ГЕНЫ ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ И АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТОНИЯ

Ангиотензинконвертирующий фермент – один из важнейших компонентов ренин-ангиотензиновой системы, осуществляющий конверсию ангиотензина I в ангиотензин II, который в свою очередь является одним вазоконстрикторов. Можно отметить следующие варианты локализации АПФ в тканях: 1) в эндотелии кровеносных сосудов легких, мозга, васкулярного периферического ложа, где локальное образование пептидов (АТII и брадикинина) способствует поддержанию тонуса резистивных сосудов; 2) в сердечной ткани, где АПФ как фактор локальной ренин-ангиотензиновой системы оказывается причастным к регуляции сократительной функции миокарда, росту кардиомиоцитов и развитию сердечной гипертрофии; 3) в сыворотке крови, где активность АПФ относительно невелика, поддерживается выделением из тканей (в первую очередь из легких) и служит генерализованному образованию АТII АПФ обнаруживается также мононуклеарных клетках, Т-лимфоцитах и фибробластах; 4) в эпителиальных клетках, таких как ресничная кайма почек, плаценты, кишечника и др., вовлеченных в адсорбционные и транспортные процессы; 5) разнообразна локализация АПФ в тканях мозга: в эндотелии сосудов мозга, телах и аксонах нервных клеток; 6) наиболее высокая активность АПФ обнаружена в семенной жидкости и репродуктивных органах. В микрососудах АПФ расположен на мембранах клеток. Циркулирующие молекулы АПФ попадают в кровь, отделяясь от тканевых гликопротеидов.

Кроме того ангиотензин-превращающий фермент осуществляет инактивацию брадикинина до неактивных метаболитов. Брадикинин же является одним из стимуляторов выделения эндотелием NO – основного эндотелиального фактора релаксации. Таким образом АПФ является одним из ключевых звеньев поддержания равновесия между факторами вазоконстрикции и вазодилатации, а следовательно регуляции сосудистого тонуса. Этим обьясняется повышенный интерес к изучению роли полиморфизма гена АПФ в генезе артериальной гипертензии и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Ген АПФ картирован в хромосоме 17q23. В качестве маркера полиморфизма гена АПФ используется присутствие или отсутствие (делеция/вставка; D/I) 287bp фрагмента в 16 интроне гена. Полиморфизм этот не является структурным, но видимо влияет на степень экспрессии данного гена. Это подтверждается рядом исследований в которых было показано, что у здоровых лиц с DD генотипом определяется максимальный уровень АПФ крови, у людей с II генотипом уровень АПФ крови вдвое ниже, а у гетерозигот уровень фермента крови промежуточный (Rigat B.1990).

К настоящему времени накоплено множество данных об ассоциации полиморфизма гена АПФ с инфарктом миокарда, гипертонией, гипертрофией левого желудочка, гипертрофической кардиомиопатией, заболеваниями почек и сосудистыми осложнениями сахарного диабета. Так, например, при обследовании достаточно большой популяции (3145 человек) в рамках Фримингамского исследования было выявлено, что наличие D аллеля гена АПФ ассоциируется с более высоким уровнем АД у мужчин, особенно выражена связь D аллеля с уровнем диастолического давления. Для женщин таких закономерностей не обнаружено. [ C.J.O’Donnel, 1997]. Имеются данные о том, что у гипертоников с D аллелем гена АПФ и без других фактором риска ИБС более высокий уровень АД по данным мониторирования АД и большее пульсовое давление, чем у пациентов с протективным I аллелем. Однако у больных имеющих и другие факторы риска такой закономерности не прослеживалось [A.Celentano, 1997]. Есть данные об ассоциации полиморфизма гена АПФ с гипертонией и в китайской популяции [X.Ren, 1998]. Однако значительно большее число работ не подтверждают предположение о возможной связи полиморфизма гена АПФ с гипертензией [F.Soubrier, 1995; E. Agabiti Rosei (ELSA), 1996; D.Kruger, 1998 и др.]. Имеется ряд работ, в которых устанавливается связь D гена АПФ с развитием гипертрофии миокарда левого желудочка. Так в работах H.Schunkert (1994), N.Iwai (1994), F.Perticone (1997) показано, что пациенты – гипертоники гомозиготные по D аллелю гена АПФ имеют большую массу миокарда левого желудочка, чем пациенты с II генотипом. Следует отметить, однако, что в эти исследования включались только пациенты с эссенциальной гипертонией не получавшие ранее гипотензивной терапии. Интересной представляется и работа японских исследователей [M.Kimura, 1997], в которой обследована большая (1919 человек) популяция – 762 больных гипертонией и 1157 здоровых лиц. В этом исследовании не выявлено связи гена АПФ с уровнем АД, но показана ассоциация D аллеля гена АПФ с большей массой миокарда левого желудочка у женщин-гипертоников. В работах, рассматривавших более неоднородные группы больных – с другими факторами риска, сопутствующей ИБС, получавших ранее гипотензивную терапию – подобные закономерности не наблюдались [E. Agabiti Rosei (ELSA), 1996; G.R.Norton, 1998].

Появилось несколько работ, в которых авторы пытаются установить связь эффективности терапии ингибиторами АПФ с генотипом гена АПФ. Так, в работе M.Sasaki (1996) показана связь регрессии гипертрофии левого желудочка при лечении иАПФ (эналаприлом) с генотипом АПФ. Есть работа, в которой показано, что снижение АД под воздействием эналаприла больше у лиц, гомозиготных по II аллелю, в сравнении с гомозиготами по DD аллелю [Ueda S., 1998]. Правда, нужно заметить, что исследовалась “острая” реакция на введение эналаприла у группы здоровых мужчин.

Интересными представляются данные об ассоциации полиморфизма гена АПФ с дисфункцией эндотелия, а также процессами ремоделирования сосудистой стенки и атерогенеза.

Увеличение активности местного (локального) эндотелиального АПФ ассоциируется с нарушенной эндотелийзависимой вазодилатацией на ацетилхолин у крыс с наследственной гипертонией.(Goetz,1994). Это позоляет предположить , что местная гиепрактивность РАС может приводить к дисфункции эндотелия. На этом основаны попытки связать дисфункцию эндотелия с генотипом по АПФ(АСЕ). В исследовании H.Buikema 1994 изучалась эндотелийзависимая вазодилатация внутренней грудной артерии человека, полученной при операции АКШ у 34 пациентов. Было показано, что больные с DD генотипом имели более высокий базальный уровень NO и меньшую емкость выделения стимулированного NO, чем больные имеющие II генотип. Для больных с DD генотипом свойственен и более высокий уровень местной конверсии ангиотензина I в ангиотензин II. В исследовании F.Perticone изучалась вазодилатация плечевой артерии у больных ГБ и здоровых лиц в ответ на инфузию ацетилхолина (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссида натрия (эндотелийнезависимый стимул). При этом в группе гипертоников эндотелийзависимая вазодилатация была достоверно меньше у больных с DD генотипом по сравнению с больными, имеющими II+ID генотип. При этом эндотелий независимая вазодилатация у этих групп больных достоверно не отличалась. Таким образом больные, имеющие DD генотип демонстрировали большую степень дисфункции эндотелия, хотя и не отличались по уровню артериального давления, возрасту, параметрам суточного АД мониторирования от больных, имеющих II и ID генотипы. В группе здорового контроля подобных закономерностей обнаружено не было.

Дисфункция эндотелия может проявляться не только расстройством сосудодвигательной его функции, но и нарушениями в системе гемостаза. Маркерами нарушения функции эндотелия можно считать повышение уровня фактора Виллебранда и тромбомодулина. При изучении уровня этих маркеров у больных артериальной гипертонией выяснилось, что больные с DD генотипом имеют достоверно более высокий их уровень, по сравнению с больными с II генотипом. Для нормотоников такие закономерности обнаружены не были. (Kario)

В ряде исследований изучалась толщина интима-медиа различных артерий (сонной, бедренной) и выраженность атеросклероза сонных и коронарных аретрий в зависимости от генотипа АПФ. В исследованиях Bonithon-Kop (80 больных с гиперлипидемиями и 80 здоровых) и Castellano (199 здоровых лиц) никаких различий в толщине ИМ сонных артерий выявлено не было. В исследовании ELSA при обследовании 320 больных артериальной гипертонии у больных с DD генотипом была выявлена достоверно большая толщина ИМ сонных артерий и большая распространенность атеросклероза сонных артерий, по сравнению с больными, имеющими II и ID генотип. При этом различий по уровню АД и выраженности гипертрофии левого желудочка обнаружено не было. В работе Hosoi анализировалась толщина ИМ сонных и бедренных артерий у больных с инсулиннезависимым сахарным диабетом. ИМТ сонных артерий оказалась достоверно выше у больных с DD генотипом. Для ИМТ бедренных артерий такой зависимости не выявлено. В работе Benetos анализировалась скорость распространения пульсовой волны и жесткость сонных и бедренных артерий и здоровых и гипертоников в зависимости от генотипа АПФ. Для здоровых лиц никаких достоверных различий не было обнаружено, для больных с артериальной гипертонией обнаруживалась слабая и зависящая от показателей АД связь между жесткостью бедренной артерии и наличием D аллеля.

Интересна также работа Amant и соавт., проанализировавших риск развития рестеноза после стентирования у 146 больных ИБС в зависимости от генотипа. По данным полугодового наблюдения у больных с DD генотипом наблюдалась наибольшая степень уменьшения просвета коронарных сосудов по данным количественной коронарографии.

РЕЦЕПТОР АНГИОТЕНЗИНА II 1типа

В настоящее время описано 4 основных вида рецепторов ангиотензина II. Наиболее интересными для нас являются рецепторы ангиотензина 1 типа, расположенные на эндотелии сосудов и опосредующие все основные сердечно-сосудистые эффекты ангиотензина. Ангиотензин II является одним из самых мощных вазоконстрикторов, что определяет его роль в патогенезе артериальной гипертонии. Через рецептор АТII 1 типа опосредуется индукция роста клеток. Влияние ангиотензина II на этот подтип рецепторов опосредует увеличение экспрессии таких факторов пролиферации как тромбоцит-зависимый фактор роста (platelet-derived growth factor) и основной фактор роста фибробластов, а также антипролиферативного фактора — трансформирующего фактора роста b 1. Последние исследования показали, что ангиотензин II вызывает также индукцию эндотелина 1 и инсулиноподобного фактора роста. Таким образом изменения экспрессии или структуры рецептора АТII 1 типа за счет полиморфизма его гена могут приводить к изменениям в регуляции сосудистого тонуса или пролиферации элементов сосудистой стенки, поэтому ген рецептора ангиотензина II 1 типа рассматривается как один из генов-кандидатов, связанных с патологией сердечно-сосудистой системы.

При изучении уровня mРНК показано, что уровень экспрессии гена рецептора АТ2Р1 снижает введение экзогенных нитратов (Ichiki T 1998), а кроме того, показано, что уровень экспрессии гена снижается при применении эстрогенов (G. Nickenig, 1998). Увеличение экспрессии гена АТ2Р1 наблюдается при гиперинсулинемии, при избыточной солевой нагрузке (G. Nickenig, 1998)

Описано несколько более 10 видов полиморфизма региона промоутера гена АТ2Р1. Наиболее часто изучается полиморфизм носенс мутации А1166С. Впервые он был описан и проанализирован в работе Bonnardeaux и соавт., где частоты аллелей А1166С полиморфизма были изучены в белой европейской популяции у больных артериальной гипертонией, здоровых людей, имеющих родственников, больных гипертонией и в группе контроля. Была показана достоверно большая частота С аллеля в 1 и 2 группах. Показана также ассоциация СС генотипа с артериальной гипертонией в китайской популяции (Hu I.,Fan H 1998). В других работах наличие корреляции артериальной гипертонии с полиморфизмом гена АТ2Р1 не подтверждались (Cambien F 1998, Takami S 1998, Xiang K 1998, Lesage S 1997).

Имеются разноречивые данные о влиянии полиморфизма гена Ат2Р1 на развитие гипертрофии миокарда левого желудочка. В работе Osterop AP 1998 показана достоверно большая масса миокарда ЛЖ, толщина межжелудочковой перегородки у пациентов с С аллелем АТ2Р1. В этой же работе у больных с СС и СА генотипами был выявлен более высокий уровень ренина крови, однако регрессионный анализ показал, что степень ГЛЖ не зависел от уровня ренина. В других работах эта ассоциация не подтверждена (Chiba S 1998). Не обнаружено и ассоциации полиморфизма АТ2Р1 с состоянием систолической и диастолической функции левого желудочка у больных с ИБС и артериальной гипертонией (M. Gruchala, 1998). Обнаружена, кроме того, интересная ассоциация между СС генотипом АТ2Р1 и наличием пролапса митрального клапана (T. Szombathy, 1998).

В исследовании ECTIM (Bonnardeaux, 1994) была показана ассоциация этого полиморфизма с инфарктом миокарда. Кроме того в этом исследовании была выявлена синергия аллеля 1166С и D аллеля гена АПФ в отношении риска развития инфаркта миокарда. Подобная ассоциация была выявлена в проспективном исследовании, проведенном в Нидерландах, где риск развития инфаркта миокарда оценивался по данным 2−летнего наблюдения за 782 мужчинами со стабильной стенокардией, получающих липидснижающую терапию. Частота развития инфаркта миокарда оказалась достоверно выше, среди больных с DD генотипом гена АПФ и у пациентов имеющих одновременно DD генотип АПФ и СС генотип АТ2Р1(P.P.van Geef). Показан также больший риск раннего развития ИБС у лиц имеющих сочетание этих генотипов (A. Batalla, 1998). Имеется интересная работа, в которой оценивалось расширение зоны инфаркта по данным ЭхоКГ у больных с первым инфарктом миокарда. Показана связь расширения зоны инфаркта с DD генотипом АПФ, но не с генотипом АТ2Р1(Zedda N 1997). Подтверждена ассоциация инфаркта миокарда с СС генотипом в японской (Tetsuya Fusazaki, 1998) и китайской (Xiang K 1998) популяциях.

Не смотря на то, что ассоциация С аллеля гена АТ2Р1 с повышенным риском развития инфаркта миокарда в европейской популяции подтверждена рядом исследований, связи генотипа АТ2Р1 с толщиной комплекса интима-медиа и распростаненностью атеросклероза общих сонных и переферических артерий не обнаружена (Girerd, 1998). Такая зависимость была выявлена в японской популяции (оценивалась толщина комплекса интима-медиа общей сонной артерии по данным ультразвукового исследования, число и распространенность атеросклеротических бляшек в сонной артерии, большая ТИМ соответствовала СС генотипу), хотя частоты аллелей в целом в не отличались от частот аллелей у европейцев (K Nakai, 1998).

Интересными представляются результаты изучения скорости распространения пульсовой волны и оценки жесткости крупных артерий у гипертоников и здоровых в зависимости от генотипа (Benetos). Повышенная жесткость аорты высокодостоверно ассоциировалась с 1166СС генотипом у гипертоников. Подобная связь не наблюдалась у лиц с нормальным давлением. Множественный регрессионный анализ показал, что генотип рецептора АТII является второй по важности детерминантой в отношении жесткости аорты после уровня САД.

При изучении сосудодвигательной функции эндотелия выявлена ее связь с генотипом АТ2Р1 как in vivo, так и in vitro. При исследовании реакции фрагментов внутренней грудной артерии пациентов, перенесших АКШ, выявлено, что у пациентов с СС и АС генотипами достоверно более выражена констрикция артерии на введение фенилэпинефрина, чем у больных с АА генотипом. При этом у больных с АА генотипом ангиотензин II в большей степени потенциировал ответ артерии на фенилэпинефрин, чем у больных с (СС+АС) генотипами (Henrion D 1998). При исследовании реакции коронарных артерий на в/в введение метилэргоновина по данным количественной ангиографии у лиц с нормальными коронарными артериями показана достоверно более выраженная вазоконстрикция у пациентов с СС генотипом (Escudero X 1997).

ГЕН NO-СИНТЕТАЗЫ (NOS)

Оксид азота (NO) – основной эндотелиальный фактор релаксации, вызывающий расслабление гладкомышечной мускулатуры сосудов, и таким образом участвующий в поддержании тонуса сосудистой стенки. Оксид азота синтезируется из L-аргинина с помощью семейства ферментов NO-синтетаз в ряде тканей. Известны по крайней мере 3 основных типа NO-синтетаз, ответственных за синтез NO в различных тканях. 1 тип — NO-синтетаза нервной ткани. Ген ее картирован в хромосоме 12q24. 2 — NO-синтаза 3 типа или эндотелиальная NO-синтаза участвует в синтезеNO эндотелием и регуляции сосудистого тонуса. Ген еее локализован в хромосоме 7q35−36 . Эти два типа NO-синтаз считаются конституциональными, т.е. экспресиируются они постоянно и в условиях физиологической нормы и при патологии. Существует еще и так называемая “индуцибильная” NO-синтаза (NO-синтаза 2 типа), которая может экспрессироваться в клетках сосудистой стенки и макрофагах только при патологических процессах (например при воспалении). Ее экспрессия стимулируется некоторыми цитокинами и эндотоксинами липополисахаридной структуры.

NO-синтаза 3 типа (эндотелиальная) участвует в синтезе NO эндотелием и , следовательно, в регуляции сосудистого тонуса, кровотока и артериального давления. NO возможно имеет значение и в патогенезе ишемической болезни сердца, поскольку NO угнетает пролиферацию гладкомышечных клеток, а также обладает протективным эффектом в отношении агрегации тромбоцитов, а также ингибирует адгезию лейкоцитов к эндотелию. Все это позволяет предположить наличие связи полиморфизма гена NO-синтазы 3 типа с такими заболеваниями как артериальная гипертензия и ишемическая болезнь сердца.

Описаны и изучаются 4 полиморфных маркера гена NOS3: интрон 18 локус А27С; интрон 23 локус G10T; интрон 4 eNOS4а/b полиморфизм и аксон 7 Glu298Asp полиморфизм (структурный).

Полиморфизм по интрону 4 представлен 2 аллелями: b, в котором имеются 5 повторяющихся фрагментов 27bp, и а, в котором только 4 таких повтора. Полиморфизм не является структурным. В европейской белой популяции более распространенным является аллель b. Распределение частот аллелей в популяции составляет соответственно bb – 0,41, bа – 0,46 и аа 0,13. В исследовании 108 ядерных семей (428 обследованных здоровых людей) было показано, что аа генотипу соответствует максимальный уровень базального NO, у людей с bb генотипом уровень NO приблизительно в 2 раза ниже, гетерозиготы занимают промежуточное положение [Wang, 1997]. В исследовании белой популяции Австралии Wang и соавт. показали связь данного полиморфизма с ишемической болезнью сердца у курильщиков. Аналогичные данные представлены в работе N.J.Samani (Великобритания), где при обследовании 1081 пациента выявлена достоверно большая частота а аллеля среди курильщиков, страдающих ИБС. Имеются также данные о достоверно большей частоте аллеля а (4 повтора) у больных инфарктом миокарда по сравнению со здоровыми людьми (p=0,007) в Японской популяции (S. Ichihara) и в корейской популяции (р=0,00487) [J.-E.Park]. При анализе частот аллелей в группах гипертоников и у здоровых людей достоверных различий обнаружено не было. (Miyamoto Y.). Однако при выделениии группы больных с артериальной гипертензией и гипертрофией левого желудочка частота встречаемости аллеля а была достоверно выше, чем в группе здоровых лиц.(Nakayama).

Хорошо изучен также структурный полиморфизм аксона 7: замена гуанина тимидином в 894 позиции гена NOS3, что приводит к замене глутамина аспарагином в 298 позиции самого фермента.Показана связь данной мутации с вазоспастической стенокардией, а также большая частота ее встречаемости в группе больных инфартком миокарда по сравнению со здоровыми людьми. У зоровых лиц эта мутация практически не встречается, а у больных с инфарктом миокарда ее частота составляет от 2 % (по данным Hibi в Японской популяции) до 16% [K.Liu, 1998]. В европейской популяции также обнаруживается ассоциация данной мутации с риском развития инфаркта миокарда, хотя общая частота данной мутации выше – до 10% у здоровых и до 36% у больных ОИМ [Brown, 1998]. Механизмы, за счет которых наличие данной мутации повышает риск развития инфаркта миокарда до сих пор остаются неясными. Данные о связи этой мисенс-мутации с артериальной гипертензией противоречивы. Имеются данные о большей частоте встречаемости этой мутации у больных гипертонией (до 10%) в Японской ( Miyamoto Y.) и европейской (Bonnardeaux и соавт., 1995) популяциях. В работах других авторов такую ассоциацию подтвердить не удалось (Brown, 1998)

Исследования полиморфизма гена NO-синтазы по интронам 18 и 23 на Европейской популяции не показали связи этих видов полиморфизма с артериальной гипертензией (Bonnardeaux).

Имеются также данные о возможной связи интрона 13 гена NOS3 с гипертонией беременных. Исследование проводилось на 50 ядерных семьях с помощью микросателлитного маркера. Мутация интрона 13 достоверно чаще встречалась у женщин, имевших гипертонию во время беременности. чем у здоровых (Soubrier).

Появились также данные о возможной связи гена NOS2 (индуцибильной) с артериальной гипертензией. Исследования на крысах показали , что у гипертензивнных крыс линий Вистар-Киото и Дельфских сольчувствительных крыс мутации гена NOS2 в локусе 46сM встречаются чаще, чем у нормотензивных крыс (Deng).

Таким образом, не удается выявить какой — либо стойкой ассоциации определенного полиморфизма определенного гена и артериальной гипертонии.

Поделиться: