младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
к.м.н., научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
д.м.н., профессор, руководитель лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
к.м.н., научный сотрудник отделения реабилитации больных ССЗ
д.м.н., профессор, руководитель отделения реабилитации больных ССЗ
Сахарный диабет 2-го типа (СД2) является одним из ключевых предикторов ишемической болезни сердца (ИБС) и ее осложнений. Но в настоящее время, наряду с метаболическими факторами риска ИБС, особое внимание уделяется изучению генов-кандидатов, в числе которых рассматривают ген тромбоцитарного рецептора к фибриногену ITGB3 и ген эндотелиальной NO-синтазы 3 типа NOS3.
Цель. Оценить ассоциацию полиморфизмов T1565C гена ITGB3 и T-786C гена NOS3 при сочетанном развитии ИБС и СД2 с клиническим состоянием пациентов русской национальности, постоянно проживающих на территории Западно-Сибирского региона.
Материалы и методы. Обследовано 237 больных ИБС, из которых 78 (32,9%) пациентов имели СД2. Амплификацию полиморфных участков выполнили методом аллель-специфичной ПЦР. Статистический анализ проводили с использованием теста Манна-Уитни или теста Крускала-Уоллиса для количественных данных и критерия χ2 Пирсона или точного теста Фишера для дискретных величин.
Результаты. В выборке ИБС+СД2 генотип 786CC гена NOS3 (p=0,039) и аллель 1565C гена ITGB3 (p=0,045) встречались реже, чем среди больных ИБС без СД2. Но в группе ИБС+СД2 среди носителей аллеля 1565C была выше частота ожирения, чем у гомозигот 1565TT (p=0,039), а носители аллеля 786C отличались наибольшей концентрацией глюкозы по сравнению с гомозиготами 786TT (p=0,018). Кроме того, в группе пациентов без СД2 обнаружена ассоциация аллеля 786C с ожирением (p=0,015).
Заключение. Носительство аллеля 1565C гена ITGB3 и аллеля 786C гена NOS3 можно рассматривать в качестве предикторов неблагоприятного течения заболевания при сочетанном развитии ИБС и СД2.
Type 2 diabetes (T2DM) is one of the key predictors of coronary artery disease (CAD) and its complications. Currently, along with metabolic risk factors for CAD, much attention has been given to the study candidate genes, including platelet fibrinogen receptor gene ITGB3 and the gene NOS3 of endothelial NO-synthase type 3.
Aim. To estimate the associations of T1565C ITGB3 and T-786C NOS3 polymorphisms with the clinical condition of russian patients from West Siberian region with concomitant development of coronary artery disease and type 2 diabetes.
Materials and methods. The study included 237 CAD patients; 78 (32.9%) of them had T2DM. The genotyping was performed by allele-specific polymerase chain reaction. Comparison of quantitative variables between groups with different genotypes was done by Mann-Whitney U test or Kruskal-Wallis test. Comparison of discrete parameters was done by Pearson χ2 test or Fisher's exact test.
Results. Genotype 786CC (NOS3) (p=0,039) and allele 1565C (ITGB3) (p=0,045) were less common in the group CAD+T2DM than in the group CAD without T2DM. But in the group CAD+T2DM the frequency of obesity was higher among carriers of 1565C allele than in homozygotes 1565TT (p=0,039), and carriers of 786C allele have the highest concentration of glucose compared to homozygous 786TT (p=0,018). Furthermore, 786C allele is associated with obesity in the group of patients without T2DM detected (p = 0,015).
Conclusion. Carriage of 1565C (ITGB3) allele and 786C (NOS3) allele can be considered as predictors of adverse course of the disease at concomitant development of CAD and T2DM.
Cахарный диабет 2-го типа (СД2) рассматривают в качестве одного из ключевых предикторов ишемической болезни сердца (ИБС) и ее осложнений [
Наряду с метаболическими предикторами на развитие и тяжесть течения ИБС влияют и генетические полиморфизмы. При этом генетически обусловленные особенности ферментов и рецепторов в сочетании со специфическими средовыми воздействиями формируют широкую клиническую вариабельность патологических состояний [
Известно, что наличие аллеля 1565C полиморфизма T1565C гена ITGB3 определяет функциональные изменения рецептора GPIIb/IIIa, обусловливающие усиление сигнальной функции комплекса и повышение АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов in vitro [
Значимость проявления генетического полиморфизма и его вклад в патогенез мультифакторных заболеваний, в том числе СД2 и ИБС, во многом определяется своеобразием различных популяций и особенностями образа жизни различных когорт населения. Знание этнотерриториальной специфичности в распределении аллельных вариантов генов-кандидатов важно для оценки риска развития заболевания и его распространенности в регионе [
Оценить ассоциацию полиморфизмов T1565C гена ITGB3 и T-786C гена NOS3 при сочетанном развитии ИБС и СД2 с клиническим состоянием пациентов русской национальности, постоянно проживающих на территории Западно-Сибирского региона.
Набор клинического материала проводился на базе отделения реабилитации больных сердечно-сосудистыми заболеваниями Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт кардиологии» Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук с 2011 по 2014 гг. Работа была одобрена Комитетом по биомедицинской этике НИИ кардиологии. Все пациенты дали информированное согласие на проведение исследований.
Обследовано 237 не состоящих в родстве человек, среди которых было 198 мужчин и 39 женщин. Проводили изучение анамнеза, физикальное обследование, инструментальную и лабораторную диагностику. Всем пациентам был поставлен диагноз ИБС. Они получали стандартную терапию в соответствии с рекомендациями Российского кардиологического сообщества от 2013 г.
Пациенты были разделены на две группы. В одну группу (n=159) вошли больные ИБС без нарушений углеводного обмена (группа ИБС), в другую (n=78) – пациенты, у которых ИБС была сопряжена с СД2 (группа ИБС+СД2). У больных с сочетанной патологией длительность заболевания СД2 составляла на момент исследования 1–3 года. Эти пациенты наблюдались у эндокринолога и получали индивидуально подобранную терапию. Определение гликированного гемоглобина осуществлялось на анализаторе Konelab 20XTi (Thermo Scientific, США). Значение гликированного гемоглобина составило 6,4% (5,7; 7,1). Измерение уровня глюкозы проводилось на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab 60i (Thermo Scientific, США). Уровень глюкозы в группе ИБС+СД2 составил 6,4 (5,9; 7,3) ммоль/л.
Выделение ДНК из образцов цельной крови осуществляли с помощью набора реагентов Wizard Genomic DNA Purification Kit (Promega, США). Амплификацию полиморфных участков исследуемых генов выполняли методом аллель-специфичной полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием коммерческих наборов «SNP-express» (НПФ ЛИТЕХ, Россия). Детекцию продуктов ПЦР осуществляли электрофоретическим методом в 3% агарозном геле на основе однократного трис-боратного буфера (Sigma, USA) с добавлением бромистого этидия (Sigma, США).
Статистическую обработку результатов проводили с использованием стандартного пакета программ SPSS v.13.0 (IBM Corporation, США). Для анализа количественных данных использовали тест Манна-Уитни для двух независимых групп или тест Крускала-Уоллиса для нескольких независимых групп. Результаты представляли в виде медианы и интерквартильного размаха. Для сравнения дискретных величин использовали критерий χ2 Пирсона или двусторонний точный тест Фишера. Качественные данные представляли как абсолютные и относительные частоты n (%). Для всех видов анализа статистически значимыми считались различия при уровне р<0,05.
В общей выборке больных ИБС стенокардия напряжения диагностирована у 219 (92,4%) пациентов, при этом стенокардию I функционального класса (ФК) имели 47 (21,5%) пациентов. Стенокардия II и III ФК была выявлена у 98 (44,7%) и у 74 (33,8%) пациентов соответственно. Артериальная гипертензия (АГ) обнаружена у 209 (88,2%) человек, причем 60 (25,3%) обследованных лиц имели гипертрофию левого желудочка (ЛЖ). Кроме того, у 91 (38,4%) пациента обнаружено ожирение (индекс массы тела превышал 30 кг/м2).
В нашем исследовании группа ИБС+СД2 была представлена пациентами более старшего возраста, чем группа больных ИБС без СД2 (p=0,001). Согласно результатам, приведенным в табл. 1, в случае сопряженного развития ИБС и СД2 среди пациентов статистически значимо шире были распространены АГ (p=0,026) и ожирение (p<0,001). Кроме того, в данной группе была выше частота гипертрофии ЛЖ (p=0,021). В то же время, рассматриваемые группы пациентов не различались между собой по распространенности I, II, III ФК стенокардии.
При определении частоты полиморфных вариантов в общей выборке пациентов было установлено, что носителями генотипа 1565TT гена ITGB3 являлись 155 (65,4%) человек, у 76 (32,1%) пациентов выявлен генотип 1565TC и только у 6 (2,5%) пациентов – генотип 1565CC. Частота аллеля 1565T составила 81,4%, а аллеля 1565C – 18,6%. Носителями генотипов 786TT и 786CC гена NOS3 являлись 88 (37,1%) и 34 (14,3%) пациента соответственно. Генотип 786TC выявлен у 115 (48,5%) человек. Частоты аллелей 786T и 786C составили 61,4% и 38,6%. Распределение частот генотипов полиморфизмов T1565C гена ITGB3 и T-786C гена NOS3 в общей выборке пациентов соответствует равновесию Харди-Вайнберга (p=0,351 и p=0,716).
В табл. 2 представлены результаты сравнительного анализа распределения частот генотипов и аллелей между группой ИБС и группой ИБС+СД2. Оказалось, что среди пациентов выборки ИБС+СД2 генотип 786CC гена NOS3 встречался почти в 3 раза реже (p=0,039), чем среди больных ИБС без нарушений углеводного обмена. В группе ИБС+СД2 была также обнаружена более низкая (p=0,045) частота аллеля 1565C гена ITGB3.
Согласно результатам, представленным в табл. 3, в группе больных ИБС без нарушений углеводного обмена носители разных полиморфных вариантов гена ITGB3 оказались сопоставимыми по частоте ФК стенокардии, АГ, гипертрофии ЛЖ и ожирения. Напротив, в группе ИБС+СД2 обнаружены различия в частоте ожирения между гомозиготами 1565TT и носителями аллеля 1565C (генотипы TC и CC), причем случаи ожирения встречались чаще в выборке пациентов с аллелем 1565C (p=0,039).
Данные, полученные при анализе ассоциации полиморфизма T-786C гена NOS3 с факторами неблагоприятного течения ИБС при наличии СД2, отражены в табл. 4. В группе больных ИБС без СД2 среди гомозигот 786TT стенокардия I ФК встречалась чаще, чем среди носителей аллеля 786C, но наблюдаемая тенденция не была статистически значимой (p=0,085). В обеих рассматриваемых группах отсутствовали различия по частоте встречаемости АГ и гипертрофии ЛЖ. Но в выборке пациентов без СД2 обнаружена ассоциация аллеля 786C с ожирением (p=0,015), так как показатель отношения шансов для аллеля 786C составил 1,82 [95% CI: 1,12–2,95]. В то же время в группе ИБС+СД2 гомозиготы 786TT отличались наименьшей концентрацией глюкозы по сравнению с носителями генотипов 786TC и 786CC, что может свидетельствовать о более тяжелом течении СД2 при наличии аллеля 786C.
В нашем исследовании среди пациентов с сочетанной патологией ИБС и СД2 доля лиц с ожирением, АГ, а также гипертрофией ЛЖ преобладала по сравнению с группой больных ИБС, не имеющих нарушений углеводного обмена. Эти результаты полностью согласуются с известным фактом, что инсулинорезистентность взаимосвязана с АГ, нарушением функций микроциркуляции, сочетается с ожирением и хроническим слабовыраженным воспалением [
В то же время, согласно полученным нами данным, между группами пациентов с ИБС, при наличии и отсутствии СД2, отсутствовали различия по тяжести течения стенокардии напряжения. Эти результаты могут быть отражением особенности течения разных стадий коморбидных заболеваний. При сочетании ИБС и гипергликемии в результате перекрестной адаптации и включения альтернативных механизмов кардиопротекции может происходить повышение устойчивости миокарда к ишемии, что находит подтверждение как в клинической практике при наблюдении за пациентами [
Особенности течения ИБС при наличии сахарного диабета могут определяться и эффектами, обусловленными полиморфизмами генов. Так, нами были обнаружены различия в распределении частот генотипов и аллелей у больных ИБС, при наличии и отсутствии СД2. При этом гомозиготный генотип 786CC гена NOS3 чаще встречался среди пациентов без СД2, чем в группе пациентов, имеющих ИБС, сопряженную с СД2. Возможно, обнаруженное перераспределение частот встречаемости генотипов обусловлено тем, что у пациентов с сопряженным развитием ИБС и СД2 могут развиваться специфические осложнения, приводящие к элиминации этих больных из выборки еще до начала исследования. В пользу этого свидетельствует тот факт, что в группе больных ИБС, с СД2, носительство аллеля 786С гена NOS3 оказалось сопряжено с более высокой концентрацией глюкозы.
Неблагоприятное прогностическое значение носительства гомозиготного генотипа 786CC гена NOS3 продемонстрировано в работе C. Vecoli et al. (2012) [
Согласно полученным нами данным, аллель 1565C гена ITGB3 также был более распространен в группе больных ИБС без СД2 по сравнению с группой ИБС+СД2. Хотя в обеих рассматриваемых группах отсутствовала сопряженность между носительством аллеля 1565C и содержанием глюкозы, результаты других исследователей показывают ассоциацию аллеля 1565C с повышенным уровнем гликированного гемоглобина у больных сахарным диабетом и более высоким риском смерти в выборке пациентов без диабета при уровне HbA1c от 5,5% до 6,5% [
Наличие СД2 в выборке больных ИБС сопряжено с АГ, гипертрофией ЛЖ и ожирением. Однако тяжесть ФК стенокардии не различалась между группой пациентов с ИБС, сопряженной с СД2, и больными без нарушения углеводного обмена. Генотип 786CC гена NOS3 и аллель 1565C гена ITGB3 в группе ИБС, с СД2, встречались с меньшей частотой, чем в группе пациентов без СД2. В то же время в выборке больных ИБС, сочетанной с СД2, имела место ассоциация между носительством аллеля 1565C гена ITGB3 с более высокой частотой ожирения. В этой же группе пациенты с аллелем 786C гена NOS3 отличались повышенной концентрацией глюкозы, что может быть расценено как свидетельство более тяжелого течения СД2. Это позволяет рассматривать носительство аллеля 1565C гена ITGB3 и аллеля 786C гена NOS3 в качестве предикторов неблагоприятного течения заболевания при сочетанном развитии ИБС и СД2.
Необходимы дальнейшие исследования роли полиморфизмов T-786C гена NOS3 и T1565C гена ITGB3 в прогрессировании ИБС при наличии СД2 для более глубокого понимания патогенетических механизмов, лежащих в основе этих заболеваний.
Информация о конфликте интересов и спонсорстве
Работа выполнена по открытому плану НИИ кардиологии. Авторы статьи заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Участие авторов
Муслимова Э.Ф. – генетический анализ, статистический анализ, интерпретация результатов, подготовка текста статьи; Реброва Т.Ю. – интерпретация результатов, проверка критически важного интеллектуального содержания; Афанасьев С.А. – концепция и дизайн исследования, проверка критически важного интеллектуального содержания; окончательное утверждение для публикации рукописи; Сергиенко Т.Н. – формирование групп исследования; Репин А.Н. – концепция и дизайн исследования, окончательное утверждение для публикации рукописи.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.