6 курс / Кардиология / СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Глава 6. Клинико генетические аспекты влияния полиморфизма...

(Arg72Pro экзон 4) ФВ ЛЖ (38,9±3,3 против 46,9±3,1%, р<0,05) оказалась существенно сниженной, а КДР, на против, значимо повышенным (59,3±2,1 против 54,9±1,4 мм, р<0,05) по сравнению с таковыми у боль ных ХСН носителей аллеля Arg/Pro.

У пациентов с генотипом del/del полиморфного ло куса –652(6N)I/D гена каспазы 8 ФВ ЛЖ оказалась сни женной (на 20,0%, р<0,05) по сравнению с носителями генотипа ins/ins. При этом значения КДР и КСР, отра жающие процессы ишемического ремоделирования ми окарда ЛЖ, у обладателей генотипа del/del преобла дали на 9,5% (р<0,05) и 15,6% (нд) соответственно над их значениями у носителей генотипа ins/ins. Следова тельно, генотип Arg/Arg полиморфного локуса Arg72Pro экзон 4 белка p53 и генотип del/del полимор фного локуса –652(6N)I/D гена каспазы 8 оказывали негативные воздействия на развитие систолической

дисфункции миокарда на фоне ишемического и/или постинфарктного ремоделирования у больных ИБС, отягощенной ХСН.

Проведенный анализ не выявил достоверных разли чий в показателях структурного состояния и внутрисер дечной гемодинамики в зависимости от генотипов по лиморфного локуса D302H гена каспазы 8.

Таким образом, носители генотипа Arg/Arg поли морфного локуса Arg72Pro экзон 4 гена p53 и генотипа del/del полиморфного локуса –652(6N)I/D гена каспа зы 8 представляют собой особую популяцию высокого риска развития и тяжелого течения ХСН. Поэтому имен но эти пациенты с ИБС составляют приоритетную груп

261

Тепляков А.Т., Березикова Е.Н., Шилов С.Н. Сердечная недостаточность

пу диспансерного наблюдения с организацией эффек тивных целевых профилактических мероприятий, на правленных на улучшение качества жизни пациентов и предотвращение у них исключительно высокой преж девременной смертности.

Проведенное исследование показало, что ХСН на фоне ишемического и/или постинфарктного ремоде лирования миокарда с явными нарушениями инотроп ной функции сердца и структурными изменениями ЛЖ ассоциировано носительство генотипа Arg/Arg гена белка апоптоза р53 (Arg72Pro экзон 4) и генотипа del/del гена каспазы 8 (–652(6N)I/D).

Ремоделирование миокарда при хронической сер дечной недостаточности может носить приспособитель ный характер, приводя к уменьшению размеров полос ти левого желудочка, сохранению цилиндрической фор мы левого желудочка, поддержанию сократительной

способности его. В другом случае ремоделирование приводит к прогрессирующей дилатации полости лево го желудочка с формированием гемодинамически не выгодной сферической формы левого желудочка, сни жению сократительной функции сердца. Эти морфо функциональные изменения носят дезадаптивный ха рактер и способствуют появлению клинических симп томов ХСН [82]. Таким образом, ремоделирование ми окарда в различных когортах больных может носить как адаптивный, так и дезадаптивный характер, что зави сит, вероятно, от сложного патофизиологического вза имодействия определяющих его факторов, в том числе генетического полиморфизма белков апоптоза.

262

Глава 7

ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ: ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗЫ (PRO198LEU), СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ (VAL16ALA), ГЛУТАТИОН8S8ТРАНСФЕРАЗЫ (A313G) И ХИНОН ОКСИРЕДУКТАЗЫ (С609Т) КАК ПРЕДИКТОРЫ РАЗВИТИЯ ИШЕМИЧЕСКОЙ ДИСФУНКЦИИ МИОКАРДА, АПОПТОЗА И СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

Проблема апоптоза многогранна, и на сегодняшний день оценка ролевого значения генов антиоксидантной системы в патогенезе ишемического ремоделирования миокарда, апоптоза и ХСН является одной из актуаль ных тем современной биологии и клинической медици

ны. Известно, что реактивные формы кислорода и окис лительные процессы, которые они активируют, оказы вают определенное влияние на индукцию и развитие апоптоза. В то же время многокомпонентная система

263

Тепляков А.Т., Березикова Е.Н., Шилов С.Н. Сердечная недостаточность

антиоксидантной защиты стабилизирует активность прооксидантов, подавляя агрессивное воздействие пос ледних на клетку. Прямое действие перекиси водоро да, оксида азота, пероксинитрита (ONOQ ), запускаю щих образование активных форм кислорода (АФК), индуцирует программируемую гибель клеток [60, 149, 219]. При разных вариантах инициации апоптоза выяв лено снижение активности антиоксидантной защиты клеток [422]. Запрограммированная клеточная смерть часто сопровождается продукцией АФК, которые мо гут участвовать на любом этапе регуляторной цепи про цесса апоптоза [289]. При апоптозе, индуцированном ишемией, действие АФК включается прежде Вах и кас паз [343]. Нейтрализация АФК, предотвращающая ак тивацию каспаз, убедительно показывает роль реактив ных форм кислорода как сигнальных молекул апопто за [438].

Система антиоксидантов нейтрализует свободные радикалы кислорода, сдерживая тем самым их деструк тивное воздействие на клеточную мембрану [61]. Сис тема антиоксидантной защиты клеток представляет со бой многокомпонентную сеть биологически активных веществ, состоящую из ферментных и неферментных компонентов. К антиоксидантным ферментам относят ся: супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионперокси даза, глутатионредуктаза, глутатионтрансфераза. Кро ме того, активными антиоксидантными свойствами об ладают витамин Е, витамин С, убихинон, витамин А, бета каротин, селен и т.д., низкомолекулярные (моче вая кислота, билирубин, глутатион) легкоокисляющие

264

Глава 7. Полиморфизмы генов митохондриальной антиоксидантной...

ся соединения, металлсвязывающие белки сыворотки крови (ферритин, церулоплазмин, лактоферрин) и аль бумин [61, 261, 317]. В физиологических условиях ан тиоксидантная система контролирует баланс между прооксидантами и антиоксидантами. При длительном повышении прооксидантной активности происходит истощение защитных свойств системы антиоксидантов и возникает дисбаланс внутри системы про и антиок сиданты в сторону прооксидантов, в результате разви вается окислительный стресс. Снижение активности антиоксидантной системы или ее несостоятельность приводит к повышению активности ПОЛ, что в, конеч ном итоге, определяет развитие мембранопатологичес ких процессов [43, 60]. Буферная емкость антиоксидан тной системы определяется рядом факторов: наслед ственными, сезонными, качественными и количествен ными особенностями рациона питания, возрастными

характеристиками [43]. Поэтому исследования, направ ленные на изучение ролевого значения системы анти оксидантов в старте и дальнейшем развитии заболева ний мультифакториальной природы в настоящее время являются особенно перспективными в раскрытии меха низмов развития сердечно сосудистой патологии.

Нами исследованы полиморфные локусы Pro198Leu гена глутатионпероксидазы (GPX1), Val16Ala гена су пероксиддисмутазы (SOD), A313G (Ile105Val) гена глу татион S трансферазы (GSTP1) и С609Т гена НАДФ(Н) хинон оксидоредуктазы (NQO1) антиоксидантной сис темы.

Глутатионпероксидаза – селенопротеин, имеет мо

265

Тепляков А.Т., Березикова Е.Н., Шилов С.Н. Сердечная недостаточность

лекулярную массу около 74 кДа, состоит из 4 идентич ных субъединиц, в составе активного центра находится селен, который содержится в виде Se цистеина; отно сится к семейству ферментов, обладающих протектив ным действием в отношении окислительного поврежде ния клеток [45, 58]. Основной функцией фермента яв ляется защита биологических мембран и внутриклеточ ных органелл от агрессивного окислительного воздей ствия перекисями водорода, органическими гидропере кисями, гидроперекисями жирных кислот и фосфати дилхолина [355].

Существует несколько изоферментов GPX, которые кодируются разными генами. Изоферменты отличают ся по внутриклеточной локализации и субстратной спе цифичности. Глутатионпероксидаза 1 (GPX1) является наиболее распространенной формой фермента, функ ционирующей в цитоплазме клеток практически всех

тканей; субстратом для GPX1 является пероксид водо рода [396].

Ген GPX1 локализован в 3 й хромосоме. Установле но, что мутантный аллель 198Leu гена GPX1 (наличие аминокислоты лейцин в 198 м положении полипептид ной цепи фермента) определяет снижение фермента тивной активности на 40% по сравнению с активностью фермента, кодируемого аллелем 198Pro (пролин в 198 м положении) [39, 115]. Генетическая вариатив ность глутатионпероксидаз может приводить к индиви дуальным особенностям метаболизма высокотоксич ных продуктов свободнорадикального окисления. На основании этих данных можно предположить, что ва

266

Глава 7. Полиморфизмы генов митохондриальной антиоксидантной...

риант белка с лейцином в позиции 198 может приводить к неполному обезвреживанию гидроперекисей как ос новных субстратов глутатионпероксидаз у носителей по лиморфизма 198Leu.

В нашем исследовании распределение частот встре чаемости генотипов полиморфного локуса Pro198Leu гена GPX1 в группе больных и в контрольной группе соответствовало ожидаемому при равновесии Харди– Вайнберга (табл. 7.1).

На основании анализа по распределению частот встречаемости генотипов полиморфного локуса Pro198Leu гена GPX1у больных ХСН установлены раз личия по сравнению с группой здоровых. Действитель но, аллель Т (35,6 против 23,9%, р<0,05) и генотип Т/Т (11,9 против 44%, р<0,05) у пациентов с ХСН пре обладали над частотой встречаемости в контроле.

Таким образом, вариабельность аллеля Т (ОШ=1,76,

95%ДИ=1,265–2,441, p=0,001) и генотипа Т/Т (ОШ=3,75, 95%ДИ=1,498–9,374, p=0,003) ассоцииро валась с повышенным риском развития ХСН. Эти резуль таты показывают, что аллель Т полиморфизма Pro198Leu (C>T) гена GPX1, соответствующий амино кислоте лейцину в этой позиции, указывает на предрас положенность к развитию ХСН у больных ИБС.

Анализ частот встречаемости генотипов изучаемого полиморфного локуса Pro198Leu гена GPX1 в зависи мости от функционального класса ХСН обнаружил пря мую взаимосвязь увеличения тяжести ФК с частотой встречаемости аллеля Т (II ФК – 29,0%, III ФК – 38,1% и IV ФК – 43,8% соответственно, II ФК/IV ФК – р=0,007)

267

Глава 7. Полиморфизмы генов митохондриальной антиоксидантной...

(табл. 7.2). В то же время, генотип C/С в 1 й группе (51,8%) встречался чаще, чем во 2 и 3 й группах (33,7 и 32,8%, р=0,011 и р=0,023 соответственно). Также вы явлено уменьшение частоты встречаемости аллеля С при увеличении ФК ХСН (II ФК – 71,0%, III ФК – 61,9% и IV ФК – 56,3% соответственно, II ФК/IV ФК – р=0,007). При этом генотип С/Т достоверно (р=0,012) чаще ре гистрировался у больных ХСН 2 й группы (56,4%) по сравнению с 1 й группой (38,4%), но реже по сравне нию с 3 й группой (46,9%, нд).

Следовательно, аллель С и генотип С/С полиморф ного локуса Pro198Leu гена GPX1 ассоциируются с про тективными свойствами в отношении тяжести течения ХСН у больных ИБС, а аллель Т является прогностичес ким фактором тяжелого течения заболевания.

Супероксиддисмутаза (SOD) относится к группе ан тиоксидантных ферментов. Вместе с каталазой и дру

гими компонентами антиоксидантной системы она за щищает организм от постоянно образующихся высоко токсичных АФК. SOD катализирует превращение супе роксида в кислород и перекись водорода. Последняя, в свою очередь, расщепляется под воздействием глута тионпероксидазы и каталазы до воды [88]. Таким об разом, SOD играет важное ролевое значение в функци онировании антиоксидантной системы. В организме человека существует три типа SOD. SOD1 локализует ся в цитоплазме, SOD2 – в митохондриях, а SOD3 – это внеклеточная форма. SOD1 и SOD3 содержат медь в активном центре и цинк как структурный компонент, а функциональная активность SOD2 (MnSOD) определя

269