Роль генов сигнального пути кальцинеурина в развитии ремоделирования миокарда у больных ишемической болезнью сердца

Половкова, Оксана Геннадьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль генов сигнального пути кальцинеурина в развитии ремоделирования миокарда у больных ишемической болезнью сердца
ВАК РФ 03.02.07, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Роль генов сигнального пути кальцинеурина в развитии ремоделирования миокарда у больных ишемической болезнью сердца"

На правах рукописи

ПОЛОВКОВА Оксана Геннадьевна

РОЛЬ ГЕНОВ СИГНАЛЬНОГО ПУТИ КАЛЬЦИНЕУРИНА В РАЗВИТИИ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ МИОКАРДА У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА

03.02.07 - генетика

18 АП? -::3

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Томск-2013

005052056

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении "Научно-исследовательский институт медицинской генетики" Сибирского отделения РАМН и в Федеральном государственном бюджетном учреждении "Научно-исследовательский институт кардиологии" Сибирского отделения РАМН, г. Томск.

Научные руководители:

академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор Пузырёв Валерий Павлович

доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Шипулин Владимир Митрофаиович

Официальные оппоненты:

Сазонов Алексей Эдуардович, доктор медицинских наук Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный медицинский университет" Минздрава России, главный научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории

Трифонова Екатерина Александровна, кандидат медицинских наук Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт медицинской генетики" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, г. Новосибирск

Защита состоится «11» апреля 2013 года в/У час. на заседании диссертационного совета ДМ 001.045.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении "Научно-исследовательский институт медицинской генетики" Сибирского отделения РАМН по адресу: 634050, г. Томск, Московский тракт, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения "Научно-исследовательский институт медицинской генетики" Сибирского отделения РАМН (634050, г. Томск, ул. Набережная р. Ушайки, д. 10.)

Автореферат разослан «__2_» ¡^ос&а^уЫ^- 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук

Хитринская И. Ю.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

В последние годы становится всё более актуальным исследование структуры генетической подверженности к ремоделированию сердца -важнейшей стадии сердечно-сосудистого континуума. Для сердечнососудистых заболеваний характерна высокая распространенность и смертность в большинстве стран мира. По М. Pfeiler «ремоделирование сердца - это структурно-геометрические изменения левого желудочка, включающие в себя процессы гипертрофии и дилатации, приводящие к изменению его геометрии и нарушению систолической и диастолической функции» [цит. по Васюк Ю. А., 2003]. В настоящее время очерчен широкий спектр генов, участвующих в инициации и регуляции процесса ремоделирования сердца [Stambader J.D. et al., 2010]. Накоплены данные, касающиеся влияния полиморфных локусов кандидатных генов на гипертрофию левого желудочка. Обнаружены общие гены для этиологически разных форм ремоделирования сердца [Пузырев В.П. с соавт., 2006; Макеева О. А. с соавт., 2004].

Наиболее распространенный подход исследования многофакгорных состояний - анализ ассоциаций кандидатных генов с заболеваниями и важнейшими эндофенотипами. Ремоделирование сердца имеет многофакторную природу и возникает в результате взаимодействия множества внешнесредовых и генетических факторов. Для распространенных заболеваний и признаков характерно: сложность генетических взаимоотношений, генетическая гетерогенность, взаимодействие генотип-среда, специфичные для каждой популяции [Feingold J., 2005; Пузырёв В. П., 2011]. Тем не менее, совершенствуются технологии и подходы к исследованию широко распространенных заболеваний. Среди них международный проект НарМар [http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/], «карта гаплотипов генома человека», в котором представлена информация о вариабельности генов в четырех крупных популяциях мира. С использованием проекта НарМар создаются ресурсы для оптимального выбора полиморфных вариантов при изучении ассоциации генов с заболеванием.

Для понимания механизмов ремоделирования большое значение приобретают исследования изменения паттерна генетической экспрессии. Существует много данных, свидетельствующих об активации в кардиомиоцитах определенного набора генов при гипертофии, при сердечной недостаточности, а также на различных стадиях сердечной недостаточности [Haq S., et al., 2001; Buermans H.P. et al., 2005].

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является ведущей причиной сердечной недостаточности [Мареев В. Ю. с соавт., 2010; Агеев Ф.Т. с соавт., 2000]. Выживаемость больных с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) ишемического генеза существенно ниже, чем у больных с ХСН другой этиологии [Беленков Ю.Н., Агеев Ф.Т., 1999]. Причиной ишемического ремоделирования служит гибель кардиомиоцитов при инфаркте или в условиях формировании зон хронической ишемии (гибернации) миокарда [Бузиашвили Ю.И. с соавт., 2002]. Основными составляющими постинфарктного

ремоделирования левого желудочка являются экспансия инфаркта, дилатация желудочка и гипертрофия неинфарцированных сегментов [Бузиашвили Ю.И. с соавт., 2002]. Известно, что дилатация левого желудочка играет важнейшую роль в развитии хронической сердечной недостаточности, а такой показатель как объём левого желудочка является наиболее мощным предиктором выживаемости у пациентов с ИБС [White H.D., et al., 1987].

Существуют значительные индивидуальные различия в степени выраженности постинфарктного ремоделирования [Katz A.M., 1990; Бойцов С.А. с соавт., 1999]. Так дилатация ЛЖ развивается у 42%-46% пациентов, перенесших инфаркт миокарда [Gaudron P., et al., 1993; Jeremy R.W. et al., 1989], a прогрессирует только y 16%-20% [Jeremy R.W. et al., 1989; Warren S.E. et al., 1988].

Экспериментальные исследования продемонстрировали важнейшую роль кальцинеурина в развитии ремоделирования сердца [Molkentin J.D. et al., 1998]. Предложена модель участия кальцинеурина в ремоделировании сердца, которая предполагает активацию экспрессии генов гипертрофического ответа с участием ядерного фактора активированных Т-клеток NFAT3 и фактора транскрипции типа цинковых пальцев GATA4 [Molkentin J.D. et al., 1998]. Компоненты СПК могут быть вовлечены в различные типы ремоделирования сердца у человека. Несколькими исследовательскими группами были найдены ассоциации полиморфных вариантов в генах СПК с гипертрофией левого желудочка [Poirier О., et al., 2003; Tang W. et al., 2005]. Показано изменение уровней экспрессии генов СПК при гипертрофии миокарда у человека, а также сердечной недостаточности [Grarmner J.B. et al., 2006; Zhao Y.et al., 2010].

Изучение генетической предрасположенности к ремоделированию сердца вследствие ишемии миокарда играет важную фундаментальную роль в понимании патогенеза этого состояния и определяет разработку новых подходов к лечению и профилактике ишемической болезни сердца (ИБС) и сердечной недостаточности.

Цель исследования:

Изучить роль генов сигнального пути кальцинеурина в формировании генетической предрасположенности к ишемическому ремоделированию миокарда.

Задачи исследования:

1. Изучить популяционные характеристики выбранных полиморфных генетических вариантов с предполагаемой функциональной значимостью в генах сигнального пути кальцинеурина GATA4, РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R1 и NFATC4.

2. Изучить ассоциацию полиморфных вариантов генов сигнального пути кальцинеурина с ишемической болезнью сердца.

3. Изучить связь полиморфных вариантов генов GATA4, РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R1 и NFATC4 с вариабельностью важнейших эхокардиографических параметров и уровней систолического и диастолического артериального давления у здоровых индивидуумов и у больных ишемической болезнью сердца.

4. Провести анализ ассоциаций выбранных полиморфных генетических вариантов сигнального пути кальцинеурина с развитием значительной дилатации сердца и дезадаптивным ремоделированием у больных с ишемической болезнью сердца.

5. Провести сравнительный анализ уровней экспрессии генов сигнального пути кальцинеурина РРРЗСА, РРРЗШ, РРРЗСВ, вАТА4 и ШАТС4 в образцах тканей миокарда в группах пациентов с ИБС с выраженной дилатацией левого желудочка (постинфарктная аневризма) и больных с сохраненной формой левого желудочка.

6. Изучить связь полиморфных генетических вариантов сигнального пути кальцинеурина с уровнем их экспрессии в миокарде ушка правого предсердия у больных ИБС.

Научная новизна исследования: Впервые у русских определены частоты генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов и их фланкирующих регионов ШАТС4 (ге1955915, ге7149586), вАТА4 ^10112596, Г817153747 ге6601604, ге11250164, ге10096189, ге804271, «8191515, ге2898293), РРРЗСА (¿7696663, ГБ68 18482, «2132696, ^2659504, ге2659533, ге2850998), РРРЗШ («1060842, «17034884, «11126175, «1169285, «13028330, «12468533), РРРЗСВ (ге 12644, «12775630, «1041532). Установлена вовлеченность генов РРРЗСА, РРРЗШ. САТА4, ШАТС4 в вариабельность ЭхоКГ признаков у здоровых индивидов и у больных ИБС.

Впервые выявлено, что у больных ИБС с массой миокарда левого желудочка ассоциированы полиморфные варианты гена МРАТС.4 («7149586) и tagSNP гена РРРЗСА («6819484 и «2132696); с систолической функцией ЛЖ ассоциированы 8№> гена ОЛТА4 («17153747), полиморфные варианты фланкирующих регионов гена ОАТА4 («804271, «2898293), БОТ гена РРРЗШ («11692815,«12468533) и tagSNP гена РРРЗШ («11126176). Впервые показана связь 1а§8ИР гена ОАТА4 «804271 с развитием дезадаптивного ремоделирования ЛЖ и «17153747 гена СЛТА4 с развитием значительной дилатации ЛЖ.

Установлено, что сниженный уровень экспрессии генов каталитической субъединицы кальцинеурина РРРЗСА и РРРЗСВ в миокарде ушка правого предсердия является маркером выраженного постинфарктного ремоделирования (дилатация) левого желудочка. Впервые выявлена ассоциация полиморфных вариантов «2229309, «1955915 гена ШАТС4, tagSNPгeнa САТА4 ге804271, гавБМР гена РРРЗШ «1060842 с уровнем экспрессии гена РРРЗСВ и ассоциация 1а§8МР гена ОАТА4 «804271 с уровнем экспрессии гена РРРЗСА.

течения и исходов ИБС. Полученные данные о связи генетической вариабельности компонентов сигнального пути кальцинеурина с ремоделированием сердца при ИБС могут быть использованы для разработки новых подходов к лечению и профилактике осложнений ИБС.

Положения, выносимые на защиту;

1. Полиморфные варианты, генов сигнального пути кальцинеурина и их фланкирующих регионов ШАТСЛ (к7\<\95Щ, СтАТА4 (ге804271, гв 17153747 и ге2898293), РРРЗШ (Ы1126176, Ы1692815 и ге12468533) и РРРЗСА (ге6819482 и гв2132696) связаны с формированием ишемического ремоделированиия сердца, влияют на показатели массы миокарда и систолической функции левого желудочка, ассоциированы с развитием стадии дезадаптивного ремоделирования и дилатации камер сердца при ИБС.

2. Сниженный уровень экспрессии генов каталитической субъединицы кальцинеурина РРРЗСА и РРРЗСВ в миокарде ушка правого предсердия является маркером выраженного постинфарктного ремоделирования (дилатация) левого желудочка.

3. Полиморфный вариант гб804271, являющийся однонуклеотидной полиморфной меткой (1а§8№>) гена САТА4, кодирующего специфический для сердца транскрипционный фактор вАТА4, ассоциирован как с важнейшими эхокардиографическими параметрами (массой миокарда ЛЖ и показателями систолической функции), типом ремоделирования (в частности, формированием дезадаптивного ремоделирования, так и с уровнями экспрессии генов РРРЗСА и РРРЗСВ, которые дифференцированно экспрессируются в зависимости от наличия/отсутствия дилатации (аневризмы) ЛЖ.

Апробация работы:

Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на VIII научной конференции с международным участием «Генетика человека и патология» (Томск, 2007), на Ежегодной Европейской конференции по генетике человека (Барселона, 2008), межлабораторных научных семинарах НИИ медицинской генетики СО РАМН (г. Томск, 2008, 2012), на VI съезде Российского общества медицинских генетиков (г. Ростов-на-Дону, 2010), на конгрессе Европейского Общества кардиологов (Мюнхен, 2008).

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах списка ВАК РФ, 2 статьи в сборниках, 5 тезисов в материалах отечественных конференций, 6 — в зарубежных.

Структура и объем работы:

Диссертация изложена на 186 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, собственные результаты и их обсуждение, заключение, выводы и приложения. Данные проиллюстрированы 15 таблицами, 29 рисунками. Библиографический указатель включает 203 источника, из них 39 работ отечественных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследование включено 206 человек с диагнозом ИБС и постинфарктный кардиосклероз, из них 183 мужчины (53,8±7,8 года) и 23 (55,5±6,1 лег) женщины. Пациенты обследованы на базе хирургического отделения НИИ кардиологии СО РАМН (руководитель отделения д.м.н., профессор В.М. Шипулин). Контрольная группа включала 288 человек, отобранных на основании следующих критериев: возраст старше 30 лет, этническая принадлежность (русские, г. Томск), нормальные эхокардиографические параметры (толщина стенок ЛЖ менее 11 мм, КДР 4657 мм, ИММЛЖ менее 134 и 110 г/м2 у мужчин и женщин соответственно). Выборка включала 120 мужчин (45,99±10,49 лет) и 168 женщин (44,39±7,42 года). Индивиды контрольной группы были обследованы на базе Сибирского государственного медицинского университета (к.м.н. И.В. Цимбалюк). Пациенты дали информированное согласие на участие в исследовании.

У всех пациентов проведено эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ), у хирургических больных - до проведенной операции на сердце. Определяли следующие ЭхоКГ параметры: толщину межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки левого желудочка (ЗСЛЖ), фракцию выброса (ФВ), конечный диастолический объем (КДО), конечный систолический объём (КСО), конечный систолический размер (КСР), конечный диастолический размер (КДР). Массу миокарда левого желудочка (ММЛЖ) рассчитывали по формуле R. Devereux с соавт. [Devereux R. В., Reichec N.. 1997]: МШЖ=1,04*[(КДР+МЖП+ЗСЛЖ/-КДР']-13,4. Индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) рассчитывали как отношение массы миокарда к площади тела. Данные артериального давления были получены путем троекратного измерения.

Больные ИБС были разделены на несколько подгрупп по типу ремоделирования миокарда (бессимптомное, адаптивное и дезадаптивное) в соответствии с классификацией, предложенной в национальных рекомендациях по лечению ХСН [Мареев В. Ю. и др., 2010]. Данная классификация основана на анализе выраженности симптомов ХСН, оценке систолической и диастолической дисфункции, относительной толщины стенок ЛЖ и индекса сферичности ЛЖ

Для изучения уровня экспрессии генов СПК РРРЗСА, PPP3R1, РРРЗСВ, GATA4 и NFATC4 в миокарде были сформированы 2 выборки: с выраженным постинфарктным ремоделированием и без ремоделирования левого желудочка. Обе группы больных перенесли хирургические операции. В первую группу включены пациенты с выраженной постинфарктной дилатацией левого желудочка, которым была выполнена хирургическая реконструкция левого желудочка (п=21). Сердце у этих больных характеризовалось участками нежизнеспособного миокарда и большим объемом левого желудочка. Целью хирургического лечения являлось уменьшение объема и улучшение формы ЛЖ путем исключения несокращающегося сегмента, а также полная реваскуляризация гибернированных участков миокарда. Контрольной группой служила выборка

пациентов с сохраненной формой сердца, которым выполнена только операция аортокоронарного шунтирования (АКШ) (п=34). Образцы биопсии забирались во время операции из области ушка правого предсердия на этапе канюляции и подключения аппарата искусственного кровообращения, опускались в пластиковые микропробирки и хранились при -80° С.

Для исследования был проведен анализ структуры генов калышнеуринового сигнального пути и выбраны варианты с предполагаемой функциональной значимостью и однонуклеотидные полиморфные метки (tagging SNP) (таблица 1).

Таблица 1

Перечень изученных в исследовании полиморфных вариантов, их предполагаемая функциональная значимость и метод генотипирования

SNP (rs-номер) Функциональная значимость Метод генотипирования

NFATC4

rsl955915 вариант в интроне рестрикция

rs7149586 несинонимичная замена TaqMan-пробы

rs2229309 ассоциация, показанная в др. исследовании рестрикция

. GATA4 '

rs 10112596 tagging SNP TaqMan-пробы

rsl7153747 tagging SNP TaqMan-пробы

rs6601604 tagging SNP рестрикция

rs 11250164 tagging SNP TaqMan-пробы

rsl0096189 tagging SNP рестрикция

rs804271 tagging SNP рестрикция

rs8191515 tagging SNP рестрикция

rs2898293 сайт связывания с регуляторным фактором рестрикция

PPP3R1

rs 1060842 tagging SNP TaqMan-пробы

rs 17034884 tagging SNP TaqMan-пробы

rsl 1126176 tagging SNP TaqMan-пробы

rs 11692815 несинонимичная замена TaqMan-пробы

rsl3028330 tagging SNP TaqMan-пробы

rsl 2468533 tagging SNP TaqMan-пробы

5I/5D ассоциация, показанная в др. исследовании рестрикция

Окончание таблицы 1

SNP írs-номеп) Функциональная значимость Метод генотипирования

РРРЗСА

rs7696663 tagging SNP рестрикция

rs6819482 tagaina SNP TaqMan-пробы

rs2132696 tagging SNP TaqMan-пробы

rs2659504 tagging SNP TaqMan-пробы

rs2659533 tagging SNP TaqMan-пробы

rs2850998 tagging SNP TaqMan-пробы

РРРЗСВ

rs 12644 tagging SNP TaqMan-пробы

rsl2775630 tagging SNP TaqMan-пробы

rsl041532 tagging SNP TaqMan-пробы

Для генотипирования использовали образцы тотальной ДНК, выделенной из цельной венозной крови стандартным методом [Маниатис Т. с соавт., 1984] с некоторыми модификациями. Генотипирование осуществляли с помощью TaqMan-проб и ПДРФ анализа (табл. 1). Для амплификации фрагментов ДНК использовали структуру праймеров, подобранных с помощью программы «Primer3» [Rozen S„ Skaletsky H. J., 2000]. Для полиморфизма 5I/5D PPP3R1 для проведения ПЦР использовали праймеры, опубликованные Tang с соавторами [Tang W. et al., 2005]. Генотипирование с помощью TaqMan-проб производилось на приборе «iCycler iQ» (BIO-RAD, США). ПЦР для TaqMan-геногипирования проводили согласно инструкции Applied Biosystems, США.

Выделение мРНК проводили с использованием набора TRIZOL® Reagent (INVITROGEN). Для изучения экспрессии исследуемых генов РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R1, NFATC4, GATA4 использовали наборы, содержащие праймеры для амплификации фрагментов и TaqMan пробу фирмы Applied Biosystems (TaqMan Gene Expression Assay). Нормализацию уровня экспрессии исследуемых генов проводили по уровню мРНК гена домашнего хозяйства GAPDH согласно руководству, разработанному Applied Biosystems

[http://www3.appliedbiosystems.com/cms/groups/mcb_support/ documents/generaldocuments/cms_042380.pdf.].

Распределение генотипов по исследованным полиморфным локусам проверяли на соответствие равновесию Харди-Вайнберга (РХВ) с помощью критерия х2 [Вейр Б., 1995]. Для сравнения частот аллелей между различными группами использовали критерий % с поправкой Йейтса на непрерывность или точному тесту Фишера при количестве наблюдений в какой-либо из подгрупп <5. Значимыми считали отличия при р<0,05. Отношение шансов (odds ratio, OR) рассчитывали по формуле: OR=ad/bc, где а - частота анализируемого аллеля у больных, b - частота данного аллеля в группе контроля, end- суммарная частота остальных аллелей у больных и в контроле соответственно [Pearce N.,

1993]. Границы 95% доверительного интервала (ДИ) для OR рассчитывали по методу Woolf [Szumilas M., 2010].

Наблюдаемый уровень гетерозиготности вычисляли как долю гетерозигот от общего объёма выборки. Ожидаемую гетерозиготность рассчитывали по Nei [Nei M., 1987]. Относительное отклонение ожидаемой гетерозиготности от наблюдаемой (Н) рассчитывали по формуле: H=(Ji0bs-hexpJ/hexp,где hobs и heTp -наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность соответственно. Для оценки неравновесия по сцеплению между парами генетических маркеров одного гена использовали меру неравновесия по сцеплению D' (коэффициент Левонтина) [Lewontin R.C., 1964; Hedric, P.W., 1987], рассчитанный с помощью программы Haploview 4.2. Проверку на нормальность распределений осуществляли по критерию Колмагорова-Смирнова или Критерию Шапиро-Уилка при небольших объёмах выборки (п<50). Кроме этого была введена поправка на возраст и индекс массы тела. Данная процедура выполнена по формуле: y=x+b(to-t); где х - исходная величина исправляемого показателя; b — коэффициент линейной регрессии; t0 — средний возраст; t — исходный возраст [Лильин Е. Т. с соавт., 1984]. В случае нормального распределения сравнение средних значений нескольких переменных проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа,в случае несоответствия нормальному распределению - непараметрическими методами по Манна-Уитни и Краскелу-Уоллесу [Лакин Г.Ф., 1990]. Оценку кратности различий экспрессии генов в двух выборках оценивали путем вычисления отношения средних значений нормализованных показателей уровня экспрессии каждого гена. Оценку различий в уровне экспрессии между группами осуществляли по критерию Манна-Уитни.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика полиморфизма генов РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R1, NFATC4 и GATA4 в контрольной выборке и у больных ИБС

При оценке соответствия наблюдаемого распределения генотипов, ожидаемому при РХВ в контрольной выборке было выявлено отклонение частот генотипов для полиморфного варианта rs 12468533 гена PPP3R1 и tagSNP гена РРРЗСА rs7696663 за счёт недостатка гетерозигот. По остальным полиморфным маркерам наблюдалось соответствие частот генотипов равновесию Харди-Вайнберга. В выборке больных ИБС отмечено отклонение от равновесия Харди-Вайнберга по вариантам rs2659504 и rs2659533 гена РРРЗСА за счёт недостатка гетерозигот.

Распределение частот аллелей по большинству изученных полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R, NFATC4 и GATA4 у лиц контрольной выборки не отличались от данных, предстаааенных в проекте НарМар для лиц европейского происхождения. Статистически значимые отличия по частотам аллелей были зафиксированы для следующих генетических вариантов: rsl955915, rsl0096189, rsl 1250164, rsl7153747, rsll692815, rs7696663, rs6819482 и rs2659504 (p<0,05). Структура неравновесия

по сцеплению в исследуемой выборке соответствовала паттерну, полученному при анализе данных НарМар (генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗЛ, ШАТС4, САТА4). Выявлены блоки из двух близко расположенных ^Рв, характеризующиеся высоким уровнем сцепления: в гене ШАТС4 (ге2229309 и ге 7149586, Б-1), в гене САТА4 (те 10112596 и п;6601604, »=0,95), в гене и фланкирующем регионе гена РРРЗШ («1060842 и «11692815, 0=0,96), в гене РРРЗСА («2850998 и ге2659533, 0'=0,97).

Изучение ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, ШАТС4 и вАТА4 с ИБС и уровнями АД

Группа больных ИБС по частотам аллелей и генотипов не отличалась от контрольной выборки. При изучении влияния полиморфных вариантов исследованных генов на вариабельность показателей артериального давления выявлена ассоциация полиморфизма «804271 с уровнем систолического АД (САД) в подгруппе женщин: у носителей аллеля «в» САД 129,9±18,5 мм рт. ст., у носителей генотипа «ТТ» 139,3±19,7 мм рг. ст. (р=0,005). Поскольку данный полиморфизм находится на расстоянии 9706 п.о. от гена ОАТА4, вероятнее всего он сцеплен с другим внутригенным функционально значимым вариантом, или обладает самостоятельными регуляторными функциями. Возможный механизм, с помощью которого распространенные варианты в этом гене оказывают влияние на артериальное давление, заключается в регуляции транскрипционным фактором САТА4 экспрессии гена эндотелина-1 [Но -Т.Е. й а1., 2011].

У женщин с уровнем АД ассоциирован «7149586 гена ШАТС4\ у носителей аллеля «С» уровень САД составил 130,0±17,8 мм рт. ст., у индивидов с генотипом «ТТ» - 142,3±21,2 мм рт. ст. (р=0,008), у носителей аллеля «С» уровень ДАД составил 82,7±10,4 мм рт. ст., у носителей генотипа «ТТ» -87,9±9,8 мм рт. ст. (р=0,047).

Полиморфный вариант гэ1955915 гена ШАТС4 ассоциирован с САД у мужчин, а также ДАД у женщин (р=0,017). У носителей аллеля «в» показатель САД составил 127,7±13,6 мм рт. ст., у носителей генотипа «АА» - 135,6±23,2

мм рт. ст. (р=0,035).

В подгруппе женщин обнаружено, что носительство аллеля «5Б» полиморфизма 51/50, который находится в промоторе гена РРРЗЯ, связано со снижением САД (124,3±10,3 мм рт. ст. у носителей аллеля «5Б», 134,1±20,2 мм рг. ст. у индивидов с генотипом «II») (р=0,014), а наличие аллеля «С» полиморфизма к 17034884 и аллеля «А» полиморфизма гэ11126176 связано со снижением ДАД (р=0,003,р=0,049 соответственно).

Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, №АТС4 и вАТА4 с параметрами сердца у индивидов контрольной выборки

Для ХадЯМ' «804271, «2898293 во фланкирующем регионе гена вАТА4, и «6601604 гена САТА4 показаны ассоциации с ЭхоКГ параметрами. У женщин выявлена ассоциация «804271 с параметром ИММЛЖ: у носителей аллеля «в»

ИММЛЖ составил 90,12± 12,01 г/м2, у индивидов с генотипом «ТТ» -95,92±12,06 г/м2 (р=0,007). Носительство аллеля «в» гб804271 также связано с меньшими значениями параметров МЖП (р=0,038), ЗСЛЖ (р=0,029), ММЛЖ (р=0,015). Найдена ассоциация полиморфизма Г56601604 с показателем ЗСЛЖ у женщин: наличие аллеля «А» связано со снижением значения ЗСЛЖ (р=0,032). Отдельно у женщин полиморфизм «2898293 ассоциирован с показателями КСР и ФВ. Варианты ге804271 и ге2898293 находятся в нескольких десятках килобаз от гена САТА4. Их роль, вероятно, связана со сцеплением с функционально значимым вариантом (или вариантами) в самом гене. Замена г56601604 находится в интроне гена и, возможно, влияют на сплайсинг гена.

Подгруппы мужчин, выделенные в зависимости от генотипа по полиморфизму гв7149586 гена ИЕАТС4 различались по величине ИММЛЖ: максимальное значение ИММЛЖ отмечено у индивидов с генотипом «ТТ»: 110,05±12,91 г/м2, минимальное у индивидов с генотипом «СТ»: 97,13±17,43 г/м" (р=0,046). У мужчин носительство аллеля «С» связано с более низкими значениями ЗСЛЖ и МЖП (р=0,039 и р=0,03), ММЛЖ и ИММЛЖ (р=0,021 и р=0,017). В отношении 157149586 известно, что он может влиять на экспрессию гена Ш!АТС4, поскольку он участвует в формировании триплекс-формирующей последовательности [http://pupasuite.bioinfo.cipf.es], а также влияет на сплайсинг экзонов.

Женщины с генотипом «АА» {адЯМ3 «11126176 гена РРРЗШ имели более высокие значения КДР (48,29±3,56 мм), нежели объединённая группа с генотипами «АО» и «Ой» (46,90±3,09 мм) (р=0,029), в то время как у мужчин этот полиморфный вариант ассоциирован с КСР (р=0,039). Отдельно у женщин аллель «50» полиморфизма 51/5В определяет более низкие значения МЖП и ЗСЛЖ, (р=0,01, р=0,012). Ранее в работе Та^ с соавторами было выявлено, что «5Б» аллель связан с развитием гипертрофии миокарда в группе афро-американцев. В настоящем исследовании аллель «5Ш играет протекгивную роль в отношении развития гипертрофии сердца. Возможно, существуют межэтнические особенности влияния данного 81ЧР на массу миокарда.

Вариант ге2659504 гена РРРЗСА ассоциирован с толщиной МЖП у женщин, носители аллеля «С» имели более высокие значения МЖП: 8,61 ±0,94 мм в сравнении с носителями генотипа «ТТ»: 8,12±0,83 мм (р=0,005), а также более высокие значения ЗСЛЖ (р=0,002). В отношении 1адЯМР гена РРРЗСА гв6819482 показано, что носители аллеля <Ю» в выборке мужчин имеют более низкие значения ФВ: 59,57±3,72% в сравнении с носителями генотипа «АА» 61,83±3,51% (р=0,045). У женщин аллель «О» ге6819482 ассоциирован с более низкими значениями других параметров - ЗСЛЖ (р=0,034) и КДР (р=0,034), КСР (р=0,038). Также в подгруппе женщин ге2132696 ассоциирован с такими параметрами как ЗСЛЖ, КДР и КСР. Полиморфные варианты ге2132696 и ге6819482, вероятно, сцеплены с функционально значимым полиморфизмом в самом гене или имеют регуляторное значение, поскольку расположены межгенной области.

Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗН1, ШАТС4 и вАТА4 с ЭхоКГ параметрами у больных ИБС

Анализ ЭхоКГ параметров левого желудочка был проведён исключительно в подгруппе мужчин, по причине малочисленности выборки женщин. Ассоциации аллельных вариантов генов СПК с ЭхоКГ параметрами в выборке ИБС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Значения ЭхоКГ параметров массы миокарда и систолической функции ЛЖ

у больных ИБС в зависимости от генотипа _по исследуемым полиморфным вариантам генов СПК_

ШАТС4

ТТ и СТ уя СС ге7149586 ТТ и СТ СС Г Р

N 68 46

ИММЛЖ 159,50±41,43 139,52±32,70 7,525 0,007

N 72 47

ММЛЖ 311,68±82,09 277,26±74,27 5,383 0,022

вАТА4

СС и СТ ув ТТ Г517153747 СС и СТ ТТ Р Р

N 58 76

ФВ 52,87±12,06 48,36±13,53 4,013 0,047

вв и АО ув АА гэ2898293 Шн АО АА Б Р

N 148 10

КДР 55,18 ±8,83 61,30 ±5,76 4,645 0,033

вв и ОТ \ Б ТТ ге804271 вв и ОТ ТТ Р Р

N 96 28

ксо 85,55±48,89 107,93±59,16 4,12 0,045

N 120 37

КСР* 40,85±10,51 45,10±11,76 0,041

РРРЗЯ1

Ов и АО уз СЮи Ав АА Р Р

АА N 105 35

гб1 1126176 КДР 56,57±8,68 52,60±7,88 5,744 0,018

во АА Ав Б Р

1692815 N 46 35 61

КДР 57,57±8,89 51,61 ±7,48 56,46±8,67 5,433 0,005

АА и АО ув ААиАО СЮ Б Р

N 76 33

^11692815 ксо 83,52±43,72 107,74±63,74 5,28 0,024

СС и СТ уэ СС и СТ ТТ Б Р

ТТ N 75 68

ге12468533 КДР 57,24±8,45 53,95±8,76 5,231 0,024

Окончание таблицы 2

РРРЗСА

GG и AG vs АА rs6819482 GG и AG АА F Р

N 39 85

ММЛЖ 279,05±78,92 311,05±78,16 4,455 0,037

N 36 82

ИММЛЖ 140,02±36,73 157,69±37,69 5,583 0,02

АА и AG vs GG rs2132696 АА и AG GG F Р

N 39 98

ММЛЖ 275,98±77,29 313,05±79,80 6,126 0,015

N 36 94

ИММЛЖ 138,91±35,89 158Д0±38,85 6,681 0,011

Примечание. Данные представлены как среднее значение±стандартное отклонение, N — численности генотипов, ФВ — фракция выброса, КСО — конечный систолический объём, КДР - конечный диастолический размер КСР — конечный систолический размер, ММЛЖ — масса миокарда левого желудочка, ИММЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка, F - критерий Фишера, р — уровень значимости для однофакторного дисперсионного анализа, * использован критерий Манна-Уитни

Также как и в контрольной группе, в группе больных с ИБС и перенесенным инфарктом миокарда влияние на межиндивидуальную вариабельность ЭхоКГ параметров оказал полиморфизм rs7149586 гена NFATC4. Носители аллеля «Т» имели более высокие значения ИММЛЖ: 159,50±41,43 г/м\ в сравнении с носителями генотипа «СС»: 139,52±32,70 г/м (р=0,007), а также ММЛЖ (р=0,022), ЗСЛЖ (р=0,03). В гене NFATC.4 получена также ассоциация rs 1955915 с величиной МЖП: носители аллеля «А» имели более высокие значения этого параметра (р=0,044). О. Poirier с соавторами отмечали для rs2229309 (A160G), что аллель "А" связан с риском развития дилатационной кардиомиопатии [Poirier О. et al. 2003]. Однако в настоящем исследовании полиморфизм rs2229309 не вносил вклад в вариабельность ЭхоКГ параметров.

Полиморфный вариант rsl7153747 гена GATA4 ассоциирован с ФВ (р=0,047) (табл.2). Носительство аллеля «G» rs804271 связано с меньшими значениями параметров КСО (р=0,045), КСР (р=0,041), но с большими значениями МЖП (р=0,045), ЗСЛЖ (р=0,038). Вариант rs2898293 гена GATA4 ассоциирован с величиной МЖП (р=0,05), КДР; носители аллеля «G» имели меньшие значения КДР (р=0,033). Необходимо отметить, что по литературным данным есть сведения о роли генетического полиморфизма в гене GATA4 в развитии инфаркта миокарда и артериальной гипертонии [Bakhit D.M. et al., 2010].

Изучение ассоциации вариантов гена PPP3R1 и его 5' фланкирующего региона с ЭхоКГ параметрами в группе больных ИБС показало, что они не

влияют на толщину стенок ЛЖ и массу миокарда ЛЖ, однако ассоциированы с систолической функцией ЛЖ. Носители аллеля «G» tagSNP rsl 1126176 имели большие значения КДР, в сравнении с носителями альтернативного аллеля (р=0,018). Вариант rsl 1692815 ассоциирован с величиной КСО (р=0,024) и КДР (р=0,005). Носительство аллеля «А» полиморфизма rsl 1692815 связано с меньшими значениями КСО в сравнении с носительством альтернативного аллеля «G»(ra6n.2). Показано, что rsl2468533 ассоциирован с величиной КДР. Носители аллеля «С» имели более высокие значения этого параметра (р=0,024). W. Tang с соавторами указывают, что полиморфизм 5I/5D ассоциирован с фракцией укорочения левого желудочка. Этот показатель является одним из главных в оценке систолической (сократительной) функции левого желудочка. В настоящем исследовании, несмотря на то, что полиморфизм 5I/5D оказался сцепленным с полиморфизмом rsl 1692815, D'=l, 5I/5D не влиял на ЭхоКГ параметры.

Полиморфные варианты 5' фланкирующего региона гена РРРЗСА, в настоящей работе ассоциированы с показателями массы миокарда. Носительство аллеля «G» rs6819482 связано с меньшими значениями ММЛЖ (р=0,037) и ИММЛЖ (р=0,020) в сравнении с носительством альтернативного аллеля «А». Rs213696 также влиял на ММЛЖ (р=0,015) и ИММЛЖ (р=0,011). Носительство аллеля «А» связано с меньшими значениями этих параметров в сравнении с носительством альтернативного аллеля «G».

Изучение ассоциации полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R1, NFATC4 и GATA4 с развитием значительной постинфарктной дилатации и дезадаптивного ремоделирования

Для анализа ассоциаций полиморфизма генов СПК с формированием постинфаркгной дилатации ЛЖ общая группа пациентов с ИБС была разделена на основании величины конечно-диастолического индекса КДИ (КДИ, КДО/Площадь тела) на подгруппы со «значительной дилатацией» (Дил+) и «без значительной дилатации» ЛЖ (Дил-). Критерием значительной дилатации считают увеличение КДИ >85 мл/м2 [Brzezinska В. et al., 2007]. Статистически значимые различия по частотам аллелей и генотипов получены только для rs 17153747, локализованного в интроне гена GATA4.

100% 80% 60% 40% 20% 0%

Дил- Дил+

Дил- Дил+ р~О,017

Рис. I. Различие по частотам аллелей и генотипов ге 17153747 гена САТА4 у пациентов ИБС (мужчины) с КДИ<85мл/м2(Дил-) и КДИ>85мл/м2(Дил+).

Частота аллеяя «Т» в 1,2 раза выше в подгруппе со значительной дилагацией (86% против 71%, СЖт=2,43; 95% ДИ 1,22-4,85; р=0,017). В связи с малочисленностью гомозигот «СС» их объединяли с гетерозиготами «СТ», при этом различия оставались статистически значимыми. Генотип «ТТ» чаще в 1,5 раза встречался в подгруппе со значительной дилатацией, (71% против 46%, 011x7= 2,96; 95% ДИ 1,33-6,62; р=0,013) по сравнению с группой контроля.

Для изучения влияния полиморфных вариантов генов СПК на стадию ремоделирования, в группе больных ИБС (мужчины) были выделены подгруппы с дезадаптивным, бессимптомным и адаптивным ремоделированием. Аллель «Т» tagSNP гена (14 ТА4 ге804271 встречался в 1,6 раз чаще у пациентов с дезадаптивным ремоделированием в сравнении с группой пациентов с бессимптомным и адаптивным ремоделированием (65,9% против 40,8%, р=0,008, ОЯт=2,8; 95% ДИ 1,36-5,77). В связи с малочисленностью носителей гомозиготного генотипа «ОС» в подгруппе индивидов с дезадаптивным ремоделированием, их объединяли с гетерозиготами «ОТ», при этом различия оставались статистически значимыми: генотип «ТТ» в 2,7 раза чаще встречался (45,5% против 16,7%, р=0,016) у пациентов с дезадаптивным ремоделированием в сравнении с группой пациентов с бессимптомным и адаптивным ремоделированием (ОКтт = 4,17; 95% ДИ 1,42- 12,26).

На рис. 2. представлены частоты аллелей и генотипов гв804271 в сравниваемых группах.

р=0,016 [>=0,008

Рис. 2. Различие по частотам аллелей и генотипов у пациентов ИБС (мужчины) в группах с бессимптомным и адаптивным ремоделированием и дезадаптивным ремоделированием по гена ОАТА4 г«804271.

Анализ уровня экспрессии генов сигнального пути кальцинеурина в миокарде в связи с ишемическим ремоделированием миокарда

В выборке больных с выраженной постинфарктной дилатацией левого желудочка, уровень экспрессии всех изученных генов, кодирующих компоненты СПК, был несколько ниже, чем у больных ИБС, без ремоделирования левого желудочка (таблица 3).

Таблица 3

Уровень мРНК в миокарде больных с ремоделированием и без ремоделирования сердца

Ген Уровень экспрессии в миокарде Р Кратность различия в уровне экспрессии

Группа больных (Хирургическое восстановление формы ЛЖ), п=21 Контроль (АКШ), п=34

GATA 4 1,31±0,59 1,61±0,76 0,200 1,22

N F АТС4 1,24±0,69 1,49±0,90 0,194 1,21

РРРЗСА 1,77±0,80 2,37±0,95 0,018 1,34

РРРЗСВ 2,22±2,02 3,48±2,05 0,023 1,57

PPP3R1 1,39±0,49 1,61±0,71 0,239 1,16

Примечание. Данные представлены: средние значения±стандартное отклонение, р — уровень значимости.

Значимые различия между группами, тем не менее, были зафиксированы только для двух генов из пяти: РРРЗСА и РРРЗСВ. Уровень экспрессии гена РРРЗСА был в 1,34 раза ниже (р=0,018), а РРРЗСВ в 1,57 раза ниже (р=0,023) в группе с дилатацией по сравнению с группой контроля (пациенты без выраженной дилатации JDK).

Полученные результаты согласуются с результатами нескольких экспериментальных работ:

- при изучении генетической модели дилатационной кардиомиопатии у мыши показано, что кальцинеурин играет цитопротекторную роль в миокарде и более высокий уровень экспрессии связан с улучшением функции сердца и уменьшением выраженности процессов ремоделирования [Heineke J. et al., 2010];

- для мышей, несущих делецию кальцинеурина А(3, зафиксированы значительная потеря жизнеспособного миокарда, повышенная клеточная гибель и ухудшение функции сердца по сравнению с мышами дикого типа в исследовании с экспериментальной ишемией-реперфузией [Bueno O.F. et al., 2004];

- изучение генетической экспрессии в миокарде больных, которым проводили имплантацию устройства, поддерживающего работу ЛЖ (LVAD -Left ventricular assist device) показало, что при восстановлении функции сердца происходит увеличение уровня экспрессии гена каталитической субъединицы кальцинеурина РРРЗСА [Hall J.L. et al., 2007].

Однако существуют данные, свидетельствующие о том, что в патологических условия уровень экспрессии данных генов может, напротив, возрастать [Zhao Y.et al., 2010; Ojaimi С. et al., 2007; Lim H.W. et al., 1999].

В настоящем исследовании уровень экспрессии гена ингибиторной субъединицы кальцинеурина В PPP3R1 и генов транскрипционных факторов GATA4 и NFATC4 в ушке правого предсердия сердца статистически значимо не различался в группах с аневризмой и с нормальной формой левого желудочка. Однако в нескольких исследованиях in vitro и на модельных животных было показано, что экспрессия генов транскрипционных факторов GATA4 и NFATC4 изменяется при разных типах ремоделирования сердца - при гипертрофии, ишемии миокарда, а также при сердечной недостаточности [Simkhovich B.Z. et al., 2003; Gao Z. et al., 2006; Xia Y.et al., 2000; Bian J.et al., 2007; Oka T. et al., 2006; Zwadlo C. et al., 2005; Hall J.L., 2004; Lachtermacher S. et al., 2010; Wittchen F. et al., 2007]. Предпосылкой к изучению правого предсердия в настоящем исследовании послужило предположение о том, что экспрессия генов в миокарде ушка правого предсердии может отражать состояние левого желудочка. Исследования, основанные на оценке гистоморфометрических показателей миокарда, показали наличие статистически значимых связей между морфометрическими параметрами в левом желудочке и ушке правого предсердия [Казаков В.А. с соавт., 2009]. Наиболее весомым аргументом для изучения именно этого отдела сердца является то, что ушко правого предсердия, является наиболее доступной областью для дооперационного исследования степени повреждения миокарда [Казаков В.А. с соавт., 2009].

Изучение ассоциации полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, GATA4, NFATC4 и PPP3R1 с уровнем их экспрессии у больных ИБС

Функциональные полиморфные варианты генов, которые изменяют экспрессию гена и процессинг мРНК, вероятно, играют решающую роль в формировании вариабельности фенотипа у человека [Johnson A. D.et al., 2004]. Полиморфные варианты, оказывающие регуляторное влияние на экспрессию генов РРРЗСА, РРРЗСВ, GATA4, NFATC4, PPP3R1, показаны на рисунке 3.

РРРЗСВ

РРРЗСА /У 1 / е/ L\\% / <t> \\ v» /т \\ NFATC4

г /

GATA4 ■ PPP3R1

Рис. 3. Схема ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, САТА4, N У АТС4 и РРРЗЯ1 с уровнем их экспрессии.

В результате данного исследования было показано, что уровень экспрессии субъединиц калыщнеурина РРРЗСА и РРРЗСВ зависит от полиморфных вариантов, находящихся не в самих генах РРРЗСА и РРРЗСВ, а генах транскрипционного фактора NFATC.4, фланкирующих регионах генов GATA4 и PPP3R1. Статистически значимые различия в уровне экспрессии генов С ПК в зависимости от генотипа получены для полиморфных вариантов гена NFATC.4 (rs2229309, rsl955915), tagSNP гена GATA4 (rs804271) и tagSNP гена PPP3R1 (rsl060842).

Таким образом, полиморфные варианты генов СПК ассоциированы с уровнем экспрессии только генов, для которых показано изменение экспрессии при исследовашш выраженной постинфаркгной дилатации сердца, т. е. для генов, кодирующих каталитическую субъединицу кальщшеурина РРРЗСА и РРРЗСВ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Постинфарктное ремоделирование миокарда — это сложный процесс, в который вовлекается множество сигнальных путей и белков-эффекторов. Особенностью настоящей работы было исследование генов, которые представляют собой единый сигнальный путь. С другой стороны, новизна подхода заключается в том, что изучена роль сигнального пути, который был изучен преимущественно в экспериментальных исследованиях на животных и экспериментах in vitro. Использован обоснованный подход к выбору генетического полиморфизма для анализа с учетом всех накопленных данных (полиморфных вариантов с предсказанной функциональной значимостью и tagging-SNP). Другой отличительной чертой исследования являлось изучение, как структурной вариабельности генов, так и изучение особенностей их функционирования.

Можно сделать следующие основные заключения.

Полиморфные варианты генов сигнального пути кальщшеурина влияют на вариабельность ЭхоКГ параметров и параметры АД в группе здоровых индивидов. С толщиной стенок ЛЖ ассоциированы rs7149586 гена NFATC4 у мужчин, rs6601604 гена GATA4 и tagSNP гена GATA4 rs804271, 5I/5D гена PPP3R1, и rs2659504 гена РРРЗСА, tagSNP гена РРРЗСА rs6819482 и rs2132696 у женщин. С массой миокарда ассоциированы rs7149586 гена NFATC4 у мужчин, у женщин - tagSNP гена транскрипционного фактора GATA4 rs804271. С систолической функцией ЛЖ ассоциированы tagSNP гена PPP3R1 rs 11126176, tagSNP гена РРРЗСА rs6819482 как у мужчин, так и у женщин, а также вариант в зоне связывания с регуляторными факторами rs2898293 и rs2132696 tagSNP гена РРРЗСА у женщин.

В подгруппе мужчин с показателями АД ассоциирован вариант в интроне гена NFATC4 rsl955915; в подгруппе женщин - полиморфные варианты гена NFATC4 rsl955915 (интрон), rs7149586 (несинонимичная замена); GATA4 rs804271 (tagSNP); PPP3R1 полиморфизм 51/5D (инсерция/делеция пяти пар оснований) и tagSNP гена PPP3R1 rs17034884, rsl 1126176 .

У мужчин в ишемическое ремоделирование вовлекаются полиморфные варианты в гене СЛТА4. В сравнении с контрольной группой увеличен спектр вариантов, ассоциированных с массой миокарда и систолической функцией миокарда.

Установлено, что более тяжелая стадия ремоделирования миокарда характеризуется сниженной экспрессией генов каталитической субъединицы кальцинеурина РРРЗСА и РРРЗСВ в миокарде ушка правого предсердия.

Из 27 только 4 изученных полиморфных варианта ассоциированы с уровнем экспрессии генов СПК. С понижением уровня экспрессии гена РРРЗСВ ассоциированы аллель «С» «2229309 гена ИЕАТСА, аллель «в» полиморфизма «1955915 гена ЫЕАТСА, аллель «Т» 1ая8№> гена РРРЗШ « 1060842. С повышением уровня экспрессии гена РРРЗСВ аллель «Т» гена САТ44 «804271. С повышением уровня экспресс™ гена РРРЗСА ассоциирован аллель «Т» 1а§8№ гена йАТА4 «804271.

ВЫВОДЫ

1. Для большинства изученных полиморфных вариантов (более 75%) генов сигнального пути кальцинеурина РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, ШАТС4 и ОАТА4 и их фланкирующих регионов, отличия в частотах аллелей между контрольной группой и европеоидной популяцией, представленной в базе данных проекта НарМар, составили не более 10%. Статистически значимые различия зафиксированы в отношении следующих полиморфных вариантов: «1955915, «10096189, «11250164, «17153747, «11692815, «7696663, «6819482 и «2659504.

2. Вариабельность показателей артериального давления крови в группе здоровых индивидов зависела от вариантов с предполагаемой функциональной значимостью и 1а£8ЫР (однонуклеотидных полиморфных меток) генов <\та ТС4, РРРЗШ и ОАТА4. В подгруппе мужчин с показателями АД ассоциирован вариант в интроне гена МРАТС4 «1955915; в подгруппе женщин - полиморфные варианты гена ШАТС4 «1955915 (интрон), «7149586 (несинонимичная замена); САТА4 «804271 РРРЗШ полиморфизм 51/5Б (инсерция/делеция пяти пар оснований) и гена РРРЗШ «17034884, «11126176.

3. У здоровых индивидов с нормальными эхокардиографическими параметрами величина массы миокарда левого желудочка связана с вариантом в гене ШАТС4 «7149586 у мужчин, и 1а§8ИР гена &АТА4 «804271 у женщин; с параметрами, определяющими систолическою функцию левого желудочка, у мужчин ассоциированы 1а£8ЫР РРРЗШ «11126176 и 1ад8ЫР РРРЗСА «6819482; у женщин — полиморфный вариант «2898293 во фланкирующем регионе гена САТА4 (в зоне связывания с регуляторными факторами); ГааЯОТ гена РРРЗШ «11126176; га§81МР гена РРРЗСА «6819482 и «2132696.

4. У мужчин больных ИБС с массой миокарда левого желудочка ассоциированы полиморфные варианты гена М^А ТС4 «7149586 и tagSNP гена РРРЗСА «6819482 и «2132696. С параметрами, определяющими

систолическую функцию левого желудочка, ассоциированы tagSNP гена GATA4: rs804271, rsl7153747 и вариант в зоне связывания с регуляторными факторами rs2898293; несинонимичная замена в гене PPP3R1 rsl 1692815 и tagSNP гена PPP3R1: rsl 1126176, и rsl2468533.

5. С развитием дезадаптивного ремоделирования и значительной дилатации левого желудочка у больных ИБС ассоциированы однонуклеотидные полиморфные метки (tagSNP) гена транскрипционного фактора GATA4, в частности, с дезадаптивным ремоделированием: генотип «TT» и аллель «Т» полиморфного варианта rs804271 (р=0,016 и р=0,008, соответственно; ORT=2,8; 95% ДИ 1,36-5,77; ORtt=4,17; 95%ДИ 1,42-12,26); с развитием значительной дилатации: генотип «TT» и аллель «Т» полиморфного варианта rsl7153747 (р=0,033 и р=0,017, соответственно; ORTT=2,96; 95% ДИ 1,33- 6,62; <Жт=2,43; 95% ДИ 1,22- 4,85).

6. Установлено, что сниженный уровень экспрессии генов РРРЗСА и РРРЗСВ в миокарде ушка правого предсердия, является маркером формирования дилатации (аневризмы) левого желудочка. Уровень экспрессии гена РРРЗСА в 1,34 раза ниже (р=0,019), а РРРЗСВ в 1,57 раза ниже (р=0,024) в группе с выраженным ремоделированием сердца по сравнению с группой больных без дилатации камер сердца.

7. Уровень экспрессии генов РРРЗСВ и РРРЗСА ассоциирован с вариантами генов сигнального пути кальцинеурина, таких как NFATC4 (rs2229309, rsl955915), гена GATA4 frs804271) и гена PPP3R1 (rsl060842).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Иванова О.Г., Макеева O.A., Лежнев A.A., Цимбалюк И.В., Шипулин

B.В., Пузырев В.П. Связь полиморфизма гена транскрипционного фактора GATA4 с эхокардиографическими параметрами в популяции и у больных с ишемической болезнью сердца // Якутский мед. журнал. - 2009. - №2.- С. 102 - 104.

2. Кучер А Н., Бабушкина Н.П., Маркова В.В., Половкова О.Г. и др. Изменчивость полиморфных вариантов генов-кандидатов заболеваний сердечно-сосудистой системы у представителей четырех этнических групп сибирского региона // Медицинская генетика. - 2010.- №5. С.— 24 — 34.

3. Иванова О.Г., Пузырев К.В., Цимбалюк И.В. и др. Изучение взаимосвязи полиморфных вариантов генов сигнального пути кальцинеурина NFATC4 и PPP3R1 с гипертрофией миокарда // Генетика человека и патология: Сб. науч. трудов / Под ред. В. П. Пузырева. - Вып. 8. - Томск: Печатная мануфактура, 2007,- С.79 - 82.

4. Половкова О.Г., Шипулин В.М., Жейкова Т.В., Лежнев A.A., Пузырев К.В., Цимбалюк И.В., Макеева O.A. Анализ вариабельности эхокардиографических параметров в норме и патологии: связь с полиморфизмом генов сигнального пути кальцинеурина / Матер. VI Съезда Российского общества медицинских генетиков. Ростов-на-Дону. — 2010. —

C. 143.

5. Иванова О. Г., Лежнев A.A., Дьякова М. Л., Бычкова О.Ю., Цимбалюк И.В., Пузырев К.В., Макеева O.A., Шипулин В.М. Полиморфные варианты гена транскрипционного фактора GATA4 в формировании ремоделирования сердца у больных сердечно-сосудистой патологией // Матер. V Съезда ВОГиС. - Москва. - 2009. - С. 424.

6. Половкова О.Г., Макеева O.A., Гончарова И.А., Лежнев A.A., Шипулин В.М. Роль генов сигнального пути кальцинеурина в развитии ремоделирования сердца у больных ИБС // Матер. П Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии". - Курск. — 2011,— С.88 - 89.

7. Половкова О.Г., Макеева O.A., Гончарова И.А., Кулиш Е. В., Лежнев A.A., Шипулин В.М. Уровень экспрессии генов сигнального пути кальцинеурина в образцах миокарда больных с ИБС // Генетика человека и патология: Сб. научных трудов. / Под ред. В. П. Пузырева. — Вып. 9. — Томск: Печатная мануфактура, 2011. — С. 194 — 199.

8. Иванова О.Г., Макеева O.A., Цимбалюк И.В. Изучение взаимосвязи полиморфных вариантов генов сигнального пути кальцинеурина NFATC4 и GATA4 с параметрами сердца у здоровых жителей г. Томска // Сборник статей "Науки о человеке": материалы VIH конгресса молодых ученых и специалистов. — Томск. - 2007. С. 132 — 133.

9. Иванова О.Г., Лежнёв A.A., Дьякова М. Л., Цимбалюк И. В., Макеева O.A., Шипулин В. М. Полиморфные варианты генов нейрогуморальных факторов сердечно-сосудистой системы в формировании ишемической кардиомиопатии и ишемической болезни сердца // Сборник статей "Науки о человеке": материалы IX конгресса молодых ученых и специалистов. — Томск. - 2008. С. 57- 58.

10. Makeeva O.A., Polovkova O.G., Shipulin V.M., Lezhnev A.A., Zheykova T.V., Kulish E.V., Puzyrev KV., Tsimbal'uk I.V., Puzyrev V.P. Calcineurin pathway genes polymorphisms and their relation to cardiac parameters variability in normal population and patients with cardiovascular diseases // Clin. Chem. Lab. Med. - 2010. - V. 48 (8). - A55.

11. Makeeva O.A., Shipulin V.M., Polovkova O.G., Lezhnev A.A., Zheykova T.V., Kulish E.V., Puzyrev KV„ Goncharova I.A., Tsimbal'uk I.V., Puzyrev V.P. The role of calcineurin pathway genes polymorphisms in cardiac parameters variability in normal subjects and patients with cardiovascular diseases // 60th Annual Meeting of the Am. Society of Hum. Genet. - 2010. URL: http://abstracts.ashg.org (дата обращения 20.01.2012).

12. Ivanova O.G., Makeeva O.A., Lezhnev A.A., Tsimbal'uk I.V., D'jakova M.L., Puzyrev KV., Kazakov V.A., Shipulin V.M., Puzyrev V.P. The study of GAT A4 gene tagging SNP in patients with arterial hypertension and ischemic heart disease // European Journal of Human Genetics.- 2009. — V. 17. - Suppl. 2.- P.386.

13. Makeeva O.A, Ivanova O.G., Puzyrev K.V., Tsimbal'uk I.V., Byichkova O.U., Lezhnev A.A., Kazakov V.A., Shipulin V.M., Puzyrev V.P.The role of

calcineurin pathway genes polymorphisms in cardiac remodeling of different origin // European Heart Journal. - 2008. -V. 29 (17). - Suppl. 1. - P. 113-114.

14. Ivanova O.G., Makeeva O.A., Tsimbal'uk I. V., Puzyrev K.V., Byichkova O.Y., Lezhnev A.A., Kazakov V. A., Shipulin V.M., Puzyrev V. P. PPP3R1 and NFATC4 polymorphisms are not influence on cardiac parameters in healthy individuals and related to cardiac remodeling in patients with cardiovascular disease // European Journal of Human Genetics. - 2008. - V. 16. - Suppl. 2. -P. 297.

15. Makeeva O.A., Ivanova O.G., Lezhnev A.A., Zheykova T.V., Tsimbal'uk I.V., Puzirev K.V., Shipulin V.M., Puzyrev V.P. The Role of Calcineurin Pathway Genes Polymorphisms in Cardiac Remodeling // The 11th International Meeting on Human Genome Variation and Complex Genome Analysis (HGV 2009). - Tallinn. - 2009. - P. 82.

САТА4 - ген САТА - связывающего белка 4

АГРАТС 4 - ген ядерного фактора активированных Т-клеток

РРРЗСА - ген протеинфосфатазы 3, каталитическая субъединица, альфа-

изоформа

РРРЗСВ - ген протеинфосфатазы 3, каталитическая субъединица, бета-изоформа

РРРЗЯ1- ген протеинфосфатазы 3, регуляторная субъединица В, альфа,

LVAD - устройство, поддерживающее работу левого желудочка

8ЫР -однонуклеотндная замена

tagging-SNP - однонуклеотидные полиморфные метки

АКШ- аортокоронарное шунтирование

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИММЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка

КДР - конечный диастолический размер

КДО - конечно-диастолический объем

КДИ — конечно- диастолический индекс

КСР - конечный систолический размер

КСО - конечно-систолический объём

ЛЖ - левый желудочек

ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка

МЖП - межжелудочковая перегородка

ПДРФ - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов

ПЦР - полимеразная цепная реакция

РХВ - равновесие Харди-Вайнберга

САД - систолическое артериальное давление

СПК-снгнальный путь кальцинеурина

ФВ - фракция выброса

ХСН - хроническая сердечная недостаточность ЭхоКГ - эхокардиография

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Тираж 120 экз. Заказ 214. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники.

634050, г. Томск, пр. Ленина, 40. Тел. 533018.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Половкова, Оксана Геннадьевна, Томск

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КАРДИОЛОГИИ

На правах рукописи

ПОЛОВКОВА ОКСАНА ГЕННАДЬЕВНА

03.02.07 - генетика

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители: академик, д.м.н., профессор, РАМН В. П. Пузырёв д.м.н., профессор В.М. Шипулин

ТОМСК-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений............................................................................4

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Патогенетические аспекты развития ишемического ремоделирования сердца.............................................................................................12

1.2. Сигнальный путь кальцинеурина в патогенезе ремоделирования сердца

1.2.1. Характеристика кальцинеурина.............................................21

1.2.2. Сигнальный путь кальцинеурина в развитии гипертрофии миокарда..................................................................................25

1.2.3. Структурная вариабельность в генах сигнального пути кальцинеурина: связь с сердечно-сосудистыми заболеваниями.............29

1.2.4. Исследования экспрессионного профиля генов сигнального пути кальцинеурина при ремоделировании сердца......................................35

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Клинико-инструментальные методы исследования...............................46

2.2. Характеристика контрольной группы и групп больных ИБС..................47

2.3. Молекулярно-генетические методы исследования...............................50

2.4. Статистические методы анализа данных...........................................59

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Характеристика полиморфных вариантов генов сигнального пути кальцинеурина: исследование контрольной выборки.................................63

3.1.1. Полиморфные варианты гена ядерного фактора активированных Т-клеток NFATC4.....................................................................65

3.1.2. Полиморфные варианты гена GATA - связывающего белка 4 GATA4....................................................................................68

3.1.3. Полиморфные варианты гена регуляторной субъединицы В протеинфосфатазы 3, PPP3R1......................................................70

3.1.4. Полиморфные варианты гена каталитической субъединицы

протеинфосфатазы 3, РРРЗСА, (альфа-изоформа)..............................73

3.1.5. Полиморфные варианты гена каталитической субъединицы протеинфосфатазы 3, РРРЗСВ, (бета - изоформа).............................75

3.2. Изучение ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, ЫРА ТС4, С А ТА 4 с ИБС и уровнем артериального

давления..........................................................................................78

3.3. Связь полиморфных вариантов генов сигнального пути кальцинеурина с эхокардиографическими параметрами....................................................81

3.3.1. Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, ЫЕАТС4, САТА4 с параметрами сердца у индивидов контрольной выборки.................................................................82

3.3.2. Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, ИЕАТС4, вАТА4 с эхокардиографическими параметрами сердца у больных ИБС..............................................90

3.4. Изучение ассоциации полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ, РРРЗШ, ИРА ТС4, ОАТА4 с развитием значительной постинфарктной дилатации левого желудочка (ЛЖ) и дезадаптивного ремоделирования.........96

3.5. Анализ уровня экспрессии генов РРРЗСА, РРРЗШ, РРРЗСВ, вАТА4 и Н¥АТС4 в миокарде в связи с ишемическим ремоделированием

миокарда........................................................................................98

3.6. Изучение ассоциации полиморфных вариантов генов РРРЗСА, РРРЗСВ,

вАТА4, ЫЕАТС4 и РРРЗШ с уровнем их экспрессии у больных ИБС...........103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...............................................................................106

ВЫВОДЫ......................................................................................111

Приложения..................................................................................113

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................165

Список сокращений

ANF — ген натрийуретического пептида А

Bcl-x— ген В клеточной лимфомы

BNP - ген натриуретического пептида В

Сп - кальцинеурин А

Сп А-а - а-изоформа кальцинеурина А

Сп А-Р - Р-изоформа кальцинеурина А

Сп В - кальцинеурин В

Сп В-а - а -изоформа кальцинеурина В

GATA4 — ген GATA - связывающего белка 4

NFATC 4 - ген ядерного фактора активированных Т-клеток

РРРЗСА - ген а-изоформы каталитической субъединицы протеинфосфатазы 3

РРРЗСВ - ген Р-изоформы каталитической субъединицы протеинфосфатазы 3

PPP3R1- ген а-изоформы регуляторной субъединицы В протеинфосфатазы 3

VEGF - ген фактора роста сосудистого эндотелия А

LVAD — устройство, поддерживающее работу левого желудочка

NYHA — классификация хронической сердечной недостаточности Нью-

Йоркской кардиологической ассоциации

SNP - однонуклеотидная замена

tagging-SNP - однонуклеотидные полиморфные метки

АКШ - аортокоронарное шунтирование

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИММЛЖ — индекс массы миокарда левого желудочка

КДР - конечный диастолический размер

КДО - конечный диастолический объем

КДИ - конечно- диастолический индекс

КСР - конечный систолический размер

КСО - конечный систолический объём

ЛЖ — левый желудочек

ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка

МЖП - межжелудочковая перегородка

ПДРФ - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов

ПЦР - полимеразная цепная реакция

САД - систолическое артериальное давление

СПК - сигнальный путь кальцинеурина

ФВ — фракция выброса

ХСН - хроническая сердечная недостаточность ЭхоКГ — эхокардиография

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы становится всё более актуальным исследование структуры генетической подверженности к ремоделированию сердца -важнейшей стадии сердечно-сосудистого континуума. Для сердечнососудистых заболеваний характерна высокая распространенность и смертность в большинстве стран мира. По М. Pfeffer «ремоделирование сердца - это структурно-геометрические изменения левого желудочка, включающие в себя процессы гипертрофии и дилатации, приводящие к изменению его геометрии и нарушению систолической и диастолической функции» [цит. по Васюк Ю. А., 2003]. В настоящее время очерчен широкий спектр генов, участвующих в инициации и регуляции процесса ремоделирования сердца [Stambader J. D. et al.t 2010]. Накоплены данные, касающиеся влияния полиморфных локусов кандидатных генов на гипертрофию левого желудочка. Обнаружены общие гены для этиологически разных форм ремоделирования сердца [Пузырев В.П. с соавт., 2006; Макеева О. А. с соавт., 2004].

Наиболее распространенный подход исследования многофакторных состояний - анализ ассоциаций кандидатных генов с заболеваниями и важнейшими эндофенотипами. Ремоделирование сердца имеет многофакторную природу и возникает в результате взаимодействия множества внешнесредовых и генетических факторов. Для распространенных заболеваний и признаков характерно: сложность генетических взаимоотношений, генетическая гетерогенность, взаимодействия генотип-среда, специфичные для каждой популяции [Feingold J., 2005; Пузырёв В. П., 2011]. Тем не менее, совершенствуются технологии и подходы к исследованию широко распространенных заболеваний. Среди них международный проект НарМар [http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/], «карта гаплотипов генома человека», в котором представлена информация о вариабельности генов в четырех крупных популяциях мира. С использованием проекта НарМар создаются ресурсы для оптимального выбора полиморфных вариантов при изучении ассоциации генов с заболеванием.

Для понимания механизмов ремоделирования большое значение приобретают исследования изменения паттерна генетической экспрессии. Существует много данных, свидетельствующих об активации в кардиомиоцитах определенного набора генов при гипертофиии, при сердечной недостаточности, а также на различных стадиях сердечной недостаточности [Haq S., etal., 2001; Buermans H.P. et al, 2005].

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является ведущей причиной сердечной недостаточности [Мареев В. Ю. с соает., 2010; Агеев Ф.Т. с соавт., 2000]. Выживаемость больных с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) ишемического генеза существенно ниже, чем у больных с ХСН другой этиологии [Беленков Ю.Н., Агеее Ф.Т., 1999]. Причиной ишемического ремоделирования служит гибель кардиомиоцитов при инфаркте или в условиях формировании зон хронической ишемии (гибернации) миокарда [Бузиашвили Ю.И. с соавт., 2002]. Основными составляющими постинфарктного ремоделирования левого желудочка являются экспансия инфаркта, дилатация желудочка и гипертрофия неинфарцированных сегментов [Бузиашвили Ю.И. с соавт., 2002]. Известно, что дилатация левого желудочка играет важнейшую роль в развитии хронической сердечной недостаточности, а такой показатель как объём левого желудочка является наиболее мощным предиктором выживаемости у пациентов с ИБС [White H.D. et al, 1987].

Существуют значительные индивидуальные различия в степени выраженности постинфарктного ремоделирования [Katz A.M., 1990; Бойцов С.А. с соавт., 1999]. Так дилатация ЛЖ развивается у 42%-46% пациентов, перенесших инфаркт миокарда [Gaudron P., et al., 1993; Jeremy R.W. et al, 1987], a прогрессирует только y 16%-20% [Jeremy R. W. et al, 1987; Warren S.E. etal., 1988].

Экспериментальные исследования продемонстрировали важнейшую роль

кальцинеурина в развитии ремоделирования сердца [Molkentin J.D. et al., 1998].

Предложена модель участия кальцинеурина в ремоделировании сердца, которая

предполагает активацию экспрессии генов гипертрофического ответа с

участием ядерного фактора активированных Т-клеток NFAT3 и фактора транскрипции типа цинковых пальцев GATA4 [Molkentin J.D. et al., 1998]. Компоненты сигнального пути кальцинеурина (СПК) могут быть вовлечены в различные типы ремоделирования сердца у человека. Несколькими исследовательскими группами были найдены ассоциации полиморфных вариантов в генах СПК с гипертрофией левого желудочка [Poirier О., et al., 2003; Tang W. et al., 2005]. Показано изменение уровней экспрессии генов СПК при гипертрофии миокарда у человека, а также сердечной недостаточности [Grammer J.В. étal., 2006; Zhao Y. étal, 2010].

Цель исследования;

Задачи исследования:

3. Изучить связь полиморфных вариантов генов G AT A4, РРРЗСА, РРРЗСВ, PPP3R1 и NFATC4 с вариабельностью важнейших эхокардиографических параметров и уровней систолического и диастолического артериального давления у здоровых индивидуумов и у больных ишемической болезнью сердца.

5. Провести сравнительный анализ уровней экспрессии генов сигнального пути кальцинеурина РРРЗСА, РРРЗШ, РРРЗСВ, вАТА4 и АШТС4 в образцах тканей миокарда в группах пациентов с ИБС с выраженной дилатацией левого желудочка (постинфарктная аневризма) и больных с сохраненной формой левого желудочка.

Научная новизна исследования: Впервые у русских определены частоты генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов и их фланкирующих регионов ИРА ТС4 («1955915, «7149586), вАТА4 («10112596, «17153747, «6601604, «11250164, «10096189, «804271, «8191515, «2898293), РРРЗСА («7696663, «6818482, «2132696, «2659504, «2659533, «2850998), РРРЗШ («1060842, «17034884, «11126175, «1169285, «13028330, «12468533), РРРЗСВ («12644, «12775630, «1041532). Установлена вовлеченность генов РРРЗСА, РРРЗШ, вАТА4, N Г АТС4 в вариабельность ЭхоКГ признаков у здоровых индивидов и у больных ИБС.

Впервые выявлено, что у больных ИБС с массой миокарда левого желудочка ассоциированы полиморфные варианты гена ИРА ТС4 («7149586) и tagSNP гена РРРЗСА («6819484 и «2132696); с систолической функцией ЛЖ ассоциированы БЫР гена ОАТА4 («17153747), полиморфные варианты фланкирующих регионов гена ОАТА4 («804271, «2898293), БЫР гена РРРЗШ «11692815, «12468533 и 1а§8№> гена РРРЗШ («11126176). Впервые показана связь tagSNP гена С А ТА 4 «804271 с развитием дезадаптивного ремоделирования ЛЖ и «17153747 гена йАТА4 с развитием значительной дилатации ЛЖ.

Установлено, что сниженный уровень экспрессии генов каталитической субъединицы кальцинеурина РРРЗСА и РРРЗСВ в миокарде ушка правого предсердия является маркером выраженного постинфарктного ремоделирования (дилатация) левого желудочка. Впервые выявлена ассоциация полиморфных вариантов rs2229309, rs 1955915 гена NFATC4, tagSNP гена GATA4 rs804271, tagSNP гена PPP3R1 rsl060842 с уровнем экспрессии гена РРРЗСВ и ассоциация tagSNP гена GATA4 rs804271 с уровнем экспрессии гена РРРЗСА.

Научно-практическая значимость исследования: Выявленные ассоциации генетических вариантов со структурно-функциональными изменениями миокарда при ИБС дополняют знания о структуре наследственной компоненты ремоделирования сердца при ИБС и служат основой для дальнейшего изучения механизмов патогенеза этого состояния. Полученные в настоящей работе результаты могут быть использованы для разработки панели молекулярно-генетических маркёров для изучения подверженности к ремоделированию миокарда, для оценки особенностей течения и исходов ИБС. Полученные данные о связи генетической вариабельности компонентов сигнального пути кальцинеурина с ремоделированием сердца при ИБС могут быть использованы для разработки новых подходов к лечению и профилактике осложнений ИБС.

Положения, выносимые на защиту:

1. Полиморфные варианты, генов сигнального пути кальцинеурина и их фланкирующих регионов NFATC4 (rs7149586), GAT А 4 (rs804271, rsl7153747 и rs2898293), PPP3R1 (rsl 1126176, rsl 1692815 и rsl2468533) и РРРЗСА (rs6819482 и rs2132696) связаны с формированием ишемического ремоделированиия сердца, влияют на показатели массы миокарда и систолической функции левого желудочка, ассоциированы с развитием стадии дезадаптивного ремоделирования и дилатации камер сердца при ИБС.

2. Сниженный уровень экспрессии генов каталитической субъединицы

кальцинеурина РРРЗСА и РРРЗСВ в миокарде ушка правого предсердия

является маркером выраженного постинфарктного ремоделирования (дилатация) левого желудочка.

3. Полиморфный вариант rs804271, являющийся однонуклеотидной полиморфной меткой (tagSNP) гена GATA4, кодирующего специфический для сердца транскрипционный фактор GATA4, ассоциирован как с важнейшими эхокардиографическими параметрами (массой миокарда ЛЖ и показателями систолической функции), типом ремоделирования (в частности, формированием дезадаптивного ремоделирования, так и с уровнями экспрессии генов РРРЗСА и РРРЗСВ, которые дифференцированно экспрессируются в зависимости от наличия/отсутствия дилатации (аневризмы) ЛЖ.

Апробация работы:

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В первой части обзора литературы охарактеризовано понятие "ремоделирование миокарда" и освящены ключевые аспекты, связанные с патогенезом ишемического ремоделирования миокарда и основные механизмы постинфарктного ремоделирования сердца, представлены основные сигнальные пути, участвующие в развитии ремоделирования сердца. В дальнейшем охарактеризован сигнальный путь кальцинеурина, представлены многочисленные данные, позволяющие предположить, что кальцинеурин может играть важную роль в развитии ремоделирования сердца.

1.1. Патогенетические аспекты развития ишемического ремоделирования сердца

В начале XXI в. основными причинами смерти признаны неинфекционные заболевания, среди них лидирующее место занимают болезни системы кровообращения, от которых ежегодно умирает около 17 млн. человек [Оганое Р.Г. с соавт., 2009]. Эпидемиологические исследования показали, что распространенность сердечной недостаточности составляет почти 6

Информация о работе

Половкова, Оксана Геннадьевна
кандидата медицинских наук
Томск, 2013
ВАК 03.02.07

Диссертация

Роль генов сигнального пути кальцинеурина в развитии ремоделирования миокарда у больных ишемической болезнью сердца - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы