Полиморфизм гена ангиотензин I-превращающего фермента при инфаркте миокарда у больных сахарным диабетом типа 2

В настоящее время отмечается рост заболеваемости сахарным диабетом (СД), особенно его наиболее часто встречающейся формой — СД типа 2 (СД2), ожидаемая распространенность которого к 2010 г. достигнет 215 млн человек [16]. Если смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в общих популяциях большинства стран мира составляет 30—50% [7], то при СД2 около 75% смертей приходится на сердечно-сосудистую патологию [17], основу которой составляют коронарные заболевания. Помимо высокой частоты фатальных исходов, они приводят также к резкому ограничению физической и социальной активности больных, снижая качество и продолжительность их жизни, увеличивая инвалидизацию и повышая тем самым расходы на лечение и реабилитацию. Поэтому кардиологические осложнения СД являются серьезной медико-социальной и экономической проблемой, решение которой невозможно с помощью лишь пропаганды здорового образа жизни и требует более современных и радикальных подходов.

Коронарные заболевания сердца вообще и при СД в частности проявляются в виде стенокардии, инфаркта миокарда (ИМ) и острой сердечной недостаточности. В их этиологии, кроме гормонально-метаболических, социально-поведенческих и экологических факторов, имеется также генетическая составляющая. В последние годы благодаря успехам молекулярной и популяционной генетики некоторые генетические факторы риска коронарных заболеваний сердца были идентифицированы как полиморфные маркеры различных генов-кандидатов. Поскольку в регуляции сосудистого тонуса и гемодинамики ведущую роль играют ренин-ангиотензиновая система (как общая, так и локальные, например сосудистые) [4] и ее основной продукт — ангиотензин II, неудивительно, что внимание исследователей сконцентрировалось на генах-кандидатах, кодирующих основные компоненты ренин-ангиотензиновой системы. Особый же интерес представляет ангиотензин I-превращающий фермент (angiotensin I-converting enzyme — АСЕ), катализирующий конверсию неактивного декапептида ангиотензина I в физиологически активный октапептид ангиотензин II. После того как был описан двухаллельный полиморфизм типа "вставка/отсутствие вставки” (inse- tion/deletion) в 16-м интроне гена АСЕ (аллели I и D) [19], появились сообщения об ассоциации этого полиморфного маркера с ИМ у лиц различных европейских популяций [3, 5, 6], хотя эти данные и выводы из них впоследствии были оспорены [15, 23]. Отмечено также накопление аллеля D и гомозиготности по нему (генотип DD) у французских и английских больных СД2, перенесших ИМ [10, 20].

Целью настоящей работы явился анализ распределения аллелей и генотипов гена АСЕ у больных СД2 московской (русской) популяции в зависимости от перенесенного ИМ и роли этого полиморфного маркера в генетической предрасположенности к сердечно-сосудистой патологии при СД этого типа.

Материалы и методы

Обследовано 76 больных СД2 по крайней мере с одним документированным ИМ в анамнезе и в качестве контроля — 115 больных СД2 с неизвестным коронарным статусом, но без ИМ. Популяционным контролем служила случайная выборка доноров (л = 165) из травматологических отделений Москвы без СД и хронических системных заболеваний [1, 2]. Основные характеристики обследованных (пол, возраст, индекс массы тела) приведены в табл. 1.

Выделение геномной ДНК из венозной крови обследуемых осуществляли методом фенол-хлороформной экстракции [8] или с использованием хелатного полимера Chelex®-100 (”Bio-Rad”,

Таблица 1

Характеристика здоровых доноров общей популяции, объединенной группы больных СД2 и больных СД2, перенесших ИМ

Примечание. Здесь и в табл. 2: нд — различия недостоверны (р > 0,05).

США) [22]. Амплификацию полиморфного участка гена АСЕ проводили с помощью полимеразной цепной реакции, как описано ранее [1, 19], на ам- плификаторе РНС-2 ("Techne", Великобритания) или "PolyChainH" (’’Polygen”, Германия). Продукты полимеразной цепной реакции разделяли с помощью электрофореза в 2% агарозном геле. Гель окрашивали бромидом этидия. В работе использовали термостабильную ДНК-полимеразу Taq, полученную от НПО "Биотех" (Москва). Синтетические олигонуклеотиды получены от В. П. Вейко (ГНЦ РФ "ГосНИИ генетика”).

Сравнение частот встречаемости аллелей и генотипов гена АСЕ в разных группах обследованных проводили с использованием точного критерия Фишера, для определения достоверности различий клинико-лабораторных данных в парных группах применяли /-критерий Стьюдента. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

Для изучения роли полиморфизма типа I/D гена АСЕ как возможного генетического фактора риска ИМ у больных СД2 московской популяции был использован один из наиболее распространенных подходов эпидемиологической генетики — установление ассоциации полиморфного маркера (аллеля или генотипа) с фенотипом патологии. Под ассоциацией генетического маркера с заболеванием обычно понимают достоверно неодинаковое распределение маркера (аллеля, генотипа) в группах "случай” (наличие патологии) и ’’контроль” (отсутствие патологии). Поскольку СД обоих типов является per se признанным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний [9], сравнение больных СД2 с ИМ со здоровыми (без диабета) донорами общей популяции не вполне корректно. Полученные нами ранее предварительные результаты, основанные на сравнении небольшой группы перенесших ИМ больных СД2 с популяционным контролем, не выявили существенных различий в распределении аллелей и генотипов гена АСЕ у больных и здоровых лиц [2]. Более того, в другой работе нами установлена связь распределения этого полиморфного маркера с полом и возрастом независимо от наличия СД и сердечно-сосудистых заболеваний [14]. Поэтому в настоящем ассоциативном исследовании группу "случай" составляли больные СД с ИМ в анамнезе (СД2 + ИМ), а в группу "контроль” были включены также больные СД2, но без перенесенного ИМ (СД2). Представленная в табл. 1 и 2 значительно увеличенная группа здоровых доноров отражает характер распределения аллелей и генотипов гена АСЕ в общей популяции Московского региона, откуда происходят и больные СД2, составляющие группы "случай” и "контроль".

В обеих группах больные СД2 были близки по своим физическим характеристикам, хотя лица, перенесшие ИМ, были в среднем несколько старше и с менее выраженной избыточностью массы тела (см. табл. 1). Кроме того, в группе "случай" преобладание женщин было не столь значительным по сравнению с группой больных без ИМ в анамнезе ("контроль", СД2), однако все эти различия не достигали уровня статистической значи-

Таблица 2

Распространенность (в %) аллелей и генотипов гена АСЕ в общей популяции, в объединенной группе больных СД2 и у больных СД2, перенесших ИМ

мости. Более существенными были различия по полу и возрасту между больными СД2 обеих групп и здоровыми донорами общей популяции.

Интересно отметить, что группа "случай", несмотря на возрастные и половые различия, практически не отличалась от общей популяции как по распределению частот встречаемости аллелей I и D гена АСЕ (СД2 + ИМ), так и по носительству гомозиготного генотипа DD (см. табл. 2). Более существенные, хотя также недостоверные различия в распределении частот встречаемости и аллелей, и генотипов гена АСЕ наблюдались между группами "случай" и "контроль": наличие ИМ в анамнезе связано, по-видимому, с тенденцией к накоплению аллеля D и снижению встречаемости аллеля I. Следует также отметить, что в группе "контроль" (отсутствие ИМ) доля носителей гетерозиготного генотипа ID была лишь немного выше, чем у больных с ИМ (группа "случай"), но значительно и достоверно выше по сравнению с популяционным контролем. Другими словами, среди перенесших ИМ больных СД2 было меньше носителей генотипов, содержащих хотя бы один аллель I. Таким образом, сравнение частот встречаемости генотипов гена АСЕ в общей московской популяции и среди больных СД2 групп "случай" и "контроль" позволяет предположить наличие скорее защитного эффекта аллеля I, чем предрасполагающего к сосудистым патологиям влияния аллеля D, что весьма напоминает ситуацию с диабетической нефропатией [13]. Вообще же русская (по крайней мере московская) популяция характеризуется самыми высокими распространенностью аллеля D и гомозиготностью по нему из известных пока в Европе [1, 2, 13]. Возможно, что в условиях длительной филогенетической адаптации к высокой частоте встречаемости аллеля D и его гомозиготного генотипа аллель I стал доминирующим регулятором как физиологических, так и патофизиологических процессов у представителей данной популяции.

Результаты настоящей работы, несмотря на отсутствие достоверности различий в распределении аллелей и генотипов гена АСЕ в группах больных СД2 с наличием и отсутствием ИМ в анамнезе, указывают на тенденцию к перераспределению этих полиморфных маркеров в сторону уменьшения доли аллеля I и увеличения доли аллеля D в генотипах больных, перенесших ИМ. Для более однозначных и обоснованных выводов о возможном влиянии полиморфизма типа I/D гена АСЕ на генетическую предрасположенность или устойчивость к ИМ у больных СД2 русской (московской) популяции необходимы дополнительные исследования на больших выборках и с более строгим контролем физических, клинических и метаболических параметров в группах ’’случай" и "контроль", чтобы свести к минимуму маскирующее влияние негенетических факторов риска ИМ при СД. Однако, кроме отмеченных выше субъективных, имеется и ряд объективных моментов, вносящих свой вклад в неопределенность результатов подобного рода исследований. Самым важным из них является, на наш взгляд, наличие не только локальной ренин-ангиотензиновой системы [4], но и альтернативного пути образования ангиотензина II, особенно в тканях сердца [18, 21]. Так, другая карбоксипептидаза — химаза сердца — обусловливает образование около 90% этого высокоактивного пептида в миокарде левого желудочка, являясь также основным его продуцентом и в других тканях организма человека [11]. Более того, недавно обнаружен новый механизм регуляции образования ангиотензина II в сердечной мышце с участием эндогенных ингибиторов как АСЕ, так и химазы [12]. Поэтому неудивительно, что в большинстве работ, посвященных изучению генетической предрасположенности к сосудистой патологии вообще, ген АСЕ не признается главным фактором предрасположенности или устойчивости к микро- и макроангиопатиям. Тем не менее, хотя вклад полиморфных маркеров этого гена в этиопатогенез сердечно-сосудистой патологии пока трудно оценить, его существование не вызывает сомнений. Разрешение многих вопросов и противоречий относительно роли генетических факторов риска ИМ, особенно при таком этиологически мультифакториальном и генетически полигенном заболевании, как СД2, лежит, скорее всего, в комплексном подходе с использованием полиморфных маркеров нескольких генов-кандидатов.

Выводы

1. Выявлена тенденция к увеличению частоты встречаемости аллеля D гена АСЕ и особенно к уменьшению частоты встречаемости аллеля I и содержащих его генотипов у перенесших ИМ больных СД2 по сравнению с больными без ИМ. На фоне высокой распространенности аллеля D и гомозиготности по нему в общей популяции это указывает скорее на защитную роль аллеля I, чем на предрасполагающее к ИМ влияние аллеля D.
2. Недостоверность различий между группами "случай" и "контроль" в распределении аллелей и генотипов гена АСЕ может свидетельствовать если не об отсутствии, то о весьма слабой связи этого полиморфного маркера с генетической предрасположенностью к ИМ у больных СД2 в московской популяции.