Consilium medicum начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

Кардиологический вестник  
Том 02/N 1/2007 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Вклад генетических факторов в развитие артериальной гипертонии при разных типах инсульта у якутов


1,3О.О.Фаворова, 2Т.Я.Николаева, 2С.А.Чугунова, 1М.Г.Парфенов, 3О.В.Кобылина, 1,3М.А.Судомоина, 3А.Б.Гехт, 3Е.И.Гусев

1Институт клинической кардиологии им. А.Л.Мясникова, Москва; 2ГОУ ВПО Якутский государственный университет им. М.К.Аммосова, Якутск; 3ГОУ ВПО "Российский государственный медицинский университет" Росздрава, Москва

Цель исследования. Анализ связи аллелей ряда полиморфных участков генов аполипопротеина Е (APOE), b-фибриногена (FGB), a-фибриногена (FGA) и химазы (CMA1) с наличием или отсутствием артериальной гипертонии (АГ) у якутов, перенесших ишемический (ИИ) или геморрагический инсульт (ГИ).
Материалы и методы. Обследовали 110 и 77 неродственных больных якутской этнической принадлежности с ИИ и ГИ соответственно. В зависимости от среднего уровня артериального давления (АД) больных разделяли на группы согласно рекомендациям 2003 ESH/ESC: группу с нормальным АД и группу с АГ (30 и 80 пациентов с ИИ, 14 и 63 пациентов с ГИ соответственно). Анализ полиморфных участков
a-, A-491T и T-427C APOE; G-455A и C-249T FGB; A4250G (Thr312Ala) FGA и G-1903A CMA1 проводили методами, основанными на полимеразной цепной реакции. Статистическую обработку проводили с использованием оригинального программного обеспечения "APSampler" и статистического пакета GraphPad InStat.
Результаты. Выявлены достоверная положительная ассоциация с АГ аллеля -491A APOE (p=0,048, относительный риск - ОР=5,64, 95% доверительный интервал - ДИ - 1,005-31,67) у якутов с ИИ и достоверная отрицательная ассоциация частоты аллеля
e3 и генотипа e3/e3 APOE у якутов с ГИ (pcorr=0,036, ОР=0,21, 95% ДИ 0,048-0,94 и pcorr=0,031, ОР=0,09, 95% ДИ 0,011-0,73 соответственно). Для других аллелей и генотипов рассматриваемых полиморфных участков достоверных ассоциаций с АГ при обоих типах инсульта не обнаружено.
Заключение. В развитие АГ у якутов вовлекаются аллели гена APOE, причем в зависимости от типа инсульта выявляются ассоциации с разными полиморфными участками этого гена.
Ключевые слова: ишемический инсульт, геморрагический инсульт, артериальная гипертония, аполипопротеин E,
a-фибриноген, b-фибриноген, химаза, полиморфизм, аллель, генотип.


O.O.Favorova, T.Y.Nikolaeva, S.A.Chugunova, M.G.Parfenov, O.V.Kobylina, M.A.Sudomoina, A.B.Guekht, E.I.Gusev

CONTRIBUTION OF GENETIC FACTORS IN THE DEVELOPMENT OF ARTERIAL HYPERTENSION AT THE DIFFERENT TYPES OF STROKE IN YAKUTS

Aim. Association analysis of the allelic polymorphism of the genes encoding apolipoprotein E (APOE), fibrinogen beta (FGB), fibrinogen alpha (FGA) and chymase (CMA1) with presence or absence of arterial hypertension (AH) in the ischemic stroke (IS) or haemorrhagic stroke (HS) patients of Yakut descent.
Materials and Methods. We examined 110 and 77 unrelated patients of Yakut ethnicity with IS or HS, respectively. Depending on mean blood pressure level patients were divided according to 2003 ESH/ESC guidelines [10] into normotensive groups and groups with AH (30 and 80 individuals among IS patients and 14 and 63 individuals among HS patients). Analysis of the allelic polymorphisms of e-, A-491T and T-427C APOE; G-455A and C-249T FGB; A4250G (Thr312Ala) FGA and G-1903A CMA1 was performed by methods based on polymerase chain reaction. For statistical analysis we used an original software "APSampler" and GraphPad InStat software package.
Results. We revealed the significant positive association with AH of allele -491A APOE (р=0,048, OR=5,64, 95% CI 1,005-31,67) in Yakuts with IS and the significant negative associations of allele
e3 and genotype e3/e3 APOE frequencies in Yakuts with HS (рcorr=0,036, ОR=0,21, 95% CI 0,048-0,94 and рcorr=0,031, ОR=0,09, 95% CI 0,011-0,73, respectively). No reliable associations of other alleles and genotypes of studied polymorphisms with AH at both stroke types were found.
Conclusion. Alleles of APOE gene are involved in the development of AH in Yakuts, whereby associations with different polymorphisms of this gene were revealed depending on particular stroke type.
Key words: Ischaemic stroke, Haemorrhagic stroke, Arterial hypertension, Apolipoprotein E, Fibrinogen alpha, Fibrinogen beta, Chymase, Polymorphism, Allele, Genotype.


Одной из составляющих современной кардиологии становится область медицины, изучающая заболевания человека на уровне его геномов, транскриптомов и протеомов. Важным направлением этих исследований является анализ вклада аллельного полиморфизма генов, выбранных исходя из функции их продуктов, в развитие распространенных заболеваний высокой социальной значимости.
   Геморрагический (ГИ) и ишемический (ИИ) инсульты являются широко распространенными полигенными сердечно-сосудистыми заболеваниями [1]. Эти заболевания представляют собой основные формы острых нарушений мозгового кровообращения, составляют 21,4% в структуре общей смертности в РФ и занимают первое место среди всех причин первичной инвалидизации [2]. Одним из важнейших факторов риска развития инсульта является артериальная гипертония (АГ) [3]. Повышение артериального давления (АД) может приводить к развитию ИИ или ГИ, и оно же может быть адаптивной реакцией, направленной на увеличение мозгового кровотока в зоне церебральной ишемии [3]. В то же время АГ, будучи самым распространенным хроническим заболеванием человека, представляет собой многофакторное полигенное заболевание, развивающееся как нарушение процессов адаптации человека к условиям окружающей среды вследствие генетически предопределенных нарушений регуляции АД [4].
   Развитие полигенных заболеваний обусловлено вкладом многих независимо действующих и/или взаимодействующих полиморфных генов. Поэтому одним из основных путей установления природы генетической предрасположенности к таким заболеваниям, как ИИ, ГИ и АГ, становится сочетанный анализ ассоциации с заболеванием аллелей и генотипов различных генов, полиморфизм каждого из которых исследован у одних и тех же индивидов. Недавно специально для решения этой сложной задачи был разработан новый подход, основанный на методе MCMC (Markov chain Monte Carlo) [5].
   В последнее время становится общепризнанным, что этнические различия популяций вносят свой вклад в генетическую предрасположенность к многофакторным заболеваниям вследствие различной генетической структуры [6]; кроме того, различия в образе жизни, пищевых привычках и условиях внешней среды разных этносов могут по-разному сказываться на фоне разных генотипов [7]. Как следствие в разных этнических группах отличается значимость АГ как одного из факторов риска возникновения ИИ и ГИ [8].
   Настоящая работа является частью комплексного исследования факторов генетической предрасположенности к ИИ и ГИ, проводимого нами методом "случай-контроль" для якутов, проживающих в Республике Саха (Якутия). Якутский этнос представляет собой популяцию с эффектом основателя, или генетический изолят [9], и является уникальной моделью для изучения генетической предрасположенности к многофакторным заболеваниям. Анализировали связь аллелей полиморфных участков нескольких генов, белковые продукты которых вовлекаются в развитие сердечно-сосудистых заболеваний, с наличием или отсутствием АГ у индивидов, перенесших ИИ или ГИ.   

Материалы и методы
   
В исследование включили 110 и 77 неродственных больных с ИИ и ГИ соответственно, поступивших в нейрососудистое отделение Центра экстренной медицинской помощи Якутска в период с 2000 по 2005 г. (с ИИ - 74 мужчины, средний возраст 55,9±12,4 года и 36 женщин, средний возраст 62,7±8,1 года; с ГИ - 44 мужчины, средний возраст 55,2±8,3 года и 33 женщины, средний возраст 58,7±10,5 года соответственно). Для включения в исследование у всех пациентов получено информированное согласие. ДНК выделяли стандартным методом с применением экстракции смесью фенол/хлороформ. С помощью метода анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов или метода аллелеспецифических праймеров (оба на основе полимеразной цепной реакции - ПЦР) проводили генотипирование 9 полиморфных участков в 6 генах: e-, A-491T и T-427C гена аполипопротеина Е (APOE); G-455A и C-249T гена b-фибриногена (FGB); A4250G (Thr312Ala) в гене a-фибриногена (FGA) и G-1903A в гене химазы (CMA1). Больных разделили на две группы в зависимости от среднего уровня АД согласно рекомендациям 2003 ESH/ESC [10]: группу с нормальным АД и группу с АГ. Для выявления аллелей и генотипов, достоверно связанных с АГ, использовали оригинальное программное обеспечение "APSampler" для исследования методом МСМС, использующим Байесовскую непараметрическую статистику [5]. Достоверность выявленных этой программой ассоциаций отдельных аллелей и генотипов с АГ верифицировали с помощью точного критерия Фишера, применяя программное обеспечение GraphPad InStat. Силу ассоциаций выражали в значениях относительного риска (ОР), принимая значение доверительного интервала (ДИ) равным 95%. Достоверным считали различие сравниваемых частот при значении p (и величины pcorr с коррекцией на число сравнений) <0,05.   

Таблица 1. Частоты аллелей исследуемых полиморфных участков генов APOE, FGB, FGA и CMA1 у якутов, перенесших ИИ или ГИ, при наличии или отсутствии АГ

Аллели

ИИ

ГИ

отсутствие АГ (n=30)

АГ (n=80)

отсутствие АГ (n=14)

АГ (n=63)

абс. % абс. % абс. % абс. %
e2 APOE 4 6,7 6 3,8 1 3,6 11 8,7
e3 APOE 47 78,3 119 74,4 26 92,9* 94 74,6*
e4 APOE 9 15,0 35 21,8 1 3,6 23 18,3
-491A APOE 56 93,3** 158 98,7** 26 92,9 118 93,7
-491T APOE 4 6,7 2 1,3 2 7,1 8 6,3
-427T APOE 56 93,3 154 96,2 27 96,4 119 94,4
-427C APOE 4 6,7 6 3,8 1 3,6 7 5,6
-455G FGB 59 98,3 152 95,0 27 96,4 118 93,7
-455A FGB 1 1,7 8 5,0 1 3,6 8 6,3
-249C FGB 19 31,7 50 31,3 11 39,3 50 39,7
-249T FGB 41 68,3 110 68,7 17 60,7 76 60,3
312Ala FGA 37 61,7 98 61,3 13 46,4 56 44,4
312Thr FGA 23 38,3 62 38,7 15 53,6 70 55,6
-1903A CMA1 14 23,3 36 22,5 8 28,6 30 23,8
-1903G CMA1 46 76,7 124 77,5 20 71,4 96 76,2
Примечание. *, ** - достоверно различающиеся частоты аллелей.

Таблица 2. Частоты генотипов исследуемых полиморфных участков генов APOE, FGB, FGA и CMA1 у якутов, перенесших ИИ или ГИ, при наличии или отсутствии АГ*

Генотипы

ИИ

ГИ

отсутствие АГ (n=30)

АГ (n=80)

отсутствие АГ (n=14)

АГ (n=63)

абс. % абс. % абс. % абс. %
e2/e2 APOE 1 3,3 1 1,3 0 0,0 0 0,0
e2/e3 APOE 2 6,7 3 3,8 1 7,1 11 17,5
e3/e3 APOE 18 60,0 45 56,3 12 85,7** 32 50,8**
e3/e4 APOE 9 30,0 26 32,5 1 7,1 19 30,2
e4/e4 APOE 0 0,0 4 5,0 0 0,0 2 3,2
e2/e4 APOE 0 0,0 1 1,3 0 0,0 0 0,0
-491A/A APOE 26 86,7 78 97,5 12 85,7 55 87,3
-491A/T APOE 4 13,3 2 2,5 2 14,3 8 12,7
-427T/T APOE 27 90,0 75 93,8 13 92,9 56 88,9
-427T/C APOE 2 6,7 4 5,0 1 7,1 7 11,1
-427C/C APOE 1 3,3 1 1,3 0 0,0 0 0,0
-455G/G FGB 29 96,7 72 90,0 13 92,9 55 87,3
-455G/A FGB 1 3,3 8 10,0 1 7,1 8 12,7
-249C/C FGB 3 10,0 7 8,8 3 21,4 15 23,8
-249C/T FGB 13 43,3 36 45,0 5 35,7 20 31,7
-249T/T FGB 14 46,7 37 46,3 6 42,9 28 44,4
312Ala/Ala FGA 11 36,7 33 41,3 3 21,4 12 19,0
312Ala/Thr FGA 15 50,0 32 40,0 7 50,0 32 50,8
312Thr/Thr FGA 4 13,3 15 18,8 4 28,6 19 30,2
-1903A/A CMA1 00,0   45,0   17,1   34,8  
-1903A/G CMA1 14 46,7 28 35,0 6 42,9 24 38,1
-1903G/G CMA1 16 53,3 48 60,0 7 50,0 36 57,1
Примечание. * - частоты генотипов, отличные от нуля; ** - обозначены достоверно различающиеся частоты генотипов.

Результаты
   
В табл. 1, 2 представлены частоты аллелей и генотипов исследуемых полиморфных участков. Выявлены достоверная положительная ассоциация с АГ аллеля -491A APOE (p=0,048, ОР=5,64, 95% ДИ 1,005-31,67) у якутов, перенесших ИИ, и достоверная отрицательная ассоциация частоты аллеля e3 и генотипа e3/e3 APOE у якутов, перенесших ГИ (pcorr=0,036, ОР=0,21, 95% ДИ 0,048-0,94 и pcorr=0,031, ОР=0,09, 95% ДИ 0,011-0,73 соответственно). Для других аллелей и генотипов рассматриваемых полиморфных участков APOE достоверных ассоциаций с АГ при обоих типах инсульта не обнаружено. Для полиморфных участков генов FGB, FGA и CMA1 связи с АГ при ИИ и ГИ не нашли. При объединении групп индивидов с ИИ и ГИ в общую группу больных с инсультом мы не наблюдали достоверных различий в частотах аллелей и генотипов всех анализируемых участков в зависимости от наличия/отсутствия АГ.   

Обсуждение
   
Полученные в нашей работе данные о связи с развитием АГ у якутов, перенесших ИИ, носительства аллеля -491A полиморфизма A-491T в промоторном участке APOE согласуются с данными литературы. Так, T.Katsuya и соавт. [11] при изучении японской популяции, относящейся наравне с якутами к монголоидной расе, показали, что среднее диастолическое АД у индивидов с генотипом -491 A/A было значительно выше в сравнении с таковым у индивидов с генотипом -491 A/T. Предрасполагающая роль аллеля -491A может определяться тем, что у индивидов с генотипом -491 A/A выявляется повышенный уровень белка apoE в плазме крови [12]. Об этом же могут свидетельствовать данные, что аллель -491A связан со значительно более высокой активностью промотора APOE [13, 14]. В то же время известно, что повышенное содержание apoE в плазме крови может служить фактором риска развития различных сердечно-сосудистых и цереброваскулярных патологий.
   Полученные в нашей работе данные о том, что носительство генотипа e3/e3 и аллеля e3 APOE являются протективными в отношении развития АГ у перенесших ГИ якутских больных, может найти свое объяснение, исходя из сообщений литературы о роли различных изоформ белка apoE в липидном метаболизме, а следовательно, в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Так, известно, что e-полиморфизм APOE ответствен за 5-8% различий в уровне общего холестерина [15]. Вариант E3 принято считать нормальной изоформой белка apoE, для которой в отличие от форм E2 и E4, не выявлено вклада в повышенный риск развития дислипопротеинемий и сердечно-сосудистых заболеваний [16]. В сравнении с носителями аллеля e4, второго по распространенности после e3, у гомозигот e3/e3 наблюдали более низкий уровень общего холестерина в сыворотке крови, что приводит к снижению риска развития цереброваскулярных и сердечно-сосудистых заболеваний, в частности инсульта и АГ [17]. Кроме того, у индивидуумов с генотипом e3/e3 APOE наблюдали более низкий уровень С-реактивного белка, чем у носителей других аллелей [18]. При этом в ряде исследований была показана связь повышенного уровня С-реактивного белка с развитием ишемической болезни сердца, инсульта и АГ [19-21].
   Данные о генетической предрасположенности якутского этноса к сердечно-сосудистым заболеваниям довольно ограничены. Ранее мы анализировали влияние генетических факторов на тяжесть АГ у якутов с ИИ [22]. Нами также была исследована роль генов APOE и LPL в развитии ИИ и показана ассоциация с этим заболеванием некоторых аллелей и/или генотипов анализируемых в настоящей работе полиморфных участков гена APOE, однако ни аллель -491A, ни генотип e3/e3 не вносили вклада в восприимчивость к ИИ [23]. Недавно исследовали полиморфные участки генов АСЕ, NO-синтетазы (NOS3) и эндотелина-1 (EDN1) у больных АГ якутов и выявили ассоциацию аллелей генов NOS3 и EDN1 с особенностями структуры и функции миокарда левого желудочка [24]. Учитывая гомогенность, географическую изолированность и достаточную численность якутской популяции, очевидно, что исследования факторов генетической предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям для якутского этноса должны развиваться далее.   

Выводы
   
Основной вывод из проведенного нами исследования заключается в том, что в развитие АГ у якутов вовлекаются аллели гена APOE, причем в зависимости от типа инсульта выявляются ассоциации с разными полиморфными участками. В свете полученных результатов значительный интерес представляет анализ ассоциаций развития АГ у якутов, не отягощенных другими сердечно-сосудистыми заболеваниями, который проводится нами в настоящее время.
   

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 06-04-08189-офи и 05-04-48982-а.

Литература
1. Hassan A, Markus HS. Genetics and ischaemic stroke. Brain 2000; 123: 1784-812.
2. Гусев Е.И., Скворцова В.И., Мартынов М.Ю, Камчатнов П.Р. Церебральный инсульт: проблемы и решения. Вестник РГМУ. 2006; 4 (51): 28-32.
3. Парфенов В.А. Повышение артериального давления и гипотензивная терапия при инсульте. Системные гипертензии. 2004; 6. (
www.consilium-medicum.com/media/system/04_01/12.shtml)
4. Бойцов С.А. Что мы знаем о патогенезе артериальной гипертензии. Consilium medicum 2004; 5 (6).
(http://www.consiliummedicum.com/media/consilium/04_05/315.shtml)
5. Favorov AV, Andreewski TV, Sudomoina MA et al. A Markov chain Monte Carlo technique for identification of combinations of allelic variants underlying complex diseases in humans. Genetics 2005; 171: 2113-21.
6. Lohmueller KE, Wong LJ, Mauney MM et al. Patterns of genetic variation in the hypertension Candidate gene GRK4: ethnic variation and haplotype structure. Ann Hum Genet 2006; 70: 27-41.
7. Young JH, Chang YP, Kim JD et al. Differential susceptibility to hypertension is due to selection during the out-of-Africa expansion. PLoS Genet 2005; 1: e82.
8. Hajat C, Tilling K, Stewart JA et al. Ethnic differences in risk factors for ischemic stroke: a European case-control study. Stroke 2004; 35: 1562-7.
9. Федорова Е.Н., Железнова Г.А. Миграция населения Якутии: прошлое и настоящее. Новосибирск: Наука, 2003.
10. 2003 European Society of Hypertension-European Society of Cardiology guidelines for the management of arterial hypertension. J Hypertens 2003; 21: 1011-53.
11. Katsuya T, Sato N, Asai T et al. Association of polymorphism in the promoter region of the apolipoprotein E gene with diastolic blood pressure in normotensive Japanese. Hypertens Res 2000; 23 (3): 271-5.
12. Scacchi R, Gambina G, Martini MC et al. Polymorphisms of the apolipoprotein E gene regulatory region and of the LDL receptor gene in late-onset Alzheimer's disease in relation to the plasma lipidic pattern. Dement Geriatr Cogn Disord 2001; 12 (2): 63-8.
13. Artiga MJ, Bullido MJ, Frank A et al. Risk for Alzheimer's disease correlates with transcriptional activity of the APOE gene. Hum Mol Genet 1998; 7 (12): 1887-92.
14. Artiga MJ, Bullido MJ, Sastre I et al. Allelic polymorphisms in the transcriptional regulatory region of apolipoprotein E gene. FEBS Lett 1998; 421 (2): 105-8.
15. Kaprio J, Ferrell RE, Kottke BA et al. Effects of polymorphisms in apolipoproteins E, A-IV, and H on quantitative traits related to risk for cardiovascular disease. Arterioscler Thromb 1991; 11 (5): 1330-48.
16. Gregg RE, Zech LA, Schaefer EJ et al. Abnormal in vivo metabolism of apolipoprotein E4 in humans. J Clin Invest 1986; 78 (3): 815-21.
17. Nickerson DA, Taylor SL, Fullerton SM et al. Sequence diversity and large-scale typing of SNPs in the human apolipoprotein E gene. Genome Res 2000; 10 (10): 1532-45.
18. Austin MA, Zhang C, Humphries SE et al. Heritability of C-reactive protein and association with apolipoprotein E genotypes in Japanese Americans. Ann Hum Genet 2004; 68 (3): 179-88.
19. Danesh J, Pepys MB. C-reactive protein in healthy and in sick populations. Eur Heart J 2000; 21 (19): 1564-5.
20. Gussekloo J, Schaap MC, Frolich M et al. C-reactive protein is a strong but nonspecific risk factor of fatal stroke in elderly persons. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2000; 20 (4): 1047-51.
21. Koenig W, Wanner C. C-reactive protein and coronary artery disease - what is the link? Nephrol Dial Transplant 1999; 14 (12): 2798-800.
22. Судомоина М.А., Николаева Т.Я., Парфенов М.Г. и др. Генетическая компонента развития артериальной гипертонии (на выборке якутов, перенесших ишемический инсульт); Доклады Академии наук. 2006; 410: 324-6.
23. Parfenov MG, Nikolaeva TY, Sudomoina MA et al. Polymorphism of apolipoprotein E (AE) and lipoprotein lipase (LPL) genes and ischaemic stroke in individuals of Yakut ethnicity. J Neurol Sci (2007), doi:10.1016/j.jns.2007.01.068
24. Минушкина Л.О., Петрова И.Р., Романова Т.А. и др. Гены ангиотензинпревращающего фермента, NO-синтетазы и эндотелина-1 и гипертрофия миокарда левого желудочка у больных гипертонической болезнью коренных жителей Якутии. Кардиология. 2005; 45 (1): 41-4.



В начало
/media/cardio/07_01/22.shtml :: Saturday, 30-Jun-2007 21:03:07 MSD
© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster