Введение к работе
Актуальность проблемы
Среди сердечно-сосудистых заболеваний наиболее изучены молекулярно-генетические основы атеросклероза, кардиомиопатий, артериальной гипертензии. В последнее время исследователей привлекает поиск генетических маркеров, связанных с различными нарушениями ритма и проводимости. Наибольшее внимание уделяется генетическим аспектам фибрилляции предсердий (ФП), как наиболее частой и опасной аритмии.
Распространенность ФП составляет 0,4% в общей популяции и с возрастом увеличивается (Российские рекомендации, 2005). По данным Фремингемского исследования ФП удваивает смертность у кардиологических больных и является причиной 1\3 тромбоэмболических эпизодов (Benjamin E.J. et al., 1998, Kannel W.B. et. al., 1982, Lloid-Jones D.M. et al., 2004). Именно поэтому выяснение генеалогических и генетических аспектов ФП, предикторов ее возникновения, является актуальным и открывает перспективы ранней диагностики и своевременной профилактики данной патологии в семьях.
В большинстве случаев это нарушение ритма является вторичным, т.е. обусловлено каким-либо заболеванием. Но по крайней мере в 1\3 случаев этиологию ФП установить не удается. Такую аритмию, как известно, обозначают терминами идиопатическая ФП, первичная ФП (ПФП) или «изолированная ФП» (lone atrial fibrillation). Предполагают, что в значительной части случаев ПФП наследственно обусловлена (Christophersen I.E. et al., 2009, Fox C.S. et al., 2004, Lai L.P. et al., 2003, Roberts D.J., 2010, Surawicz B. et. al., 1992). Однако и при вторичной ФП (ВФП) не исключается наследственный компонент в развитии этой аритмии. Во многих работах 90-х годов 20 века, связанных с генеалогией ФП, описываются отдельные семьи, среди членов которых имела место ФП и/или трепетание предсердий (Bharati S. et al., 1992, Christophersen I.E. et al., 2009, Fox C.S. et al., 2004, Surawicz B. et. al., 1992).
Молекулярные исследования ФП сосредоточены в основном в 2 направлениях: 1. Выявление генов, мутации в которых приводят к возникновению аритмии (наследование таких мутаций происходит по классическому менделевскому типу). 2. Изучение полиморфизмов различных генов, так называемых генов подверженности или генов – кандидатов.
Одними из перспективных генетических маркеров ФП является полиморфизмы гена a2-адренорецептора (ADRА2В). Ген ADRА2В расположен на длинном плече 2-й хромосомы (2q11.2), не имеет интронов. Он кодирует a2-адренергический рецептор (Lomasney J.W. et al., 1998). Адренорецепторы – класс рецепторов, сопряженных с G-белками и активируемых катехоламинами (Коркушко, О.В., 1989, Hein, L., 1999, Lomasney J.W. et al., 1998). Различают по меньшей мере 4 группы рецепторов, отличающихся по опосредуемым ими эффектам, локализации и аффинитету к различным веществам: альфа-1, альфа-2, бета-1 и бета-2 адренорецепторы (Hjalmarson A. et al., 1990, Wowern F. et al., 2004). A2 - адренорецепторы включают 3 подтипа: 2а, a2 и 2с (Koch W.J. et al., 2000). Все эти протеины имеют сходное строение и связаны с G-белком (Lomasney J.W. et al., 1998). Рецепторы семейства 2 являются важными компонентами вегетативной нервной системы и обеспечивают физиологический ответ на симпатическую стимуляцию. Роль симпато-адреналовой стимуляции предсердий в патогенезе ФП показана в работах P. Coumel et al. (Coumel P., 1982) еще в 1982 году. Полиморфизм rs1799983 в 7-м экзоне гена NOS3, замена G на T в 894 положении нуклеотидной последовательности приводит к замене glu298-to-asp (E298D) в аминокислотной последовательности. До настоящего времени не было исследовано влияние полиморфизмов гена ADRA2B на развитие ФП.
Определенную роль в патогенезе ФП могут играть молекулы оксида азота (NO). Оксид азота в организме человека непрерывно продуцируется ферментативным путем из L – аргинина и выполняет функцию универсального мессенджера внутри и межклеточной сигнализации (Покровский В.И., 2005). Катализатор этой реакции – синтаза NO (NO-синтаза, или NOS, код фермента 1.14.13.39). Под влиянием NO-синтазы происходит окисление L – аргинина и синтез оксида азота в эндотелиальных клетках сосудов. Далее, проникая из эндотелиальных клеток в гладкомышечные, оксид азота активирует растворимую гуанилатциклазу, что ведет к повышению уровня циклического ГМФ, активации циклических ГМФ – зависимых протеинкиназ, изменению концентрации кальция и восприимчивости рецепторов проводящих кардиомиоцитов к уровню катехоламинов. В 2005 году M. Kim показал, что снижение продукции NO-синтазы может вызывать окислительный стресс и приводить к изменениям в проводящей системе миокарда, тем самым способствовать развитию ФП (Kim M., 2005). До настоящего времени не было исследовано влияние полиморфизмов гена эндотелиальной NO-синтазы на развитие ФП.
Цель работы
Изучить генетические предикторы возникновения ФП, а также клинико-функциональные особенности этого нарушения ритма при различных полиморфизмах генов ADRА2В и эндотелиальной NO-синтазы.
Задачи исследования
1. Оценить частоты аллелей и генотипов по полиморфизмам гена ADRA2B у пробандов с ФП, их здоровых родственников и лиц контрольной группы.
2. Оценить частоты аллелей и генотипов по полиморфизмам гена эндотелиальной NO-синтазы у пробандов с ФП, их здоровых родственников и лиц контрольной группы.
3. Определить пенетрантность ФП.
4. Изучить клинико-функциональные особенности ФП при различных полиморфизмах генов ADRА2В и эндотелиальной NO-синтазы .
Научная новизна исследования
В данной работе впервые исследованы полиморфизмы гена ADRA2B и полиморфизмы гена эндотелиальной NO-синтазы в семьях больных с ФП. Впервые показано статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа I/I гена ADRA2B у больных с ПФП по сравнению с лицами контрольной группы. Установлено достоверное преобладание гомозиготного генотипа G/G гена эндотелиальной NO-синтазы у больных с ПФП по сравнению с лицами контрольной группы. Впервые определена взаимосвязь между полиморфизмами генов ADRА2В и эндотелиальной NO-синтазы и клинико-функциональными особенностями ФП. Впервые определена пенетрантность ФП.
Практическая значимость работы
Выявленные ассоциации ФП с полиморфизмами гена ADRA2B и гена эндотелиальной NO-синтазы позволяют осуществлять более обоснованный генетический прогноз развития ФП в семьях больных с этой патологией и конечным результатом этих исследований может быть идентификация групп риска возникновения ФП.
Внедрение результатов исследования
По теме диссертационного исследования внедрено рационализаторское предложение:
«Клинико-генетический алгоритм ранней диагностики фибрилляции предсердий в семьях». Результаты исследования внедрены в практическую работу 2-го кардиологического отделения МУЗ ГКБ№ 20 им. И.С. Берзона, в амбулаторно-консультативное отделение городского аритмологического центра на базе МУЗ ГКБ№ 20 им. И.С. Берзона.
Положения, выносимые на защиту
1. Гомозиготный вариант I/I гена ADRA2B является одним из генетических предикторов возникновения ПФП.
2. Генетическим предиктором ПФП является гомозиготный генотип G/G гена эндотелиальной NО-синтазы.
3. Пенетрантность ФП составила 83%, что свидетельствует о высокой экспрессии мутантного аллеля.
4. У больных с ПФП, носителей генотипа I/I гена ADRA2B и носителей генотипа G/G гена эндотелиальной NO-синтазы, средние размеры ЛП достоверно больше, чем у лиц контрольной группы, носителей тех же генотипов.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на Российском национальном конгрессе терапевтов (Москва, 2009), на международной научно-практической конференции «Кардиология на перекрестке наук» (Тюмень, 2011), на межкафедральной конференции (кафедра внутренних болезней №1, кафедра кардиологии и функциональной диагностики ИПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, апрель 2011 г.), заседании проблемной комиссии по специальности «внутренние болезни и кардиология» ГОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого Минздравсоцразвития Российской Федерации», июнь 2011 г.
Личный вклад автора
Диссертация является самостоятельным научным трудом, выполненным на кафедре внутренних болезней №1 и в лаборатории молекулярно-генетических терапевтических заболеваний УРАМН НИИ терапии СО РАМН
г. Новосибирска. Автором осуществлялся набор лиц для обследования в МУЗ ГКБ № 20 им. И.С. Берзона г. Красноярска, оценка их клинического состояния, уточнение клинического диагноза, проведение методов исследования (электрокардиография, холтеровское мониторирование, велоэргометрия), оценка результатов рентгеноскопии желудка. Автор принимал участие в проведении чреспищеводной стимуляции левого предсердия. Самостоятельно автором была сформирована базы данных, обработана, обобщена и проведен статистический анализ. Автором проводился забор крови для исследования гормонов щитовидной железы, молекулярно-генетического исследования и у 50% пациентов самостоятельно проведено генотипирование.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 работ в центральной и местной печати, из них 3 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией.
Структура и объем работы
