Роль полиморфизма генов и в патогенезе ишемического инсульта в популяции народа эрзя, проживающего на территории Республики Мордовия

Авторы:
  • Т. Ю. Кузнецова
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», Саранск, Россия; ГБУЗ РМ «Мордовская республиканская клиническая больница», Саранск, Россия
  • В. А. Трофимов
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», Саранск, Россия
  • П. Р. Камчатнов
    ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2018;118(12): 33-37
Просмотрено: 1328 Скачано: 116

К группе генетических факторов риска развития ишемического инсульта (ИИ) относятся гены, участвующие в процессах гемостаза и регулирующие состояние свертывающей и противосвертывающей систем крови [1—4]. Тромбоцитарные рецепторы фибриногена играют ключевую интегрирующую роль в процессе первичного гемостаза, поскольку регулируют агрегацию тромбоцитов и формирование стабильного тромба в условиях нарушения целостности сосудистой стенки [5]. Зрелый рецептор формируется в результате димеризации двух гликопротеиновых субъединиц GPIIb и GPIIIa и имеет многочисленные устойчивые аллельные варианты, основанные на замещении единственной аминокислоты (SNP) в последовательности [5]. Наиболее изученным вариантом является замена лейцина на пролин в 33-м положении (Leu33Pro), которая сопровождается конформационными изменениями в N-концевой петли гликопротеинового комплекса рецептора в сайте его связывания с фибриногеном. Подобные конформационные изменения обусловлены замещением Т на С в экзоне 2 гена GPIIIa рецептора в положении 1565. При этом следует подчеркнуть, что аллель Leu33 более распространен в европейской популяции, тогда как аллель Pro33 встречается у европейцев лишь с частотой, не превышающей 10—15%, так же как и у представителей кавказской популяции [6]. Среди африканцев вероятность этого варианта снижается до 5—8% и не обнаруживается вовсе у азиатских этнических групп [7].

Ген eNOS кодирует одну из трех изоформ синтазы оксида азота — эндотелиальную. Аллельные варианты гена eNOS ассоциированы с низкой плазменной концентрацией оксида азота и пониженной сосудистой реактивностью [8]. Полиморфизм G894T (Glu298Asp, rs1799983) в 7-м экзоне этого гена приводит к снижению уровня фермента в крови и, как следствие, снижению устойчивости организма к стрессовым воздействиям со стороны внешней и внутренней среды, приводящим к повышению уровня артериального давления. Метаанализ [9] результатов проведенных молекулярно-генетических исследований позволил установить повышенный риск возникновения ИИ у носителей генотипа Т/Т.

Цель исследования — на основании сравнительного анализа частоты встречаемости основных генотипов определить роль полиморфизма генов GPIIIa и eNOS в развитии ИИ у представителей народа эрзя, проживающего в Республике Мордовия.

Материал и методы

Было проведено открытое проспективное рандомизированное исследование. План, дизайн и протоколы исследования прошли экспертизу на соответствие действующим нормативно-правовым требованиям в области проведения исследований с участием людей и человеческого биологического материала на заседании Локального этического комитета при Медицинском институте МГУ им. Н.П. Огарева (протокол № 9 от 21.09.14).

Были сформированы четыре группы: 1-я — 65 пациентов с ИИ этнической группы мордвы эрзя, 2-я — 60 пациентов с ИИ русской национальности, 3-я — 63 здоровых народа эрзя, 4-я — 61 здоровый русской национальности. У здоровых 3-й и 4-й групп признаков острой сосудистой патологии головного мозга не было. Также у включенных в контрольные группы (здоровые) отсутствовали сосудистые заболеваний головного мозга. Критериями наличия ИИ было выявление симптомного инфаркта головного мозга по результатам компьютерной томографии (КТ), выполненной при поступлении в стационар или при необходимости на 3—5-е сутки от развития заболевания, или отсутствие другой альтернативной причины острого развития неврологической симптоматики.

Критериями включения в 1-ю и 2-ю группы были: возраст старше 18 лет; ишемический ИИ, верифицированный результатами КТ; отсутствие документированных эпизодов нарушения мозгового кровообращения в анамнезе; принадлежность к этносу эрзя (для 1-й группы) или русских (для 2-й группы); добровольное информированное согласие на участие в исследовании (в том числе проведение дополнительного молекулярно-генетического исследования).

Критериями невключения для 1-й и 2-й групп были: геморрагический инсульт; ранее перенесенное нарушение мозгового кровообращения; обнаружение признаков онкологического заболевания; наличие острого или обострения хронического специфического инфекционного процесса.

Молекулярно-генетическое исследование проводилось на базе лаборатории Научно-технического центра ДНК-диагностики и геномных исследований МГУ им. Н.П. Огарева. В качестве матрицы для синтеза использовали ДНК, которая была выделена из венозной крови обследуемых пациентов (3—5 мл из кубитальной вены). Амплификацию ДНК проводили на амплификаторе Veriti («Thermo Scientific», США). Полиморфизм Т1565С гена GPIIIа (rs5918) и G894Т гена eNOS (rs1799983) определяли методом полимеразной цепной реакции в реальном времени на генетическом анализаторе 3500 («Applied Biosystems», США).

Статистическую обработку данных проводили с использованием непараметрического критерия χ2 при 5% уровне значимости с помощью лицензионной компьютерной программы SPSS, версия 16.0 [10].

Результаты и обсуждение

В популяции была установлена значимая разница по частоте носительства аллеля С гена GPIIIa: в 1-й группе она составила 67,2%, тогда как в 3-й — лишь 44,4%. При анализе встречаемости аллеля Т в 1-й и 3-й группах не было установлено статистически значимых различий (рис. 1).

Рис. 1. Распространенность аллелей С и Т и генотипов гена GPIIIa в обследуемых группах. Здесь и на рис. 2: * — различие при межгрупповом сравнении на уровне р<0,05.
В то же время при анализе встречаемости моно- и гетерозиготных генотипов по исследуемым аллелям были выявлены следующие закономерности: среди здоровых 3-й группы (эрзя) преобладало (55,6%) гомозиготное носительство генотипа ТТ, гетерозиготное носительство, предусматривающее неполную пенетрантность признака, выявлено у 39,7%. И лишь у абсолютного меньшинства (4,8%) 3-й группы было обнаружено монозиготное носительство мутации Leu33pro.

При анализе частоты аллелей Т и С в 4-й группе достоверных различий установлено не было. При этом в отличие от представителей коренной нации, проживающей на территории региона, среди этнических русских не было выявлено различий по частоте гомозиготного и гетерозиготного носительства изученных аллелей в зависимости от состояния здоровья.

При анализе этнических особенностей носительства полиморфизма гена GPIIIa установили, что с вероятностью ошибки меньшей, чем 0,035 (см. рис. 1), среди здоровых эрзя (3-я группа) частота носительства аллея С, содержащего точечную мутацию Leu33Pro, оказалась выше, чем в 4-й группе, при отсутствии различий в частоте носительства аллеля Т. При этом при анализе частоты гомо- и гетерозиготного носительства нормального и измененного аллелей в зависимости от этнической принадлежности здоровых (3-я и 4-я группы) установлено преимущественное накопление мутантных аллелей у носителей гетерозиготных генотипов (см. рис. 1).

При проведении анализа этнической обусловленности носительства патологического аллеля С среди пациентов с ИИ обеих групп обнаружили существенное превалирование частоты носительства этого аллеля у народа эрзя по сравнению с больными русской национальности (67,7 и 27,6% соответственно).

Говоря о накоплении патологически измененного аллеля С в генотипах больных с ИИ, следует подчеркнуть, что в 1-й группе преобладал гетерозиготный вариант носительства аллеля С на фоне снижения частоты гомозиготного генотипа Т/Т. Значимых различий в вероятности обнаружения гомозиготного носительства генотипа С/С гена GPIIIa в зависимости от этнической принадлежности больных с ИИ обнаружено на было.

Не было выявлено различий в частоте носительства аллелей G и Т гена eNOS у народа эрзя (1-я и 3-я группы) и этнических русских (2-я и 4-я группы). При анализе этнических особенностей носительства полиморфизма гена eNOS было установлено, что в 1-й и 2-й группах частота носительства аллелей Т и G, содержащих точечные мутации Glu298Asp, не отличалась от таковой в 3-й и 4-й группах. Однако при изучении распространенности гомо- и гетерозиготного носительства нормального и измененного аллелей в зависимости от национальности здоровых (2-я и 4-я группы), как и при носительстве гена GPIIIa, был определен факт преимущественного накопления мутантных аллелей у носителей гетерозиготных генотипов (рис. 2).

Рис. 2. Распространенность аллелей G и Т и генотипов гена eNOS в обследуемых группах.

При проведении анализа национальной обусловленности носительства патологического аллеля Т среди больных с ИИ обеих групп выявили существенное превалирование частоты носительства аллеля у пациентов 2-й группы (русские). В генотипах пациентов с ИИ в 1-й группе преобладал гетерозиготный вариант носительства аллеля Т на фоне снижения частоты гомозиготного генотипа Т/Т. При этом следует отметить, что частота гомозиготного носительства генотипа G/G гена eNOS преобладала у пациентов 1-й группы.

Таким образом, в популяции здоровых эрзя накопление мутантных аллелей С гена GPIIIa наблюдается с меньшей частотой, чем у здоровых русских, однако при отсутствии различий в частоте гомозиготного носительства как мутантного, так и нормального аллелей у эрзя преобладает накопление мутантного аллеля в гетерозиготных генотипах. Среди больных с ИИ вероятность выявления аллеля С гена GPIIIa у эрзя существенно выше, чем у русских, как выше и вероятность гетерозиготного носительства генотипа С/Т.

При анализе полиморфизма гена eNOS на фоне отсутствия этнических особенностей носительства патологических аллелей у здоровых было установлено преобладание накопления мутантного аллеля Т у русских, перенесших ИИ, тогда как гетерозиготное носительство генотипа G/Т, имеющего неблагоприятное прогностическое значение, преобладает у эрзя, перенесших ИИ.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: tanja_kuznecova_@mail.ru

Список литературы:

  1. Dichgans M. Genetics of ischaemic stroke. Lancet Neurology. 2007;6(2):149-161. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(07)70028-5
  2. Jerrard-Dunne P, Cloud G, Hassan A, Markus HS. Evaluating the genetic component of ischemic stroke subtypes: a family history study. Stroke. 2003;34(6):1364-1369. https://doi.org/10.1161/01.str.0000069723.17984.fd
  3. Bevan S, Traylor M, Adib-Samii P. Genetic heritability of ischemic stroke and the contribution of previously reported candidate gene and genome-wide associations. Stroke. 2012;43(12):3161-3167. https://doi.org/10.1161/strokeaha.112.665760
  4. Bentley P, Peck G, Smeeth L. Causal relationship of susceptibility genes to ischemic stroke: comparison to ischemic heart disease and biochemical determinants. PLoS One. 2010;5(2):e9136. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009136
  5. Kucharska-Newton AM, Monda KL, Campbell S. Association of the platelet GPIIb/IIIa polymorphism with atherosclerotic plaque morphology: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study. Atherosclerosis. 2011;216(1):151-156. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2011.01.038
  6. Wu Q, Wu H, Orlov YuL. Genetic polymorphisms and related risk factors of ischemic stroke in a Mongolian population in China. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017;21(5):581-587. https://doi.org/10.18699/VJ17.275
  7. Gorelick PB. Cerebrovascular disease in African Americans. Stroke. 1998;29(12):2656-2564. https://doi.org/10.1161/01.str.29.12.2656
  8. Tao HM, Chen GZ. Endothelial NO synthase gene polymorphisms and risk of ischemic stroke: a meta-analysis. Neurosci Res. 2009;64(3):311-316. https://doi.org/10.1016/j.neures.2009.04.001
  9. Salvi E, Kutalik Z, Glorioso N, Benaglio P, Frau F, Kuznetsova T, Arima H, Hoggart C, Tichet J, Nikitin YP, Conti C, Seidlerova J, Tikhonoff V, Stolarz-Skrzypek K, Johnson T, Devos N, Zagato L, Guarrera S, Zaninello R, Calabria A, Stancanelli B, Troffa C, Thijs L, Rizzi F, Simonova G, Lupoli S, Argiolas G, Braga D, D’Alessio MC, Ortu MF, Ricceri F, Mercurio M, Descombes P, Marconi M, Chalmers J, Harrap S, Filipovsky J, Bochud M, Iacoviello L, Ellis J, Stanton AV, Laan M, Padmanabhan S, Dominiczak AF, Samani NJ, Melander O, Jeunemaitre X, Manunta P, Shabo A, Vineis P, Cappuccio FP, Caulfield MJ, Matullo G, Rivolta C, Munroe PB, Barlassina C, Staessen JA, Beckmann JS, Cus D. Genome-wide association study using a high-density single nucleotide polymorphism array and case-control design identifies a novel essential hypertension susceptibility locus in the promoter region of endothelial NO synthase. Hypertension. 2012;59(2):248-255. https://doi.org/10.1161/hypertensionaha.111.181990
  10. Glantz SA. Primer of Biostatistics Seventh Edition. McGraw-Hill Companies; 2012.