The role of the genetic polymorphism determination in arterial hypertension pathogenesis with the aim of individualization medical therapy

Full Text

Артериальная гипертензия (АГ) является многофакторным заболеванием, существенную роль в патогенезе которого наряду с экзогенными факторами в настоящее время отводят генетическому полиморфизму. Генетический полиморфизм - это результат мутации, вследствие которого происходит замена одного нуклеотида на другой, это так называемые точечные однонуклеотидные полиморфизмы (single nucleotide polymorphism - SNPs). К настоящему времени выявлено более 1500 генов, продукты которых могут прямо или косвенно участвовать в сложном патогенезе АГ. Известно, что в большинстве случаев многофакторная природа АГ обусловлена генетическим полиморфизмом ренин-ангиотензин-альдостероновой (РААС) и брадикининовой систем. Эти заключения основываются на многочисленных исследованиях по изучению ассоциации АГ с полиморфными вариантами соответствующих генов [1]. При исследовании связи генетических факторов при АГ с особенностями течения, развитием осложнений и эффективностью терапии было показано, что наибольшее значение имели гены, кодирующие компоненты РААС [2]. Многочисленные исследования [3-9] подтверждают связь полиморфных маркеров генов ангиотензиногена (AGT), ангиотензиновых рецепторов 1-го типа (AGTR1), ангиотензиновых рецепторов 2-го типа (AGTR2) и альдостеронсинтетазы (CYP11B2) с наследственной отягощенностью по АГ. Однако ассоциация тех или иных полиморфных маркеров с АГ, выявленная в небольших популяциях, не всегда совпадает с данными, полученными в больших группах. Наблюдаются значительные расовые и этнические различия в частоте встречаемости генотипов и аллелей, что делает значимым исследование в различных популяционных группах. Выявление генов-кандидатов, кодирующих определенные звенья РААС, поможет оптимизировать выбор антигипертензивной терапии на начальных этапах лечения АГ в пользу препаратов, подавляющих активность ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Ряд исследований доказывают эффективность назначения антигипертензивных препаратов с учетом роли полиморфизма генов [10, 11]. Учитывая данные крупных метаанализов, ингибиторы АПФ (ИАПФ) вызывают доказанное снижение общей и сердечно-сосудистой смертности, сердечно-сосудистых осложнений (ССО) у пациентов с АГ и больных высокого риска [12, 13]. В России наиболее принимаемые пациентами антигипертензивные препараты относятся к классам ИАПФ (27,8%), b-адреноблокаторов (21,7%), диуретиков (15,7%), антагонистов кальция (11,3%) и блокаторов рецепторов ангиотензина II (10,7%), фиксированным комбинациям - 10,8% [14]. По данным фармакоэпидемиологических исследований АГ, наиболее широко применяемой является комбинация ИАПФ с диуретиком [15]. Тем не менее выбор антигипертензивного препарата для конкретного пациента нередко носит эмпирический характер. В связи с этим остается актуальным поиск новых маркеров, которые помогут в понимании механизмов развития заболевания и в выборе наиболее эффективной и индивидуальной терапии на начальном этапе лечения с целью уменьшения риска развития ССО в будущем. Цель исследования: изучить частоту распределения генотипов и аллелей SNPs 704 Т>С и 521 С>Т гена AGT, 1166 А>С гена AGTR1 и 1675 G>A гена AGTR2, 825 С>Т гена GNB3, 786 Т>С и 894 G>T гена NOS3 у пациентов при АГ и у здоровых лиц и оценить возможность подбора антигипертензивной терапии с учетом индивидуальных генотипических особенностей. Материалы и методы исследования В основу работы положены результаты исследования 44 больных АГ: 18 (40,9%) мужчин и 26 (59%) женщин, проходивших обследование и лечение в стационаре. Средний возраст больных составил 54,4±1,7 года, средняя длительность заболевания - 8,5±1,1 года. Диагноз АГ, степень и группа сердечно-сосудистого риска установлена на основании рекомендаций по АГ Всероссийского научного общества кардиологов. В настоящее исследование не включались лица с подозрением на вторичный характер АГ, с нестабильной стенокардией, инфарктом миокарда или инсультом, перенесенным менее 3 мес назад, клапанными пороками сердца, выраженной патологией печени и почек, а также с онкологическими заболеваниями. Контрольную группу составили 20 человек, не имеющих клинических проявлений АГ. Определение уровня артериального давления (АД) у больных АГ производили несколькими способами: в стационаре или во время контрольных визитов к врачу (клиническое АД), в условиях самоконтроля АД пациентами в течение дня (СКАД) и методом суточного мониторирования АД с помощью прибора «Bplab», Россия (СМАД). В комплекс динамического обследования больных были включены ультразвуковое исследование сердца (прибор Acuson-128X фирмы «Acuson Cоrporation», США) и определение жесткости стенки артерий (диагностический прибор VIASYS plus PCA2). Определение полиморфизма АГ осуществлялось на амплификаторе ДТ-96 (производство компании «ДНК-Технология», Россия) на основании полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. В результате исследования определяли 9 вариантов SNPs: ADD1 (G1378T) - кодирует a-субъединицу белка аддуцина, который регулирует активность (Na+, K+)-аденозинтрифосфатазы (натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы), участвующую в переносе ионов натрия и калия через мембрану эпителия почек. AGT (T704C), AGT (C521T) - кодируют белок ангиотензиногена, регулирующий образование ангиотензина II (АТ II), который является основным компонентом в реализации факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. AGTR1 (A1166C) - кодирует белок-рецептор к АТ II 1-го типа, активация которого приводит к вазоспазму, пролиферации гладкомышечных клеток и утолщению медии сосудистой стенки. AGTR2 (G1675A) - кодирует белок - рецептор к АТ II 2-го типа, активация которого приводит к вазодилатации, повышению натрийуреза, усилению апоптоза, сдерживающего пролиферативный эффект стимуляции AT1-рецепторов. CYP11B2 (C344T) - ген альдостеронсинтетазы - контролирует уровень альдостерона, который в свою очередь усиливает реабсорбцию натрия и воды в почках, что приводит к увеличению объема внеклеточной жидкости и объема циркулирующей крови. GNB3(C825T) - кодирует гуанин нуклеотидсвязывающий белок b3 (GNB3), b-субъединицу G-белка, который служит посредником передачи сигнала, контролирующего тонус сосудов и пролиферацию многих типов клеток, от рецептора в клетку. NOS3 (T786C), NOS3 (G894T) - ген эндотелиальной NO-синтазы - обеспечивает синтез оксида азота (NO) в эндотелии, который участвует в регуляции сосудистого тонуса, в процессах тромбообразования и атерогенезе. Статистический анализ данных проводили с помощью программы Statistica 10.0. Полученные результаты и их обсуждение Для оценки ассоциации соответствующих генов-кандидатов с повышением АД были обследованы 44 больных, из них 1-я степень АГ была выявлена у 7 (16%) человек, 2-я - у 20 (45%) человек, 3-я - у 17 (39%) человек. На фоне АГ у 12 (27%) больных имела место ишемическая болезнь сердца, у 5 (11%) - постинфарктный кардиосклероз, ранее перенесенное нарушение мозгового кровообращения наблюдалось у 2 (4,5%) пациентов. Многие пациенты имели отягощенный семейный анамнез по АГ (59%). Нами проведен анализ частоты встречаемости генов-кандидатов, их гетерозигот и мутаций гомозигот среди больных АГ. При оценке частоты распределения изученных нами генов (рис. 1) оказалось, что гены, кодирующие разные звенья РААС (AGT: 704, AGT: 521, AGTR1: 1166, AGTR2: 1675, CYP11B2: -344), встречались чаще генов-кандидатов, регулирующих эффекты эндотелиальных факторов (NOS3: -786, 894), участвующих в мембранном ионном транспорте и передаче рецепторного сигнала в клетку (гены GNB3: 825, ADD1: 1378). При этом у одного и того же пациента имело место сочетание нескольких полиморфных вариантов соответствующих генов, что, по мнению ряда авторов, является причиной резистентности к антигипертензивной терапии. Для оценки ассоциации полиморфных маркеров с АГ в рамках нашего исследования проведен анализ частоты встречаемости генов в выборке и у здоровых лиц. В табл. 1 представлены данные о частоте распределения генов-кандидатов, ассоциированных с АГ. При сравнении частоты распределения полиморфных маркеров соответствующих генов в исследуемых группах оказалось, что развитие АГ статистически достоверно ассоциировано с носительством генов, регулирующих различные звенья РААС: AGT 704, AGTR2 1675 и гена, регулирующего эффекты эндотелиальных факторов: NOS3 -786. В процессе исследования нами также проведен анализ частоты встречаемости генотипов и аллелей генов, ассоциированных с АГ (табл. 2). При сравнении частоты распределения генотипов и аллелей соответствующих генов оказалось, что достоверно более часто у больных АГ встречаются аллель C полиморфного маркера T704C гена AGT, генотип AA и аллель A полиморфного маркера G1675A гена AGTR2 и аллель C полиморфного маркера T786С гена NOS3. При анализе частот распределения генотипов и аллелей других генов-кандидатов достоверных различий в рамках данного исследования получить не удалось. Доказанное патогенетическое участие РААС в развитии АГ является обоснованием к применению ИАПФ как препаратов основного класса. Поскольку определение генетического полиморфизма у обследованных нами больных АГ позволило выявить носительство генов AGT, AGTR2, их гетерозигот и мутантных гомозигот, для последующего лечения был выбран комбинированный препарат периндоприл А 10 мг + индапамид 2,5 мг (Нолипрел А Би-форте, «Лаборатории Сервье», Франция), который наряду с антигипертензивным действием восстанавливает и улучшает эндотелиальную функцию. Учитывая данное свойство, больным АГ - носителям мутантного гена NOS3 -786 также был назначен данный препарат. В дальнейшее исследование были включены 30 больных АГ - 11 (37%) мужчин и 19 (63%) женщин. Их средний возраст составил 53,2±2,0 года. Предшествующая терапия представлена на рис. 2. Несмотря на то что до включения в исследование пациенты получали антигипертензивную терапию, исходный уровень клинического (офисного) АД был выше целевого. Через 6 мес антигипертензивной терапии фиксированной комбинацией периндоприла и индапамида значения клинического АД, СКАД и показатели СМАД достоверно снизились (табл. 3, 4), а целевого уровня АД достигли (в зависимости от условий измерения) 77-80% больных. Через 6 мес терапии Нолипрелом А Би-форте по данным ультразвукового исследования сердца у больных АГ регистрировалось статистически достоверное уменьшение толщины межжелудочковой перегородки на 8,7% (р=0,002), задней стенки на 5,4% (р=0,002) и индекса массы миокарда левого желудочка (ЛЖ) в среднем на 18,2±2,4 г/м2 (p=0,003). При оценке диастолической функции ЛЖ была выявлена положительная динамика показателей трансмитрального кровотока на фоне проводимой терапии. Так, у больных после лечения достоверно увеличивались скорость раннего наполнения ЛЖ на 6,4% (р=0,04) и отношение пиковых скоростей на митральном клапане на 6,3% (р=0,045) по сравнению с их исходными значениями, что свидетельствовало об улучшении диастолической функции ЛЖ на фоне терапии. Одним из важных аспектов патологического ремоделирования сердечно-сосудистой системы у больных АГ является повышение жесткости артериальной стенки. Классический маркер артериальной жесткости - скорость пульсовой волны (СПВ) - является независимым предиктором риска ССО. С этих позиций клинически значимым является факт снижения СПВ в группе больных АГ с 9,5±0,56 м/с до 8,0±1,05 м/с (р=0,002) через 6 мес терапии фиксированной комбинацией периндоприла и индапамида. Таким образом, определение SNPs, ассоциированных с риском развития АГ, может быть использовано для адекватного, патогенетически обоснованного подбора антигипертензивной терапии, что в свою очередь открывает новые возможности индивидуализации лечения больных АГ с целью повышения его эффективности. Выводы 1. У больных АГ наиболее часто встречается носительство полиморфных вариантов генов, контролирующих разные звенья РААС. 2. Носительство аллеля C полиморфного маркера T704C гена AGT, генотипа AA и аллеля A полиморфного маркера G1675A гена AGTR2 и носительство аллеля C полиморфного маркера T786C гена NOS3 ассоциировано с развитием АГ. 3. Выбор фиксированной комбинации периндоприла и индапамида по результатам определения генетического полиморфизма позволил обеспечить максимально выраженный антигипертензивный, кардио- и вазопротективный эффекты в исследуемой группе больных АГ. 4. Определение генетического полиморфизма у больных АГ дает возможность подбора максимально эффективной антигипертензивной терапии.

About the authors

N. V Drobotya

Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: drobotya@yandex.ru
344022, Russian Federation, Rostov-on-Don, per. Nakhichevanskii, d. 29

L. V Arutyunyan

Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: arutyunyan-1983@bk.ru
344022, Russian Federation, Rostov-on-Don, per. Nakhichevanskii, d. 29

A. A Pirozhenko

Rostov region federal state budget institution regional clinical hospital №2 of the Ministry of Health of the Russian Federation

344029, Russian Federation, Rostov-on-Don, ul. 1-i Konnoi Armii, d. 33

References

Supplementary files