Автореферат и диссертация по медицине (14.01.05) на тему:Полиморфизмы генов b3-адренорецептора, аполипопротеинов CIII, AV и E у мужчин, перенесших инфаркт миокарда в возрасте до 45 лет

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

Игнатьева Ольга Игоревна

ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНОВ РЗ-АДРЕНОРЕЦЕПТОРА,

АПОЛИПОПРОТЕИНОВ CHI, AV И Е У МУЖЧИН, ПЕРЕНЕСШИХ ИНФАРКТ МИОКАРДА В ВОЗРАСТЕ ДО 45 ЛЕТ

14.01.05 - кардиология

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель -доктор медицинских наук Беркович O.A.

Санкт - Петербург - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

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

Введение..................................................................................................................................................................5

Глава 1. Обзор литературы......................................................................................................................11

1.1 Ишемическая болезнь сердца и факторы риска..........................................................11

1.2 Полиморфизм гена ß3-адренорецептора и риск сердечно-сосудистой патологии................................................................................................................................................................18

1.3 Нарушения липидного обмена и полиморфизмы генов, кодирующих

выработку аполипопротеинов Е, CHI, А......................................................................................23

Глава 2. Материал и методы исследования..................................................................................30

2.1 Материал исследования..................................................................................................................................................30

2.1.1 Клинико-лабораторные характеристики обследуемых групп................30

2.2 Методы исследования......................................................................................................................37

2.2.1 Методы лабораторных исследований................. ............................................37

2.2.1.1 Методика оценки толщины комплекса интима-медиа общей сонной артерии................................................................................................................................................37

2.2.1.2 Методика определения липидного состава сыворотки крови............38

2.2.1.3 Определение показателей углеводного обмена сыворотки крови.. 38

2.2.1.4 Методы генетического исследования......................................................................39

2.2.2 Методы статистического анализа....................................................................................45

Глава 3. Показатели липидного и углеводного обмена у мужчин, перенесших инфаркт миокарда в разном возрасте, и у здоровых мужчин 47 3.1 Показатели липидного обмена у больных ишемической болезнью сердца и здоровых мужчин, и их связь с факторами риска сердечно-

сосудистых заболеваний............................................................. 47

3.2 Показатели углеводного обмена у больных, перенесших инфаркт

миокарда в разном возрасте, и у здоровых мужчин.......................... 57

Глава 4. Морфометрические показатели общей сонной артерии у здоровых мужчин и больных, перенесших инфаркт миокарда в разном

возрасте.................................................................................. 67

Глава 5. W64R полиморфизм гена рЗ-адренорецептора у больных, перенесших инфаркт миокарда в разном возрасте, и у здоровых мужчин; ассоциации с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, показателями липидного и углеводного обменов,

толщиной комплекса интима-медиа общей сонной артерии............... 78

Глава 6. Sstl полиморфизм гена аполипопротеина CHI у больных, перенесших инфаркт миокарда в разном возрасте, и у здоровых мужчин; ассоциации с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, показателями липидного и углеводного обменов и

толщиной комплекса интима-медиа общей сонной артерии............... 92

Глава 7. S19W полиморфизм гена аполипопротеина AV у больных, перенесших инфаркт миокарда в разном возрасте, и у здоровых мужчин; ассоциации с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, показателями липидного и углеводного обменов и

толщиной комплекса интима-медиа общей сонной артерии................ 103

Глава 8. Распределение генотипов и встречаемость аллелей гена аполипопротеина Е у больных, перенесших инфаркт миокарда в разном возрасте, и у здоровых мужчин; ассоциации с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, показателями липидного спектра,

толщиной комплекса интима-медиа общей сонной артерии................. 117

Глава 9. Обсуждение результатов.................................................. 131

Выводы.................................................................................. 151

Практические рекомендации....................................................... 152

Список литературы.................................................................... 153

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АБ атеросклеротическая бляшка

АГ артериальная гипертензия

АО абдоминальное ожирение

аро АУ аполипопротеин АУ

аро СШ - аполипопротеин СШ

аро Е аполипопротеин Е

РЗ-АР рЗ-адренорецептор

ГБ гипертоническая болезнь

ГИ - гиперинсулинемия

ИБС ишемическая болезнь сердца

ИМ инфаркт миокарда

ИМТ индекс массы тела

ИР инсулинорезистентность

КИМ комплекс интима-медиа

ОСА общая сонная артерия

ОТ окружность талии

ОХС общий холестерин

ГТЦР полимеразная цепная реакция

сд сахарный диабет

сжк свободные жирные кислоты

ссз сердечно-сосудистые заболевания

тг триглицериды

хс лпвп холестерин липопротеинов высокой плотности

хс лпнп холестерин липопротеинов низкой плотности

хс лпонп холестерин липопротеинов очень низкой

Введение

Актуальность проблемы. Одной из актуальных проблем современного здравоохранения является выяснение молекулярных основ развития ишемической болезни сердца (ИБС) и инфаркта миокарда (ИМ). Это связано с тем, что ИБС, является основной причиной смерти практически во всех странах мира. Несмотря на то, что по данным РОССТАТ (Здравоохранение в России, 2011), за последнее десятилетие наблюдается снижение заболеваемости ИБС на 35,6% и ИМ - на 3,2%, число больных этой патологией и смертность среди них остаются высокими.

Поэтому знание молекулярных основ развития ИМ и ИБС позволит создать более эффективные патогенетические методы лечения и профилактики этих состояний.

Нарушения обмена липидов относят к общеизвестным факторам риска ИБС. Роль гиперхолестеринемии, повышенных уровней холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) и сниженных уровней липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), в патогенезе атеросклероза считается доказанной (et al., 1998). В последние годы в развитии атеросклероза особое внимание уделяют нарушению метаболизма триглицеридов (ТГ). В ряде исследований было установлено, что высокие уровни ТГ плазмы крови являются фактором риска ИБС и ИМ (Cullen Р., 2000; Forrester J.S., 2001; Wang Q., 2005; Goldberg I.G. et al., 2011; Johansen C.T. et al., 2012). Известно, что плазменные уровни ТГ зависят от характера питания, курения, веса тела и генетических факторов (Howard G. et al., 1998; Chandak G.R. et al., 2006; Ruiz-Narvâez E.A. et al., 2010).

Выявлены четкие взаимосвязи между увеличением толщины комплекса интима-медиа общей сонной артерии (КИМ ОСА), прогрессией атеросклероза и такими факторами риска ИБС, как курение, артериальная гипертензия, ожирение, изменения липидного состава крови даже у лиц молодого возраста (Oren A. et al., 2003; Poredos P., 2004; Kablak-Ziembicka A. et al., 2004; Lorenz M.W. et al.,

2007). Доказано, что увеличение толщины КИМ на 0,1 мм увеличивает риск развития ИМ на 15% (Lorenz M.W. et al., 2007) и ИБС (Burke G.L. et al., 1995).

Важная роль в регуляции метаболизма богатых ТГ липопротеинов и ХС ЛПВП принадлежит генам, входящим в состав генного кластера аполипопротеинов apoAl/apoCIII/apoAIV/apoAV (Groenendijk М. et al., 2001; Hamon S. et al., 2006; Henneman P. et al., 2007) и гену аполипопротеина E (apo E) (Hagberg J.M. et al., 2000; Zarkesh M. et al., 2012). Получены данные о связи полиморфных вариантов этих генов с увеличением риска развития гипертриглицеридемии (Pennacchio L. et al., 2002). Однако, влияние структурных изменений генов липидного метаболизма на риск развития ИМ в настоящее время не доказано (Hubacek J.A. et al., 2004; Dallongeville J.D. et al., 2006; Martinelli N. et al., 2007; Vaessen S. F. et al., 2009; Prochaska C.L. et al., 2010; Ding Y. et al., 2012;).

Одним из значимых факторов риска ИБС является ожирение (Lewis G.F. et al., 2002; Dagenais G.R. et al., 2005). Доказана связь структурных изменений гена (33-адренорецептора (РЗ-АР) с ожирением, инсулинорезистентностью, сахарным диабетом (СД) и артериальной гипертензией (AT) (Ке Нао et al., 2004; Gjesing А.Р. et al., 2008; Zhu L.Y. et al., 2010). В связи с этим можно предположить, что структурные изменения данного гена могут увеличивать и риск развития ИБС и ИМ. Однако, результаты немногочисленных работ, посвященных данной проблеме противоречивы (Stangl К. et al., 2001; Abu-Amero К.К., et al., 2005; Zafarmand M.H. et al., 2008).

Несмотря на большое количество исследований, посвященных изучению молекулярных основ ИБС, практически нет данных о комплексном клинико-генетическом обследовании больных, перенесших ИМ в молодом возрасте, то есть в возрасте до 45 лет. Чаще всего обследуются больные в возрасте от 50 до 75 лет. Кроме того, имеющиеся данные, касающиеся роли «кандидатных» генов в развитии ИБС и, в частности ИМ, достаточно противоречивы.

Цель исследования - выявить особенности липидного профиля и морфометрических показателей общей сонной артерии у мужчин, перенесших

инфаркт миокарда в возрасте до 45 лет - носителей различных генотипов генов ß3 -адренорецептора, аполипопротеинов CHI, AV и Е.

Задачи исследования:

1. Определить и сопоставить распределение генотипов генов ß3-адренорецептора и аполипопротеинов Е, CIII и AV у больных, перенесших инфаркт миокарда в возрасте до 45 лет, старше 60 лет и у здоровых мужчин.

2. Сопоставить показатели липидного спектра крови у больных ишемической болезнью сердца разного возраста и у здоровых мужчин -носителей различных генотипов генов ß3-адренорецептора и аполипопротеинов Е, CIII и AV.

3. Изучить уровни инсулина и С-пептида у больных ишемической болезнью сердца и здоровых мужчин - носителей различных генотипов гена ß3-адренорецептора.

4. Проанализировать морфометрические показатели общей сонной артерии у больных, перенесших инфаркт миокарда, и у здоровых мужчин - носителей различных генотипов генов ß3-адренорецептора и аполипопротеинов Е, CIII и AV.

5. Сравнить распределения генотипов генов ß3-адренорецептора и аполипопротеинов Е, CIII и AV у больных ишемической болезнью сердца с абдоминальным ожирением и без признаков ожирения.

6. На основании проведенного анализа выделить группы риска развития инфаркта миокарда у мужчин молодого возраста.

Научная новизна работы

Впервые изучено распределение W64W, W64R и R64R генотипов гена ß3-адренорецептора, S1S1, S1S2 и S2S2 генотипов гена аполипопротеина CHI,

генотипов гена аполипопротеина Е у мужчин, перенесших инфаркт миокарда в возрасте до 45 лет и старше 60 лет, а также у здоровых мужчин.

В результате проведенного комплексного обследования мужчин, перенесших инфаркт миокарда в молодом возрасте, установлено, что носительство 19"\У аллеля гена аполипопротеина АУ ассоциируется с увеличением риска развития инфаркта миокарда у мужчин молодого возраста в 5,4 раза.

У здоровых мужчин носительство 64Я аллеля гена рЗ-адренорецептора ассоциируется с более высокими уровнями холестерина липопротеинов очень низкой плотности и триглицеридов, а носительство 19\¥ аллеля гена аполипопротеина АУ - с более высокими значениями общего холестерина, холестерина липопротеинов низкой плотности и триглицеридов.

Выявлено, что у мужчин, перенесших инфаркт миокарда в возрасте старше 60 лет - носителей генотипа гена (33-адренорецептора и носителей е2еЗ

гена аполипопротеина Е, толщина комплекса интима-медиа общей сонной артерии больше, чем у носителей 64Я аллеля гена (33-адренорецептора, и носителей генотипов еЗеЗ и еЗв4 гена аполипопротеина Е.

Практическая значимость работы

На основании данных, полученных в проведенном исследовании, было установлено, что для мужчин, перенесших инфаркт миокарда в молодом возрасте с абдоминальным ожирением, характерны более высокие уровни инсулина сыворотки крови и тяжелые нарушения липидного обмена. Наличие абдоминального ожирения у мужчин ассоциируется с увеличением риска развития инфаркта миокарда в молодом возрасте в 2,3 раза. В связи с этим, своевременное лечение абдоминального ожирения позволит снизить риск развития инфаркта миокарда у мужчин молодого возраста. Носительство 19\¥ аллеля гена аполипопротеина АУ ассоциируется с увеличением риска развития инфаркта миокарда, что позволяет отнести мужчин молодого возраста -

носителей данного аллеля к группе риска развития инфаркта миокарда в молодом возрасте.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для мужчин, перенесших инфаркт миокарда в молодом возрасте, характерны выраженные нарушения липидного обмена. Носительство W64W, W64R, R64R генотипов гена рЗ-адренорецептора, S1S1, S1S2 и S2S2 генотипов гена аполипопротеина CIII не ассоциируется с этими нарушениями липидного обмена у мужчин, перенесших инфаркт миокарда в различном возрасте. У носителей е2еЗ генотипа гена аполипопротеина Е уровень холестерина липопротеинов низкой плотности ниже, чем у носителей других генотипов этого гена во всех группах обследованных.

2. Носительство 19W аллеля гена аполипопротеина AV увеличивает риск развития инфаркта миокарда у мужчин молодого возраста.

Личный вклад автора

Автором было запланировано и проведено клиническое обследование пациентов, перенесших инфаркт миокарда, и здоровых мужчин, статистическая обработка, анализ и обобщение полученных клинических и лабораторных данных.

Апробация работы и внедрение результатов исследования

Материалы выполненного исследования были представлены в виде докладов и обсуждены на I и II Российских конгрессах с международным участием "Молекулярные основы клинической медицины — возможное и реальное" (Санкт-Петербург, 2010, 2012).

Результаты исследования внедрены в лечебный и учебный процесс кафедры факультетской терапии с курсом эндокринологии и клиникой ГБОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова" Минздрава России, в лечебный процесс 1-го инфарктного отделения ФГБУ "Федеральный Центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова" Минздрава России.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 188 страницах и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 6 глав изложения собственных результатов исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 28 отечественных и 305 зарубежных источника, 6 рисунков и 78 таблиц.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Глава 1. Обзор литературы 1.1 Ишемическая болезнь сердца и факторы риска

Атеросклероз и его основные осложнения - инфаркт миокарда и инсульт, продолжают лидировать в структуре заболеваемости и смертности мужчин в промышленно развитых странах (Fox К. et al., 2006; Mathers C.D. et al., 2009; Degano LR. et al., 2013; Gößwald A. et al., 2013) и в России (Оганов Р.Г., Масленникова Г.Я., 2000; Садовникова И.И., Струтынский A.B., 2006). По данным Федеральной службы государственной статистики в 2008 году доля ССЗ в России составила 57,1% в общей структуре смертности. Многие авторы отмечают, что среди мужчин в возрасте до 45 лет за последние десятилетия отмечается рост заболеваемости ИБС и ИМ (Алмазов В.А. и соавт., 2001; Карпов Ю.А., Сорокин Е.В., 2005; Doughty М. et al., 2002; Anderson R.E. et al., 2008). Однако, мужчины пожилого возраста по-прежнему составляют большинство больных ИБС: почти три четверти случаев смерти от ИБС (80%) приходится на людей старше 65 лет (Сорокин Е.В. и соавт., 2003).

Во всех современных рекомендациях по профилактике ССЗ большое внимание уделяется выявлению и коррекции факторов риска ИБС, оценке вероятности развития осложнений и прогнозу ССЗ (Petersen S. et al., 2005; Rosendorff С. et al., 2007; Foody J.et al., 2013). Изучение факторов риска ССЗ было начато более 50 лет назад в знаменитом Фрамингемском исследовании, которое положило начало новой отрасли научного медицинского познания - клинической эпидемиологии и контролируемым исследованиям. Как показывают проводящиеся ныне во всем мире исследования, распространенность факторов риска заболеваний сердечно-сосудистой системы среди населения весьма высока. Основные факторы риска, способствующие развитию и прогрессированию атеросклероза и ИБС, подразделяются на корригируемые и некорригируемые.

К некорригируемым факторам риска (изменить которые невозможно) относят возраст, особенности строения коронарных артерий, мужской пол,

наследственность (в частности, наличие ранней ИБС у ближайших родственников), небольшую активность рецепторов ЛПНП (Доборджгинидзе JI.M. и соавт., 2000; Шилов A.M., Мельник М.В., 2004; Садовникова И.И., Стурынский А.В., 2006).

Среди корригируемых факторов риска выделяют средовые факторы (курение, гиподинамия, избыточная масса тела, несбалансированное питание), а также артериальную гипертензию, сахарный диабет, нарушения липидного обмена (Njolstad I. et al., 1996; Janssen I. et al., 2002; Clair C. et al., 2013; Xu D. et al., 2013; Incalcaterra E. et al., 2013). Большинство факторов риска взаимосвязаны и при одновременном наличии оказывают аддитивный эффект и резко увеличивают риск развития сердечно-сосудистой патологии (Оганов Р.Г., Масленникова Г.Я., 2000; Han T.S. et al., 2005; Lautt W.W., 2007; Ford E.S., 2013). Так, по данным J.M.