Полиморфизмы ангиотезиногена и рецептора I типа ангиотензиногена в подростковых группах

Размещено на http://www.allbest.ru/

полиморфизм ангиотезиноген ген аллель рецептор

Полиморфизмы ангиотезиногена и рецептора I типа ангиотензиногена в подростковых группах

Тугуз А.Р.

Болезни сердечного континуума (БСК) - основная причина заболеваемости и смертности населения; в мире ежегодно от ССЗ умирает 17,5 млн. человек. Россия занимает одно из первых мест среди развитых стран по заболеваемости ССЗ; число людей с впервые выявленными БСК с 2000 г. по 2009 г. возросло с 17,1 до 26,5 на 1000 населения. В 2009 г. зарегистрировано 3761000 людей с диагнозом ССЗ, установленным впервые. В Республике Адыгея (РА) заболеваемость БСК на протяжении последних пяти лет (2005-2009 гг.) держится на высоком уровне и составляет 311-395 на 100 тыс. населения [1-3].

По данным ВОЗ ССЗ обусловлены, в основном, образом жизни, состоянием медицинского обслуживания населения, экологическими и генетическими факторами [1].

Генетические факторы в развитии ССЗ могут играть значительную роль, поэтому в мировой практике современных научных исследований по фундаментальной медицине большое внимание уделяют молекулярно-генетическим методам анализа с идентификацией полиморфных участков (единичных нуклеотидных замен генов, SNP - single nucleotide polymorphism, с заменой одного нуклеотида на другой), повышающих риск развития заболеваний. Любой отдельный полиморфизм гена объясняет 1-8% от общего риска заболевания в популяции, что может показаться незначительным, но аддитивный эффект нескольких таких факторов риска может составлять до 20-70% общего риска, обусловленного генетическими факторами [4].

В этногеографических исследованиях, проведенных с 1990 г. по 2007 г., выявлены гены-маркеры ССЗ. Из 16 генов-кандидатов, обуславливающих ССЗ, научный и практический интерес представляют гены, вовлеченные в регуляцию артериального давления (АД): гены ангиотензиногена (AGT), рецептора ангиотензиногена (AGTR). В отдельных этнических группах населения мира полиморфизмы в определенных кодонах этих генов ассоциированы с риском развития и прогнозом исхода ССЗ [5-8].

Ген ангиотензиногена (AGT) расположен на коротком плече 1-й хромосомы в локусе 1q42. Из 30 идентифицированных полиморфных сайтов (полиморфизмов) AGT, большая часть которых приводит к аминокислотным заменам, наиболее исследованы аллельные варианты мутаций, связанные с заменами: метионина на треонин в 235 кодоне (Меt235Thr или М235Т) и треонина на метионин в 174 кодоне (Thr174Met или T174M; T1198C) [9, 10].

В качестве генетических маркеров ССЗ чаще всего используются полиморфные аллели, кодирующие AGT с заменой MeWThr в кодоне 235 (Met235Thr или М235Т, М----Т) и Thr--Met в 174 кодоне (Thr174Met или Т174М, Т--М). Наличие одного или двух Т аллелей AGT(235) приводит к существенному повышению ангиотензина II (АТ II), поэтому М235Т полиморфизм ассоциирован с артериальной гипертензией [10-12].

Мета-анализ в трех крупных этнических группах (европеоидной, монголоидной и негроидной) выявил ассоциацию М235Т аллеля гена ангиотензиногена (AGT) с риском развития артериальной гипертензии (АГ) у европеоидов и коренных жителей Азии (A.A. Sethi et al., S., Rotimi et al.) [6, 11, 12].

Исследованиями Нгуен Тхи Чанг и Шкурат Т.П. (2011 г.) установлена ассоциация полиморфных вариантов AGT М235Т и Т174М с ишемической болезнью сердца (ИБС) у русских г. Ростова-на-Дону Ростовской области (РО), граничащей с Краснодарским краем. В работах Калакуток З.Н., проведенных в Республике Адыгеи в 2000-2002 гг., выявлена ассоциация Т174М полиморфизма гена AGT с риском развития эссенциаль- ной гипертензии преимущественно у адыгов [13, 14].

Ген сосудистого рецептора I типа ангиотензина-2 (AGT2R1) локализован в 3й хромосоме (3q21_3q25). Из 4 основных видов рецепторов ангиотензина-2, наиболее значимым является рецептор ангиотензина 1 типа (AGT2R1), расположенный на эндотелии сосудов и опосредующий все основные эффекты ангиотензина-2 (АГ, которая сама по себе может привести к сердечной недостаточности или к инфаркту миокарда). Изменения экспрессии или структуры гена AGT2R1 в результате точечных мутаций (полиморфизмов) могут приводить к изменениям в регуляции сосудистого тонуса, пролиферации элементов сосудистой стенки, окклюзии просвета сосуда, поэтому ген AGT2R1 рассматривается как один из генов-кандидатов, связанных с патологией сердечно-сосудистой системы [8, 15].

Из 10 видов мутаций гена AGT2R1, затрагивающих в основном промоторный регион, наиболее изучена А1166С мутация AGT2R1. Замена А на С в локусе 1166 (А1166С) сказывается на функциональной активности рецептора и осуществлении эффектов ангиотензина-2. Высокая частота А1166С полиморфизма выявлена в европейской популяции у больных с артериальной гипертензией и здоровых людей, имеющих родственников, больных гипертонией. А1166С аллель AGT2R1 в китайской популяции ассоциирована с АГ [6, 8].

Для некоторых народов не выявлено корреляции АГ и других ССЗ с А1166С полиморфизмом гена AGT2R1 [16-18].

Высокая частота А1166С аллеля AGT2R1 у жителей Европейской части России, Украины и достоверная связь этих мутаций с протромбическими изменениями гемостаза, которые приводят к инфаркту миокарда (ИМ), ишемической болезни сердца, подтверждается в работах российских и украинских ученых [19, 20].

Исследованиями, проведенными в 2002 г. и 2010 г., выявлена ассоциация Thr174Met и Met235Thr полиморфизмов гена AGT с риском развития эссенциальной гипертензии и ССЗ у жителей Республики Адыгея [14, 21]. У 84% обследованных кардиологических больных и 63,6% доноров с наследственной отягощенностью по ССЗ обнаружена гетерозиготная Met235Thr аллель AGT. Все больные, гетерозиготные по 235 локусу гена AGT, имели различные варианты ИБС от нарушений ритма до инфаркта миокарда, сопровождавшиеся гипертонической болезнью [21].

Цель работы: исследование распределения ассоциированных с ССЗ Met235Thr и Thr174Met полиморфизмов гена AGT, A1166C аллели рецептора I типа ангиотензино- гена-2 (AGT2R1) в подростковых группах населения Республики Адыгея.

Материалы и методы

Полиморфизмы генов, с заменой одного нуклеотида на другой, исследованы методом SNP (single nucleotide polymorphism - единичные нуклеотидные замены) на тест- системах «SNP-экспресс» НПФ «Литех» [22].

ДНК выделена из лейкоцитов стабилизированной ЭДТА цельной крови реагентом «ДНК-экспресс-кровь» (НПФ «Литех») с последующей амплификацией на программируемом термостате Mj Mini («Био-Рад») с использованием комплекта реагентов «SNP- экспресс» (НПФ «Литех»). Результаты электрофореза визуализированы при УФ- облучении с длиной волны 310 нм в трансиллюминаторе (Gel Doc XR, «Био-Рад») с помощью программы Quantity One [22].

Контингент обследованных лиц включал 115 неродственных здоровых доноров (50 юношей и 65 девушек), подобранных эмпирически из четырех этнических групп (табл. 1), проживающих в РА: адыгов (n=60), русских (n=32), армян (n=15), чеченцев (n=8) в возрасте от 14 до 29 лет (средний возраст 17,4+2,25), без клинических проявлений ССЗ (по данным осмотра, регистрации АД и ЭКГ).

Таблица 1 Распределение обследованных подростков и юношей по этническим группам

Результаты исследований. Сердечно-сосудистая заболеваемость взрослого, подросткового и детского контингентов населения Республики Адыгея.

В структуре общей заболеваемости населения РА ССЗ занимают одно из ведущих мест. Незначительное снижение частоты БСК в 2009 г. по сравнению с 2008 г. отмечено в возрастных группах взрослых и подростков 15-17 лет. У детей до 14 лет частота ССЗ с 2008 г. по 2009 г. наоборот возросла более чем в 2 раза [3].

Манифестация ССЗ в столь раннем возрасте может свидетельствовать о возрастании наследственных форм ССЗ, поэтому представлялось целесообразным исследовать частоты полиморфизмов генов, ассоциированных с БСК в подростковых группах населения Республики Адыгея. Частоты Met235Thr, Thr174Met полиморфизмов гена ангиотензиногена и A1166C аллели гена рецептора I типа ангиотензиногена-2 (AGT2R1) в этнических группах подростков Республики Адыгея

В соответствии с SNP методом [22], наличие мутантных или нормальных аллелей по 235 и 174 позициям гена AGT и 1166 кодону рецептора I типа ангиотензиногена-2 (AGT2R1) определены на основании интенсивности и сочетания полос ампликонов в «НОРМЕ» и «ПАТОЛОГИИ», трактуемые как нормальный гомозиготный (Ngom- Norma), гетерозиготный (Gt) и патологический гомозиготный (Pgom) генотипы (табл. 2).

Таблица 2 Исследуемые генотипы

Частоты ММ, МТ, ТТ генотипов, Met235 и 235Thr аллелей гена AGT.

Сравнительный анализ частот генотипов гена AGT по 235 кодону в обследованных группах доноров, проживающих в г. Майкопе (РА) и г. Ростове-на-Дону (РО), представлен в диаграммах на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Распределение ММ, MT, TT генотипов AGT 235 в этнических группах адыгов, русских, армян и чеченцев, проживающих в Республике Адыгея

В общей группе обследованных подростков г. Майкопа соотношение ММ- «нормальных» гомозиготных, МТ-гетерозиготных и ТТ-гомозиготных «мутантных» генотипов AGT по 235 локусу составляет 31,4 : 40 : 21,6 % подростков являются носителями полиморфной аллели в гетеро- и гомозиготном состоянии.

Этнических различий по частоте генотипов AGT 235 в группах адыгов, русских и армян не выявлено. Высокая частота МТ-гетерозиготных при отсутствии ММ- «нормальных» гомозиготных генотипов AGT235 у обследованных чеченских подростков не является достоверной из-за немногочисленности выборки (n=8).

Сравнительный анализ частот генотипов AGT 235 в популяциях соседних регионов Южного федерального округа (ЮФО) России, у жителей Республики Адыгея (г. Майкоп) и Ростовской области (г. Ростов-на-Дону) проведен на основании наших экспериментальных данных и данных Т.Ч. Нгуен, Т.П. Шкурат [13] (рис. 2).

В популяции русских г. Ростова-на-Дону (РО) частота ММ-«нормального» генотипа по гену AGT (235) составляет 0,700 или 70%, что почти в три раза превышает этот показатель для этнических русских из г. Майкопа (РА) (рис. 2). Соотношения частот МТ и ТТ генотипов в двух группах русских из РА и РО составляют соответственно 380 (38%) : 0,200 (20%) для МТ и 0,290 (29%) : 0,02 (2%) в случае ТТ генотипов. Суммарный процент МТ и ТТ генотипов у русских, проживающих в РА, составляет 67% (38+29), в то время как у ростовчан - 22% (20+2) [13].

Таким образом, в этнических группах русских, проживающих в разных регионах ЮФО, частоты AGT 235 генотипов различаются в большей степени, чем между разными этническими группами подростков РА.

Частоты Met235 и Thr235 аллелей AGT 235 в этнических группах обследованных подростков РА и у русских РО [13] можно сопоставить по данным, приведенным на рисунке 3.

Рис. 3. Частота Met235 и Thr235 аллелей AGT в этнических группах адыгов

Достоверных различий по частотам Met235 и Thr235 аллелей гена AGT в обследованных популяциях подростков Республики Адыгея не выявлено, однако, у русских из Ростова-на-Дону частота Thr235 полиморфизма гена AGT значительно ниже, чем в популяции русских г. Майкопа (РА).

Частоты генотипов и аллелей гена AGT 174.

Частоты генотипов AGT 174 Thr174Thr (ТТ-гомозиготного «нормального»), Thr174Met (ТМ-гетерозиготного), Met174Met (ММ-гомозиготного патологического) исследованные SNP-методом в популяциях адыгов, русских, армян и чеченцев, проживающих в Республике Адыгея, в сравнении с русскими из Ростова-на-Дону представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Частоты (%) ТТ, TM, MM генотипов AGT 174 в популяциях адыгов

В обследованных популяциях людей, проживающих в Республике Адыгея и в Ростовской области, достоверных различий по частоте генотипов AGT 174 не выявлено. Частоты Thr 174 («нормальных») и 174Met (полиморфных «мутантных») аллелей гена AGT 174 в этих группах также достоверно не различаются (рис. 5).

Рис. 5. Частота Thr174 и 174Met аллелей AGT 174 в популяциях адыгов, русских, армян, чеченцев, проживающих в Республике Адыгея, и русских Ростовской области

Частоты Thr174 и 174Met аллелей AGT в популяциях адыгов и русских Республики Адыгея, полученных нами в 2010-2011 гг., сопоставлены с аналогичными исследованиями Калакуток З.Н. в 2002 г. [14] (рис. 6).

Рис. 6. Частоты Thr174 и 174Met аллелей AGT 174 в популяциях адыгов и русских Республики Адыгея в 2002 г. (Кадакуток З.Н.) и 2010-2011 гг. (Тугуз А.Р.)

При ретроспективном анализе частот аллелей AGT174, полученных в 2002 г. (Калакуток З.Н.), в сравнении с нашими данными (2010-2011 гг.), в популяциях русских и адыгов Республики Адыгея выявлена тенденция к возрастанию частоты 174Met полиморфизма AGT.

Частоты генотипов и A1166C полиморфизма гена рецептора I типа ангиотензиногена-2 (AGT2R1) в этнических группах подростков Республики Адыгея

В проводимых ранее зарубежных, отечественных исследованиях не выявлено ассоциации A1166C полиморфизма гена рецептора I типа ангиотензиногена-2 (AGT2R1) с развитием ССЗ, однако в некоторых популяциях мира этот полиморфизм связывают с АГ, поэтому анализ распределения частот генотипов и аллелей AGT2R1 в подростковых группах населения Республики Адыгея представлял научный интерес [8, 14, 21].

Аллельные варианты AGT2R1: А1166 аллель - «нормальный» вариант, 1166С полиморфизм AGT2R1 - «мутантный»; в соответствии с этим различают генотипы AGT2R1: А1166А или АА - «нормальный» гомозиготный, А1166С или АС гетерозиготный, а С1166С или СС гомозиготный «патологический» генотип.

Данные по частотному распределению генотипов и аллелей AGT2R1 в подростковых этнических группах населения РА представлены на рисунках 7 и 8.

Рис. 7. Частоты (%) генотипов AGTRI типа II 1166 (А1166А - «нормальный» гомозиготный, А1166С - гетерозиготный, С 116^С - гомозиготный «мутантный») в популяциях адыгов, русских, армян, чеченцев, проживающих в Республике Адыгея

Достоверных различий по частотам (%) генотипов AGT2RI типа II 1166 в популяциях жителей Республики Адыгея не выявлено. У армянских и чеченских подростков, проживающих в Республике Адыгея, частота гетерозиготного АС генотипа выше, чем у адыгов и русских.

Частоты «нормальных» А1166 и полиморфных 1166С аллелей гена рецептора I типа ангиотензиногена-2 (AGT2R1) в этнических группах подростков адыгов, русских, армян и чеченцев не различаются.

Соотношение частот генотипов и аллелей генов ангиотензиногена (AGT) и рецептора I типа ангиотензиногена-2 (AGT2R1) в подростковых группах населения Республики Адыгея

Соотношения частот «нормальных» гомозиготных, гетерозиготных и «мутантных» гомозиготных генотипов в 174 и 235 позициях гена ангиотензиногена и в 1166 позиции рецептора 1 типа ангиотензиногена отражены на рисунке 9.

Рис. 9. Процентные соотношения «нормальных», гетерозиготных и гомозиготных полиморфных генотипов в AGT (235; 174) и AGTRI типа II в группе юношей

Рис. 10. Частоты аллелей AGT (235; 174) и AGT2RI в группе юношей

Данные по частотам «нормальных» и полиморфных аллелей AGT (235; 174) и AGT2RI отражены в диаграмме на рисунке 10.

Из представленных данных следует, что в генах, ответственных за продукцию и реализацию биологических эффектов ангиотензина, полиморфизмы (точечные мутации) чаще всего выявляются в 235 позиции гена ангиотензиногена.

В подростковых этнических группах населения г. Майкопа выявлена высокая частота Met235Thr полиморфизма гена ангиотензиногена, ассоциированная с риском развития ССЗ у жителей Республики Адыгея.

В популяции этнических русских г. Майкопа Республики Адыгея частота Thr235 полиморфизма гена AGT значительно выше, чем у русских г. Ростова-на-Дону.

Отмечена тенденция к возрастанию частоты 174Met полиморфизма AGT в популяциях русских и адыгов Республики Адыгея за период с 2002 г. по 2010-2011 гг.

Литература

Angiotensinogen polymorphisms and elevated blood pressure in the general population: the Copenhagen City Heart Study / A.A. Sethi [et al.] // Hypertension. 2001. No. 3. P. 875-881.

Angiotensinogen single nucleotide polymorphisms, elevated blood pressure, and risk of cardiovascular disease / A.A. Sethi [et al.] // Hypertension. 2003. No. 6. P. 102-111.

Assignment by in situ hybridization of the angiotensinogen gene to chromosome band 1q4, the same region as the human renin gene / I. Gaillard-Sanchez, M.G. Mattei, E. Clauser [et al.] // Hum Genet. 1990 Mar. No. 4. P. 341-343.

Association analysis of a polymorphism of the angiotensinogen gene with essential hypertension in Japanese / A. Kamitani [et al.] // Hypertension. 1994. No. 7. P. 521-524.

Ioannidis I.P. Genetic associations: false or true? // Trend Mol. Med. 2003. Vol. 9, No. 4. P. 136-138.

Jeng J.R. Left ventricular mass, carotid wall thickness and angiotensinogen gene polymorphism in patients with hypertension // Hypertension. 1999. No. 5. P. 443-450.

Kalakutok Z.N. Polymorphism of genes of renin-angiotensin-aldosteron system and the risk of development of essencial hyperten- тонии у адыгов и русских: автореф. дис.канд. мед. наук. Майкоп, 2002. 24 с.

Medical and demographic statistics of the Russian Federation: 2009. Statistical materials. M., 2010. 191 p.

Molecular basis of human hypertension: role of angiotensinogen / X.F. Jeunemaitre [et al.] // Cell. 1998. No. 2. P. 169-180.

Muzhenya D.V. Association Met235Thr of AGT gene polymorphism and A1166C alleles of a receptor gene of type I angiotenzi- nogene-2 (AGT2R1) with cardiovascular diseases at inhabitants of the Adygheya Republic / D.V. Muzhenya [etc.] / The Bulletin of the Adyghe State University. Series Natural-Mathematical and Technical Sciences. 2010. Iss. 3 (67). P. 125-134.

Nguen T.Ch., Shkurat T.P. The research of T174M and M235T association of the angio- tensinogen gene with the coronary disease in the Rostov population // Epidemiology. 2010. Vol. 11. P. 114-121.

Polymorphisms of renin- angiotensin genes among Nigerians, Jamaicans and African Americans / C. Rotimi [et al.] // Hypertension. 1996. Pt. 2, No. 3. P. 558-563.

Pratt R., Dzau V. Genomics and Hypertension. Concepts, Potential and Opportunitis // Hypertension. 1999. No. 33. P. 238-247.

Renin-angiotensin system polymorphisms and coronary artery surgery patients / O. Kanat [et al.] // Asian Cardiovasc. Thorac. Ann. 2005. No. 13. P. 153-156.

The prognostic value of pre-discharge exercise testing after myocardial infarction treated with either primary PCI or fybrinolysis: a DAMAMI-2 sub-study / N. Valeur [et al.] // Eur. Heart J. 2005. No. 26. P. 119-127.

The Russian Agency for Health and Consumer Rights management of the Republic of Adygheya.

The study of anticoagulant properties an endothelium by means of standard vein- occlusive test / D.A. Zateyshchikov [etc.] // Gratsian Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2007. No. 12. P. 605-608.

Tseluyko V.I., Popova E.I. Genetic aspects of myocardial infarction // Heart and vessels. 2008. No. 1. P. 47-53.

Vascular endothelial function and circulating endothelial progenitor cells in patients with cardiac syndrome X / P.H. Huang [et al.] // Heart. 2007. No. 93. P. 1064-1070.

Weir M.R. Opportunities for cardiovascular risk reduction with angiotensin II receptor blockers // Current Hypertension Reports. 2002. No. 4. P. 333-335.

Медико-демографические показатели Российской Федерации: 2009 г.

Размещено на Allbest.ru