Автореферат и диссертация по медицине (14.01.05) на тему:Взаимосвязь полиморфизма гена ангиотензинпревращающего фермента с риском развития метаболического синдрома и сердечно-сосудистых заболеваний

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И.ПИРОГОВА» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ

,,пи с-,0->п На правах рукописи

ТЬУ 1 7

АКСЕНОВ Евгений Васильевич

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНА АНГИОТЕНЗИН ПРЕВРАЩАЮЩЕГО ФЕРМЕНТА С РИСКОМ РАЗВИТИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

14.01.05 - кардиология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель: академик РАМН доктор медицинский наук профессор Г.Е. Ройтберг

Москва-2013

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ......................................................................4

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................11

1.1. Ренин-ангиотензивная система и полиморфизм гена АПФ....................11

1.2. Полиморфизм гена АПФ и компоненты..........................................16

1.2.1. АПФ I/D полиморфизм и ИР/ГИ.............................................................16

1.2.2. АПФ I/D полиморфизм и артериальная гипертензия............................19

1.2.3. АПФ I/D полиморфизм и дислипидемия..............................................266

1.2.4. АПФ I/D полиморфизм и ожирение........................................................28

1.2.5. АПФ I/D полиморфизм и ИБС.................................................................30

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................33

3.1. Клинико-лабораторные методы исследований...................................33

3.1.1. Клинические методы исследования.........................................................33

3.1.2. Определение показателей углеводного обмена......................................34

3.1.3. Определение показателей липидного обмена.........................................36

3.2. Инструментальные методы исследований...............................................37

3.2.1. Высокоразрешающая ультрасонография.................................................37

3.2.2. Цветовое дуплексное сканирование внечерепных отделов каротидных артерий с целью измерения толщины комплекса интима-медиа общих сонных артерий.....................................................................................................................38

3.3. Молекулярно-генетическое исследование........................................40

3.3.1. Выделение ДНК из цельной венозной крови..........................................41

3.3.2. Амплификация, рестрикция и анализ полученных результатов...........41

3.4. Характеристика исследуемых больных............................................43

3.5. Статистические методы исследования.............................................47

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................48

3.1. УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН..............................................................48

3.1.1. Анализ показателей углеводного обмена у пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ при включении в исследование...........................................................................................................48

3.1.2. Анализ показателей углеводного обмена у пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ через 5 лет наблюдения.... 50

3.1.3. Анализ динамики показателей углеводного обмена в группах пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ через 5 лет наблюдения.............................................................................................................52

3.1.4. Динамика показателей инсулинорезистентности в группах пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ через 5 лет наблюдения.............................................................................................................54

3.2. ЛИПИДНЫЙ ПРОФИЛЬ.............................................................59

3.2.1. Анализ показателей липидного профиля у пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ при включении в исследование...........................................................................................................59

3.2.2. Анализ показателей липидного профиля у пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ через 5 лет наблюдения.... 60

3.2.3. Анализ динамики показателей липидного профиля в группах пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ.....................61

3.3. КЛИНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ...................................................67

3.3.1. Анализ клинических показателей МС у пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ при включении в исследование...........................................................................................................67

3.3.2. Анализ клинических показателей МС у пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ через 5 лет наблюдения.... 68

3.3.3. Анализ динамики клинических показателей МС в группах пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена АПФ.......................69

3.4. КЛИНИЧЕСКИЕ ИСХОДЫ.........................................................71

3.4.1. Формирование метаболического синдрома.............................................71

3.4.2. Оценка риска развития атеросклероза....................................................76

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ........................80

ВЫВОДЫ..........................................................................................89

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,„,,,,,,,,,„,,„,,,,91 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ............92

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АГ - артериальная гипертония

АД - артериальное давление

Апо-А1 - аполипопротеин Al

Апо-В - аполипопротеин В

АПФ - ангиотензин превращающий фермент

АТII - ангиотензин II

ATi - рецептор фермента ангиотензин 1

АТ2 - рецептор фермента ангиотензин 2

ВНОК - Всероссийское научное общество кардиологов

ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения

ВСА - внутренняя сонная артерия

ГИ - гиперинсулинемия

ДАД - диастолическое артериальное давление

ДИ - доверительный интервал

ДЛ - дислипидемия

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

иАПФ - ингибитор ангиотензинпревращающего ферменте

ИЛ-6 - цитокин интерлейкин 6

- инсулинорезистентность

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИМ - инфаркт миокарда

ИМТ - индекс массы тела

ИРИ - иммунореактивный инсулин

КА - коэффициент атерогенности

ККС - кенин - каллекриновая система

КТ - компьютерная томография

МРТ - магитно-резонансная томография

МС - метаболический синдром

НОМА-IR - модель оценки гомеостаза -инсулинорезистентность

НТГ - нарушение толерантности к глюкозе

OR - относительный риск

ОАО - открытое акционерное общество

ОБ - окружность бедер

ОКС - острая коронарная смерть

ОСА - общая сонная артерия

ОТ - окружность талии

ОТ/ОБ - коэффициент отношения окружности талии к окружности бедер

ОХ - общий холестерин

ПГГТ - пероральный глюкозотолерантный тест

ПЦР - полимеразная цепная реакция

РАС - ренин-ангиотензиновая система

САД - систолическое артериальное давление

сд - сахарный диабет

ссз - сердечно-сосудистые заболевания

тг - триглицериды

тким - толщина комплекса интима-медиа

УЗДГ - ультразвуковая допплерография

ФА - физическая активность

ФК - функциональный класс

ФНО-альфа - цитокин фактор некроза опухоли-альфа

ХС ЛПВП - холестерин липопротеидов высокой плотности

ХС ЛПНП - холестерин липопротеидов низкой плотности

ХС лпонп - холестерин липопротеидов очень низкой плотности

чсс - частота сердечных сокращений

БвШ. - Европейское общество изучения инсулинорезистентности

N0 - оксид азота

ош - отношение шансов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы:

Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в настоящее время неотделима от коррекции факторов риска. Их изучение позволило объединить большинство факторов риска в одно понятие - метаболический синдром (МС) [18, 13, 155]. Основным патогенетическим звеном МС являются инсулинорезистентность (ИР) и/или гиперинсулинемия (ГИ). Повышение уровня инсулина способствует активации симпатической нервной системы и запускает ренин-ангиотензивную систему (РАС) [125].

Главным эффектором РАС является ангиотензин II (АТ II), образование которого не возможно без ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) [103]. Количество АПФ в сыворотке крови человека генетически обусловлено [18, 105, 155]. В ряде экспериментальных и клинических исследований показано, что наличие Б-аллеля гена АПФ ассоциировано с повышением уровня АПФ [44, 126, 159].

Наиболее изученной представляется проблема взаимосвязи между полиморфизмом гена АПФ и повышением артериального давления, хотя результаты исследований для различных популяций неоднозначны [2, 27, 29, 44, 143, 158, 161].

Несмотря на то, что в большинстве работ выявлена ассоциация ББ-генотипа с нарушениями углеводного метаболизма и ИР, существуют и противоречивые мнения [20, 94]. Вместе с тем, что в отечественной литературе встречаются работы по изучению ассоциации различных аллелей и генотипов гена АПФ и проявлений метаболического синдрома, эти сведения остаются не достаточно полными [2, 20, 21, 27, 28, 29, 34, 35]. В связи с этим представляется актуальным продолжение российских исследований связи полиморфизма гена АПФ с риском развития клинически значимых нарушений углеводного и липидного обменов, ожирения и ССЗ. Изучение этого вопроса представляет большой научно-практический интерес, связанный с необходимостью выявления

лиц с повышенным генетическим риском развития МС и сопутствующих с ним осложнений.

Цель исследований: определение роли полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента в формировании клинико-лабораторных проявлений метаболического синдрома и развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Задачи исследований:

1. Установить частоту встречаемости аллелей и генотипов гена ангиотензин превращающего фермента у лиц без клинических проявлений метаболического синдрома.

2. Проанализировать 5-летнюю динамику клинических проявлений метаболического синдрома и оценить вероятность развития артериальной гипертензии с учетом полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента у пациентов изучаемой группы.

3. Оценить динамику показателей липидного обмена у мужчин и женщин без клинических проявлений метаболического синдрома с различными генотипами гена ангиотензин превращающего фермента за 5 лет наблюдения.

4. Охарактеризовать прогностическую значимость полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента и относительный риск развития клинически значимых нарушений углеводного обмена у пациентов изучаемой группы.

5. Сравнить частоту встречаемости компонентов метаболического синдрома и их сочетаний у пациентов изучаемой группы с различными аллелями гена ангиотензин превращающего фермента.

6. Оценить риск развития атеросклероза у пациентов, не имеющих клинических проявлений метаболического синдрома, в зависимости от полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента по толщине комплекса интима-медиа каротидных артерий.

Научная новизна:

Впервые на основании пяти лет наблюдения изучены характер и степень выраженности клинических и лабораторных проявлений метаболического синдрома в динамике среди пациентов с различными генотипами гена ангиотензин превращающего фермента. Показана ассоциация полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента с развитием метаболического синдрома и его компонентов.

Впервые в стране проведен анализ вероятности развития артериальной гипертензии у пациентов в зависимости от полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента. Установлено достоверное повышение риска развития артериальной гипертензии, требующей медикаментозной коррекции, в группе мужчин носителей Б-аллеля.

Впервые проведено проспективное исследование динамики показателей углеводного и липидного обмена у практически здоровых пациентов с различными генотипами и аллельными вариантами гена ангиотензин превращающего фермента. Через пять лет наблюдений обнаружены выраженные изменения показателей углеводного обмена у женщин и нарушения липидного обмена у мужчин при носительстве Б-аллеля. Практическая значимость:

Определение генотипов гена ангиотензин превращающего фермента может быть полезным в прогнозировании развития метаболического синдрома, артериальной гипертензии и раннего атеросклероза.

Выявление полиморфизма гена ангиотензин превращающего фермента может найти применение при разработке индивидуальных профилактических программ с учетом прогнозируемых осложнений метаболического синдрома. Основные положения, выносимые на защиту: 1. У лиц с полиморфным 1/Б вариантом гена ангиотензин превращающего фермента повышается риск развития клинических проявлений метаболического синдрома, включая абдоминальное ожирение и артериальную гипертензию.

2. Большинство носителей аллеля Б имеют латентную гиперинсулинемию. Пациенты с генотипом II обладают большей устойчивостью к развитию нарушений углеводного обмена, что обусловлено, вероятно, протективным действием аллеля I.

3. У мужчин Б-аллель предрасполагает к развитию атеросклероза вследствие дислипидемии.

Внедрение результатов работы в практику:

Результаты исследования внедрены в клиническую практику отделений клиники ОАО «Медицина». Материалы работы используются в учебном процессе для практических занятий и лекций со слушателями семинаров, аспирантами и клиническими ординаторами.

Личный вклад автора в разработку проблемы:

Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. В работах, выполненных в соавторстве, проведен анализ основных параметров, аналитическая и статистическая обработка результатов исследования, научное обоснование и обобщение полученных результатов. В ходе выполнения работы автором осуществлен подбор больных (92 человека), их ведение и наблюдение в течение 5 лет, заполнение амбулаторных карт, анализ результатов клинико-лабораторных исследований в динамике. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач и их реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах, их внедрения в практику.

Апробация работы:

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены 17 января 2013 года на совместной научно-практической конференции коллектива сотрудников кафедры терапии и семейной медицины ФУВ, кафедры госпитальной терапии ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава России и сотрудников отделений клиники ОАО «Медицина», а также доложены на Европейской региональной конференции семейных врачей во Флоренции (2006 г).

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы «Материал и методы исследования», 4 подглав результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка использованных источников. Диссертация изложена на 113 на страницах текста Times New Roman №14 (Microsoft Word), иллюстрирована 24 таблицами и 22 рисунками. Список литературы включает 188 источников, из которых 49 отечественных и 139 зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ренин-ангиотетивная система и полиморфизм гена АПФ

Реннн-ангиотензивная система имеет важное значение в регуляции ряда физиологических и патофизиологических состояний [4, 5, 122, 126]. По данным экспериментальных и клинических исследований активация РАС является одним из важных механизмов, лежащих в основе прогрессирования составляющих МС [27, 31]. Согласно определению Международной Федерации диабета МС представляет собой сочетание факторов риска развития атеросклероза [9, 18, 13, 46, 48, 78, 86, 135, 182]. Наиболее значимыми из них являются нарушения углеводного обмена, абдоминальное ожирение, артериальная гипертензия (АГ) и дислипидемия (ДЛ). Между этими компонентами существует тесная взаимосвязь. Установлено, что основным патогенетическим звеном МС являются инсулинорезистентность и гиперинсулинемия [16, 65, 128, 142].

Гиперинсулинемия способствует активации симпатической нервной системы, в результате возрастает сердечный выброс, стимулируется вазоконстрикция, а симпатическая стимуляция почек запускает РАС [144, 165].

Главным эффектором РАС является ангиотензин II, образование которого в большинстве случаев происходит при участии ангиотензин I превращающего фермента [75, 118, 126]. На первой стадии неактивный ангиотензиноген под воздействием ренина превращается в также неактивный ангиотензин I, который впоследствии под влиянием АПФ превращается в высокоактивный АТП [57, 154]. Все эти преобразования могут происходить не только в крови, но и в тканях [88]. Действие АТН опосредовано специфическими мембранными рецепторами -АТ] и АТ2. Наиболее изученные эффекты действия АТП связаны с активацией АТррецепторами (Рисунок 1).

Рисунок 1. Основные функции ренин-ангиотензивной системы (РАС)

Молекула АПФ содержит два высокогомологичных, но различающихся по ферментативной активности домена, которые, как предполагается, имеют разные функции. В организме обнаружены как природные субстраты, которые гидролизируются преимущественно одним из доменов, так и активные изоформы АПФ, состоящие только из одного домена [169].

Основная масса фермента находится в мембранно-связанном состоянии: он �