Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Детальная расшифровка механизмов регуляции периферического тонуса сосудов является фундаментальной научной задачей. Нарушение активности и взаимодействия различных систем регуляции сосудистого тонуса ведёт к развитию артериальной гипертензии. В настоящее время наблюдается «генетизация» данной сферы научных изысканий, то есть активно ведутся молекулярно-генетические исследования, позволяющие выявить особенности генотипа, обладающие негативным или протективным эффектом в отношении нарушений регуляции сосудистого тонуса. Ранним предиктором этих нарушений является эндотелиальная дисфункция, к наиболее важным маркёрам которой относят уровни оксида азота и эндотелина-1 [4]. При «нормальной» функции эндотелия баланс всегда сдвинут в сторону поддержания вазодилятации, который обеспечивается в том числе и за счёт стабильной, достаточной экспрессии эндотелиальной NO-синтазы. Этот фермент участвует в синтезе NO и, следовательно, в регуляции сосудистого тонуса и артериального давления. Изменения экспрессии NO-синтазы ассоциируются с целым рядом сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе и артериальной гипертензией [3, 6, 7]. Различная активность выработки NO связана с полиморфизмом гена NO-синтазы, в первую очередь, в зоне промотора гена. К настоящему моменту в этом гене выявлен полиморфизм в 11 местах, 8 их которых изучали в качестве фактора риска развития сердечно-сосудистой патологии. Эти исследования, как правило, выполнялись на больных с патологией системы кровообращения. Кроме того, часть исследований полиморфизмов в гене NO-синтазы проводилась с целью установить распространенность полиморфизмов в разных популяциях человека без выявления ассоциативных связей с какой-либо патологией.

В связи с этим целью нашей работы явилось установление связи и патогенетического значения полиморфизма Т-786С промотора гена NO-синтазы с риском периферической вазоконстрикции у практически здоровых лиц.

Материалы и методы исследования

Объект исследования – практически здоровые мужчины в возрасте 18–22 лет, постоянно проживающие на территории Европейского Севера. Всего обследовано 168 человек. Группа обследуемых сформирована путем анализа амбулаторных карт, методом анкетирования, осмотра терапевта. Критериями исключения из исследования являлись: наличие у обследуемых острых воспалительных заболеваний, хронических заболеваний внутренних органов, в том числе и в стадии стойкой ремиссии, ожирения.

Материалы и методы. Тонус сосудов оценивался по данным периферической реовазографии с использованием индекса периферического сопротивления сосудов (ИПС). Параметры гемодинамики определялись до и после пробы с дозированной физической нагрузкой по Мартине‒Кушелевскому [2] с выделением типов реакции сердечно-сосудистой системы. В группу были включены испытуемые, специально не занимающиеся спортом. Оценку концентрации оксида азота в сыворотке крови по суммарной концентрации стабильных метаболитов нитратов/нитритов проводили биохимическим методом с использованием набора «Total NO/Nitrite/Nitrate («R&D Systems», США)». Результаты выражали в мкмоль/л. Минимально определяемый уровень NO составил 0,25 мкмоль/л. Анализ плазменного содержания эндотелина-1 осуществляли методом ИФА с использованием диагностического набора «Enzyme immunoassay for the quantitative determination of human endothelin 1-21 («BIOMEDICA GRUPPE», Австрия)». Результаты выражали в фмоль/мл, минимально детектируемый уровень ЕТ-1 0,02 фмоль/мл. Рассчитывали индекс соотношения вазодилататор NO/вазоконстриктор ЭТ-1 по концентрации этих факторов в крови. ДНК выделяли из клеток крови при помощи набора «ДНК-экспресс кровь»(«Литех»). Детекцию полиморфизма Т-786С в гене NOS3 определяли методом полимеразной цепной реакции на базе генетической лаборатории ЦНИЛ СГМУ с использованием реактивов фирмы «Литех» (Москва).

Все результаты обследования обработаны вариационно-статистическими методами с использованием программы SPSS 17.0. Нормальность распределения количественных признаков проверялась с использованием критериев Колмогорова‒Смирнова и Шапиро‒Уилка. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Изучение среди обследованных лиц распределения генотипов по изучаемому полиморфизму гена NOS3 выявило следующее соотношение нормальных гомозигот (ТТ), гетерозигот (ТС) и патологических гомозигот (СС) – 42,6; 46,1 и 11,3 % соответственно. Таким образом, наиболее редким генотипом является генотип СС, который, по данным ряда авторов, ассоциирован с риском развития ИБС, артериальной гипертензии и коронароспазмом. Наблюдаемое распределение частоты выявляемости генотипов соответствовало закону равновесия Харди‒Вайнберга.

Все обследуемые были разделены на группы в зависимости от типа реакции на нагрузку. Гипертоническая реакция на нагрузку была выявлена у 23 % обследуемых, нормотоническая у – 73 %. Гипотоническая и дистоническая встречалась у 4 %.

В группе лиц с гипертонической реакцией на нагрузку частота встречаемости генотипа СС составила 23,5 %, в то время как у лиц с нормотонической реакцией – только у 6,8 %. Частоты генотипов ТТ составили 32,4 и 50,5 % соответственно. Гетерозиготный генотип СТ встречался у 44,1 % лиц с гипертонической реакцией и у 42,7 % лиц с нормотонической реакцией. Таким образом, было выявлено, что генотип СС статистически значимо чаще (р < 0,05) встречается у лиц с гипертонической реакцией на нагрузку.

Для лиц с генотипом СС характерна более выраженная периферическая вазоконстрикция, о которой говорят высокие значения индекса периферического сопротивления после нагрузки (р < 0,05) по сравнению с другими генотипами (рисунок). При анализе тонуса периферических сосудов у лиц с нормотонической реакцией статистических значимых различий в зависимости от генотипа выявлено не было (таблица), а у лиц с гипертонической реакцией наличие генотипа СС сопровождается более высоким ИПС в покое (р < 0,05), что может повышать риск развития у них в дальнейшем сосудистых нарушений. Известно, что на напряженность механизмов регуляции давления указывает и прирост СДД более чем на 15 % [1]. У лиц с гипертонической реакцией СДД увеличивалось на 23 % и составило 119,3 мм рт.ст. после нагрузки, в то время как у лиц с нормотонической наблюдался рост на на 9,7 % до величины 106 мм рт.ст. Достоверных различий у лиц с разными генотипами выявлено не было.

Показатели индекса периферического сопротивления у лиц с разными генотипами до и после нагрузки

Значения исследуемых параметров у лиц с разными генотипами (Ме (25-й; 75-й перцентили))

Примечание. * – достоверные различия в зависимости от генотипа (р < 0,05); ** – достоверные различия в зависимости о типа реакции (р < 0,05).

При анализе уровня вазодилятатора оксида азота достоверных различий как в группах с разной гемодинамической реакцией, так и в группах с разными генотипами выявлено не было (см. таблицу). При этом наиболее низкий уровень NO выявлен у лиц с генотипом СС. При этом средний уровень вазоконстриктора ЭТ-1 у лиц с генотипом СС составил 0,4857 фмоль/мл, у лиц с генотипом СТ – 0,3601 фмоль/мл, с генотипом ТТ – 0,3897 фмоль/мл. В группе лиц с гипертонической реакцией этот показатель составил 0,7599 фмоль/мл у носителей генотипа СС и 0,6304 фмоль/мл у лиц с генотипами СТ и ТТ. В группе лиц с нормотонической реакций он был статистически ниже как у носителей генотипа СС, так и у носителей генотипов СТ и ТТ (0,2689 и 0,3425 фмоль/мл соответственно). Таким образом, были выявлены достоверные различия в уровне эндотелина-1 у лиц с генотипом СС.

Величина индекса вазодилятатор NO/вазоконстриктор ЭТ-1, которая описывает соотношение эндотелиальных факторов, у лиц с генотипом СС была в 1,4 раза ниже, чем у лиц с генотипами ТС и ТТ, что говорит о сдвиге баланса эндотелиальных факторов в сторону вазоконстрикции. При этом в группе лиц с нормотонической реакцией статистически значимых различий в зависимости от генотипа выявлено не было, в то время как в группе с гипертонической реакцией величина NO/ЭТ-1 была в 1,5 раза ниже, чем в группе с нормотонической реакцией. Таким образом, состояние вазомоторной функции эндотелия связано с полиморфизмом Т-786С гена эндотелиальной синтазы оксида азота.

Выводы

Таким образом, у лиц, имеющих гипертоническую реакцию на нагрузку, в 3,5 раза чаще встречался патологический генотип СС промотора гена эндотелиальной синтазы оксида азота. Для лиц с данным генотипом характерен более высокий тонус периферических сосудов. Таким образом, данный аллельный вариант гена можно рассматривать как фактор риска развития периферической вазоконстрикции.

Уровень вазоактивных агентов и величина индекса NO/ЭТ-1 статистически значимо отличается у лиц с патологическим генотипом СС. У данных лиц дисбаланс продукции основных вазоактивных факторов проявляется в повышении продукции эндотелина-1. Перестройка промоторной области гена eNOS, ведущая к незначительному снижению активности синтазы оксида азота, приводит не только к некоторому снижению уровня NO, но и сопровождается повышением продукции вазоконстриктора эндотелина-1.

Вероятно, полиморфизм опосредованно влияет либо на транскрипцию гена эндотелина EDN1, либо на посттранскрипционные и трансляционные механизмы синтеза ЭТ-1 [7]. Данные механизмы требуют дальнейшего детального изучения.

Рецензенты:

Щеголева Л.С., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой экологической физиологии и биохимии Института естественных наук и биомедицины, ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», г. Архангельск;

Гудков А.Б., д.м.н., профессор, зав. кафедрой гигиены и медицинской экологии СГМУ, ГБОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Архангельск.

Работа поступила в редакцию 16.12.2013.