Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 9
1.1 Сердечно-сосудистые заболевания и факторы предрасположенности к ним 9
1.2 Патогенез дисметаболизма соединительной ткани при инфаркте миокарда и его сочетании с метаболическим синдромом. Роль матриксных металлопротеиназ .12
1.2.1 Гены-кандидаты, кодирующие ММР-2 и ММР-9 . 21
1.3 Современное представление о процессах биотрансформации и детоксикации ксенобиотиков в формировании нарушенного метаболизма соединительной ткани при инфаркте миокарда и его сочетании с метаболическим синдромом 26
1.3.1 Гены-кандидаты, кодирующие GSTT1, GSTM1, EPHX-1 28
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 34
2.1Характеристика групп исследования и клинического материала 34
2.2 Методы исследования 36
2.2.1. Выделение геномной ДНК 36
2.2.2 Метод исследования кодирования полиморфных локусов ММР-2, ММР-9 и EPXH-1 в сыворотке крови 38
2.2.3 Метод исследования кодирования полиморфных локусов GSTT1, GSTM1 в сыворотке крови 39
2.3 Статистический анализ результатов 41
ГЛАВА 3. Состояние полиморфизма генов ммр-2 и ммр-9 у пациентов с инфарктом миокарда 43
2 3.1 Полиморфизм генов, кодирующих ММР-2, у пациентов с инфарктом миокарда .44
3.2 Полиморфизм генов, кодирующих ММР-9, у пациентов с инфарктом миокарда 46
3.3 Оценка вклада доли мутаций, наличия С и Т аллелей в генах металлопротеиназ ММР-2 и ММР-9 в риск развития инфаркта миокарда у пациентов с метаболическим синдромом 49
ГЛАВА 4. Состояние полиморфизма генов gstt1, gstm1 и epxh-1 у пациентов с инфарктом мокарда 54
4.1 Полиморфизм генов, кодирующих GSTT1 и GSTM у пациентов с инфарктом миокарда .55
4.2 Полиморфизм генов, кодирующих EPXH-1, у пациентов с инфарктом миокарда 60
Обсуждение результатов 69
Выводы 86
Практические рекомендации .87
Список используемых сокращений 89
Список литературы
- Гены-кандидаты, кодирующие ММР-2 и ММР-9 .
- Метод исследования кодирования полиморфных локусов ММР-2, ММР-9 и EPXH-1 в сыворотке крови
- Полиморфизм генов, кодирующих ММР-9, у пациентов с инфарктом миокарда
- Полиморфизм генов, кодирующих EPXH-1, у пациентов с инфарктом миокарда
Введение к работе
Актуальность проблемы. Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) сохраняют устойчивые лидирующие позиции в структуре заболеваемости, утраты трудоспособности и смертности взрослого населения цивилизованных стран. Несмотря на достигнутые результаты в увеличении продолжительности жизни, активное внедрение высокотехнологичной медицинской помощи, инфаркт миокарда (ИМ) сохраняет одно из первых мест среди причин смерти в российской популяции, конкурируя только с инсультом [Федеральная служба госстатистики, 2014]. Современная стратегия борьбы с ростом заболеваемости ССЗ направлена на поиск значимых и воспроизводимых биологических маркеров, позволяющих осуществлять раннюю и точную диагностику риска и прогноза развития сердечно-сосудистых осложнений [Шальнова С.А., 2005].
Изучение вклада метаболического синдрома (МС) как совокупности ведущих факторов риска ССЗ в развитие сердечно-сосудистых катастроф характеризуется постоянным интересом. Это связано как с доказанным влиянием МС на риск развития ИБС и сахарного диабета (СД), так и возможной обратимостью компонентов МС при своевременной адекватной коррекции [Невзорова В.А., Морозова А.М., 2010].
Ведущее значение в индивидуальной реакции организма на воздействие факторов риска имеют генетически опосредованные реакции. Выявление ведущих генов ферментов соединительнотканного метаболизма, повышающих риск развития сердечно-сосудистых катастроф, остается актуальным направлением предиктивной диагностики для прогнозирования вероятности их возникновения у кровных родственников пациентов и эффективного планирования профилактических мероприятий.
Цель исследования: изучение встречаемости делеционных полиморфизмов и точечных мутаций генов, кодирующих метаболизм соединительной ткани у пациентов с инфарктом миокарда.
Задачи исследования:
-
Оценить содержание аллелей С и T генов MMP-2 и MМP-9 у пациентов с ИМ.
-
Изучить распределение делеционных полиморфизмов генов глутатионтрансфераз (GSTs) GSTT-1 и GSTM-1 у пациентов с ИМ.
-
Охарактеризовать состояние гомозиготных GG и TT, и гетерозиготного GT генотипов генов, кодирующих микросомальную эпоксидгидролазу (EPHX-1) у пациентов с ИМ.
-
Выяснить вклад полиморфных вариантов генов GSTT-1, GSTM-1, EPHX-1, MMP-2 и MМP-9 в риск развития ИМ.
Научная новизна:
Установлен вклад дисбаланса в системах матриксных металлопротеиназ и биотрансформации ксенобиотиков в формирование ИМ.
Выяснено, что наиболее выраженные изменения в распределении мутантных генотипов MMP-9, GSTT-1 и EPHX-1 наблюдаются в группе пациентов с ИМ в комбинации с МС. Охарактеризовано распределение аллелей и генотипов генов ферментов глутатион-S-трансфераз Т1, М1, микросомальной эпоксидгидролазы, металлопротеиназ 2 и 9 у пациентов с ИМ. Выяснен вклад «быстрых» фенотипов сочетания мутаций гена EPHX-1 в локусах Нis139Аrg и Нis113Тir и комбинации «быстрых» фенотипов ММР-2 и 9 у пациентов с ИМ на фоне МС. Определена возможность выявления риска развития ИМ, основанная на исследовании полиморфизма генов ферментов металлопротеиназ MMP-2 и MMP-9 и биотрансформации ксенобиотиков (GSTT-1, GSTM-1, EPHX-1). Установлено, что наличие делеции GSTT-1, мутантных аллелей в исследованных полиморфных вариантах генов MMP-9 и EPHX-1 может служить показателем высокого риска развития ИМ у пациентов с признаками МС.
Практическая значимость:
Выяснена значимость оценки полиморфизмов генов метаболизма соединительной ткани у пациентов с ИМ, имеющих признаки МС. Установлена необходимость определения фенотипических комбинаций генотипов MМP-9 и EPHX-1 у пациентов с ИМ на фоне МС.
Оценка генетических маркеров предрасположенности может быть важным методом предиктивной диагностики у лиц с рядом факторов риска ИБС и кровных родственников пациентов, перенесших инфаркт миокарда. Результаты проведенного исследования могут быть использованы в образовательном процессе при обучении ординаторов, аспирантов и врачей по специальности терапия и кардиология.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Среди выявленных полиморфизмов генов детоксикации ксенобиотиков наибольший вклад в риск развития ИМ, особенно в комбинации с МС, вносит делеционный генотип GSTT-1 и точечная мутация гена EPXН-1.
-
Точечные мутации в генах ферментов системы «протеолиз-антипротеолиз» ММР-2 и ММР-9 не оказывают самостоятельного значимого влияния на развитие ИМ у пациентов с МС.
-
При определении риска развития ИМ следует использовать суммарную оценку как делеционных полиморфизмов, так и комбинации точечных мутаций генов с учетом их фенотипических проявлений. У лиц с признаками МС наибольший риск развития инфаркта миокарда имеют носители «быстрых» фенотипов мутаций EPXН-1 His139Arg и Tyr113His и «быстрых» фенотипов мутаций ММР-2 и ММР-9.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, из них 6 статей – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Апробация работы
Основные результаты работы были представлены на научных конференциях и симпозиумах регионального, российского и международного уровней: научно-практической конференции «Вопросы повышения качества оказания медицинской помощи в муниципальном здравоохранении» (Владивосток, 2010); XX Европейском респираторном конгрессе (Барселона, 2010); Российском Национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2010); Всероссийской научной конференции "Научное творчество ХХI века" (Красноярск, 2010); Научно-практической конференции «Фундаментальная наука – медицине» (Владивосток, 2011); форуме «Российские дни сердца» (Москва, 2013); Всероссийской конференции «Проблемы женского здоровья» (Москва, 2013, 2015); XV Всероссийской молодежной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2014).
Структура и объем диссертации
Материал диссертации изложен на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего в себя 208 источника (69 – отечественных и 139 – зарубежных авторов), списка сокращений. Материал иллюстрирован 14 рисунками и 21 таблицей.
Гены-кандидаты, кодирующие ММР-2 и ММР-9 .
Соединительная ткань относится к основным типам тканей организма и составляет около 50% массы тела. Основой соединительнотканного матрикса служат коллагеновые волокна, преимущественно I типа, обеспечивающие создание прочности и организации структуры [35]. Коллаген I типа обнаруживают в соединительной ткани кожи, сухожилиях, костях, роговице глаза, склере, стенке артерий. Он выполняет ряд функций, в частности, опорную (структурную), репаративную, трофическую и пр. Скорость метаболизма коллагена, как обновляющегося элемента стромы, зависит от баланса его биосинтеза и деградации [36]. Избыток коллагеновых волокон или слишком малая активность коллагеназ приводит к увеличению жесткости волокон и снижению эластичности ткани. Чрезмерная же активность коллагеназ приводит к неуправляемой фрагментации коллагена и большей аморфности ткани [35].
Нарушение механических свойств соединительной ткани выявлено при различных патологических состояниях, в частности, хронической болезни почек, сахарном диабете, ревматоидном артрите, ХОБЛ. Получены данные о перестройке структуры коллагеновых волокон при острой бронхо-легочной патологии, при заживлении ран [37], а также при сочетании ХОБЛ и ИБС [38]. У лиц пожилого возраста наблюдается изменение соотношения гладкомышечных и соединительнотканных элементов в стенке сосудов, кишечнике, бронхах, сходные с таковыми при ряде заболеваний. В этом 12 случае типичны дистрофические изменения волокнистых структур в виде увеличения диаметра, дезориентации и дезорганизации, накопления «старых» форм коллагена с избыточным содержанием гликозаминогликанов в основном веществе [39].
Сердечно-сосудистое ремоделирование при ИБС также связано с патологическими изменениями экстрацеллюлярного матрикса стенок крупных артерий, важным элементом которого является коллаген 1-го типа [40]. По мнению ряда авторов [41, 42, 42], мощным физиологическим стимулом коллагенообразования необходимо рассматривать гипоксию. При развитии гипоксии повышается содержание коллагена в тканях, преимущественно его I типа. Обмен коллагена изменяется при стрессах, атеросклерозе [44], инфаркте миокарда [45]. Нельзя не принимать во внимание также существующую генетическую детерминированность структурных особенностей и функциональной активности соединительной ткани.
Воспаление в зоне атеросклеротической бляшки является одним из основополагающих механизмов развития ИМ [46, 47, 48, 49, 50]. В физиологических условиях ПОЛ протекает на крайне низком уровне, что предохраняет организм от накопления токсичных продуктов (липоперекисей, альдегидов, кетонов, оксикислот) в предельно опасных концентрациях. При воспалении, в том числе при ИМ, процессы свободнорадикального окисления (СРО) достигают уровня оксидативного стресса (ОС) [51]. Продукты СРО способствуют образованию зоны гибернации миокарда на периферии очага ишемии с резким снижением функциональной активности при сохранной целостности клеточной структуры. Помимо участия в процессе формирования ишемии, избыточное образование активных форм кислорода (АФК) приводит к усилению и пролиферации гладкомышечных клеток и инициации ремоделирования. В условиях усиленного СРО накапливаются ионы кальция в свободном пространстве вокруг миофиламентов и в саркоплазматическом ретикулуме, развивается дискоординация работы 13 Ca2+/Na+ каналов, обеспечивающая расслабление и сокращение миофибрилл [51]. В ответ на гибель кардиомиоцитов при ишемии СРО компенсаторно активирует ряд факторов роста. Происходит усиление клеточной пролиферации и продукции межклеточного матрикса с одновременным синтезом матриксных металлопротеиназ. Увеличивается синтез коллагена, в том числе, за счет миграции гладкомышечных клеток и пролиферации фибробластов [52].
В условиях МС дисметаболизм соединительной ткани миокарда проявляется повышением содержания гликозаминогликанов и метаболитов коллагена, коррелирующим со степенью компенсации углеводного обмена. У пациентов с ИМ в условиях инсулинорезистентности отмечается избыточная активность эластазы, относительный дефицит естественных ингибиторов протеолиза [53, 54].
Инсулин усиливает пролиферацию гладкомышечных клеток артериол, вызывая сужение их просвета [55]. Сходные процессы происходят в матриксе миокарда, что является одним из механизмов формирования гипертрофии левого желудочка (ЛЖ) с последующим увеличением риска сердечнососудистых событий [56]. Высокий уровень инсулина и свободных жирных кислот (СЖК) в плазме крови приводит к избыточной экспрессии и высвобождению провоспалительных цитокинов [57, 58, 59, 60], которые потенцируют активность ММРs [57, 61].
Итак, при ИБС и, особенно, при ее сочетании с МС патогенетическими механизмами следует считать активацию системной воспалительной реакции с образованием избытка продуктов окислительного стресса и дисбаланса в системе «протеолиз-антипротеолиз», что способствует усилению процессов тканевого ремоделирования в стенке сосудов и миокарде и усугубляет последствия сердечно-сосудистых событий [62, 63].
Известно, что АГ, ИР и ожирение инициируют процессы ремоделирования сердца, включающие изменения геометрии и гипертрофию ЛЖ, которые
14 сопряжены с развитием интерстициального реактивного фиброза [64, 65, 66]. Повреждающее действие гормона жировой ткани лептина может быть патофизиологически вовлечено в формирование ремоделирования экстрацеллюлярного матрикса при ожирении. Основой этого процесса можно считать прямое влияние лептина на активность ММРs. Избыточная продукция лептина и свободных жирных кислот активирует синтез ферментов экстрацеллюлярного матрикса, в частности ММР-2, MMP-9, MMP-8 и их ингибитора TIMP-1 [67, 68].
Синдром инсулинорезистентности инициирует реакцию воспаления через увеличение уровня цитокинов (IL-6 и др.), поступающих из жировой ткани и гепатоцитов. Активация ренин - ангиотензиновой системы и окислительный стресс поддерживают системное воспаление при артериальной гипертензии. При ожирении реализуется комплекс воспалительных реакций, обусловленных непосредственным и многогранным участием лептина (гормона жировой ткани). Таким образом, развитие ИБС на фоне МС можно рассматривать как конечный результат взаимодействия дисметаболических и воспалительных процессов.
Многогранные патологические молекулярные взаимодействия при ИМ приводят к изменению количественного и качественного состава стромы миокарда, изменению её функциональной активности, и, в конечном счете, его ремоделированию. Развитие ремоделирования миокарда при ИМ является одним из наиболее важных процессов, предопределяющих прогноз заболевания, и имеет общие черты с изменениями в соединительной ткани при МС. Есть основания предполагать общность патогенеза дезорганизации стромы миокарда при остром ИМ и МС, включая влияние ряда генетических полиморфизмов и изменение активности зависимых от них ферментов (таких, как глутатионтрансферазы (GSTs), эпоксидгидролазы (EPHX)), а также состояние компонентов матрикса (коллагена, эластина) и ферментных систем, влияющих на обменные процессы в соединительной ткани (металлопротеиназ (ММРs) и их ингибиторов). Ведущее место при этом
15 отведено воспалению соединительно-тканного каркаса миокарда, реализующемуся через повреждение субстратов свободно-радикальными частицами и другими продуктами оксидативного стресса с развитием эндотелиального дисбаланса [69]. Генетическая вариабельность, или генетический полиморфизм названных ферментов детоксикации и металлопротеиназ во многом определяет состояние антирадикальной защиты и темп дезорганизации соединительнотканного матрикса.
Особое внимание в патогенезе ИБС привлекают матриксные металлопротеиназы – обширное семейство протеолитических ферментов, играющих основную роль в процессах ремоделирования и репарации соединительной ткани, составляющей основу сердечно-сосудистой и дыхательной систем [70, 71]. К группе MMPs относятся около 30 цинк- и кальцийзависимых эндопептидаз [72, 73, 74], способных к деградации практически всех компонентов внеклеточного матрикса соединительной ткани, в частности, коллагена и эластина в норме и при патологии [75, 76]. Все MMPs сходным образом секретируются как проферменты и для активации нуждаются в ступенчатом протеолитическом расщеплении под действием многих эффекторов, включая цитокины, плазмин, тканевой активатор плазминогена, калликреин, катепсин G или другие металлопротеиназы. Про-ММР-9 активируется в секретируемой форме. [91, 111, 112, 113, 114]. Продуцируют MMPs клетки иммунной системы, включая макрофаги и нейтрофилы, а также фибробласты и гладкомышечные клетки сосудистой стенки. Как транскрипция белков, так и секреция ММРs происходит под действием провоспалительных цитокинов, простагландинов, липополисахаридов и др., главным источником которых являются активированные макрофаги, фибробласты и нейтрофилы [77, 78, 79].
Метод исследования кодирования полиморфных локусов ММР-2, ММР-9 и EPXH-1 в сыворотке крови
Как следует из представленных данных, по возрастному показателю и полу 1-я и 2-я группы достоверно между собой не различались. У пациентов с признаками МС неблагоприятная наследственность по сердечнососудистым заболеваниям выявлена в 52% случаев, что почти в 1,5 раза больше, чем в 1-й группе (р 0,05). В то же время пациенты 1-й группы достоверно чаще курили, чем пациенты с признаками МС (44% и 27% соответственно, p 0,05). Установлено статистически значимое повышение систолического артериального давления (АД) в обеих группах по сравнению с контролем (в 1-й р=0,03, во 2-й р=0,008). Достоверного различия между группами исследования по уровню АД не выявлено.
Пациенты с МС имели достоверно более высокий индекс массы тела (ИМТ), соответствующий I ст. ожирения, больший показатель окружности талии у мужчин и большую частоту встречаемости нарушения толерантности к глюкозе по сравнению с контролем (таб. 3). Атерогенная дислипидемия (IIb тип по Фредриксону) выявлена с более высокой частотой у пациентов с МС (61% против 34% в 1-й группе, р 0,05). Иными словами, дислипидемия у пациентов с МС встречалась почти в 2 раза чаще. Особенностью дислипидемии явилось достоверное повышение содержания триглицеридов у пациентов с МС по сравнению с 1-й группой и контролем (р 0,05).
При анализе тяжести острой сердечной недостаточности (ОСН) отмечен преимущественно I функциональный класс по Killip без статистической разницы между группами. III функциональный класс ОСН 35 чаще имел место у пациентов 2-й группы, IV класс – у пациентов 1-й группы (17% против 3%).
Резюмируя представленную клиническую характеристику пациентов, можно сделать вывод, что группы были относительно однородны и соответствовали критериям включения в исследование.
С учетом поставленных в исследовании задач и для верификации диагноза ИМ и МС использованы: опрос пациентов, исследование антропометрических данных, клинических и биохимических показателей (с использованием оборудования лаборатории и принятых методик КГБУЗ «ВКБ №1»), инструментальных методов. Всем пациентам выполнен клинический анализ крови. В биохимических показателях учтены тест толерантности к глюкозе, липидный спектр, показатели тропонина I и др. маркеров повреждения миокарда. Проведена тонометрия, изучена динамика ЭКГ, ЭХО-КГ. Всем пациентам групп исследования и контроля выполнено выделение ДНК с последующим генотипированием изучаемых маркеров методами ПЦР и секвенирования (в зависимости от изучаемого полиморфизма).
Все диагностические методы выполнялись после получения информированного согласия пациента на участие в исследовании.
Принимая во внимание тот факт, что в основе мультифакторных заболеваний лежит предрасположенность, формируемая совокупностью генов, но способная реализоваться под воздействием ряда дополнительных условий (этническая принадлежность, особенности образа жизни и питания, условия труда, средовые факторы, беременность и т.д.) несомненный интерес 36 продолжает вызывать как поиск генетических полиморфизмов, так и их ассоциаций в свете реализации определенного фенотипа. Вклад генетических особенностей долгое время может не проявляться внешне, но при определенных условиях приводит к ранней манифестации и быстрому прогрессированию, более тяжелому течению заболевания. Важной особенностью мультифакторных заболеваний является аддитивное влияние генов, ассоциированных с патологией. Все это, безусловно, усложняет установление генных сетей и поиск в них «предрасполагающих» к заболеванию аллелей, а также затрудняет статистическую обработку данных. Тем не менее, исследования в данной области сохраняют свою актуальность. В нашей работе мы сочли перспективным изучение генетической предрасположенности развитию ИМ у пациентов, имеющих устойчивую совокупность факторов риска, объединенных понятием МС. Забор биологического материала (периферической крови) производили из локтевой вены в сухую пробирку. Для определения полиморфных вариантов генов использовали образцы ДНК, выделенные из цельной венозной крови методом высаливания с использованием протеиназы К и набора Genomics DNA Purification Kit (Fermentas, Евросоюз) по прилагаемой инструкции. Качество и количество выделенной ДНК проверяли методом электрофореза в 1% агарозном геле в 1x TAE буфере и визуализировали при помощи трансиллюминирующей гельдокументирующей системы Bio-Print, (Vilber Lourmat, Франция). В качестве стандарта для определения концентрации ДНК в анализируемых образцах использовалась ДНК фага с известной концентрацией (25 ng/l, НПО «Сибэнзим», Россия). В результате выделения ДНК были получены образцы тотальной ДНК c концентрацией 5-60 нг/мкл (рис. 4).
Полиморфизм генов, кодирующих ММР-9, у пациентов с инфарктом миокарда
На наш взгляд особый интерес представляют данные, касающиеся изучения полиморфных вариантов генов у пациентов с ОКС в зависимости от статуса курения. Мы предполагали, что у курящих пациентов независимо от наличия или отсутствия признаков МС частота нулевых вариантов генов GSTТ-1 и GSTМ-1 будет выше. Неожиданно в 1-й группе зарегистрирована большая частота встречаемости нулевого генотипа GSTТ-1 у некурящих пациентов с ИМ. В то время как во 2-й группе, с признаками МС, именно у курящих лиц частота нулевого генотипа GSTТ-1 оказалась достоверно выше, а генотипа GSTМ-1 0/0 - достоверно ниже. Расчет относительного риска показал, что присутствие GSTТ-1 0/0 у пациентов без признаков МС увеличивает ОР развития ИМ независимо от статуса курения. В то время как у пациентов с МС при наличии GSTТ-1 0/0 ОР развития ИМ увеличивается только у курящих пациентов. Присутствие генотипа GSTМ-1 0/0 в этой же группе напротив снижает риск ИМ.
В литературе существуют исследования, которые касаются присутствия нулевых вариантов GSTT-1 и GSTM-1 у курильщиков с ИБС. Так, по данным Manfredi S. и колл. курильщики с ангиографически документированной ИБС чаще являются носителями GSTT-1 0/0 аллеля, чем курильщики без ИБС. Также в исследовании установлен высокий риск [OР = 3,9] развития ИБС у курильщиков при наличии сочетания «нулевых» генотипов GSTM-1 и GSTT-1 [194]. В нашем исследовании у пациентов без признаков МС присутствие GSTT-1 0/0 аллеля не имеет тесной связи с курением. Возможно, выявленное противоречие результатов связано с популяционными особенностями выборок пациентов и включением в наше исследование пациентов с ИМ с подъемом ST. В 1-й группе пациентов в нашем исследовании не установлен значимый вклад генотипа GSTM-1 0/0 в риск развития ОИМ с подъемом ST. В упомянутом выше мета-анализе Wang et al. в группе курящих пациентов выявлено достоверное влияние комбинации «неблагоприятных» генотипов GSTM-1 и GSTT-1 на риск развития ИБС в целом [220]. Курильщики с «нулевым» GSTM-1 генотипом по сравнению с некурящими лицами с аналогичной мутацией, имели большую вероятность развития ИБС [OР=3,54] в исследовании Martin NJ.и колл. [219]. В популяционном исследовании жителей Китая наличие GSTТ-1 0/0 генотипа повышало риск развития ИБС как у курящих [OР=3.29], так и некурящих лиц [OР =2.21] [222]. Таким образом, данные литературы и наши результаты свидетельствует о тесной связи между риском развития ИБС и наличием генотипа GSTT-1 0/0. Роль курения в данном случае требует проведения дальнейших исследований с большим присутствием в выборке пациентов с ОИМ с подъемом ST.
В отличие от 1-й группы у пациентов с ИМ с подъемом сегмента ST и признаками МС при наличии статуса курения установлена большая встречаемость GSTТ-1 0/0 генотипа. Присутствие указанного полиморфизма увеличивает ОР развития ИМ у курящих более, чем в два раза. В то время как присутствие нулевого генотипа GSTM-1 уменьшает риск развития ИМ в этой же группе пациентов. Данных литературы, касающихся встречаемости полиморфных вариантов генов GSTТ-1 и GSTM-1 при ИБС и МС мы не встретили. Возможно, полученные нами результаты связаны с напряженностью ферментативных систем детоксикации в указанной группе в связи с необходимостью контроля за нарушением эндогенного дисметаболизма липидного, углеводного и иных видов обмена. Присутствие полиморфного варианта GSTТ-1 0/0 у курящих лиц вносит дополнительный вклад в риск развития острого коронарного события. Некоторое снижение частоты встречаемости GSTM-1 0/0 у курящих лиц с признаками МС и развитием ИМ могут быть связаны с высоким распространением мутации у здоровых и требует уточнения в большей по численности выборке обследованных.
В качестве возможного гена-кандидата предрасположенности формирования ИБС и МС был выбран полиморфизм гена EPHX-1 [161, 162]. Как известно, микросомальная эпоксидгидролаза тесно связана с патологическими изменениями экстрацеллюлярного матрикса и в изобилии присутствует в соединительной и костной ткани [163]. Полученные ранее данные позволяют утверждать, что повышенная экспрессия гена EPHX-1 связана с поддержкой оксидативного стресса в тканях при ИБС [168, 171]. Гены EPHX-1 в значительной мере предопределяют изменения свойств соединительной ткани. Так чрезмерная активность свободно-радикальных процессов при патологической функции микросомальной EPHX приводит к разрушению прочной основы соединительной ткани.
Информация об изучении гена, кодирующего EPHX-1, при ИМ, ассоциированном с МС представлена в единственной работе [171]. Можно предположить, что изучение его роли в патогенезе ИМ будет полезно для оптимизации прогнозирования риска развития сосудистых катастроф, особенно при наличии признаков. В связи с этим, представляет особый интерес исследование полиморфизма гена EPHX-1 у больных ИМ, ассоциированном с МС.
Согласно результатам нашего исследования, аллель Т гена EPHX-1 Tyr113His в контроле выявлен у 36% обследованных. Частота аллеля Т по сравнению со здоровыми достоверно не увеличивается при ИМ и составляет 38% (p 0,1), а при сочетании ИМ и МС недостоверно снижается по сравнению с контролем - 34% (p 0,1). В ранее проведенных исследованиях показано, что увеличение доли аллеля T чаще встречается при ИБС с более тяжелым течением [171].
Аналогично аллелю T гена EPHX-1, присутствие аллеля С также не имеет существенного влияния на риск развития ИМ. Согласно полученным данным, доля этого аллеля в контроле достигает 64%. Как следует из представленных данных, при проведении сравнительного анализа распределения частот встречаемости аллеля С установлено недостоверное уменьшение доли этого аллеля в подгруппе изолированного ИМ по сравнению с контролем до 62%. При сравнении 2й группы пациентов со здоровыми лицами выявлено недостоверное увеличение доли нормального аллеля до 66%.
Полиморфизм генов, кодирующих EPXH-1, у пациентов с инфарктом миокарда
Роль изменения EPHX-1 обсуждается не только при ИБС, но и при МС. Более глубокие изменения соединительнотканного метаболизма в последнем случае, связанные с полиморфизмом гена EPHX-1, могут обеспечивать нестабильность атероматозной бляшки и способствовать неблагоприятному прогнозу течения ИБС. У носителей функционально неполноценного аллеля T, предположительно, более активно протекают процессы системного воспаления. Анализ результатов исследования генетического полиморфизма гена EPHX-1 с клиническими проявлениями показал, что наличие гомозиготного мутантного варианта TT гена EPHX-1 характеризуется формированием быстро прогрессирующей ИБС с развитием ИМ.
В отличие от моногенно-наследуемых заболеваний предрасположенность к ССЗ заболеваниям определяется аддитивным эффектом нескольких локусов. Множественные аллели сами по себе не приводят к патологическому фенотипу, но их определенная комбинация на фоне воздействия повреждающих факторов внешней среды становится патогенетически значимой [13, 223]. В частности, методом ПЦР подтверждена связь повышенной экспрессии гена EPHX-1 с нарушенным процессов детоксикации в экстрацеллюлярно-матричном пуле при ИБС [8, 61, 224].
Исследование механизмов, участвующих в течении системного воспалительного ответа и генетическом контроле над процессом соединительнотканного метаболизма при ИМ, ассоциированном с МС, представляет несомненный интерес и позволит в будущем уточнить вклад ведущих маркеров воспаления и генов в развитии заболеваний и осуществлять предиктивную диагностику заболеваний сердечно-сосудистой системы и прогнозировать риск развития СД. Исходя из задач нашего исследования, мы попытались установить вклад изученных показателей в риск развития ИМ в том числе у лиц с признаками МС.
Методом определения относительного риска ОР не установлено прогностического значения определения изолированных полиморфных вариантов генов MMP-2 и MMP-9 для оценки риска развития ИМ у пациентов с МС. Для MMP-2 определено снижение относительного риска развития ИМ – ОР=0,68, р=0,42. Для полиморфизма MMP9, напротив, возрастание (OР=1,41 р=0,47). Полученный результат для обоих полиморфизмов не был статистически значимым.
Также было оценен вклад наличия делеции GSTT-1 в риск возникновения ИМ и его сочетания с МС. Согласно полученным результатам, наличие нулевого генотипа GSTT-1 увеличивает риск развития ИМ у пациентов без МС в 1,56 раза (ОР=1,56, ДИ 0,78-3,09), причем, независимо от статуса курения. У пациентов же с МС присутствие GSTT-1 0/0 генотипа увеличивает риск возникновения ИМ более, чем в 2 раза только в случае курения табака (ОР=2,4, ДИ=0,66-8,73).
Влияния носительства мутантного ТТ генотипа полиморфного Tyr113His варианта гена EPHX-1 на риск развития изолированного ИМ не установлено (ОР 1,18, р=0,76), также, как His139Arg варианта с мутантным GG генотипом (ОР=1,06, р=0,92). У пациентов, имеющих признаки метаболического синдрома, нами установлено достоверное увеличение риска развития ИМ только для полиморфизма His139Arg гена EPHX-1 (ОР=2,28; р=0,1). Наличие комбинации полиморфных генотипов EPHX-1, фенотипически проявляющихся «промежуточным» или «быстрым» вариантом метаболизма, достоверно увеличивает ОР развития ИМ для пациентов с МС в 2,5 раза (ОР=2,51; р=0,076).
Установленные в исследовании данные, касающиеся состояния дисбаланса в системе «протеолиз-антипротеолиз» и процессов соединительнотканного дисметаболизма, связанного с полиморфизмами генов GSTT-1 и EPHX-1, позволили выяснить вклад указанных изменений в ОР развития ИМ и его ассоциации с МС. Результаты исследования подтверждают значимость оценки полиморфных вариантов гена MMP-9, а также полиморфизм генов глутатионтрансфераз и EPHX-1 для проведения предиктивной диагностики острых коронарных событий, в том числе у лиц с МС.
Итак, исследование состояния молекулярно-генетических маркеров соединительнотканного метаболизма при ИМ и его сочетании с МС показало, что в обеих группах присутствует активация процессов протеолиза в виде повышения количества мутаций MMP-9 с наиболее значимыми изменениями в группе пациентов с сочетанным МС. Из генов детоксикации ксенобиотиков на развитие ИМ и, особенно, ее сочетание с МС существенно влияет полиморфизм гена GSTT-1. В то время как изменение содержания аллелей и генотипов EPHX-1 более тесно связано с развитием ОИМ у лиц с МС. Указанные изменения могут быть использованы для формирования программ предиктивной диагностики ИМ и его сочетания с МС.
Выявленные нами генетические различия могут лежать в основе отличительных особенностей сосудистого и соединительнотканного ремоделирования при изолированном ИМ и ИМ, ассоциированном с МС. Анализ генетических факторов, влияющих на развитие патологического состояния, имеет важное значение в понимании патофизиологических механизмов при сочетанной патологии.
Предполагаем, что результаты, полученные в настоящем исследовании, с учетом накопленных современных сведений о прогностической ценности каждого показателя, могут быть полезны для профилактики возникновения такой социально-значимой нозологии, как ИБС, ассоциированная с МС, вносящей значительный вклад в заболеваемость и общую смертность цивилизованного общества. Исследование механизмов, участвующих в течении системного воспалительного ответа, а также взаимоотношений генетического контроля и соединительнотканного метаболизма при ИБС, ассоциированной с МС, представляет несомненный интерес и позволит в будущем уточнить вклад ведущих маркеров воспаления и генов в формирование заболеваний, их прогноз и внести рекомендации для оптимизации профилактических, лечебных и реабилитационных программ.