Поліморфізм A1166C гену AGTR1, що асоціюється з важкістю діастолічної дисфункції і серцевої недостатності зі збереженою фракцією викиду у хворих на артеріальну гіпертензію

Анотація

Серед пацієнтів віком >65 років, на недіагностовану серцеву недостатність (СН), переважно зі збереженою фракцією викиду (ФВ) лівого шлуночка (ЛШ), страждає кожна шоста особа. Гіпертрофія ЛШ є основою формування ригідності та жорсткості міокарда ЛШ з подальшим розвитком діастолічної дисфункції (ДД) ЛШ. У спробі перевести наявні дані експериментальних досліджень в клінічно значущі спостереження, ми припустили, що маса ЛШ може бути пов'язана з поліморфізмом AGTR1 A1166C. Метою було визначення частот виявлення AП66С поліморфізму гену AGTR1 у хворих з артеріальною гіпертензією (АГ) та СНзбФВ ЛШ та асоціації цих генотипів з параметрами ДД ЛШ. Для цього залучено 73 хворих, з АГ та СНзбФВ ІІ-ІП ФК (NYHA). Проведено загальноклінічне, інструментальне та лабораторне обстеження, з розрахунком ШКФ, визначенням NT-proBNP, аналізом супутньої патології, генотипуванням щодо поліморфізму А1166С гену AGTR1. Аналіз провели згідно «домінантної моделі», порівнявши групу з генотипом АА та групу з АС+СС. Згідно отриманих результатів, мутантний алель С гену AGRT1 виявляється у кожного 5-го хворого з артеріальною гіпертензією та СНзбФВ, а частота виявлення гетерозиготного АС та гомозиготного СС генотипу відповідає 30% і 7%, відповідно. Носійство мутантного алелю С асоціюється з більш виразною гіпертрофією ЛШ за даними ІММЛШ, важчою діастолічною дисфункцією ЛШ за даними Е/е', е серед., і, як наслідок, більшою жорсткістю ЛШ за даними Es.

Abstract

Among patients> 65 years of age, every sixth person suffers from undiagnosed heart failure (HF), mostly with preserved ejection fraction of the left ventricle (LV). LV hypertrophy is the basis for the myocardial rigidity and stiffness with the further development of diastolic dysfunction (DD) of the LV. In an attempt to translate the available experimental data into clinically relevant observations, we hypothesized that LV mass could be related to AGTR1 A1166C polymorphism. The aim was to determine the frequency of A1166C polymorphism of the AGTR1 gene in patients with arterial hypertension (AH) and HF with preserved EF and association of these genotypes with parameters of DD LV. For this purpose, 73 patients with hypertension and HFpEF with II-III FC (NYHA) were involved. A general clinical, instrumental and laboratory examination was performed, with the calculation of glomerular filtration rate (GFR), the evaluation of NT-proBNP plasma level, the analysis of concomitant pathology, genotyping of the polymorphism of the A1166C gene of the AGTR1 gene. The analysis was performed according to the "dominant model", comparing the group with the genotype AA and the group with AC + CC. According to the results, the mutant allele C of the AGRT1 gene is found in each 5 th patient with AH and HFpEF, and the incidence of heterozygous AC and homozygous CC genotype is 30% and 7%, respectively. The carrier of the mutant allele C is associated with a more pronounced LV hypertrophy according to the the higer LV mass index, more severe LV diastolic dysfunction, confirmed by the E/e ' ratio, mean e', and, consequently, the greater stiffness of the LV, confirmed by Es parameter.

Щонайменше 26 мільйонів населення світу страждає на серцеву недостатність (СН), і ця кількість неухильно зростає із старінням популяції. [0]. Серед пацієнтів віком >65 років, які зі скаргами на задишку під час навантаження звертаються до закладів надання первинної допомоги, на недіагнос- товану СН (переважно СНзбФВ) страждає кожна шоста особа. Залежно від обраних діагностичних критеріїв СН, медичного закладу, вікових і гендер- них особливостей обстеженої популяції, наявності інфаркту міокарда (ІМ) в анамнезі та року публікації результатів дослідження частка пацієнтів із СНзбФВ варіює від 22 до 73%. [2]. СНзбФВ обумовлена складною взаємодією множинних порушень діастолічної і систолічної функцій і резерву ЛШ, резерву ЧСС та ритму серця, дисфункції передсердь, жорсткості шлуночків і артерій, порушень вазодилатації, легеневої гіпертензії, ендотеліальної дисфункції і аномалій периферії, у тому числі скелетних м'язів. [5,15,13,4,16,9,7]. Фундаментальний зв'язок між навантаженням на стінку ЛШ, гіпертрофією ЛШ та збільшенням його порожнини було описано десятиріччя тому. [11] На клітинному рівні пацієнти з СНзбФВ демонструють підвищену ригідність кардіоміоцитів, збільшений вміст фібриляр- ного колагену і виразнішу гіпертрофію кардіоміоцитів. [17].

Ангіотензин II (АТ II), ефекторний гормон ре- нін-ангіотензин-альдостеронової системи, стимулює «зростання» серця шляхом активації рецепторів АТ II 1-го типу (AGTR1). Ген AGTR1 відповідає довгому плечу людської хромосоми 3 і має розповсюджений поліморфізм (га5186), що характеризується заміщенням аденіну (А) на цитозин (С) в позицій' 1166 в регуляторній ділянці гена. Цей поліморфізм локалізований в ділянці зв'язування мікро- РНК-155.[8]. Присутність алеля 1166С перешкоджає комплементарності і, таким чином, порушує зв'язування мікроРНК-155 з ділянкою-мішенню AGTR1. Отже, людська мікроРНК-155 знижує регуляцію експресії білка AGTR1 тільки в присутності 1166А, але не за наявності алеля 1166С. Маса лівого шлуночка (ЛШ) є складною ознакою, на яку впливають як генетичні детермінанти, так і факторами навколишнього середовища включаючи спосіб життя. У спробі перевести наявні дані експериментальних досліджень в клінічно значущі спостереження, ми припустили, що маса ЛШ може бути пов'язана з поліморфізмом AGTR1 А1166С.

Мета цього дослідження полягала у визначенні частот виявлення А1166С поліморфізму гену AGTR1 у хворих з артеріальною гіпертензією та СНзбФВ ЛШ та асоціації цих генотипів з параметрами діастолічної дисфункції лівого шлуночка.

Матеріали і методи

У відкрите проспективне дослідження залучили 73 пацієнтів віком (67,2±10,2) року з АГ та СНзбФВ: 31 (42,4%) жінку і 42 (57,6%) чоловіка. АГ діагностували на підставі систолічного артеріального тиску (САТ) > 140 мм рт. ст. або діастоліч- ного артеріального тиску (ДАТ) > 90 мм рт. ст., які підтверджувалися результатами повторних вимірювань або прийомом регулярної антигіпертензив- ної терапії. СН діагностували відповідно до рекомендацій Європейського товариства кардіологів 2016 р. на підставі наявності симптомів СН, ФВ ЛШ > 50 % за відсутності дилатації ЛШ, рівня N-кінце- вого фрагмента попередника мозкового натрійуре- тичного пептиду (NT-proBNP) > 125 пг/мл та наявності не менше одного з трьох структурних та/або функціональних критеріїв - збільшення індексу маси міокарда ЛШ (ІММЛШ) з урахуванням статі, індексу об'єму лівого передсердя (ІОЛП) > 34 мл/м², е' середнього (е'серед) < 9 і Е/е' > 13.

Критерії залучення: СН ІІ-ІП функціонального класу (ФК) згідно з класифікацією Нью-Йоркської асоціації кардіологів, гемодинамічна стабільність, еуволемія, підписана інформована згода на участь у дослідженні.

Критерії виключення: е'_серед < 9 см/с, декомпенсовані супутні захворювання, клапанні вади тяжкого ступеня, легеневий тромбоемболізм, міокардит, перикардит, тахісистолічний варіант фібриляції передсердь (ФП), хронічне захворювання нирок зі швидкістю клубочкової фільтрації (ШКФ) < 30 мл/(хв * 1,73 м²) тощо. ФП була у 21 (28,8%) пацієнта, цукровий діабет 2-го типу - у 27 (36,9%), інфаркт міокарда (ІМ) в анамнезі - у 28 (38,3 %), ожиріння (індекс маси тіла > 30 кг/м2) - у 31 (42,5%).

За описаними нами раніше клінічними фенотипами на основі критеріїв Shah [1] пацієнти були розділені на клінічні фенотипи. До групи хворих з фенотипом «старіння» залучили 13 (17,8 %) осіб похилого та старечого віку, тобто віком понад 65 років, з фенотипом «ожиріння» (з індексом маси тіла > 35 кг/м²) було 16 (21,9 %) пацієнтів, фенотип «захворювання коронарних артерій» (з ІМ в анамнезі не раніше як 6 місяців тому, наявністю атеросклеротичного ураження судин за результатами корона- рографії, стенокардією напруження I-III ФК, підтвердженою пробою з дозованим фізичним навантаженням), становили 15 (20,5 %) хворих. До групи з фенотипом «легенева гіпертензія» увійшло 15 (20,5 %) пацієнтів із СТЛА > 45 мм рт. ст. у спокої, за даними ехокардіографії (ЕхоКГ). Фенотип «артеріальна гіпертензія» становили 14 (19,2 %) хворих з АГ без критеріїв, специфічних для інших фенотипів СН зі збереженою ФВ, порівнянних за віком і величиною артеріального тиску. Пацієнти отримували лікування, відповідно до рекомендацій Європейського товариства кардіологів з лікування АГ 2018 [18] та СНзбФВ 2016 [19].

Усім пацієнтам проведено загальноклінічне і рутинне інструментальне та лабораторне обстеження, з розрахунком ШКФ за формулою CKD-EPI. Визначено рівень NT-proBNP за допомогою імуно- ферментного методу (ELISA). Усім хворим у перші дві доби проведено трансторакальну ЕхоКГ з допп- лерографією (визначали кінцевосистолічний та кін- цеводіастолічний об'єми (КСО і КДО) та індекси (КДІ та КСІ), ФВ ЛШ за Simpson, ударний об'єм (УО) та ударний індекс (УІ), ІОЛП, товщину задньої стінки ЛШ (ТЗСЛШ), товщину міжшлуночко- вої перегородки (ТМТТТП). кінцеводіастолічний розмір (КДР), з розрахування відносної товщини стінки лівого шлуночка (ВТСЛШ) за формулою ВТСЛШ= (ТЗСЛШ+ТМШП) / КДР; діаметр ПІІІ. швидкість трикуспідальної регургітації (ШТР), СТЛА, розраховано індекс маси міокарда ЛШ (ІММЛШ) за формулою [10]

Швидкість піку раннього наповнення (хвиля Е) та пізнього діастолічного наповнення в систолу передсердь (хвиля А), відношення швидкостей Е/А, час сповільнення раннього діастолічного наповнення та час ізоволюмічної релаксації, швидкість руху септального та латерального сегментів мітрального кільця (е'септ та е'лат) з розрахунком е'серед, відношення Е/е'.

Розраховано показники артеріального елас- тансу (Еа), шлуночкового еластансу (Es) та їх відношення (Ea/Es) за формулою:

де УО -- ударний об'єм ЛШ, КСО -- кінцево-систолічний об'єм ЛШ [6].

Генотипування для AGTR1 (шляхом SNP rs5186, що відповідає амінокислотному заміщенню A1166C у трансльованому білку) виконували за допомогою TaqMan assay (Thermo Fisher Scientific, США) методом ПЛР у режимі реального часу (Applied Biosystems, США) з використанням для де- текції продуктів ампліфікації TaqMan зондів. Зразки геномної ДНК було виділено зі стабілізованої крові реагентом Genomic DNA Mini Kit (Invitrogen, США). Ці дослідження були виконані в лабораторії науково-дослідницького інституту експериментальної та клінічної медицини НМУ ім. О.О. Богомольця.

Статистичний аналіз результатів дослідження виконано з використанням Microsoft Excel, пакета для статистичного аналізу MedStat, IBM SPSS Statistics Base v.22 та EZR. Статистичну значущість різниці показників середніх величин у групах порівняння оцінювали за допомогою непараметричних критеріїв для незалежних вибірок. Для порівняння категорійних змінних використовували х²-тест. При використанні будь-яких статистичних методів статистично значущими вважали відмінності при значеннях ризику помилки р<0,05.

артеріальна гіпертензія серцева недостатність

Результати дослідження

«Дикий» гомозиготний генотип АА гена AGTR1 визначено у 46 хворих (63 %; група AA), гетерозиготний генотип АС - у 22 хворого (30,1 %; група АС) і «мутантний» гомозиготний CC генотип - у 5 хворих (6,8 %; група СС). Частота алелю А складала 78 %, алелю С - 22%. З метою виявлення зв'язку між носійством мутантного алелю С та виразності структурно-функціональних змін ЛШ, ми використали так звану «домінантну» модель, при якій порівняли хворих з гомозиготним «диким» генотипом (n=46) та групу пацієнтів, гетеро- або гомозиготних щодо присутності мутцнтного алелю С (n=27).

Пацієнти обох груп з різними генотипами не відрізнялися за середнім віком (65,2±11,3 і 70,7±6,4 років, p>0,05) та за частотою ожиріння, цукрового діабету 2-го типу (ЦД2Т), фібриляції передсердь (ФП), хронічного обструктивного захворювання легень (ХОЗЛ), р>0,05 (див. табл. 1).

При аналізі частоти різних фенотипів, виділених нами з використанням критеріїв Shah [1], не виявлено статистично значущих міжгрупових відмінностей між клінічними фенотипами (всі р>0,05), окрім достовірно меншої частоти фенотипу «артеріальна гіпертензія» в групі «АС+СС», ніж у пацієнтів з генотипом АА (23,9 % та 11,1%, відповідно, р<0,05). (табл. 1).

Клінічна картина серцевої недостатності щодо наявності дрібних вологих хрипів у легенях, гідротораксу, периферичних набряків та набухання шийних вен суттєво не відрізнялась у хворих обох груп, р>0,05. Єдина ознака, яка достовірно переважала за частотою в групі носіїв «мутантного» алеля (70,4% проти 45,6% в групі АА, р<0,01), була гепатомега- лія (таб. 1).

Згідно класифікації NYHA ІІ та ІІІ ФК був однаково представлений в обох групах хворих, однак лабораторно виявлено збільшенню рівня NT- proBNP у групі АС+СС, порівняно з групою АА, що відповідало 648,2±384,6 та 813,2±371,3 пг/мл, р<0,05 (див. таб. 1).

Таблиця 1.

Клінічна характеристика і рівень NT-proBNP у пацієнтів з артеріальною гіпертензією і серцевою недостатністю зі збереженою фракцією викиду лівого шлуночка залежно від генотипу AGTR1 («домінантна» модель).