Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1. Эпидемиология и факторы риска ИБС у женщин 12
1.2. Особенности патогенеза и клинических проявлений ИБС у женщин 23
1.3. Генетические полиморфизмы и предрасположенность к развитию ИБС 30
а). Полиморфизм гена АСЕ 31
б). Полиморфизм гена АРОЕ 33
в). Полиморфизм гена АРОСЗ 34
г). Полиморфизм гена eNO—синтетазы (eNOs) 35
д). Полиморфизм гена MTHFR 36
Глава 2. Материалы и методы исследования 40
2.1.Общая характеристика исследованных больных 40
2.2. Методы исследования 45
2.2.1. Инструментальные методы 46
2.2.2. Биохимические методы 48
2.2.3. Молекулярно—генетические методы 49
а). Выделение ДНК из периферической крови 49
б). Полимеразная цепная реакция (ПЦР) 50
в). Исследование инсерционно—делеционного (I/D) полиморфизма гена АСЕ 50
г). Исследование 5,10 —С677Т полиморфизма гена MTHFR 51
д). Исследование 4а4Ь полиморфизма гена eNOs 51
е). Исследование Т786С полиморфизма гена eNOs 52
ж). Исследование G894T полиморфизма гена eNOs 52
з). Исследование полиморфизма гена АРОЕ 53
и). Исследование SstI полиморфизма гена АРОСЗ 53
2.2.4. Методы статистической обработки данных 53
Глава 3. Результаты исследования 57
3.1. Клинико-ангиографические данные у пациенток с ИБС 57
3.1.1. Характеристика данных коронарной ангиографии 57
3.1.2. Клинико-ангеографические сопоставления у женщин с ИБС 65
3.2. Основные факторы риска, распространенность и характер поражения коронарного русла у женщине ИБС 71
а). Артериальная гипертензия 72
б). Атерогенныедислипопротеидемии 75
в). Наследственная отягощенность по ИБС 83
г). Индекс массы тела 85
д}. Сахарный диабет 2 типа 85
е). Курение 86
ж). Менопауза 87
3.3. Молекулярно-генетические исследования у женщин, больных ИБС 90
3.3.1. Генетические полиморфизмы у женщин, больных ИБС 90
a). I/D полиморфизм гена АСЕ 91
б). Полиморфизм гена АРОЕ 91
в). SstI полиморфизм гена АРОСЗ 94
г). 5,10 —С677Т полиморфизм гена MTHFR 94
д). 4a4b. G894T. Т786С полиморфизмы гена eNOs 96
3.3.2. Варианты генетических полиморфизмов у женщин с однососудистым и многососудистым поражением коронарных артерий 98
3.3.3. Генетические полиморфизмы и инфаркт миокарда у женщин 99
3.3.4. Полиморфизм генов АРОЕ и АРОСЗ и липиды крови 100
3.3.5. Анализ распределения ген— генных комбинаций у женщин с ИБС 101
Глава 4. Комплексная оценка полученных данных с помощью метода «классификационные деревья» 105
Глава 5. Заключение (обсуждение полученных результатов) 109
Выводы 121
Практические рекомендации 122
Литература 123
Приложения 146
- Особенности патогенеза и клинических проявлений ИБС у женщин
- Методы статистической обработки данных
- Клинико-ангеографические сопоставления у женщин с ИБС
- Анализ распределения ген— генных комбинаций у женщин с ИБС
Особенности патогенеза и клинических проявлений ИБС у женщин
Женщины с сохранённой репродуктивной функцией заболевают ИБС значительно реже, чем мужчины, и эту диспропорцию многие объясняют наличием у женских половых гормонов кардиопротективных свойств (С.К.Чурина, Н.ЯПритыкина,1975;Е.Ваггеп Соппог,1991). Известно, что эстрогены оказывают существенное влияние на синтез специфических белков в печени, что в частности относится к ЛПОНП и ЛПВП {А.Н.Климов, Н.Г. Никульчева.1984). Эстрогены ингибируют окисление ЛПНП и таким образом ограничивают формирование атероскл еретической бляшки.
Описаны вазодилатирущие свойства эстрогенов, включая увеличение кровотока в сонных и коронарных артериях (P.Collins, G.Rosano,1995;A. .Clanachan, Н. Fraser,2001). Имеются данные о том, что при применении терапевтических концентраций эстрогенов усиливается продукция оксида азота, и это сопровождается целым спектром положительных эффектов в отношении клеток крови (ингибирование агрегации тромбоцитов и адгезии нейтрофилов) и гладкомышечных клеток сосудов (вазорелаксация и торможение пролиферативной активности). Одним из факторов, уменьшающих проявления эндотелиальной дисфункции, является гомоцистеинснижающее действие эстрогенов (R .Dubey, D.Gillespie, 1995). В ряде исследований продемонстрировано наличие у эстрогенов прямого кардиопротективного эффекта. Так, в сердечной мышце крыс на фоне терапии эстрогенами (17Ь-эстрадиола) наростала продукция миокардиального N0 ( авеличивалась активность NO-синтазы и содержание цГМФ). В ряде исследовательских работ проводившихся на животных показано, что в условиях работы с повышенной нагрузкой (пости шеми чес кой реперфузией) активность гликолиза заметно превосходит активность окислительного фосфорилирования, в результате чего происходит накопление протонов и развитие внутриклеточного ацидоза. При этом у самцов, в отличии от самок в большей степени выражено внутриклеточное накопление Са. После двухсторонней овариэктомии эти половые различия стираются, что свидетельствует в пользу влияния эстрогенов на механизмы, лежащие в основе избыточного накопления ионов кальция внутри клетки (O.Gebara, M.Miuleman,1995; S. Han , S.Karaki. 1995).
Различие в частоте ИБС у молодых мужчин и женщин, по-видимому, отчасти может быть обьяснено врождёнными морфологическими особенностями в строении коронарных артерий, присущих полу. Так, были получены данные, что у новорожденных мальчиков интима коронарных артерий в 3 раза толще, чем у девочек (Moon H.D.,1957). После наступления менопаузы строение интимы коронарных артерий приближается к «мужскому типу». У женщин более выражена коллатеральная сеть коронарных сосудов. Существенные половые различия в степени образования коллагена, обнаруживаемые уже при рождении и коррелирующие с частотой ИБС, обусловлены, как полагают также и эндогенными, в частности, генетическими факторами (R.D Holdrigt, 2002).
Особенности диагностики ИБС у женщин. По данным С.К. Чуриной, у молодых женщин типичный («мужской» ) вариант стенокардии встречается не более, чем в половине случаев. Трудности же дифференциальной диагностики ИБС могут могут быть связаны с «различными функциональными кардиопатиями рефлекторного генеза при наличии патологических очагов в других внутренних органах и локомоторном аппарате». Таким образом, наличие ИБС у молодой женщины должно быть доказано с помощью обьективных методов обследования.
В 1999 году Kwok Y., Kim СИ at al. Были опубликованы результаты 20 исследований, в которых оценивалась диагностическая ценность различных методов исследования (ВЭМ, сцинтиграфия миокарда с таллием на фоне физической нагрузки, послойная сцинтиграфия, плоскостная сцинтиграфия, ЭхоКГ с физической нанрузкой), проводившихся у женщин для исключения ИБС. Выяснилось, что чуствительность и специфичность нагрузочных проб при диагностике ИБС у женщин невелика. Однако у женщин с поражением нескольких артерий чуствительность нагрузочной ЭКГ возрастает до клинически значимого уровня.
Причины снижения диагностической ценности нагрузочных проб у женщин до конца не ясны. Данный феномен обьясняют тем, что у женщин существуют особенности коронарного кровообращения, или, по крайней мере, особенности поражения коронарного русла, а также имеются особенности функционирования вегетативной нервной системы в комбинации с некоторыми метаболическими нарушениями, свойственными только женщинам. Наиболее частой причиной ложноположительных результатов при проведении нагрузочных проб у молодых женщин называют климактерическую миокардиодистрофию. Вместе с тем, при динамическом наблюдении женщин с климактерической миокардиодистофией со временем у многих из них выявляются убедительные признаки ИБС {Л.Г Вдовенко, А.Д.Асунина,1978; Шубина, 1980).
По данным Е.М- О Connor, N.J. Morton, J.R. Birkmeyer, полученным в 1996 году при изучении коронарных ангиограмм здоровых мужчин и женщин, диаметр основных коронарных артерий у женщин достоверно (р 0,001) меньше , чем у мужчин - даже с поправкой на площадь поверхности тела. К особенностям коронарного кровообращения у женщин относят и существенное «обеднение» сосудами субэндокардиальных отделов миокарда. Этим обьясняют преимущественную локализацию, у женщин с доказанной ИБС, ишемических и некротических изменений в субэндокарде. Кроме того, большинство морфологических исследований указывает на частоту поражения у женщин мелких, ангио графи чески не различимых коронарных сосудов (Дзизинский, Чмир, 1980), нарушение проходимости которых приводит, однако, к серьезным нарушениям микроциркуляции (Engel et at., 1976; Аникин, 1978; Singh, Eddy, 1978). Большое значение в развитии ИБС у молодых женщин придают спазму коронарных артерий.
Уже в 1978 году Singh и Eddy отметили возможность существования стенокардии у молодых женщин с нормальными ангиограммами. обьясняя возникновение болевого синдрома спазмом коронарных аритерий. Waters et al. установили, что у молодых женщин, особенно в возрасте до 45 лет, клинические проявления ИБС могут начинаться при незначимом (до 50%) стенозировании одной из коронарных артерий.
«Каждый год многим женщинам с «нормальными» или «почти нормальными» результатами коронароангиографии говорится, что у них нет заболевания сердца и, соответственно, необходимости в лечении»— пишут д-р R. Bugiardmi ( Болонскии Университет, Италия) и д-р С. N. Bairey Merz (Калифорнийский Университет, Лос-Анжелес) в JAMA. Чтобы проверить, насколько оправдан подобный подход, ученые проанализировали базы данных MEDLINE и Cochrane Database of Systematic Reviews вплоть до июня 2004 года. Выяснилось, что по данным ангиографии, нормальные коронарные артерии или артерии без обструкции имеют 10% женщин с инфарктом миокарда, сопровождающимся подьемом сегмента СТ ( у мужчин эта цифра составляет 6%). Также было отмечено, что клиническая картина у данных пациентов может не отличаться от классических проявлений ИБС со стенозирующим поражением коронарных артерий. Авторы подчеркивают, что прогноз у пациентов с нестабильной стенокардией на фоне необсруктивного поражения коронарных артерий не был благоприятным: риск смерти или ИМ у этих больных в ближайшие 30 дней составил 2%.
По данным последних исследований, как минимум 20% женщин с «нормальными» результатами ангиограммы страдают от ишемии миокарда. По-видимому, это обьясняется атеросклероти ческой эндотелиальной дисфункцией, которая сама по себе связана с повышенным риском сердечнососудистых осложненийи развитием коронарной обструкции. В 1999 году В.Б. Сергиенко и соавт. опубликовали результаты исследования по изучению роли дисфункции эндотелия в развитии ишемии миокарда у больных ИБС с неизмененными и малоизмененными коронарными артериями. Были обследованы 23 больных (17 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 25 до 65 лет, в среднем 40 лет. У всех пациентов были болевой синдром в грудной клетке и факторы риска ИБС в виде АГ, ГХС, курения. В исследование не включались больные, имеющие стеноз более 50% в любой коронарной артерий, нестабильную стенокардию на момент поступления, инфаркт миокарда в анамнезе.
Методы статистической обработки данных
Полученные в процессе исследования медико-биологические данные обрабатывались на ЭВМ типа IBM-PC с помощью программной системы STATISTICA for Windows (версия 5.5).
В соответствии с целями и задачами исследования, а также с учетом специфики анализируемых переменных нами выполнялись:
построение и визуальный анализ графиков и диаграмм разброса данных;
определение типов распределений данных;
построение гистограмм разброса данных;
расчет частотных таблиц как одномерных, так и многоуровневых;
расчет элементарных статистик {средние значения, ошибки средних, среднеквадратические отклонения, размах разброса данных);
построение и визуальный анализ корреляционных полей связи между анализируемыми параметрами;
расчет корреляционных матриц на основе линейной корреляции и не параметрических методов;
сравнение частот отклонений от пороговых значений проводилось с помощью непараметрических методов — %2, X с поправкой Йетса, критерия Фишера;
сравнение количественных показателей в исследуемых группах с использованием критериев Манна-Уитни, медианного хи-квадрат и модуля ANOVA;
В процессе работы нами были опробованы различные методы анализа данных: кластерный, факторный, дискриминантный. Однако получить результат, пригодный для выявления факторов риска сосудистой патологии, нам удалось с помощью алгоритмов построения классификационных деревьев системы Statistica for Windows, позволяющих сочетать в процессе анализа качественные и количественные показатели, с их последующим анализом посредством применения логических схем и не параметрических критериев оценки их эффективности.
В отечественных клинических исследованиях метод построения классификационных деревьев используется нечасто. Между тем, он позволяет решать задачи "добычи данных", т.е. отыскивать новые сведения об изучаемой проблеме и достаточно широко применяется в зарубежных медицинских научных центрах. Как метод разведочного анализа, когда отказывают или не могут быть применены традиционные методы, деревья классификации, по мнению многих исследователей, не знают себе равных.
Цель построения деревьев классификации заключается в предсказании (или объяснении) значений категориальной зависимой переменной. Построенное дерево классификации дает основания для формулирования решающих правил, на основе последовательного (рекурсивного, иерархического) анализа влияния отдельных переменных. С помощью выявляемых правил можно в конечном итоге эффективно рассортировать как имеющиеся, так и будущие наблюдения. Деревья классификации способствуют выявлению признаков принадлежности наблюдений или объектов к тому или иному классу категориальной результирующей переменной в зависимости от соответствующих значений одной или нескольких предикторских переменных, т.е. показателей, которые можно считать причинами исследуемого явления. Это метод формирования классификационных правил посредством перебора различных комбинаций исходных данных. Отличительная черта метода построения классификационных деревьев — его гибкость в последовательном изучении влияния отдельных переменных, а также способность выполнять одномерное ветвление для анализа вклада отдельных переменных, что дает возможность работать одномоментно как с количественными, так и качественными предикторными переменными. Метод деревьев классификации хорош настолько, насколько удачным окажется выбор варианта анализа. Чтобы построить модель, дающую хороший прогноз, в любом случае нужно хорошо понимать природу взаимосвязей между предикторными и зависимыми переменными.
Деревья классификации идеально приспособлены для графического представления, поэтому сделанные на их основе выводы гораздо легче интерпретировать, по сравнению с данными только в числовой форме. Наиболее важными отличительными свойствами деревьев классификации является их иерархичность и широкая применимость. На способ измерения предикторской переменной накладываются гораздо более слабые ограничения, чем, например, в дискриминантном анализе — как по количеству наблюдений, так и по типам их распределения.
В нашей работе мы выявляли показатели и их пороговые значения для обоснования наличия сосудистой патологии, которая была категориальной зависимой переменной. В качестве потенциальных признаков классов использовались все имеющиеся количественные переменные (предикторные) по всему набору показателей функциональной и лучевой диагностики. Для поиска факторов, позволяющих прогнозировать в нашем исследовании сосудистую проходимость, нами получены результаты при использовании алгоритма CART (полный перебор всех возможных вариантов одномерного ветвления) для задания типа ветвления, меры 0 г Бартлетта для измерения критерия согласия и алгоритма FACT для выбора момента прекращения дальнейшего ветвления (Боровиков В.П, Боровиков И.П., 1997). В итоге нам удалось сформировать комплекс из 6 факторов, для которых с помощью классификационных деревьев были обоснованы пороговые значения и получены характеристики диагностических качеств данного комплекса.
Для визуализации структуры исходных данных и полученных результатов их анализа мы использовали как графические возможности системы Statstica for Windows, так и модуль построения диаграмм системы Microsoft Office. Для представления частотных характеристик признаков были построены столбиковые диаграммы. Количественные показатели в различных исследуемых подгруппах для полноты описания и удобства восприятия и сравнения мы представили в форме «Box & Whisker Plot», когда на одном поле при различных группировках на основе качественных критериев отражены среднее значение, ошибка среднего и стандартное отклонение для указанного параметра.
Критерием статистической достоверности получаемых выводов мы считали общепринятую в медицине величину р 0,05.
Клинико-ангеографические сопоставления у женщин с ИБС
Заметно, что средний возраст у пациенток в первой и второй группах не имел достоверных различий. Однако в группе больных со стенозирующим атеросклерозом коронарных артерий пациентки с многососудистым поражением были старше, чем пациентки в группе с однососудистым поражением (различие достоверно).
Средний возраст, в котором проявилось заболевание, составил: в первой группе — 51,2±7,8 лет (30 — 70) ,во второй группе —47,8±1,4 лет (различие не достоверно). Следует отметить, что возраст в котором проявилось заболевание, был также достоверно (р 0,001) больше у пациенток с многососудистым поражением — по сравнению как с группой с однососудистым, так и с группой больных без ангиографических признаков стеноза коронарных артерий.
Средняя длительность заболевания (от момента первых клинических проявлений) была достоверно большей в группе 2 (без значимых стенозов коронарных артерий) — по сравнению с группой 1 (гемодинамически значимые стенозы КА) (р 0,03). Так, средняя длительность заболевания во второй группе составила 7,1 ±4,3 года (I—ЗОлет), а в первой группе 4,0±4,2 года (1—22года). Это может свидетельствовать о том, что пациентки 2 группы в связи с меньшей выраженностью проявлений ИБС позже обращались за медицинской помощью.
Данные о частоте различных клинических форм ИБС в группах 1 и 2 представлены в табл 11.
Из приведенной таблицы следует, что частота таких клинических проявлений ИБС, как стенокардия (стабильная, нестабильная ), инфаркт миокарда, хроническая сердечная недостаточность и нарушения ритма сердца, у больных со стенозирующим атеросклерозом и у пациентов ИБС без ангиографических признаков стенозирования практически не различались.
При оценке частоты различных клинических форм ИБС у пациенток со стенозирующим атеросклерозом, с учетом числа пораженных артерий , выяснилось , что практически все перечисленные клинические проявления ИБС у пациентов с многососудистым поражением встречались чаще, чем у пациентов с однососудистым поражением, но статистически это различие было недостоверно.
Более детальная клиническая характеристика различных клинических форм ИБС у пациентов 1 и 2 групп представлена в табл. 12.
Заметно, что стенокардия напряжения II ф.кл достоверно чаще встречалась в фуппе больных без коронарных стенозов. Более тяжелые проявления — стенокардия III—IV ф.кл, значительно чаще определялись в группе пациентов с коронарными стенозами.
Q—Инфаркт миокарда также достоверно чаще переносили пациентки группы со стенозирующим атеросклерозом, а частота ИМ без Q была выше в группе больных без коронарных стенозов.
Хроническая сердечная недостаточность ( преимущественно I и II ф.кл no NYHA) чаще встречалась у пациенток со стенозирующим атеросклерозом. При анализе ангиофафических данных, приведенных ранее, нами показано, что как у больных со стенозирующим атеросклерозом, так и у пациенток без ангиофафических признаков стенозирования нередко выявляется извитость КА. Мы проанализировали данные о частоте развития ИМ у лиц каждой из этих фупп с учетом наличия или отсутствия извитости КА (табл.13).
Из приведенных данных следует, что частота ИМ достоверно выше у лиц, имеющих извитость венечных сосудов — как у больных со стенозирующим атеросклерозом коронарных артерий, так и у пациентов без ангиографических признаков стеноза.
В табл.14 представлены данные о структуре ИМ (с зубцом Q и без Q) в группах 1 и 2 с учетом признака извитости коронарных артерий.
Из приведенных данных видно, что у лиц со стенозирующим атеросклерозом, имеющих извитость КА, инфаркт миокарда — как с зубцом Q ИМ, так и без зубца Q, возникал чаще по сравнению с пациентами, не имеющих извитости КА (однако эти различия оказались статистически не достоверны). У пациентов без коронарных стенозов частота ИМ без Q при наличии извитости была достоверно выше — по сравнению с пациентами без извитости КА.
В заключении этого раздела следует отметить, что средний возраст больных ИБС и средний возраст, в котором проявилось заболевание — как у больных со стенозирующим коронарным атеросклерозом, так у лиц без признаков стенозирования коронарных артерий, были практически одинаковы. В то же время у пациентов с трехсосудистым поражением эти показатели были значительно выше, чем у пациентов с однососудистым поражением.
Более тяжелые клинические формы ИБС (стенокардия III—IV ф.кл., Q-инфаркт миокарда) достоверно чаще встречались в группе со стенозирующим поражением коронарных артерий. У больных этой группы с трехсосудистым поражением тяжесть клинических проявлений ИБС была гораздо более выражена, чем у пациентов с однососудистым поражением.
Показано, что извитось коронарных артерий — как у лиц со стенозирующим поражением, так и у лиц без стенозов этих сосудов, связана с достоверно большей частотой ИМ. Надо отметить, что у пациентов второй группы инфарктная зона в 100,0% случаев соответствовала бассейну ПМЖА, в которой у пациенток обычно определялась извитость.
Анализ распределения ген— генных комбинаций у женщин с ИБС
В последние годы в литературе уделяется большое внимание установлению ассоциаций не только единичных генетических полиморфизмов с развитием того или иного патологического состояния , но и попыткам выявить взаимодействия структурных вариантов различных генов (ген-генные взаимодействия).
В табл. 33 представлены данные о распределении сочетанных генотипов полиморфных маркеров Е2/ЕЗ/Е4 гена АРО Е и С677Т гена MTHFR у больных ИБС и в контрольной группе.
Следует отметить, что наиболее часто встречающейся комбинацией является сочетание генотипов ЕЗЕЗ и СС — как у пациентов с ИБС, так и у лиц контрольной группы. Это объяснимо, поскольку данные генотипы — также как и соответствующие аллели ЕЗ и С, являются наиболее часто встречающимися («нормальными») в представительстве данных генов.
Ранее нами получены данные о вкладе носительства аллеля Т и генотипа СТ в развитие коронарного атеросклероза. Данная предрасположенность, по-видимому, определяется и сочетанием генотипов ЕЗЕЗ и СТ, которое у больных с ИБС встречается достоверно чаще, чем в контрольной группе.
Нами также были получены данные о протективном действии в отношении ИБС аллеля Е2 и генотипа Е2ЕЗ (наблюдалось сниженное их представительство у женщин с ИБС). В случае сочетания генотипов Е2ЕЗ и СС также отмечено достоверное различие у больных ИБС и лиц контрольной группы.
Известно, что аллели S1H ЕЗ, И соответственно, генотипы S1S1 и ЕЗЕЗ, являются наиболее часто встречающимися в представительстве обсуждаемых генов. Поэтому особенно важно отметить, что сочетание генотипов ЕЗЕЗ и S1S1 достоверно чаще встречается у пациентов с ИБС.
Представительство генотипа Е2ЕЗ достоверно уменьшеное у пациентов с ИБС было также уменьшено у этих больных в ген-генных взаимодействиях с генотипом S1S1.
Обращает внимание, что сочетания генотипов, одновременно содержащие редкие аллели (S2,E2,E4) встречались в единичных случаях, либо не встречались вообще — как у больных с ИБС, так и у лиц контрольной группы.
Приведенные данные показывают, что у женщин с ИБС достоверно была увеличена частота совмещенных генотипов DD и СС, а также DD и СТ. Можно полагать, что лица обладающие сочетанием этих генотипов предрасположены к развитию коронарного атеросклероза и ИБС. Следует отметить, что сочетание генотипов II и СТ, а также II и ТТ встречалось значительно (достоверно) реже, чем в контрольной группе, что может свидетельствовать о протективном эффекте такого рода ген/генных взаимодействий в отношении ИБС.
Мы также проанализировали в каждой из изученных групп распределение совмещенных генотипов трех полиморфных маркеров 4a4b,G894T и Т786С гена eNOS у больных ИБС и у лиц контрольной группы. При этом и у больных ИБС, и у лиц контрольной группы сравнивались объединенные генотипы. Объединялись генотипы с носительством редких аллелей: eNOS4 полиморфизм (4а4а плюс 4а4Ь); G894T полиморфизм (GT плюс ТТ); Т786С полиморфизм (СС плюс ТТ).
Достоверных различий в распределении совмещенных генотипов трех полиморфных маркеров 4a4b, G894T и Т786С гена eNOS у женщин с ИБС по сравнению с лицами контрольной группы не обнаружено.