO в геноме человека является предиктором развития таких заболеваний, как эссенциальная артериальная гипертония (АГ), инфаркт миокарда (ИМ), фибрилляция предсердий (ФП) [4—6]. Кроме того, полиморфные аллельные варианты гена eNOS служат маркерами дисфункции эндотелия у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) [7]. Образование эндотелиальной синтазы NO — важный компонент регуляции тонуса кровеносных и лимфатических сосудов, а также предупреждения тромбообразования. Известно, что NO угнетает пролиферацию гладких мышечных клеток, ингибирует агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию сосудов [8, 9]. В то же время NO участвует в активации циклоГМФ-зависимых протеинкиназ, открывающих ионные каналы кардиомиоцитов. Циркуляция ионов через мембрану кардиомиоцита обеспечивает функции возбудимости и проводимости сердечной мышцы. Следовательно, нарушение функционирования ионных каналов кардиомиоцита, вызванное недостаточным синтезом NO, может приводить к развитию различных нарушений проводимости сердца.

В этом аспекте ген eNOS представляет интерес в качестве потенциального генетического маркера нарушений проводимости сердца.

Цель исследования: изучить роль полиморфных аллельных вариантов гена eNOS в развитии первичных нарушений проводимости сердца: атриовентрикулярной блокады (АВБ) и синдрома слабости синусного узла (СССУ).

Материал и методы

Настоящее исследование было проспективным. Из базы данных кафедры внутренних болезней №1 Красноярского государственного медицинского университета (КрасГМУ ) были отобраны семьи с первичными нарушениями проводимости сердца. В исследовании участвовали пробанды и их родственники I, II и III степени родства. Всего в исследование были включены 159 человек.

Критерии включения в исследование: любой пол, любой возраст, проживание в Красноярске, подтвержденный диагноз АВБ различной степени и/или СССУ, способность выполнять необходимые процедуры, согласие на исследование.

Критерии исключения: проживание в других регионах Российской Федерации, нежелание выполнять протокол исследования или процедуры, неуточненный диагноз АВБ различной степени и/или СССУ, моногенные формы АВБ различной степени и/или СССУ, участие пациентов в других клинических исследованиях.

Группа АВБ: 69 человек (36 мужчин и 33 женщины), из них 36 пробандов. Группа СССУ: 90 человек (33 мужчины и 57 женщин), из них 29 пробандов. Группа контроля представлена популяционной выборкой из 220 человек (136 женщин и 84 мужчины), жителей Новосибирска, обследованных в рамках программы ВОЗ «MONICA». Средний возраст лиц группы контроля составил 37,2±0,4 года.

Все участники исследования подписывали информированное согласие, утвержденное локальным этическим комитетом КрасГМУ от 22.06.2009 г.

Исследование одобрено этическим комитетом КрасГМУ.

Всем пробандам и их родственникам проведено клинико-инструментальное кардиологическое обследование: клинический осмотр, электрокардиография (ЭКГ), холтеровское мониторирование ЭКГ, эхокардиография, велоэргометрия, а также молекулярно-генетическое исследование полиморфизма 4а/4b гена eNOS. Генотипирование 4а/4b полиморфизма гена eNOS проводили с помощью полимеразной цепной реакции в лаборатории медицинской генетики ФГБУ «НИИ терапии» СО РАМН Новосибирска.

Обследование контрольной группы включало социально-демографические характеристики, измерение антропометрических данных (рост, масса тела), опрос о курении, потреблении алкоголя (частота и типичная доза), уровне физической активности, измерение артериального давления, определение липидного состава крови (уровни общего холестерина, триглицеридов, холестерина липопротеидов высокой плотности), опрос на выявление стенокардии напряжения (Rose), ЭКГ покоя в 12 отведениях с оценкой по Миннесотскому коду, атропиновый тест для исключения СССУ.

Статистическую обработку данных выполняли с ис­поль­зованием пакета прикладных программ «Excel», «Statistica» и «SPSS 13». Качественные критерии представлены в виде процентных долей со стандартной ошибкой доли. Для определения статистической значимости различий между качественными признаками применяли критерий χ2. Если ожидаемые частоты были менее 5, то использовали точный критерий Фишера. Различия в распределении частот аллелей и генотипов изучаемых генов между группами оценивали посредством критерия χ2. Если объем выборки не превышал 5 случаев, применяли критерий Фишера. Относительный риск заболевания по конкретному аллелю или генотипу вычисляли как отношение шансов (ОШ). Для оценки ассоциации между определенными генотипами и риском развития заболевания оценивали ОШ по стандартной формуле ОШ=(a×d)/(b×c), где a — частота аллеля (генотипа) в выборке больных, b — частота аллеля (генотипа) в контрольной группе, c — сумма частот остальных аллелей (генотипов) в выборке больных, d — сумма частот остальных аллелей (генотипов) в контрольной выборке. OШ указано с 95% доверительным интервалом (ДИ). Критический уровень значимости (p) при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.

Результаты

Результаты анализа 4a/4b полиморфизма гена eNOS у больных АВБ и лиц контрольной группы представлены в табл. 1.

По результатам исследования установлено, что частота носителей гомозиготного генотипа по редкому аллелю (4b/4b) среди больных АВБ была выше, чем в контрольной выборке (р0,05). Частота носителей аллеля 4b гена eNOS среди больных АВБ (39,1%) была достоверно выше, чем среди лиц контрольной группы (15,9%; р

Частоты генотипов 4a/4b полиморфизма гена eNOS в популяции Новосибирска находились в равновесии Харди—Вайнберга. Частоты генотипов и аллелей, изученных геномных локусов в контрольной популяционной выборке, соответствуют данным по другим европеоидным популяциям.

Анализ частот аллелей в изучаемых группах позволил выявить отличие частоты аллелей в выборке женщин с АВБ от таковой контрольной группы. Распределение генотипов в группе женщин с АВБ и контрольной группе представлено на рис. 1. Гомозиготный генотип по более редкому аллелю 4b гена eNOS в группе женщин с АВБ (27,3%) встречался достоверно чаще, чем в контрольной группе (4,2%). Как и в группе в целом наблюдалось уменьшение числа носителей гомозиготного генотипа по распространенному аллелю 4a: (48,5%) в отличие от контрольной группы (68,8%). Число гетерозиготных носителей гена eNOS было примерно одинаковым в основной и контрольной группах — 24,2 и 27,1% соответственно (ОШ 0,291 при 95% ДИот 0,167 до 0,507; р

При анализе распределения частот аллелей 4a и 4b гена eNOS в группе женщин с АВБ установлено достоверное преобладание редкого аллеля 4b (39,4%) по сравнению с группой контроля (17,7%). В то же время аллель 4а встречался значительно реже — 60,6% в группе женщин с АВБ и 82,3% в контрольной группе (ОШ 0,784 при 95% ДИ от 0,368 до 1,669; р

Аналогичным образом проанализировано распределение частот генотипов и аллелей 4a/4b полиморфизма гена eNOS в группе мужчин с АВБ.

Гомозиготный генотип по более редкому аллелю 4b гена eNOS в группе мужчин с АВБ встречался достоверно чаще (25%), чем в группе контроля (2,4%), также наблюдалась аналогичная тенденция общей группы — уменьшение числа носителей гомозиготного генотипа по распространенному аллелю 4a (47,2%) в отличие от контрольной группы (73,4%). Количество гетерозиготных носителей гена eNOS было примерно одинаковым в основной и контрольной группах — 27,8 и 24,2% соответственно (ОШ 0,297 при 95% ДИ от 0,174 до 0,509; р

Анализ распределения частот генотипов и аллелей 4a/4b полиморфизма гена eNOS в подгруппе пробандов с АВБ (n=36) также показал уменьшение числа носителей генотипа 4а/4а (47,2%) по сравнению с группой контроля (71,4%) и значительное, почти в 7 раз, преобладание носителей генотипа 4b/4b — 22,2% по сравнению с группой контроля — 3,2% (ОШ 0,315 при 95% ДИ от 0,184 до 0,542; р

Анализ распределения частот генотипов и аллелей 4a/4b полиморфизма гена eNOS в подгруппе больных АВБ I степени (n=50) показал, что больные АВБ I степени значительно чаще имели гомозиготный генотип 4b/4b (30%) гена eNOS по сравнению с группой контроля (3,2%). Суммарная частота гетерозиготного генотипа (4a/4b) и гомозиготного генотипа (4b/4b) по редкому аллелю (носители других генотипов) у больных АВБ I степени была несколько выше (58%), чем в группе контроля (28,6%) (OШ 0,291 при 95% ДИ от 0,154 до 0,547; p

Помимо изучения вклада гена eNOS в развитие нарушения атриовентрикулярной проводимости проанализирована роль полиморфизма 4a/4b в генезе СССУ. Распределение частот генотипов и аллелей 4a/4b полиморфизма гена eNOS среди больных СССУ по сравнению с лицами контрольной группы представлено в табл. 2.

По результатам исследования установлено, что частота носителей гомозиготного генотипа по редкому аллелю (4b/4b) среди больных СССУ была выше, чем в контрольной выборке (р

Суммарная частота гетерозиготного генотипа (4a/4b) и гомозиготного генотипа (4b/4b) по редкому аллелю (носители других генотипов) была в 2 раза выше у больных СССУ (61,1%), чем в группе контроля (28,6%) (OШ 0,255 при 95% ДИ от 0,255 до 0,427; p

Больные СССУ также были разделены на подгруппы в зависимости от пола. Распределение генотипов 4a/4b полиморфизма гена eNOS среди женщин отражено на рис. 3.

В подгруппе женщин с СССУ носители редкого генотипа 4b/4b (26,3%) встречались в 6 раз чаще, чем в контрольной группе (4,2%), а также достоверно реже, чем в группе контроля, встречались носители распространенного аллеля 4а/4а (42,1 и 68,8% соответственно). Кроме того, установлено преобладание аллеля 4b среди женщин с СССУ (42,1%) по сравнению с контролем (17,7%) (OШ 0,260 при 95% ДИ от 0,166 до 0,408; p

Аналогично проанализировано распределение частот генотипов и аллелей гена eNOS в подгруппе мужчин с СССУ (рис. 4).

В подгруппе мужчин с СССУ носители редкого генотипа 4b/4b (39,4%) встречались в 16 раз чаще, чем в контрольной группе (2,4%), а также достоверно реже встречались носители гомозиготного генотипа по распространенному аллелю 4а/4а (33,3%) по сравнению с группой контроля (73,4%) (см. рис. 4). Аллель 4b также был преобладающим среди мужчин с СССУ (53%) по сравнению с контролем (14,5%) (OШ 0,168 при 95% ДИ от 0,097 до 0,298; p

Пробанды с СССУ были выделены в отдельную подгруппу (n=29). В подгруппе пробандов с СССУ носители редкого генотипа 4b/4b (27,6%) встречались в 8 раз чаще, чем в контрольной группе (3,2%), а также достоверно реже встречались носители распространенного генотипа 4а/4а (41,4%) по сравнению с группой контроля (71,4%). Аллель 4b также был преобладающим среди пробандов с СССУ (43,1%) по сравнению с контролем (15,9%) (OШ 0,250 при 95% ДИ от 0,140 до 0,446; p

Суммарная частота гетерозиготного (4a/4b) и гомозиготного (4b/4b) генотипов по редкому аллелю (носители других генотипов) у пробандов с СССУ была выше (58,6%), чем в группе контроля (28,6%) (OШ 0,283 при 95% ДИ от 0,128 до 0,627; p

Обсуждение

В европейской популяции аллель 4b гена еNOS встречается значительно чаще, чем аллель с 4а повторами. Распределение частот аллелей в популяции составляет соответственно 4b/4b — 0,41, 4b/4a — 0,46 и 4а/4a — 0,13. У австралийских европеоидов и японцев, гомозиготных по аллелю еNOS 4а, уровень нитратов и нитритов в крови, напрямую связанный со скоростью выработки NO эндотелием сосудов, достоверно выше, чем у лиц с генотипом 4b/4b.

Это свидетельствует о потенциальной роли генотипа 4a/4a как фактора риска развития заболеваний, сопровождающихся нарушением нормальной выработки NO [10]. Установлено, что полиморфизм Glu298/Asp гена eNOS является маркером дисфункции эндотелия у больных ИБС. Снижение выработки NO приводит к изменению сосудистой стенки, что может инициировать атерогенез и атеро-тромбоз [7, 11]. Нарушение регуляции сосудистого тонуса, вызванное мутацией гена eNOS, связано с риском развития эссенциальной АГ. При этом установлено, что полиморфизмы G894T и 4b/a имеют значение в развитии АГ у азиатов, а полиморфизм Т-786C — у европеоидов [5, 12, 13].

Кроме того, в ряде исследований показано, что патологические генотипы eNOS играют роль в развитии таких заболеваний, как ИМ, ФП, сахарный диабет 1-го типа, открытоугольная глаукома [4, 6, 14, 15].

Группой украинских ученых обследованы дети с брадиаритмиями. Выявлены достоверные различия по полиморфизму Т786С промотора гена еNOS. Частота патологического аллеля С среди детей составила 34,5% у гетерозигот и 15,8% у гомозигот по сравнению с 45,8 и 7,14% в контрольной группе. При этом число патологических гомозигот в группе детей с аритмиями в 2,2 раза превышало таковое в контрольной группе [16].

Заключение

Результаты проведенного исследования показывают, что в группе больных с атриовентрикулярными блокадами (как среди мужчин, так и среди женщин) имеется статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа по более редкому аллелю 4b/4b и снижение частоты носителей распространенного аллеля 4a/4a гена еNOS. Кроме того, отмечено значимое преобладание носителей более редкого аллеля 4b гена еNOS в группе больных с атриовентрикулярными блокадами.

Аналогичная тенденция наблюдается среди больных с синдромом слабости синусного узла: преобладание носителей редкого генотипа 4b/4b и аллеля 4b во всех группах обследуемых по сравнению с контрольной группой.

Список литературы

1. Alvarez R., Gonzalez P., Batalla A. et al. Association between the NOS3 (-786 T/C) and the ACE (I/D) DNA genotypes and earlycoronaryarterydisease. Nitric Oxide 2001;4:335—343.
2. Casas J.P., Bautista L.E., Humphries S.E., Hingorani A.D. Endothelial nitric oxide synthase genotype and ischemic heart disease: meta-analysis
of 26 studies involving 23028 subjects. Circulation 2004;11:
1309—1359.
3. Marsden P.A., Heng H.H., Scherer S.W. et al. Structure and chromosomal localization of the human constitutive endothelial nitric oxide synthase gene. J Biol Chem 1993;23:17468—17478. ТАК??
4. Пархоменко А.Н., Кожухов С.Н., Лутай Я.М. и др. Полиморфизм T-786C промотора гена эндотелиальной NO-синтазы: связь
с эффективностью тромболитической терапии у пациентов с острым инфарктом миокарда. Украин Мед Часопис 2008;4: http://www.umj.com.ua/article/magazine/66.
5. Niu W., Qi Y. An updated meta-analysis of endothelial nitric oxide synthase gene: three well-characterized polymorphisms with hypertension. PLoS One 2011;9:236—242.
6. Shul'man V.A., Nikulina S.Iu., Dudkina K.V. et al. Polymorphisms of α-2-β-adrenergic receptor and endothelial NO-synthase genes in patients
with atrial fibrillation. Kardiologiia 2011;8:51—54.
7. Saini V., Bhatnagar M.K., Bhattacharjee J. Association of endothelial dysfunction with endothelin, nitric oxide and eNOS Glu298Asp gene polymorphism in coronary artery disease. Dis Markers 2011;4:210—215.
8. Досенко В.Є., Загорій В.Ю., Мойбенко О.О., Пархоменко О.М. Патофизиологические аспекты генетического полиморфизма эндотелиальной NO-синтазы Физиол журн Киев 2002;6:86—89.
9. Мoйбенко О.О., Сагач В.Ф., Шаповал Л.М. и др. Роль эндотелия и биологически-активных веществ эндотелиального происхождения в регуляции кровообращения и деятельности сердца. Физиол журн Киев1997;43:3—7.
10. Adachi T., Wang X.L. Association of extracellular-superoxide dismutase phenotype with the endothelial constitutive nitric oxide synthase polymorphism. FEBS Lett 1998;433;160—166.
11. Yoshimura M., Yasue H., Nakayama M. et al. A missense Glu298Asp variant in the endothelial nitric oxide synthase gene is associated
with coronary spasm in the Japanese.Human Genetics 1998;103:61—65.
12. Яковлева О.И., Вахрамеева Н.В., Ларионова В.И. и др. Полиморфизм гена эндотелиальной NO-синтазы и структурно-функциональное состояние крупных сосудов у больных гипертонической болезнью
с гипертрофией левого желудочка. Артер гипертенз 2005;11: http://old.consilium-medicum.com/media/gyper/05_03/195.shtml
13. Li Y.Y. Endothelial nitric oxide synthase G894T gene polymorphism and essential hypertension in the Chinese population: a meta-analysis involving 11,248 subjects. Intern Med 2011;19:50. 2090—2099.
14. Battelino N., Sebestjen M., Keber I. et al. Endothelial nitric oxide synthase T(-786)C polymorphism in children and adolescents with type 1 diabetes and impaired endothelium-dependent dilatation. Horm Res Paediatr 2011;4:2406—248.
15. Kang J.H. et al. Reproductive factors and NOS3 variant interactions
in primary open-angle glaucoma. Mol Vis 2011;17: 2544—2549.
16. Волосовец А.П., Кривопустов С.П., Мороз Т.С. Роль полиморфизма
в гене eNOS в развитии кардиальных дизритмий у детей. I конгресс Федерации педиатров районов СНД «Дети и общество: проблемы здоровье, развитие и питание». Киев 2009;33.

Об авторах / Для корреспонденции

Сведения об авторах:
ГОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава РФ Кафедра внутренних болезней No1
Чернова А.А. - к.м.н., ассистент кафедры.
Никулина С.Ю. - д.м.н., проф., зав. кафедрой.
Третьякова С.С. - студентка 6 курса лечебного факультета.
ФГБУ Научно-исследовательский институт терапии СО РАМН, Новосибирск
Воевода М.И. - член-корр. РАМН, директор Института.
Кафедра ортопедической стоматологии
Чернов В.Н. - к.м.н., ассистент кафедры.
Лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний
Максимов В.Н. - зав. лабораторией.
E-mail: anechkachernova@yandex.ru

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь