The Role Of Renin-Angiotensin-Aldosterone System Genes Polymorphisms In Pathogenesis Of Diastolic Dysfunction In Patients With Arterial Hypertension
- Authors: Grenaderova M.1, Izmozherova N.V.2, Kudryavtseva E.V.2, Shambatov M.A.2, Popov A.A.2, Zornikov D.L.3, Vikhareva A.A2, Kornilov D.O.4, Tryapicin M.A.4, Behter A.A.4, Simarzina V.M.4
-
Affiliations:
- ФГБОУ ВО УГМУ МИНЗДРАВА РОССИИ
- Ural State Medical University
- Ural State Medical University, Ministry of Health of Russia
- ФГБОУ ВО УГМУ МЗ РФ
- Section: Original study articles
- Submitted: 29.09.2024
- Accepted: 10.03.2025
- Published: 15.03.2025
- URL: https://cardiosomatics.ru/2221-7185/article/view/636375
- DOI: https://doi.org/10.17816/CS636375
- ID: 636375
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
ВВЕДЕНИЕ
По данным Всемирной организации здравоохранения сердечно-сосудистые заболевания являются одной из ведущих причин смерти во всем мире, забирая жизни около 17 миллионов людей в год, в том числе осложнения артериальной гипертензии (АГ) приводят к 9,4 млн случаев смерти в мире ежегодно. По данным эпидемиологических исследований около 40% взрослого населения планеты страдает АГ и с увеличением возраста количество больных существенно возрастает [1].
АГ является многофакторным заболеванием, однако в настоящее время пристального внимания заслуживают ранее малоизученные генетические полиморфизмы, представляющие собой замену одного нуклеотида на другой и получило название точечных однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism –SNPs (ОНП)). Среди генетических факторов в возникновении АГ ведущую роль занимают полиморфизмы ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС). Анализ связи генетических полиморфизмов у лиц, страдающих АГ, и клинико-патологических особенностей течения заболевания с оценкой эффективности терапии продемонстрировал наибольший вклад генов, кодирующих компоненты РААС [2].
Основные компоненты этой системы — ренин, ангиотензиноген (AGT), ангиотензинпревращающий фермент (ACE), ангиотензин II (АII), альдостерон. Биосинтез альдостерона контролируется ренин-ангиотензиновой системой, ионами калия, предсердным натрийуретическим гормоном, адренокортикотропным гормоном и дофамином, а катализирует синтез альдостерона из дезоксикортикостерона ген альдостеронсинтазы (CYP11B2) [3]. Ренин, воздействуя на AGT, превращает его в малоактивный ангиотензин–I (АI). Далее АI подвергается действию ACE, в результате чего образуется высокоактивный октапептид — АII, который, связываясь с рецепторами ангиотензина II 1 типа (AGTR1) в различных органах и тканях, приводит к интенсивной вазоконстрикции артерий и артериол, выделению альдостерона из клубочковой зоны коры надпочечников, и указанные эффекты вызывают повышение артериального давления. Активация РААС также приводит к выделению провоспалительных цитокинов, увеличению количества активных форм кислорода за счет повышения активности фермента NAD(P)-H-оксидазы и ряду долговременных эффектов, таких как пролиферация гладкомышечных клеток артериальной стенки, гипертрофия кардиомиоцитов, кардиосклероз [4].
Несколько исследований установили связь полиморфизмов генов AGT, ACE, AGTR1, AGTR2 и альдостеронсинтетазы (CYP11B2) с наследственной отягощенностью по АГ. Кроме того, выявлена ассоциация полиморфизмов этих генов с развитием АГ [5].
В настоящее время характер влияния полиморфизмов генов РААС на возникновение, течение АГ и диастолической дисфункции (ДД) остается не до конца выясненным. Однако уже сейчас ряд исследований продемонстрировал эффективность персонифицированного подхода в выборе антигипертензивных препаратов с учетом роли полиморфизма генов [6, 7]. Таким образом, изучение полиморфизмов генов-кандидатов, отвечающих за реализацию механизмов РААС, в будущем оптимизирует для лечащих врачей выбор антигипертензивной терапии на начальных этапах терапии АГ.
Цель исследования - оценить частоту выявления однонуклеотидных полиморфных вариантов генов ренин-ангиотензин-альдостероновой и их вклад в развитие диастолической дисфункции.
Материалы и методы
Дизайн ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено кросс-секционное исследование.
Критерии СООТВЕТСТВИЯ
Критерии включения: постменопауза продолжительностью не менее 5 лет, артериальная гипертензия, наличие подписанного информированного добровольного согласия на участие в исследовании.
Критерии невключения: наличие искусственного водителя ритма, сердечная недостаточность IV функционального класса, признаки развития острого или обострения хронического инфекционного заболевания, острый инфаркт миокарда в анамнезе или выявление зон гипокинезии при проведении эхокардиографии, реваскуляризация миокарда в анамнезе, нарушение мозгового кровообращения в анамнезе, наличие психических и когнитивных расстройств, затрудняющих контакт,
Критерии исключения: отказ от участия в исследовании.
Продолжительность исследования
Исследование проводилось в период с сентября 2022 года по июль 2024 года.
Условия ПРОВЕДЕНИЯ
На условиях добровольного информированного согласия включено 87 женщин, находящихся в постменопаузе, обратившихся на амбулаторный прием кардиолога, медиана возраста которых - 67 (65÷70) лет.
Основной исход исследования
Выявление диастолической дисфункции.
Методы Регистрации исходов
Сбор анамнеза произведен по специально подготовленной оригинальной карте исследования.
Верификация диастолической дисфункциии (ДД) ЛЖ проводилась по значениям трансмитрального потока с использованием показателей максимальной скорости раннего диастолического наполнения (Е) и предсердной систолы (А), времени замедления раннего диастолического наполнения (DT) [8].
Диастолическую дисфункцию (ДД) определяли при наличии трех любых критериев из четырех: скорость движения медиальной части митрального кольца в раннюю диастолу e’ (септальная) <7 см/с и/или e’ (боковая) <10 см/с; Е/e’>14; индексированный объем ЛП> 34 мл/м2; скорость трикуспидальной регургитации >2,8 см/с [9].
Для проведения молекулярно-генетического анализа использованы образцы ДНК, выделенные из периферической венозной крови. Полиморфизмы оценивались методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ). Геномная ДНК из цельной венозной крови (пробирки с ЭДТА) выделена с помощью набора «ПРОБА-ОПТИМА МАКС» («ДНК-технология», Россия) в соответствии с инструкцией производителя. Амплификации выполнялась с использованием набора реагентов «КардиоГенетика Гипертония» («ДНК-технология», Россия) на амплификаторе детектирующем ДТпрайм5 («ДНК-Технология», Россия) с использованием программного обеспечения того же производителя. Исследованные гены представлены в таблице 1.
Таблица 1. Исследуемые ОНП.
Table 1. The studied SNPs.
Ген | Полиморфизм | rs | Продукт гена |
ADD1 | G1378T | rs4961 | Альфа-субъединица белка аддуцина |
AGT | T704C | rs699 | Про-ангиотензиноген |
AGT | C521T | rs4762 | Про-ангиотензиноген |
AGTR1 | A1166C | rs5186 | Рецептор к ангиотензину II 1-го типа |
AGTR2 | G1675A | rs1403543 | Рецептор к ангиотензину II 2-го типа |
CYP11B2 | 344 C/T | rs1799998 | Альдостерон синтаза |
GNB3 | C825T | rs5443 | Бета-3-субъединица G-белка |
NOS3 | 786 T/C | rs2070744 | Эндотелиальная синтаза азота 3-го типа |
NOS3 | G894T | rs1799983 | Эндотелиальная синтаза азота 3-го типа |
АНАЛИЗ В ПОДГРУППАХ
В группу 1 включили 56 пациенток с верифицированной диастолической дисфункцией, в группу 2 включили 31 пациенток без диастолической дисфункции левого желудочка.
ЭТИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА
Протокол исследования одобрен локальным Этическим комитетом ФГБОУ ВО УГМУ на заседании №7 от 21.10.2022 г. Исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинской Декларации.
Статистический анализ
Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета «STATISTICA 13.0» (№ лицензии JPZ904I805602ARCN25ACD-6).
Для оценки статистической значимости различий между исследуемыми группами использовали непараметрический критерий Манна – Уитни. Различия и корреляции признавались значимыми при уровне p <0,05. Для оценки различий по качественным показателям использовали критерий χ2-Пирсона, различия считали статистически значимыми при р<0,05) и рассчитывали отношение шансов (ОШ) с 95 % доверительным интервалом (95 % ДИ).
Для всех пропорций также были вычислены двусторонние точные 95% ДИ. Существенность разности долей определялась с помощью свободно распространяемой программы MOVER-D (by Professor Robert Newcombe).
Было оценено соответствие распределения генотипов вышеуказанных генов закону Харди– Вайнберга. Для всех генов распределение аллелей соответствовало равновесию Харди–Вайнберга.
Межгенные сочетания оценивались с помощью метода многофакторного уменьшения размерности (англ. Multifactor dimensionality reduction, MDR) с использованием соответствующего программного обеспечения (MDR версии 3.0.2, http://www.epistasis.org/ mdr.html.)
РЕЗУЛЬТАТЫ
Участники исследования
Клиническая характеристика обследованных пациенток представлена в таблице 2.
Медиана возраста пациентов, включенных в 1 и 2 группу, статистически не различалась (p=0,83) и составила 74,5 (71,5÷76) года и 74 (69÷77) года соответственно.
По основным клиническим характеристикам и структуре антигипертензивной терапии значимых различий не выявлено.
Таблица 2. Клиническая характеристика пациенток, включенных в исследование
Table 2. Clinical characteristics of patients included in the study
Показатель | Вся выборка (n=87) | Группа 1 (n=56) | Группа 2 (n=31) | χ2 ;p | |
Возраст, лет | 74 (71÷76) | 74,5 (71,5÷76) | 74 (69÷77) | 0,83 | |
Стадия гипертонической болезни, n (%)
| |||||
1 стадия | 30 | 20 | 10 | 0,08;0,93 | |
2 стадия | 53 | 34 | 19 | 0,03;0,86 | |
3 стадия | 4 | 2 | 2 | 0,06;0,94 | |
Степень артериальной гипертензии, n (%) |
|
|
|
| |
1 степень | 36 | 22 | 14 | 0,09;0,76 | |
2 степень | 40 | 28 | 12 | 0,62;0,43 | |
3 степень | 11 | 6 | 5 | 0,18;0,67 | |
Фибрилляция предсердий, n (%) | 7 | 6 | 1 | 0,61 ;0,43 | |
Сахарный диабет 2 типа, n (%) | 17 | 13 | 4 | 0,77;0,38 | |
| 4 (3÷5) | 4 (3÷5 | 4 (2÷4) | 0,13 | |
Адреномедуллин | 310,9 (161,2÷463,1) | 299,15 (125,15÷443,85) | 343,2 225,7÷477,7) | 0,17 | |
Ренин | 133 (126,8÷137,8) | 132,95 (128,95÷138,45) | 134,1 (124,6 ÷ 137,6) | 0,35 | |
NT-proBNP | 83,75 (74,29÷122) | 87,045 (75,485÷129,4) | 82,5 (73,77÷113,6) | 0,22 | |
Глюкоза, ммоль/л | 5,3 (4,7÷5,88) | 5,395 (4,75÷5,915) | 5,28 (4,45÷5,7) | 0,27 | |
Общий холестерин, ммоль/л | 4,89 (4,2÷5,6) | 4,89 (4,13÷5,565) | 4,8 (4,5÷5,7) | 0,46 | |
ЛПВП, ммоль/л | 1,42 (1,28÷1,7) | 1,425 (1,29÷1,67) | 1,45 (1,23÷1,7) | 0,64 | |
ЛПНП, ммоль/л | 1,9 (1,6÷2,3) | 1,9 (1,595÷2,175) | 1,87 (1,7÷2,4) | 0,53 | |
ТГ, ммоль/л
| 1,5 (0,99÷1,885) | 1,42 (0,99÷1,965) | 1,58 (1,11÷1,8) | 0,94 | |
Креатинин, ммоль/л | 80 (74,5÷87,3) | 80,00 (76,00÷87,00) | 76 (72÷87,1) | 0,29 | |
Мочевина, ммоль/л | 5,3 (4,9÷6) | 5,10 (4,90÷6,00) | 5,4 (4,9÷ 6) | 0,76 | |
Структура терапии | |||||
иАПФ (n) | 8 | 2 | 6 | 4,21; 0,021* | |
АРАII | 79 | 54 | 25 | 4,21; 0,021* | |
β-Адреноблокаторы | 21 | 14 | 7 | 0,00; 0,99 | |
АКК | 70 | 43 | 27 | 0,77; 0,38 |
Примечание. АКК – антагонисты кальциевых каналов дигидропиридинового ряда, АРАII – антагонисты рецепторов к ангиотензину-II 1 типа, иАПФ – ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, ЛПВП - липопротеины высокой плотности, ЛПНП - липопротеины низкой плотности, ТГ – триглицериды, NT-proBNP - N-terminal prohormone of brain natriuretic peptide, n – number
Note. ACC - dihydropyridine calcium channel antagonists, APAII - angiotensin II type 1 receptor antagonists, ACEI - angiotensin-converting enzyme inhibitors, HDL - high-density lipoproteins, LDL - low-density lipoproteins, TG - triglycerides, NT-proBNP - N-terminal prohormone of brain natriuretic peptide, n - number
Таким образом, по основным клиническим параметрам группы были сопоставимы между собой.
Основные результаты исследования
Результаты анализа распределения генотипов в исследуемых группах (включая общую и доминантную модели) представлены в таблице 3. В ходе текущего исследования не было выявлено статистически значимых различий в полиморфных вариантах генотипов.
Таблица 3. Распределение частот полиморфных генотипов в исследуемых группах (общая и доминантная модели).
Table 3. Distribution of polymorphic genotype frequencies in the groups examined (general and dominant models).
Ген, полиморфизм | Генотип | Группа 1 (n=56) | Группа 2 (n=31) | χ2 | p | ОШ (95% ДИ) OR (95% CI) |
ADD1, G1378T
| GG | 37 (0,66) | 24 (0,77) | 0,75 | 0,39 | 0,57 (0,21-1,55) |
GT | 16 (0,29) | 5 (0,16) | 1,08 | 0,30 | 2,08 (0,68-6,37) | |
TT | 3 (0,05) | 2 (0,06) | 0,07 | 0,79 | 0,82 (0,13-5,20) | |
GT+TT | 19 (0,34) | 7 (0,23) | 0,75 | 0,39 | 1,76 (0,64-4,82) | |
AGT, T704C
| TT | 14 (0,25) | 4 (0,13) | 1,12 | 0,29 | 2,25 (0,67-7,56) |
TC | 20 (0,36) | 18 (0,58) | 4,05 | 0,045 | 0,40 (0,16-0,99) | |
CC | 22 (0,39) | 9 (0,29) | 0,52 | 0,47 | 1,58 (0,61-4,06) | |
TC+CC | 42 (0,75) | 27 (0,87) | 1,12 | 0,29 | 0,78 (0,28-2,17) | |
AGT, C521T
| CC | 38 (0,68) | 19 (0,61) | 0,15 | 0,70 | 1,33 (0,53-3,33) |
CT | 17 (0,30) | 10 (0,32) | 0,03 | 0,95 | 0,91 (0,36-2,35) | |
TT | 1 (0,02) | 2 (0,06) | 0,28 | 0,60 | 0,06 (0,02-3,03) | |
CT+TT | 18 (0,32) | 12 (0,39) | 0,15 | 0,70 | 0,78 (0,35-1,87) | |
AGTR1, A1166C
| AA | 33 (0,59) | 13 (0,42) | 1,69 | 0,20 | 1,39 (0,59-3,28) |
AC | 18 (0,32) | 14 (0,45) | 0,95 | 0,33 | 0,58 (0,23-1,42) | |
CC | 5 (0,09) | 4 (0,13) | 0,06 | 0,81 | 0,66 (0,16-2,67) | |
AC+CC | 23 (0,41) | 18 (0,58) | 1,68 | 0,19 | 0,50 (0,21-1,23) | |
AGTR2, G1675A | GG | 27 (0,48) | 13 (0,42) | 0,11 | 0,74 | 1,29 (0,53-3,12) |
GA | 11 (0,20) | 9 (0,29) | 0,53 | 0,47 | 0,60 (0,22-1,65) | |
AA | 18 (0,32) | 9 (0,29) | 0,003 | 0,95 | 1,16 (0,44-3,01) | |
GA+AA | 29 (0,52) | 18 (0,58) | 0,11 | 0,74 | 0,78 (0,32-1,88) | |
CYP11B2, 344C/T
| CC | 11 (0,20) | 12 (0,39) | 2,81 | 0,09 | 0,39 (0,15-1,03) |
CT | 28 (0,50) | 14 (0,45) | 0,04 | 0,84 | 1,21 (0,50-2,93) | |
TT | 17 (0,30) | 5 (0,16) | 1,45 | 0,23 | 2,27 (0,74-6,90) | |
CT+TT | 45 (0,80) | 19 (0,61) | 2,81 | 0,09 | 2,59 (0,97-6,87) | |
GNB, C825T
| CC | 27 (0,48) | 13 (0,42) | 0,22 | 0,64 | 1,29 (0,53-3,12) |
CT | 23 (0,41) | 15 (0,48) | 0,19 | 0,67 | 0,74 (0,31-1,80) | |
TT | 6 (0,11) | 3 (0,10) | 0,05 | 0,83 | 1,12 (0,26-4,83) | |
CT+TT | 29 (0,52) | 18 (0,58) | 0,11 | 0,74 | 0,78 (0,32-1,88) | |
NOS3, 786 T/C
| TT | 25 (0,45) | 17 (0,55) | 0,47 | 0,49 | 0,66 (0,28-1,60) |
TC | 26 (0,46) | 9 (0,29) | 1,84 | 0,18 | 2,12 (0,83-5,40) | |
CC | 5 (0,09) | 5 (0,16) | 0,43 | 0,51 | 0,51 (0,14-1,92) | |
TC+CC | 31 (0,55) | 14 (0,45) | 0,47 | 0,49 | 1,51 (0,62-3,64) | |
NOS3, G894T | GG | 35 (0,63) | 13 (0,42) | 2,63 | 0,11 | 2,31 (0,94-5,65) |
GT | 17 (0,30) | 14 (0,45) | 1,32 | 0,25 | 0,53 (0,21-1,31) | |
TT | 4 (0,07) | 4 (0,13) | 0,25 | 0,62 | 0,52 (0,12-2,24) | |
GT+TT | 21 (0,38) | 18 (0,58) | 2,63 | 0,1 | 0,43 (0,18-1,06) |
Результаты анализа, проведенного с помощью мультипликативной модели. представлены в таблице 4. По данным мультипликативной модели установлено, что аллель T полиморфизма 344 C/T гена CYP11B2 в группе 1 выявлялся значимо чаще.
Таблица 4. Распределение частот полиморфных аллелей в исследуемых группах (мультипликативная модель).
Table 4. Distribution of polymorphic alleles frequencies in the groups examined (multiplicative model).
Ген, полиморфизм | Аллель | Группа 1 (n=56) | Группа 2 (n=31) | χ2 | p | ОШ (OR) (95% ДИ) OR (95% CI) |
ADD1, G1378T
| G | 90 (0,80) | 53 (0,85) | 0,77 | 0,38 | 0,70 (0,30-1,62) |
T | 22 (0,20) | 9 (0,15) | ||||
AGT, T704C
| T | 78 (0,70) | 49 (0,79) | 1,34 | 0,29 | 0,61 (0,29-1,27) |
C | 34 (0,30) | 13 (0,21) | ||||
AGT, C521T
| C | 93 (0,83) | 48 (0,77) | 0,49 | 0,48 | 1,43 (0,66-3,09) |
T | 19 (0,17) | 14 (0,23) | ||||
AGTR1, A1166C
| A | 84 (0,75) | 40 (0,65) | 1,66 | 0,20 | 1,65 (0,84-3,24) |
C | 28 (0,25) | 22 (0,35) | ||||
AGTR2, G1675A
| G | 83 (0,74) | 44 (0,71) | 0,07 | 0,79 | 1,17 (0,59-2,34) |
A | 29 (0,26) | 18 (0,29) | ||||
CYP11B2, 344 C/T
| C | 50 (0,45) | 38 (0,61) | 4,45 | 0,035 | 0,51 (0,27-0,96) |
T | 62 (0,55) | 24 (0,39) | ||||
GNB, C825T
| C | 77 (0,69) | 41 (0,66) | 0,03 | 0,85 | 1,13 (0,58-2,18) |
T | 35 (0,31) | 21 (0,34) | ||||
NOS3, 786 T/C
| T | 77 (0,69) | 35 (0,56) | 2,12 | 0,15 | 1,70 (0,89-3,22) |
C | 35 (0,31) | 27 (0,44) | ||||
NOS3, G894T
| G | 87 (0,78) | 40 (0,65) | 2,87 | 0,091 | 1,91 (0,97-3,80) |
T | 25 (0,22) | 22 (0,35) |
При помощи метода MDR проведена оценка межгенных взаимодействий. Наиболее эффективной двухлокусной моделью является модель, включающая полиморфизм T704C (rs699) гена AGT, кодирующего про-ангиотензиноген и полиморфизм 344C/T (rs1799998) гена CYP11B2, кодирующего альдостеронсинтазу (рис.1).
Рисунок 1. Двухлокусная модель, отражающая межгенные взаимодействия в развитии диастолической дисфункции.
Примечание. Темно-серые квадраты - сочетания, повышающие риск, светло-серые квадраты - сочетания, снижающие риск; столбцы слева - группа 1, столбцы справа - группа 2.
Figure 1. Two-locus model reflecting intergenic interactions in the development of diastolic dysfunction.
Note. Dark gray squares are combinations that increase risk, light gray squares are combinations that decrease risk; columns on the left are group 1, columns on the right are group 2.
Эффективность модели оценена с помощью сбалансированной точности предсказания. Сбалансированная точность - 67% (х2 = 9,18; р < 0,0001; ОШ = 4,09; 95 % ДИ = 1,61-10,41), чувствительность способа - 66,1 %, специфичность - 67,7 %.
Модель, включающая полиморфизм G1675A (rs1403543) гена AGTR2, кодирующего рецептор к ангиотензину II 2-го типа, полиморфизм 344C/T (rs1799998) гена CYP11B2, кодирующего альдостеронсинтазу и полиморфизм G894T (rs1799983) гена NOS3, кодирующего эндотелиальную синтазу азота 3-го типа оказалась наиболее эффективной среди трехлокусных (рисунок 2).
Рисунок 2. Трёхлокусная модель, отражающая межгенные взаимодействия в развитии диастолической дисфункции.
Примечание. Темно-серые квадраты - сочетания, повышающие риск, светло-серые квадраты - сочетания, снижающие риск; столбцы слева - группа 1, столбцы справа - группа 2.
Figure 1. Three-locus model reflecting intergenic interactions in the development of diastolic dysfunction.
Note. Dark gray squares are combinations that increase risk, light gray squares are combinations that decrease risk; columns on the left are group 1, columns on the right are group 2.
Эффективность модели была оценена с использованием метода сбалансированной точности предсказаний. Сбалансированная точность достигла 76% (χ² = 22,33; p < 0,0001; ОШ = 10,00; 95% ДИ = 3,61–27,67). Чувствительность модели составила 80,4%, а специфичность — 71,0%.
Графическое изображение характера взаимодействия полиморфных локусов при ДД у пациентов с артериальной гиперетнзией представлено на рисунке 3.
Рисунок 3. Граф генетических полиморфизмов (по схеме Фрюхтерман-Рейнгольда). На рёбрах графа представлены значения межгенной энтропии, а на узлах — значения энтропии для каждого отдельного гена.
Figure 3. Graph of genetic polymorphisms (Fruchterman-Reingold scheme). The edges of the graph represent the values of intergenic entropy, and the nodes represent the values of entropy for each individual gene.
Для создания данной модели применялся метод энтропического моделирования []. Показатель энтропии отражает степень влияния отдельных генотипов и их комбинаций на проявление клинического фенотипа, при этом наибольшее воздействие оказывают показатели с самым высоким уровнем энтропии
При оценке энтропии установлено, что наиболее весомый вклад в развитие ДД вносит полиморфизм 344C/T (rs1799998) гена CYP11B2 (I =3,67 %). Наибольшим синергичным эффектом обладают комбинации полиморфизма G1378T (rs4961) гена ADD1 и полиморфизма T704C (rs699) гена AGT (I =3,37%) и полиморфизма T704C (rs699) гена AGT и полиморфизма 786 T/C (rs2070744) гена NOS3 (I =2,26 %).
ОБСУЖДЕНИЕ
Резюме основного результата исследования
В нашем исследовании было продемонстрировано влияние межгенных взаимодействий на развитие диастолической дисфункции, выявлены наиболее значимые из . Для оценки риска развития ДД были построены двух- и трехлокусные модели.
Исследования, посвященные оценке влияния полиморфизмов генов РААС на развитие ДД и АГ многочисленны, однако, эти исследования посвящены изучению влияния каждого полиморфизма РААС отдельно, без учета межгенных взаимодействий. При этом, клинический фенотип формируется под действием множества генетических и средовых факторов, что приводит к снижению роли каждого отдельного полиморфизма [10].
Обсуждение основного результата исследования
Хроническая сердечная недостаточность, в основе которой и лежит ДД, является полигенным заболеванием. Исследование полиморфизмов и взаимодействий между генами может значительно углубить наше понимание этиологии и патофизиологических механизмов ХСН. Это, в свою очередь, позволит более эффективно выявлять группы риска, а также разрабатывать индивидуализированные меры профилактики и лечения, адаптированные к конкретным генетическим особенностям пациентов [11].
Достоверно известно, что изменение формы левого желудочка происходит по причине гипертрофии кардиомиоцитов, гипертрофии и гиперплазии интерстициальных клеток и эндотелия, что со временем приводит к увеличению массы и объема нормальных структур сердца [12]. Установлено, что развитие разных типов ремоделирования связано не только с повышенной гемодинамической нагрузкой, но и с влиянием на сердце многочисленных нейрогуморальных факторов, степень активности которых может быть генетически детерминирована [13]. Так, ген ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ) был найден на 17-й хромосоме человека. Самый изученный его полиморфизм представлен инсерцией либо делецией 287 пар нуклеотидов, что детерминирует примерно 47% вариабельности уровня ангиотензин-превращающего фермента в плазме и ассоциируется с проявлениями артериальной гипертензии, гипертрофической кардиомиопатии, ишемической болезни сердца. Известно, что генотип D/D является фактором риска внезапной сердечной смерти и ассоциирован с развитием более выраженной гипертрофии левого желудочка [14]. Одно из исследований продемонстрировало, что при сравнении частоты распределения генотипов и аллелей соответствующих генов достоверно более часто у больных АГ встречаются аллель C полиморфного маркера T704C гена AGT, генотип AA и аллель A полиморфного маркера G1675A гена AGTR2 [15].
Результаты текущего исследования находят подтверждение в ранее опубликованных данных. В частности, работа T. Kuznetsova продемонстрировала значительную роль полиморфизма ADD1 в развитии ДД. Интересно, что эта связь проявляется более явно у молодых людей, у которых влияние долгосрочных экологических факторов и процессов старения менее выражено, что позволяет лучше различать генетические влияния [16].
Полиморфизм Gly460Trp гена ADD1 ассоциирован с увеличением относительной толщины стенки левого желудочка у европеоидов [17]. ОНП rs16860760, rs389566 и rs5186 гена AGTR1 связаны с диастолической дисфункцией у пациентов с ХСН [18]. Полиморфизм AT1 A1166C может играть важную роль в определении генетической восприимчивости к дисфункции левого желудочка [19].
Полиморфизм NOS3-786T>C связан с повышенным риском смертности у пациентов с ХСН, что подчеркивает важность генетических факторов в определении прогноза заболевания [20]. Генотип NOS3 влияет на артериальное давление и ремоделирование левого желудочка [21]. Полиморфизм NOS3 -786 C/T rs2070744 при ДКМП может служить маркером более быстрого прогрессирования сердечной недостаточности [22].
Значительный интерес представляет изучение не только влияния отдельных полиморфизмов, но и межгенных взаимодействий в формировании ДД. Построенные нами модели могут способствовать более раннему выявлению групп риска формирования ДД и персонифицировать в этих группах профилактические и лечебные меры.
Ограничения исследования
Ограничения нашего исследования связаны с небольшой мощностью выборки, отсутствием данных по смежным однонуклеотидным полиморфизмам, которые также актуальны для изучения в отношении фенотипа диастолической дисфункции. Ввиду небольшого объёма выборки некоторые различия могли быть не обнаружены. В нашем исследовании не изучались ген-средовые взаимодействия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследование вклада генетических факторов в патогенез сердечно-сосудистых заболеваний и оценка их клинической значимости могут способствовать разработке новых алгоритмов диагностики, профилактики и терапии, учитывающих индивидуальные генетические характеристики пациентов. Проведённый мультилокусный анализ и созданная прогностическая модель для диагностики ДД, основанная на сочетании нескольких полиморфных вариантов генов, могут способствовать более раннему выявлению групп риска формирования ДД и позволить персонализировать профилактические и лечебные подходы для этих групп.
About the authors
Mariya Grenaderova
ФГБОУ ВО УГМУ МИНЗДРАВА РОССИИ
Email: m.a.grenaderova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-8804-606X
SPIN-code: 6417-5816
Кафедра фармакологии и клинической фармакологии, ассистент
Russian FederationNadezhda V. Izmozherova
Ural State Medical University
Author for correspondence.
Email: nadezhda_izm@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7826-9657
SPIN-code: 4738-3269
Scopus Author ID: 19337559100
MD, Dr. Sci. (Medicine), assistant professor
Russian Federation, 3 Repina str., 620028 YekaterinburgElena V. Kudryavtseva
Ural State Medical University
Email: elenavladpopova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2797-1926
SPIN-code: 7232-3743
MD, PhD, Associate Professor, Head of the Central Scientific Research Laboratory
Russian Federation, EkaterinburgMuraz A. Shambatov
Ural State Medical University
Email: shambatovma@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7312-415X
SPIN-code: 6693-5347
Scopus Author ID: 57216921642
MD, assistant
Russian Federation, 3 Repina str., 620028 YekaterinburgArtem A. Popov
Ural State Medical University
Email: art_popov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6216-2468
SPIN-code: 5083-9389
Scopus Author ID: 24390984000
MD, Dr. Sci. (Medicine), assistant professor
Russian Federation, 3 Repina str., 620028 YekaterinburgDanila L. Zornikov
Ural State Medical University, Ministry of Health of Russia
Email: zornikovdl@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9132-215X
SPIN-code: 8119-6035
postgraduate student, Department of microbiology, virology and immunology
Anna A Vikhareva
Ural State Medical University
Email: anna1993vi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5951-2110
SPIN-code: 3475-5279
MD, Assistant, Depart. of Pharmacology and Clinical Pharmacology
Russian Federation, Yekaterinburg, RussiaDaniil O. Kornilov
ФГБОУ ВО УГМУ МЗ РФ
Email: danilovkornil@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5311-1247
SPIN-code: 2145-8065
Mihail A. Tryapicin
Email: averson2016@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-2647-8607
SPIN-code: 4848-4198
Alexey A. Behter
ФГБОУ ВО УГМУ МЗ РФ
Email: alekseybekhter010802@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-6036-2499
SPIN-code: 4679-1370
Veronika M. Simarzina
ФГБОУ ВО УГМУ МЗ РФ
Email: simarzina.vm@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-0855-2163
SPIN-code: 1598-6507
References
- Williams, B. et al. 2018 ESC/ESH guidelines for the management of arterial hypertension. Eur. Heart J. 39, 3021–3104.2018.
- Menick D.R., Li M.S., Chernysh O., Renaud L., Kimbrough D., Kasiganesan H., Mani S.K. Transcriptional Pathways and Potential Therapeutic Targets in the Regulation of Ncx Expression in Cardiac Hypertrophy and Failure // Adv. Exp. Med. Biol. 2013. № 961. P. 125–135.
- Harrap S., Scurrah K., Lamantia A. et al. Epistatic and sex-dependent association analyses of genes of the renin-angiotensin-aldosterone system and blood pressure in families. J.Hypertens. 2016; 34 (1): e68-e69.
- Valencia D.M., Naranjo C.A., Parra M.V. et al. Association and interaction of AGT, AGTR1, ACE, ADRB2, DRD1, ADD1, ADD2, ATP2B1, TBXA2R and PTGS2 genes on the risk of hypertension in Antioquian population. Biomedica. 2013; 33 (4):598–614.
- Савинкова Е. А., Заварин В. В., Мазур Е. С. Генетический полиморфизм в патогенезе артериальной гипертензии и гипертрофии левого желудочка (обзор литературы). Всеволжский медицинский журнал 2012; 10 (2): 16-21. Savinkova I.A., Zavarin V.V., Mazur I.C. Genetic polymorphism in pathogenesis of arterial hypertension and left ventricular hypertrophy (review of literature). Vsevolgskiy medicinskiy gurnal. 2012; 10(2): 16-21. (In Russ.)
- Лозинский С.Э. Прогнозирование эффективности антигипертензивной терапии у больных с учетом роли полиморфизма рецепторов ангиотензина ATP1. Кардиология. 2013; 53 (11): 49–54. / Lozinskii S.E. Prognozirovanie effektivnosti antigipertenzivnoiterapii u bol'nykh s uchetom roli polimorfizma retseptorov angiotenzina ATP1. Kardiologiia.2013; 53 (11): 49–54.
- Abdullaeva G.Zh., Tursunova N.B., Trutneva E.I. i dr. Antiremodeliruiushchaia effektivnost' indapamida, assotsiirovannaia s C344T polimorfizmom gena CYP11B2, u patsientov s arterial'noi gipertenziei uzbekskoi natsional'nosti. Kardiologiia v Belarusi. 2015; 39 (2): 117-27.
- Р 2020 Clinical practice guidelines for Chronic heart failure. Russian Journal of Cardiology. 2020;25(11):4083. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2020-4083 https://russjcardiol.elpub.ru ISSN 1560-4071 (print)
- Porter TR, Mulvagh SL, Abdelmoneim SS, et al. Clinical Applications of Ultrasonic Enhancing Agents in Echocardiography: 2018 American Society of Echocardiography Guidelines Update. J Am Soc Echocardiogr. 2018;31(3):241-274. doi: 10.1016/j.echo.2017.11.013
- Kovalev VV, Kudryavtseva EV, Milyaeva NM, Belomestnov SR. Great obstetric syndromes: “gordian knot” of genetic networks. Ural Medical Journal. 2018;(13):40-47. (In Russ.) https://doi.org/10.25694/URMJ.2018.13.45
- Sveklina TS, Shustov SB, Kolyubaeva SN, Kozlov VA, Oktysyuk PD, Konyaev VV. Chronic heart failure associated genetic polymorphisms. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2024;26(2):275-288. doi: 10.17816/brmma609539
- Swynghedauw B. Molecular Mechanisms of Myocardial Remodeling // Physiol. Rev. 1999. Vol. 79, № 1. P. 215–262
- Кузьмина C.B., Мутафьян O.A., Ларионова В.И. Полиморфизм генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы у детей и подростков с артериальной гипертензией // Артериал. гипертензия. 2009. № 4. С. 475–480.
- Степанов В.А., Пузырев К.В. Полиморфизм генов ангиотензинпревращающего фермента и эндотелиальной синтазы окиси азота у лиц с артериальной гипертензией, гипертрофией миокарда левого желудочка и гипертрофической кардиомиопатией // Генетика. 1998. № 34. С. 1578–1581.
- Дроботя Н.В., Арутюнян Л.В., Пироженко А.А. Роль определения генетического полиморфизма в патогенезе артериальной гипертензии с целью индивидуализации медикаментозной терапии. Consilium Medicum. 2017; 19 (5): 26–30.
- Kuznetsova T, Citterio L, Herbots L, et al. Effects of genetic variation in adducin on left ventricular diastolic function as assessed by tissue Doppler imaging in a Flemish population. J Hypertens. 2008;26(6):1229-1236. doi: 10.1097/HJH.0b013e3282f97dcd
- Chauhan K, Devereux RB, Rao D, et al. Adducin 1 (alpha) Gly460Trp variant is associated with left ventricular geometry in Caucasians and African Americans: The HyperGEN Study. Int J Mol Epidemiol Genet. 2010;1(4):367-376.
- Wu CK, Tsai CT, Chang YC, et al. Genetic polymorphisms of the angiotensin II type 1 receptor gene and diastolic heart failure. J Hypertens. 2009;27(3):502-507. doi: 10.1097/hjh.0b013e32831fda3a
- Mishra A, Srivastava A, Kumar S, et al. Role of angiotensin II type I (AT1 A1166C) receptor polymorphism in susceptibility of left ventricular dysfunction. Indian Heart J. 2015;67(3):214-221. doi: 10.1016/j.ihj.2015.04.013
- Terzi S, Emre A, Yesilcimen K, et al. The Endothelial Nitric Oxide Synthase (NOS3-786T>C) Genetic Polymorphism in Chronic Heart Failure: Effects of Mutant -786C allele on Long-term Mortality. Acta Cardiol Sin. 2017;33(4):420-428. doi: 10.6515/acs20161215b
- Oliveira RVM, Albuquerque FN, Duque GS, et al. Heart failure and endothelial nitric oxide synthase G894T gene polymorphism frequency variations within ancestries. Nitric Oxide. 2018;73:60-65. doi: 10.1016/j.niox.2017.05.006
- Bielecka-Dabrowa A, Sakowicz A, Misztal M, et al. Differences in biochemical and genetic biomarkers in patients with heart failure of various etiologies. Int J Cardiol. 2016;221:1073-1080. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.07.150
Supplementary files
