Генетика, 2023, T. 59, № 1, стр. 115-122

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведено ретроспективное исследование по типу случай–контроль больных с обструктивным многососудистым поражением коронарного русла, перенесших в анамнезе инфаркт миокарда. Все пациенты подписали добровольное информированное согласие до начала процедур исследования. Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом.

Критериями включения явились: факт перенесенного ИМ не ранее шести месяцев до включения в исследование и многососудистое атеросклеротическое поражение коронарных артерий как показание к хирургической реваскуляризации миокарда [10].

Критерии исключения: инфаркт миокарда или прогрессирующая стенокардия в течение шести предыдущих месяцев, отказ пациента от участия в исследовании.

В исследование включено 153 пациента (137 мужчин и 16 женщин), в возрасте 56 (50; 60.5) лет. Все пациенты были обследованы по единому алгоритму, включающему сбор жалоб и анамнеза заболевания, клинический осмотр с определением индекса массы тела, симптомов и признаков хронической сердечной недостаточности. Инструментальное обследование включало электрокардиографию (ЭКГ), эхокардиографию (ЭхоКГ) с использованием ультразвуковой системы Philips HD 15. Проведены лабораторные анализы крови. Коронароангиография выполнялась по клиническим показаниям на ангиографическом комплексе “Siemens Axion Aptos” не ранее чем за 2 мес. до включения в исследование. Пациенты были разделены на две группы в зависимости от особенностей постинфарктного ремоделирования левого желудочка (ЛЖ): 1-я группа – больные без аневризмы ЛЖ (n = 97); 2-я группа – пациенты с развившейся аневризмой ЛЖ после перенесенного ИМ (n = 56).

Материалом для генетического анализа явились образцы геномной ДНК пациентов, хранящиеся в биоколлекции Томского НИМЦ “Биобанк населения Северной Евразии”. Геномная ДНК была выделена из лейкоцитов венозной крови пациентов методом фенол-хлороформной экстракции. Генотипирование осуществляли с помощью полимеразной цепной реакции с последующим анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПЦР-ПДРФ). В рамках работы проводили генотипирование восьми ОНП семи генов: митохондриальной ДНК-полимеразы гамма (POLG (rs2238296 – T/C)), митохондриального фактора транскрипции А (TFAM (rs1937 – Ser12Thr)), супероксиддисмутазы (SOD2 (rs4880 – Ala16Val)), глутатионпероксидазы (GPX1 (rs1050450 – Pro198Leu)), каталазы (CAT (rs1001179 – C-262T)), параоксоназы 1 (PON1 (rs854560 – Leu55Met, rs662 – Gln192Arg)) и НАДФН-оксидазы (CYBA (rs4673 – His72Tyr)). Последовательность праймеров, условия генотипирования и рестрикции могут быть предоставлены авторами по запросу.

Статистическую обработку данных проводили с помощью программы STATISTICA 10.0. Описание количественных данных осуществлялось в виде медианы и интерквартильного размаха (Me (Q25; Q75)), учитывая ненормальное распределение признаков при проверке распределения с использованием критерия Шапиро–Уилка. Качественные значения представлены в абсолютных и относительных величинах (n (%)). Для сравнения количественных данных в двух независимых выборках использовался U-критерий Манна–Уитни. Для определения статистической значимости различий номинальных признаков использовали анализ таблиц сопряженности (критерий χ² Пирсона, а также двусторонний точный тест Фишера). Для анализа ассоциации изучаемых полиморфных вариантов с постинфарктным ремоделированием ЛЖ производился расчет отношения шансов с 95%-ным доверительным интервалом (ОШ; 95%ДИ). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0.05 (р – достигнутый уровень значимости). Распределение частот генотипов исследуемых полиморфных вариантов соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (p > 0.05).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Исследуемые группы были представлены преимущественно мужчинами в возрасте 50–60 лет. Сахарный диабет 2-го типа, ожирение, периферический атеросклероз, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), перенесенное в анамнезе острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК) встречались одинаково часто в обеих группах (р > 0.05). Характер поражения коронарного русла был сопоставим, так как многососудистый коронарный атеросклероз явился одним из критериев включения в исследование. Количество перенесенных в прошлом ИМ, а также время, прошедшее после последнего ИМ, не различались среди больных с развитием и без развития аневризмы левого желудочка (р > 0.05) (табл. 1).

Таким образом, группы не различались по гендерно-возрастным параметрам и коморбидному фону. Функциональный класс стенокардии напряжения также был сопоставим в исследуемых группах (р > 0.05). Тогда как симптомы хронической сердечной недостаточности были наиболее выражены в когорте больных с аневризмой левого желудочка, среди которых преобладал третий функциональный класс ХСН по классификации NYHA. Пациенты, у которых развилась постинфарктная аневризма, имели, соответственно, меньшую фракцию выброса левого желудочка по данным ЭхоКГ (54.5 (44; 64) и 43 (30; 53.5), р < 0.001), большие диастолический и систолический объемы (р = 0.001), а также у них чаще диагностировались желудочковые нарушения ритма сердца высоких градаций (13.4 и 25%, р = 0.06), что может объясняться наличием аритмогенных очагов в измененном миокарде.

Медикаментозная терапия пациентов обеих исследуемых групп в большинстве случаев не соответствовала современным клиническим рекомендациям (табл. 2), что было обусловлено отсутствием четких рекомендательных документов на период включения пациентов в исследование (2006–2008 гг.). По этой же причине большинству больных не проводилась реваскуляризация миокарда на момент развития ИМ: только 2% пациентов из первой группы было выполнено стентирование инфаркт-связанной артерии.

При анализе распределения частот генотипов вариантов исследуемых генов не было обнаружено существенной разницы по генам SOD2, GPX1, CAT, PON1 и TFAM в исследуемых группах (рис. 1). Тогда как в отношении генов POLG и CYBA были установлены значимые различия. Так, генотип СС rs2238296 гена POLG встречался у каждого третьего пациента с аневризмой ЛЖ (30.3%), тогда как в группе без аневризмы – только в каждом восьмом случае (12.3%; р = 0.006). Шанс развития аневризмы левого желудочка при наличии генотипа СС полиморфного варианта rs2238296 был выше в 3 раза (ОШ 3.1; 95%ДИ 1.3–7.0).

Рис. 1.

Распределение частот генотипов полиморфных вариантов генов в группах пациентов с аневризмой и без аневризмы левого желудочка после перенесенного инфаркта миокарда.

Генотип СС rs4673 гена CYBA встречался у каждого второго пациента с аневризмой (51.8%) и у 32% – без аневризмы левого желудочка. При этом отношение шансов развития аневризмы при наличии варианта СС гена CYBA составило 2.3 (95%ДИ 1.16–4.5) (р = 0.01). Таким образом, генотип СС rs2238296 гена POLG и генотип СС rs4673 гена CYBA были ассоциированы с развитием постинфарктной аневризмы левого желудочка у больных с обструктивным коронарным атеросклерозом.

Учитывая полученные результаты, отдельный интерес представляет группа с сочетанием указанных полиморфных вариантов (n = 11; табл. 3). Особенности исследуемой группы были изучены в сравнении с пациентами, имеющими отличный от исследуемого генотип (n = 142). Из 11 пациентов у восьми была диагностирована аневризма ЛЖ (73%), тогда как в группе сравнения – только у 34% (р = 0.01). Таким образом, шанс развития постинфарктной аневризмы у пациентов с сочетанием полиморфных вариантов СС rs2238296 гена POLG и CC rs4673 гена CYBA был увеличен в 5.6 (95%ДИ 1.4–22) раз. При этом пациенты с анализируемым генотипом были представлены исключительно мужчинами более молодого возраста (50 (46; 59) и 56 (50; 61) лет, р = 0.06), без сахарного диабета 2-го типа (р = 0.1) и значительно реже страдающими ожирением (р = 0.03) и артериальной гипертонией (р = 0.1) в сравнении с пациентами, имеющими другой генотип указанных генов. Только у половины из них диагностировалась артериальная гипертония (54.5%), тогда как в группе сравнения – у 84% пациентов (р = 0.1). Частота регистрации ХОБЛ, периферического атеросклероза, количество перенесенных инфарктов миокарда в анамнезе, возраст на момент первого ИМ и время от последнего ИМ до включения в исследование не различались. Выраженность клинических проявлений стенокардии напряжения и ХСН была сопоставима в исследуемых группах. Тем не менее при более легком коморбидном фоне фракция выброса ЛЖ у пациентов с анализируемым генотипом была существенно ниже (40 (27; 52) и 50 (40; 61), р = 0.006).

ОБСУЖДЕНИЕ

Острая гипоксия, которой подвергаются клетки миокарда во время ишемии, приводит к развитию дисфункции клеточных органелл, в большей степени митохондрий, что является причиной недостаточной утилизации активных форм кислорода в дыхательной цепи переноса электронов. Как известно, отличительной особенностью митохондрий является наличие собственной ДНК, кодирующей компоненты дыхательной цепи. Мутации митохондриальной ДНК вызывают нарушения нормального функционирования органелл и клеток и потенцируют процессы запрограммированной клеточной гибели [11, 12].

Способность митохондрий противостоять ишемическому повреждению во многом определяется генетическими факторами. ДНК-полимераза гамма отвечает как за репликацию, так и за репарацию ДНК. Ранее было показано, что при выраженном окислительном стрессе (в частности, обработка перекисью водорода) формируются дефектные молекулы ДНК-полимеразы, функциональная активность которых существенно снижена: репликация в 2 раза, а репарация – до 20 раз [11]. В результате несовершенства фермента образуются копии мтДНК с большим количеством ошибок из-за нарушения процессов репарации. При этом в различных исследованиях продемонстрировано, что большое число копий мтДНК, а также делеции мтДНК ассоциированы с развитием сердечно-сосудистых осложнений после кардиохирургических вмешательств [13, 14].

Таким образом, кодирующий каталитическую субъединицу ДНК-полимеразы гамма ген POLG может являться одним из генов, определяющих предрасположенность к патологическому постинфарктному ремоделированию с развитием аневризмы ЛЖ. Однако данные по ассоциации изучаемого ОНП гена POLG с постинфарктными изменениями отсутствуют, как для российских, так и для зарубежных популяций. Согласно имеющимся публикациям, лейкоциты крови с мутациями в гене POLG более чувствительны к апоптозу, вызванному окислительным стрессом [15].

В настоящей работе проанализирован полиморфный маркер, расположенный во втором интроне гена POLG. Этот вариант потенциально может влиять на регуляцию транскрипции. В частности, согласно базе данных проекта GTEx, посвященного изучению тканеспецифичной генной экспрессии, этот полиморфный вариант может влиять на экспрессию данного гена в разных тканях [16]. Популяционные исследования показали, что генотип СС rs2238296 POLG встречается примерно у 17% русских, а в популяциях коренного населения Сибири его частота несколько ниже – 12–14% [17]. Таким образом, полученные данные, в том числе по распространенности генотипа СС в популяции пациентов без аневризмы левого желудочка, не противоречат немногочисленным имеющимся литературным данным.

Другим геном антиоксидантной системы организма, ОНП которого ассоциирован с развитием постинфарктной аневризмы ЛЖ у больных обструктивным коронарным атеросклерозом, согласно полученным данным, является CYBA. Данный ген кодирует регуляторную субъединицу (p22phox) НАДФН-оксидазы, которая поддерживает окислительно-восстановительное равновесие в клетках и в кровеносных сосудах. Наши результаты показывают, что генотип СС полиморфного варианта rs4673 гена CYBA ассоциирован с развитием аневризмы левого желудочка. В литературе встречаются сведения об ассоциации аллеля Т с долгожительством, а также о наличии ассоциаций генотипа СС с развитием неблагоприятных событий у больных ишемической болезнью сердца в связи с повышением активности фермента НАДФ-Н – оксидазы и продукции активных форм кислорода [9, 18].

Таким образом, на основании проведенного исследования установлено, что генотипы СС rs2238296 гена POLG и СС rs4673 гена CYBA ассоциированы со значительным повышением риска развития постинфарктной аневризмы ЛЖ у больных с обструктивным атеросклерозом коронарных артерий. Полученные результаты являются уникальными, в зарубежной и отечественной литературе аналогичных данных не представлено. Сочетание двух генетических маркеров может повысить предсказательную точность генетических исследований в прогнозировании постинфарктного ремоделирования левого желудочка.

Основные ограничения исследования – ретроспективный дизайн, небольшая численность группы пациентов с сочетанием генотипов СС POLG и CC CYBA.

Постинфарктное ремоделирование левого желудочка с развитием его аневризмы ассоциировано с генотипом СС rs2238296 гена POLG и генотипом СС rs4673 гена CYBA. При сочетании неблагоприятных генотипов, которое встречается у 7% пациентов с обструктивным коронарным атеросклерозом, шанс развития постинфарктной аневризмы сердца увеличен в 5.6 раз, несмотря на более молодой возраст и меньшую коморбидность пациентов.

Исследование проведено в рамках госзадания, тема ФНИ № 122020300045-5.

Все процедуры, выполненные в исследовании с участием людей, соответствуют этическим стандартам институционального и/или национального комитета по исследовательской этике и Хельсинкской декларации 1964 г. и ее последующим изменениям или сопоставимым нормам этики.

От каждого из включенных в исследование участников было получено информированное добровольное согласие.

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.