Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

International neurological journal 4 (66) 2014

Back to issue

Полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента и уровень ангиотензина ii при остром инсульте

Authors: Дубенко О.Е. - Харьковская медицинская академия последипломного образования; Костюковский С.Л. - Городская клиническая больница № 7, г. Харьков; Костюковская А.Е. - Харьковская медицинская академия последипломного образования

Categories: Neurology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

С целью изучения распространенности полиморфных вариантов гена ангиотензинпревращающего фермента и их влияния на клинико-анамнестические и морфофункциональные изменения у больных острым инсультом с артериальной гипертонией обследован 131 больной с ишемическим и геморрагическим инсультом. Определение I/D-полиморфизма гена ангиотензинпревращающего фермента проводили методом полимеразной цепной реакции и содержания ангиотензина II в сыворотке крови — иммуноферментным методом. Установлено достоверное доминирование гомозиготного генотипа DD в сравнении с генотипами II и ID. Наличие D-аллели ассоциируется с большей частотой сосудистых факторов риска в анамнезе, большей выраженностью неврологического дефицита, более высокими цифрами артериального давления в дебюте инсульта, большим объемом инсультного очага и дополнительным поражением мозга «немыми» лакунарными инфарктами. Наличие D-аллели связано с более высоким уровнем ангиотензина II в крови при остром инсульте, что коррелирует с высокими цифрами артериального давления и тяжестью состояния больных.

Із метою вивчення поширеності поліморфних варіантів гена ангіотензинперетворюючого ферменту та їх впливу на клініко-анамнестичні і морфофункціональні зміни у хворих на гострий інсульт з артеріальною гіпертонією обстежено 131 хворого на ішемічний і геморагічний інсульт. Визначення I/D-поліморфізму гена ангіотензинперетворюючого ферменту проводили методом полімеразної ланцюгової реакції і вмісту ангіотензина II в сироватці крові — імуноферментним методом. Встановлено вірогідне домінування гомозиготного генотипу DD порівняно з генотипами II и ID. Наявність D-алелі асоціюється з більшою частотою судинних факторів ризику в анамнезі, більшою вираженістю неврологічного дефіциту, більш високими цифрами артеріального тиску в дебюті інсульту, більшим об’ємом інсультного вогнища та додатковим ураженням мозгу «німими» лакунарними інфарктами. Наявність D-алелі пов’язана з більш високим рівнем ангіотензину II в крові при гострому інсульті, що корелює з високими цифрами артеріального тиску і тяжкістю стану хворих.

In order to study the prevalence of polymorphisms of angiotensin-converting enzyme gene and their influence on the clinical, anamnestic and morphological changes in patients with acute stroke in hypertension we examined 131 patients with ischemic and hemorrhagic stroke. Determination of I/D angiotensin-converting enzyme gene polymorphism was performed using polymerase chain reaction, and the content of angiotensin II in the serum by ELISA. The reliable dominance of homozygous DD genotype compared with II and ID genotypes was established. The presence of D-allele is associated with a higher incidence of vascular risk factors in history, greater severity of neurological deficit, higher parameters of blood pressure at the onset of a stroke, larger extent of a stroke focus and additional brain damage by silent lacunar infarctions. The presence of D-allele is associated with higher levels of angiotensin II in the blood at acute stroke, which correlates with high blood pressure and severity of the patients.


Keywords

ишемический инсульт, геморрагический инсульт, полиморфизм гена ангиотензинпре-вращающего фермента, ангиотензин ІІ.

ішемічний інсульт, геморагічний інсульт, поліморфізм гена ангіотензинперетворюючого ферменту, ангіотензин ІІ.

ischemic stroke, hemorrhagic stroke, angiotensin-converting enzyme gene polymorphism, angiotensin II.

Статья опубликована на с. 32-38

Введение

Идентификация новых факторов риска инсульта может улучшить превентивную стратегию и обнаружить новые терапевтические мишени. В мультифакториальном патогенезе инсульта важную роль играет генетический фактор. Ишемический инсульт (ИИ) является гетерогенным заболеванием, и это делает изучение генетических факторов особенно важным [1]. Исследования последних лет позволили значительно продвинуться в понимании роли генетических факторов в этиологии и патогенезе различных типов инсульта — как ишемического, так и геморрагического — и цереброваскулярных аномалий, аневризм и мальформаций мозговых сосудов. В развитии инсульта, очевидно, играет роль взаимодействие генетических факторов и факторов окружающей среды. Но некоторые гены связаны также с патофизиологическими механизмами развития сердечно-сосудистой патологии и ИИ, поэтому их изучение важно для выявления новых мишеней и для лечения и предотвращения инсульта. В связи с этим изучались ассоциации большого количества генов-кандидатов с развитием ИИ — в основном лакунарного и атеротромботического. Однако только 4 полиморфизма из многочисленных вариантов подтвердили статистически достоверную связь с риском развития инсульта: MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктазы), фактора V Лейдена, протромбина, полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) [2–4].

Ген, кодирующий АПФ, локализован на длинном плече 17-й хромосомы (17q23). Основной полиморфизм заключается в наличии (insertion, I) или отсутствии (deletion, D) 287 фрагментов ДНК в 16-м интроне гена и обозначается как I/D-полиморфизм. В большом количестве исследований установлено, что I/D-полиморфизм гена АПФ имеет клиническое значение. Накоплено немало данных о связи D-аллели с рядом патологических состояний в сердечно-сосудистой системе: артериальной гипертонией (АГ), гипертрофией миокарда левого желудочка, атеросклерозом [5, 6]. Однако полиморфизм гена АПФ изучался в основном как фактор риска ИИ, а его связь с клиническими проявлениями разных типов инсульта остается неясной.

Цель настоящего исследования — изучение распространенности полиморфных вариантов гена АПФ и их влияния на клинико-анамнестические и морфофункциональные изменения у больных острым инсультом с артериальной гипертонией.

Материалы и методы

Обследован 131 больной с острым инсультом, находившийся на лечении в Харьковской городской клинической больнице № 7. Из них женщин — 62 (47,33 %), мужчин — 69 (52,67 %), возраст больных от 39 до 86 лет. У 90 больных (68,7 %) был ИИ, у 41 (31,3 %) — первичное внутримозговое кровоизлияние (геморрагический инсульт (ГИ)). Всем пациентам проводилось общеклиническое неврологическое и соматическое обследование. Для оценки тяжести состояния больного инсультом использовали шкалы NIHSS, Рэнкина, комы Глазго. Все больные имели АГ в анамнезе. При анализе особенностей клинического течения разных типов инсульта учитывали уровень АД — систолического (САД) и диастолического (ДАД) — при развитии инсульта, зарегистрированный бригадой скорой помощи и в приемном отделении, семейный анамнез по АГ, наличие сердечно-сосудистых факторов риска. В исследование не включались больные с симптоматической АГ и редкими причинами инсульта, такими как заболевания крови, врожденные и приобретенные пороки сердца, операции на сердце, аневризмы сосудов мозга и артериовенозные мальформации, мигрень и др.

Всем больным проводилась магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга для уточнения характера и локализации инсульта.

Определение I/D-полиморфизма гена АПФ проводили методом полимеразной цепной реакции с дальнейшим электрофорезом по методу B. Rigat и M. Odawara [7], содержание ангиотензина II (АТ II) в сыворотке крови — иммуноферментным методом с помощью набора реактивов RayBio@ Angiotensin II Enzyme Immunoassay Kit Protocol. В качестве контроля были обследованы 10 здоровых лиц без сердечно-сосудистой патологии.

Полученные результаты обрабатывали методами вариационной и непараметрической статистики с помощью пакета прикладных статистических программ Microsoft Excel и Statistica для Windows. Рассчитывались средние величины (M), стандартные ошибки средней (m). Достоверность различий между показателями определяли с помощью t-критерия Стьюдента и непараметрического критерия Краскела — Уоллиса, также для оценки различий между показателями у больных с разными вариантами генотипов гена АПФ использовали метод углового преобразования Фишера (критерий ф). Для связи между признаками использовали непараметрический критерий Спирмена. Различия между показателями считали статистически значимыми при р < 0,05. Для выявления связи полиморфизма гена АПФ с различными показателями использовали кластерный анализ и метод ранжирования [8].

Результаты исследования и их обсуждение

Среди основных факторов риска инсульта у обследованных больных зафиксированы: курение, сахарный диабет, в анамнезе инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца (ИБС), мерцательная аритмия, перенесенный ранее инсульт (табл. 1).

Анализ частоты встречаемости аллелей гена АПФ у больных острым инсультом показал, что наиболее частым генотипом явилась гомозиготность по аллели D (DD), которая установлена у 59,5 % больных (табл. 2). Но более значительным это преобладание было у больных ИИ — 62,2 %. Гомозиготность по аллели I (II) отмечалась реже всего (11,5 %), что в 5,2 раза меньше в сравнении с генотипом DD (р < 0,001) и в 2,4 раза реже гетерозиготности ID (29,0 %; p < 0,01).

По ряду показателей анамнеза выявлены достоверные отличия между больными — носителями генотипа II и DD при ИИ. Так, у больных с генотипом DD достоверно чаще, чем у носителей генотипа II, установлена отягощенная наследственность по АГ по линии матери (соответственно у 19,6 и 0 %; p < 0,01). Больные с генотипом ID в этом плане заняли промежуточное место (12,5 %; p > 0,05). Наличие инсульта в анамнезе обнаружено у каждого четвертого носителя гена DD (25 %), в то время как среди носителей аллели II таких случаев не было (0 %; p < 0,01). У гетерозигот у 1/5 больных (20,8 %) имел место инсульт в анамнезе (p < 0,05). Отсюда следует, что делеционная аллель (D), особенно в монозиготном ее варианте (DD), является не только фактором риска возникновения ИИ, но и его повторения. Так, установлена тенденция к большей частоте у гомозигот (DD) в сравнении с гомозиготами (II) такой патологии в анамнезе, как сахарный диабет (соответственно 7,2 и 0 %; p > 0,05), инфаркт миокарда (5,4 и 0 %; p > 0,05) и мерцательной аритмии (19,6 и 10 %; p > 0,05).

Ряд клинических показателей выявил достоверную связь с полиморфизмом гена АПФ. К таким признакам относятся систолическое АД (p < 0,01) и диастолическое АД в начале развития симптомов (p < 0,001) и тяжесть состояния больного при поступлении по шкале NIHSS (p < 0,05) (табл. 3).

Как видно из табл. 3, наиболее высокие цифры САД в дебюте инсульта регистрировались у больных с генотипом ID как при ИИ, так и при ГИ. У 60,1 % больных — носителей генотипа DD дебют ИИ осуществляется на фоне высоких цифр САД (≥ 180 мм рт.ст.), в то время как у лиц с II генотипом такая величина САД выявлена в 5,5 раза реже (10 %; p < 0,001). В отношении ДАД в этом периоде заболевания выявлена тенденция, не достигающая характера закономерности и проявляющаяся тем, что у гомозигот DD высокое ДАД (≥ 110 мм рт.ст.) встречалось в 2,7 раза чаще в сравнении с гомозиготами II — соответственно у 26,8 и 10 % (p > 0,05). Тяжесть ИИ при поступлении статистически значимо не различалась в зависимости от варианта генотипа, но у больных ГИ с генотипом II тяжесть состояния была менее выражена. При этом очень тяжелое состояние (≥ 21 балла по шкале NIHSS) встречалось только у носителей аллели D: у 8,9 % гомозигот DD, у 4,2 % гетерозигот (p > 0,05). Шкала Рэнкина оказалась менее чувствительной по сравнению со шкалой NIHSS, в связи с чем отмечена лишь тенденция (p > 0,05) к более тяжелому состоянию у гомозигот DD по сравнению с альтернативной группой. Указанные различия в чувствительности шкал связаны с размахом баллирования: в шкале NIHSS — от 3 до 22 баллов, а в шкале Рэнкина — от 2 до 5 баллов. При выписке больного из стационара выявлена тенденция (p > 0,05) к более высоким значениям шкалы NIHSS у носителей делеционной аллели D. При этом летальный исход при ИИ отмечен только среди носителей генотипа DD (5,4 %) и не выявлялся как среди гетерозигот, так и среди гомозигот II (0 %). Однако эти различия носили лишь характер тенденции (p > 0,05).

Анализ размеров и локализации инфаркта мозга у больных ИИ позволил выявить особенности в зависимости от полиморфного варианта гена АПФ. Данные табл. 4 свидетельствуют, что достоверные отличия между группами с альтернативной гомозиготностью выявлены в отношении таких признаков, как число долей, пораженных нелакунарным инфарктом (p < 0,01), максимальный размер нелакунарного инфаркта (p < 0,01), наличие острого лакунарного инфаркта в подкорковых ядрах (p < 0,05) и количество «немых» лакунарных инфарктов. При этом у больных с генотипом DD чаще отмечались большие размеры (2–3 доли) поражения нелакунарным инфарктом, которые выявлялись у 38,2 % больных и не встречались у лиц с генотипом II (0 %; p < 0,01). И наоборот, меньший объем поражения (1 доля) достоверно чаще определялся среди носителей генотипа II (соответственно у 100 и 61,8 %; p < 0,01).

Для больных с генотипом DD также были характерны большие размеры нелакунарного инфаркта. Так, максимальный из размеров (≥ 53 мм) инфаркта отмечен почти у 1/3 больных (30,6 %) с генотипом DD, а среди носителей II генотипа больных с такими размерами инфаркта не обнаружено (0 %; p < 0,01). У гетерозигот доля таких больших инфарктов заняла промежуточное место (30,6 %; p > 0,05). Локализация острого лакунарного инфаркта в подкорковых ядрах явилась специфичным признаком для носителей DD-генотипа, так как определялась у 40 % таких больных и не встречалась среди гомозигот с генотипом II (0 %; p < 0,05). Относительно специфичным признаком для гомозигот DD явилось наличие множественных «немых» лакунарных инфарктов, которое имело место у 91,1 % из них, а среди больных с генотипом II такие инфаркты выявлялись в 2 раза реже (у 50 %; p < 0,05). Следовательно, у больных ИИ выявляется прямая достоверная связь между наличием генотипа DD гена АПФ и числом долей, пораженных нелакунарным инфарктом, максимальным из размеров нелакунарного инфаркта и числом «немых» лакунарных инфарктов.

Определение степени влияния полиморфизма гена АПФ на клинические особенности ИИ с помощью значений ф-критерия показало (табл. 5), что наибольшее его влияние отмечено в отношении САД в дебюте заболевания (ф = 3,65; p < 0,001 — первый ранг), ДАД в приемном отделении (ф = 2,80; p < 0,01 — второе ранговое место) и САД в приемном отделении (ф = 2,49; p < 0,05 — третий ранг). Достоверная связь полиморфизма гена АПФ установлена также с возрастом больного (ф = 2,18; p < 0,05 — четвертый ранг), с состоянием больного при поступлении по шкале NIHSS (ф = 1,76; p < 0,05 — пятый ранг).

Варианты локализации и объем гематомы в зависимости от варианта генотипа гена АПФ представлены в табл. 6.

Максимальный и средний объемы гематомы превалировали у больных с гетерозиготным генотипом ID, что ассоциировалось с максимальными цифрами САД и ДАД в дебюте ГИ и наибольшей выраженностью неврологического дефицита по шкале NIHSS.

Определение степени влияния полиморфизма гена АПФ на особенности клинического течения ГИ показало (табл. 7), что для всех показателей установлена слабая сила связи полиморфизма гена АПФ с клиническими показателями. При этом первое ранговое место занимает прямая связь генотипа DD с величиной САД в приемном отделении (ф = 2,02; p < 0,05), второй и третий ранги занимает такая же связь генотипа DD с состоянием больного по шкале NIHSS при выписке из стационара, связь полиморфизма гена АПФ с состоянием больного по шкале NIHSS в приемном отделении (ф = 1,79; p < 0,05).

Что касается степени взаимосвязи полиморфизма гена АПФ с топографическими характеристиками ГИ (табл. 8), то первый ранг в этом плане занимает объем гематомы (ф = 3,15; р < 0,01). Затем в порядке ранговой значимости следует локализация ГИ (ф = 2,16; p < 0,05 — второй ранг), медиальная гематома (ф = 2,08; p < 0,05), а самые низкие ранговые места принадлежат прорыву крови в желудочки и лейкоареозу (ф = 1,79; p < 0,05 — четвертый-пятый ранг).

В связи с тем что АТ II является центральным звеном в сложном каскаде активации ренин-ангиотензиновой системы, оказывающим влияние на структурные и функциональные изменения в сердечно-сосудистой системе, мы изучили уровень АТ II у больных с разными типами мозгового инсульта в зависимости от полиморфизма гена АПФ. Уровень АТ II в среднем был выше контрольных значений — 47,56 ± 3,51 пг/мл против 34,50 ± 16,11 пг/мл, однако достоверно не различался у больных с ИИ и ГИ. Значимых различий уровня АТ II между больными с ИИ и ГИ не выявлено, но уровень АТ II различался в зависимости от варианта генотипа гена АПФ, что было характерно как для больных с ИИ, так и с ГИ.

Сравнение уровня АТ II в зависимости от варианта генотипа гена АПФ показало, что у больных с генотипом II его уровень не отличался от контрольных значений и составил 36,90 ± 8,77 пг/мл, тогда как у больных — носителей делеционной аллели уровень АТ II был выше и составил: у больных с генотипом ID — 50,94 ± 7,16 пг/мл и с генотипом DD — 47,38 ± 4,34 пг/мл (табл. 9). При этом наиболее высокие показатели АТ II были характерны для больных — носителей D-аллели: у больных с ИИ и генотипом ID и с ГИ и генотипом DD. У этих больных также отмечались значительные колебания уровня АТ II с выраженным подъемом его содержания в сыворотке крови: от 13,92 до 175,12 пг/мл у больных с ИИ и от 13,16 до 155,43 пг/мл у больных с ГИ.

Статистически значимая корреляционная связь отмечалась между уровнем АТ II и ДАД в начале развития симптомов (r = 0,44) и ДАД в приемном отделении (r = 0,25) (р < 0,05) и САД в приемном отделении (r = 0,88) (р < 0,05). Уровень АТ II также коррелировал с тяжестью состояния больных с ИИ в большей степени при выписке — по шкале NIHSS — r = –0,48 и шкале Рэнкина r = –0,418 (р < 0,05). У больных с ГИ отмечена зависимость между уровнем АТ II и тяжестью по шкале комы Глазго r = –0,55 (р < 0,05).

Выводы

1. У больных острым инсультом доминирующим вариантом генотипа гена АПФ является гомозиготность по аллели D (DD), которая определяется у 59,5 % больных, что в 5,2 раза чаще в сравнении с гомозиготностью по аллели I. Частота генотипов гена АПФ не имеет существенных отличий при разных типах мозгового инсульта.

2. Полиморфизм гена АПФ оказывает влияние на клиническое течение острого инсульта. Наличие D-аллели оказывает неблагоприятное влияние и ассоциируется с большей частотой сосудистых факторов риска, более высокими цифрами АД в дебюте инсульта, более тяжелым неврологическим дефицитом и худшим исходом.

3. При ИИ полиморфизм гена АПФ оказывает влияние на морфологические характеристики и достоверные различия получены между альтернативными по гомозиготности вариантами генотипа — при гомозиготном варианте DD чаще наблюдаются обширные полушарные инфаркты мозга и дополнительное поражение мозга «немыми» лакунарными инфарктами.

4. При ГИ прямую связь с генотипом DD выявили такие характеристики, как медиальная локализация гематомы, прорыв крови в желудочки и наличие лейкоареоза.

5. Наличие D-аллели связано с более высоким уровнем ангиотензина II в крови при остром инсульте, что коррелирует с более высокими цифрами АД и тяжестью состояния больных и может объясняться активацией ренин-ангиотензиновой системы у носителей D-аллели.

6. Определение варианта генотипа гена АПФ у больных с инсультом на фоне АГ позволит обеспечить дополнительную стратификацию сосудистых факторов риска и оптимизировать терапевтическую тактику с учетом включения препаратов, модулирующих активность ренин-ангиотензиновой системы, в первую очередь блокаторов рецепторов ангиотензина.


Bibliography

1. Евтушенко С.К. От этиологии и подвидов инсультов у лиц молодого возраста — к их эффективному лечению и профилактике // Актуальні напрямки в неврології: сьогодення та майбутнє: Матеріали ХІІ Міжнародної конференції 25–28 квітня 2010 р., м. Судак. — К., 2010. — 12–18.

2. Debette S., Seshadri S. Genetics of Atherothrombotic and Lacunar Stroke // Circulation: Cardiovascular Genetics. — 2009. — Vol. 2. — P. 191–198.

3. Flossmann E. Genetics of ischaemic stroke; single gene disorders // International Journal of stroke. — 2006. — Vol. 1 (3). — P. 131–139.

4. Лившиц Л.А., Кузнецова С.М., Шульженко Д.В., Татарский П.Ф., Кучеренко А.М. Роль полиморфизмов генов фактора 2, фактора 5 и метилентетрагидрофолатредуктазы в патогенезе ишемического инсульта среди населения Украины // Актуальні напрямки в неврології: сьогодення та майбутнє: Матеріали ХІІ Міжнародної конференції 25–28 квітня 2010 р., м. Судак. — К., 2010. — 18–25.

5. Sayed-Tabatabaei F.A., Oostra B.A., Isaacs A., van Duijn C.M., Witterman J.C.M. ACE polymorphism // Circulation Research. — 2006. — Vol. 98. — P. 1123–1133.

6. Zitzaras E., Raman G., Kitsios G., Lau J. Angiotensin-converting enzyme insertion/deletion gene polymorphism variant as a marker of coronary artery disease: A meta-analysis // Arch. Intern. Med. — 2008. — Vol. 168 (10). — P. 1077–1089.

7. Odawara M., Matsunuma A., Yamashita K. Mistyping frequency of the angiotensin-converting enzyme gene polymorphism and an improved method for its avoidance // Hum. Genet. — 1997. — Vol. 100. — P. 163–166.

8. Зосимов А.Н., Голик В.П. Системный анализ в медицине. — Х.: Торнадо, 2000. — 78 с.

Similar articles

Генетичні аспекти артеріальної гіпертензії у хворих на ішемічну хворобу серця
Authors: Целуйко В.Й., Яковлева Л.М. - Харківська медична академія післядипломної освіти
"Hypertension" 5 (31) 2013
Date: 2013.11.14
Categories: Family medicine/Therapy, Cardiology
Sections: Clinical researches
Authors: Мищенко E.Б., Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», государственное учреждение «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины Российской академии медицинских наук»
International journal of endocrinology 1 (33) 2011
Date: 2011.03.11
Categories: Endocrinology
Клинико-прогностическое значение полиморфизма гена эндотелиальной NO-синтетазы у больных с острыми коронарными синдромами
Authors: Пархоменко А.Н., Лутай Я.М., Иркин О.И., Кожухов С.Н., Скаржевский А.А. - ННЦ «Институт кардиологии имени академика Н.Д. Стражеско» НАМН Украины, г. Киев; Досенко В.Е., Мойбенко А.А. - Институт физиологии им. А.А. Богомольца НАН Украины, г. Киев
"Emergency medicine" 3 (58) 2014
Date: 2014.06.17
Categories: Medicine of emergency, Cardiology
Sections: Clinical researches
Use of Pharmacogenotyping and Dosage of Certain Drugs in the Urology and Nephrology
Authors: Melnik A.A. - project Manager, Specialized medical center "Optima-farm"
"Kidneys" 1 (15) 2016
Date: 2016.03.11
Categories: Nephrology
Sections: Specialist manual

Back to issue