Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

АНАЛИЗ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА В РАЗВИТИИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ МОЗГА У ПАЦИЕНТОВ МОЛОДОГО И СРЕДНЕГО ВОЗРАСТА

Овсянникова А.Н. 1 Машин В.В. 1 Белова Л.А. 1 Саенко Ю.В. 1 Васицкий Н.Р. 1 Абрамова В.В. 1
1 ГОУ ВПО «Ульяновский государственный университет»
Проведен анализ генетических факторов риска острой ишемии мозга путем исследования полиморфизмов генов системы гемостаза, ассоциированных с повышенным риском развития тромбофилии у больных ишемическим инсультом молодого и среднего возраста. Для исследования были выбраны описанные в литературе полиморфизмы генов-кандидатов ишемического поражения головного мозга: мутация 20210G>A гена FII, мутация 1691G>A гена FV, мутация 10976G>A гена FVII, мутация – 455G>A гена FGB, мутация -675 5G>4G гена PAI-1, мутация 807C>T гена ITGA2, мутация 1565Т>С гена ITGB3. Установлено, что генетическая предрасположенность к тромбофилическим состояниям играет существенную роль в развитии ишемического инсульта у людей молодого и среднего возраста. Так, у каждого из обследованных нами пациентов с ишемическим инсультом указанных групп выявлен «мутантный» генотип хотя бы в одном из исследованных генов системы гемостаза. Анализ полученных результатов показал статистически значимое преобладание мутантных аллелей в генах FBG, PAI-1, ITGA2, ITGB3. Наиболее часто встречаемыми полиморфными вариантами исследованных генов в группе больных с ишемическим инсультом по сравнению с группой контроля являются следующие: генотип G/A гена F5 (Лейденская мутация), генотип G/A гена фибриногена, генотип 5G/4G гена-ингибитора активатора плазминогена.
тромбофилия
ишемический инсульт
факторы риска
гены-кандидаты
1. Варякин Ю.Я. Эпидемиологические аспекты профилактики нарушений мозгового кровообращения. Атмосфера. Нервные болезни, 2005; 2: 4-10.
2. Кобылина О.В., Гехт А.Б., Фаворова О.О., Гусев Е.И., Николаева Т.Я. Генетические аспекты ишемического инсульта // Инсульт, приложение к Журналу неврологии и психиатрии им. Корсакова. 2008. № 23. С. 49 – 55.
3. Котова Е.Ю. Основные эпидемиологические характеристики инсульта и дополнительные методы обследования больных инсультом в г. Ульяновске (по данным Регистра инсульта) / Е.Ю. Котова, В.В. Машин // Бюллетень сибирской медицины. 2008. № 5. Т.3:179.
4. Суслина З.А., Танашян М.М., Ионова В.Г., Ишемический инсульт: кровь, сосудистая стенка, антитромботическая терапия. М., 2005. 246с.
5. Танашян М.М., Хамидова З.М., Лагода О.В. Гемореологические характеристики у пациентов с прогрессирующим атеросклерозом магистральных артерий головы // Труды II-го Национального конгресса «Неотложные состояния в неврологии», Москва, 30 ноября – 1 декабря 2011 г. С. 232.
6. Alberts M.J. Secondary prevention of stroke and expanding role of the neurologist. Cerebrovascular Diseases, 2002; 13 (Suppl. 1): 12-16.
7. Brott T. et al. Measurements of acute cerebral infarction examination scale. Stroke, 1989; 20:964-690.
8. Goldstrein L.et al. Interrater reliability of the NIH Stroke Scale. Arch.Neurol., 1989; 46: 660-622.
Острые нарушения мозгового кровообращения являются важнейшей медико-социальной проблемой во всех экономически развитых странах, занимая лидирующие позиции по заболеваемости, смертности и инвалидизации населения во всем мире. По данным НИИ неврологии РАМН, ежегодно инсульт поражает около 6 млн человек в мире, в России - более 400 тысяч.  Основную часть этих случаев, как в нашей стране, так и в других развитых странах мира составляет ишемический инсульт.  Летальность в остром периоде инсульта в России достигает 35 %, увеличиваясь на 12-15 % к концу первого года после перенесенного инсульта [1]. Наряду с высокой смертностью нарушения мозгового кровообращения являются ведущей причиной инвалидизации у взрослых, обусловливая до 80 % частичной и до 10 % полной нетрудоспособности [8]. В последние годы отмечается рост распространенности заболеваний острыми нарушениями мозгового кровообращения, при этом увеличивается распространенность  инсульта, особенно среди лиц трудоспособного возраста - до 65 лет [3]. Таким образом, церебральный инсульт несет тяжелые моральные, социальные и экономические последствия.

Разработка и осуществление активных государственных стратегий в отношении охраны здоровья является перспективной задачей во многих странах мира, особенно в связи с прогнозируемым дальнейшим ростом заболеваемости инсультом [4]. В настоящее время установлено, что реальное снижение заболеваемости и смертности от инсульта возможно только в результате проведения научно обоснованной первичной и вторичной профилактики. Известно, что большинство ишемических инсультов относятся к мультифакторным заболеваниям, их развитие, клиническое течение и исход во многом обусловлены комплексным влиянием факторов внешней среды и наследственной предрасположенностью. В связи с этим исследования случаев ишемического инсульта и факторов риска его развития представляют несомненный научный и практический  интерес.

Одной из актуальных проблем современного здравоохранения является выяснение молекулярно-генетических основ развития сердечно-сосудистых заболеваний. В последние годы в связи с развитием методов молекулярной генетики интенсивно изучаются генетические факторы риска ишемического инсульта. При этом основным направлением генетических исследований является изучение ассоциаций генов-кандидатов с риском развития заболевания. В первую очередь это гены, продукты которых либо вовлечены в липидный гомеостаз, либо оперируют в системе свертывания крови, или влияют на физиологию стенки сосудов. В основе развития  ишемического инсульта  лежат два  основных процесса - атеросклероз и тромбоз церебральных  артерий [5]. При этом следует обратить внимание на тот факт, что атеросклеротические изменения сосудов более характерны для лиц пожилого возраста, у молодых пациентов больший вклад в формирование патологии вносят нарушения в системе коагуляции, приводящие к повышенному тромбообразованию [2].

Исходя из вышеизложенного,  следует подчеркнуть, что  полиморфизм генов системы гемостаза играет существенную роль  в  этиологии ишемического инсульта. Обнаружение биохимических  или генетических маркеров тромбофилических состояний позволяет значительно повысить возможности проведения адекватного патогенетического лечения  и профилактики острых нарушений мозгового кровообращения, прежде всего у лиц молодого трудоспособного возраста, что имеет важное медицинское и социальное значение.

Цель исследования: анализ генетических факторов риска острой ишемии мозга путем исследования мутаций в генах системы гемостаза у больных ИИ молодого и среднего возраста.

Материалы и методы

Обследовано 108 больных  в остром периоде ишемического инсульта в возрасте от 23 до 60 лет включительно, находящихся на  лечении в неврологическом отделении для больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения Государственного учреждения здравоохранения Центральной Клинической  Медико-санитарной части города Ульяновска с 2012 по 2014 г.  В числе обследованных было  42  женщины (38,9 %) и  66 мужчин (61,1 %). Средний возраст обследуемых  пациентов составил 55,65 ± 7,43. В группе женщин средний возраст 56,12 ± 6,02, в группе мужчин 55,32 ± 8,32.

Все больные подверглись тщательному клинико-инструментальному обследованию, включающему в себя физикальное обследование, исследование соматического и неврологического статусов, лабораторную и  клинико-инструментальную диагностику.

Оценка степени тяжести ишемического инсульта проводилась с использованием шкалы  тяжести инсульта  Национальных институтов здоровья США (the National Institutes of Health Stroke Scale-NIHSS) с интерпретацией результатов данной шкалы по критериям  L.B. Goldstein et al. [7].

Диагноз ишемического инсульта у всех пациентов подтверждался методом нейровизуализации (всем пациентам проводилась КТ головного мозга в первые 24 часа от  момента развития симптомов).

Группу контроля составили 60 практически здоровых людей славянской популяции,  не имеющих цереброваскулярной патологии,  по полу и возрасту сопоставимых с группой обследованных больных.

Молекулярно-генетическое исследование проводилось в лаборатории НИИ Ульяновского государственного университета. Экстракция геномной ДНК проводилась из лейкоцитов замороженной венозной крови с использованием набора Ампли Прайм ДНК-сорб-АМ. Генетические полиморфизмы определяли с использованием комплекта реагентов для определения генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития тромбофилии методом ПЦР в режиме реального времени «КардиоГенетикка Тромбофилия» (ДНК-Технология). ПЦР проводили на ДНК-амплификаторе в реальном времени CFX96.

Проводился анализ полиморфизмов генов, кодирующих белки системы свертывания крови и гемостаза. Для исследования нами были выбраны описанные в литературе мутации генов-кандидатов ишемического поражения головного мозга: мутация 20210G>A гена FII, мутация 1691G>A гена FV, мутация 10976G>A гена FVII, мутация -455G>A гена FGB, мутация -675 5G>4G гена PAI-1,  мутация 807C>T гена ITGA2, мутация 1565Т>С гена ITGB3.

Результаты и обсуждения                                                                                        

При анализе распределения полиморфных вариантов исследуемых генов системы гемостаза   в группе обследованных  больных  с ишемическим  инсультом было выявлено статистически значимое преобладание мутантных аллелей в генах FBG, PAI-1, ITGA2, ITGB3 по сравнению с генами F2,F5,F7. При этом  достоверных различий по частоте встречаемости мутантных аллелей в генах FBG, PAI-1, ITGA2, ITGB3 выявлено не было (р>0,05).

Мутация G1691A (Лейденская) в гене V фактора свертывания крови. Функция коагуляционного фактора V заключается в активизации реакции образования тромбина из протромбина. Полиморфизм (1691 G> A) гена F5 обусловлен заменой нуклеотидного основания гуанина (G) на аденин (A) в положении 1691, что приводит к аминокислотной замене аргинина на глутамин в позиции 506. Замена аминокислоты придает устойчивость активной форме фактора Лейдена к расщепляющему действию регулирующего фермента, что приводит к гиперкоагуляции крови. Носители варианта А обладают повышенной склонностью к развитию сосудистых тромбозов, являющихся фактором риска венозных и артериальных тромбоэмболий, инфаркта миокарда и инсульта. Гетерозиготными носителями Лейденской мутации являются 4-6 % европейского населения, причем риск тромбообразования увеличивается в 3-7 раз при гетерозиготном и в 80 раз при гомозиготном носительстве.

При анализе Лейденской мутации (G1691A) были выявлены статистически значимые различия в  общем распределении наблюдаемых генотипов между группой больных с ИИ и контрольной группой. При сопоставлении частот отдельных генотипов нами установлено, что гетерозиготное носительство Лейденской мутации (генотип G/A) достоверно чаще встречается в группе больных с ИИ-50 %, по сравнению с контрольной группой - 16,7 % (р=0,0293).

Мутация G10976A в гене VII фактора свертывания крови. Ген F7 кодирует фактор свертывания крови VII (проконвертин, F7) - К-витамин зависимый профермент, продуцирующийся в печени. Основной физиологической ролью F7 является активация фактора свертывания крови Х (F10). Изменения в гене F7 в большинстве случаев имеют протективный эффект относительно риска развития тромбоэмболии. Замена гуанина (G) на аденин (А) в позиции 10976 (генетический маркер G10976A) приводит к изменению биохимических свойств фактора VII, в котором происходит замена аминокислоты аргинин на глутамин. Снижение активности F7 в результате замены способствует уменьшению тромбообразования. Генотип А/А является причиной снижения активности фермента F7 на 72 %, по сравнению с диким типом (генотип G/G).

При сравнении наблюдаемых частот генотипов гена протромбина (F7) в группе больных и группе контроля были выявлены статистически значимые различия в общем распределении генотипов. При сопоставлении частот отдельных генотипов выявлено статистически значимое преобладание генотипа G/G в группе контроля по сравнению с группой больных ИИ. Так, в группе контроля генотип G/G был выявлен у всех обследованных лиц-100%, тогда как в группе больных ИИ данный генотип встречался у 58,2 % больных (p=0,0001). В то же время выявлены статистически значимые различия по частоте встречаемости гетерозиготного носительства G10976A в гене протромбина (мутантный генотип G/A). В группе больных с ИИ данный генотип был выявлен у 33,3 % больных, тогда как в контрольной группе ни у кого из обследованных данная мутация не выявлена (p=0,0203). Гомозиготный мутантный генотип А/А, ассоциированный со снижением риска тромбообразования, встречался в группе больных с ИИ у 8,3 % больных, тогда как в контрольной группе ни у кого из обследованных данный генотип не выявлен. Но различия между группами не достигают уровня статистической значимости (р>0,05).

Мутация G455A в гене фибриногена. Ген фибриногена кодирует аминокислотную последовательность бета-цепи фибриногена, который  одно из главных мест в свертывающей системе крови. Полиморфизм -148C>T гена фибриногена представляет собой нуклеотидную замену цитозина(С) на тимин (Т) в промоторном участке гена. Данный полиморфизм  сопровождается повышенной экспрессией гена, что приводит к увеличению содержания фибриногена в крови и повышает вероятность образования тромбов, что способствует увеличению риска  тромбоза мозговых сосудов. При анализе мутации G455A гена фибриногена нами были выявлены статистически значимые различия в общем распределении наблюдаемых генотипов между группой больных с ИИ и группой контроля. При сопоставлении частот отдельных генотипов установлено, что в группе больных с ИИ по сравнению с группой контроля достоверно чаще встречается гетерозиготное носительство (мутантный генотип G/A) - у 55,6 % больных, в группе контроля данный генотип выявлен у 33,3 % обследованных лиц (р=0,0394). Гомозиготный мутантный аллель А/А был выявлен только в группе больных с ИИ и встречался у 5,5 % обследованных больных, тогда как в группе контроля ни у кого из обследованных данная мутация не выявлена. Различия между группой  больных и группой контроля в распределении мутантного генотипа A/A статистически не значимы (р>0,05).

Мутация 5G(-675)4G в гене SERPINE1(PAI-1). Ген SERPINE1 кодирует белок - эндотелиальный ингибитор активатора плазминогена-1 (ИАП-1), принадлежащий семейству серпинов. Белок ИАП-1 ингибирует  работу тканевого активатора плазминогена и урокиназы, которые в свою очередь активируют переход плазминогена в плазмин, расщепляющий фибрин тромбов. Таким образом, SERPINE1 негативно воздействует на фибринолиз и препятствует растворению тромбов, что повышает риск сосудистых осложнений, различных тромбоэмболий. Полиморфизм 5G(-675)4G проявляется в изменении количества повторов гуанина (G) в  промоторной (регуляторной) области гена. Гомозиготная мутация 4G/4G полиморфизма - 675 4G/5G является фактором риска для развития тромбозов, инфаркта миокарда, ишемического инсульта.   Распространенность гомозиготной формы 4G/4G в европейских популяциях составляет 5-8 %.  При анализе мутации 5G(-675)4G в  гене ингибитора активатора плазминогена были выявлены статистически значимые различия в  общем распределении наблюдаемых частот генотипов между группой больных с ИИ и группой популяционного контроля. При сопоставлении частот отдельных генотипов установлено, что гетерозиготное носительство 5G(-675)4G, а именно генотип 5G/4G достоверно часто встречался в группе больных с ИИ-63,9 % по сравнению с группой контроля 33,3 % (р=0,0078). Гомозиготный мутантный генотип 4G/4G, ассоциированный с наибольшим риском тромбообразования, встречался у 2,7 % больных с ИИ, тогда как в группе контроля ни у кого из обследованных данный генотип не выявлен. Данные различия между группами по частоте встречаемости генотипа 4G/4G статистически не значимы (р=0,29). Также было установлено, что носители «нейтрального» генотипа 5G/5G достоверно чаще встречаются в группе контроля - у 66,7 % больных, по сравнению с группой больных ИИ 33,3 % обследованных больных.

Мутация С807Т в гене ITGA2. Ген ITGA2 кодирует белок-альфа-2-мембранный гликопротеин, известный как GPIa, экспрессирующийся на мембранах различных клеток. Полиморфизм С807Т  представляет собой нуклеотидную замену цитозина (С) на тимин (Т)  в позиции 807. Наличие Т-аллеля ассоциируется с увеличением скорости адгезии тромбоцитов, что может являться фактором риска тромбофилии. При анализе полиморфизма С807Т гена ITGA2 статистически значимых различий в общем распределении наблюдаемых частот генотипов между группой больных с ИИ и группой контроля не выявлено. При сопоставлении частот отдельных генотипов установлено, что «нейтральный» генотип С/С встречается с одинаковой частотой как в группе больных с ИИ, так и в группе контроля, по 33,3 % обследованных. Статистически значимых различий между группами больных и контроля в распределении «мутантных» генотипов С/Т и Т/Т нами также  выявлено не было.

Мутация Т1565С в гене ITGВ3. Ген ITGB3 кодирует белок интегрин бета-3 (ITGB3) -мембранный гликопротеин, известный как тромбоцитарный гликопротеин IIIа. На мембране тромбоцитов GPIIIa образует комплекс с GPIIb, представляющий собой тромбоцитарный рецептор фибриногена. Полиморфизм Т1565С обусловлен  заменой тимина (Т) на цитозин (С) в позиции 1565. В результате такой замены меняются биохимические свойства белка GPIIIa, в котором аминокислота лейцин замещается на пролин в позиции 59 (Leu59Pro). Тромбоциты носителей С аллеля имеют повышенную склонность к агрегации, что может являться увеличением риска тромбообразования, приводящего к сердечно-сосудистой патологии. При анализе полиморфизма Т1565С в гене ITGВ3 выявлены статистически значимые различия в общем распределении наблюдаемых частот генотипов между группой больных с ИИ и группой популяционного контроля. При сопоставлении частот отдельных генотипов установлено, что гомозиготное носительство «нейтрального» генотипа ТТ отмечается у 36,1 % больных с ИИ, тогда как в контрольной группе ни у кого из обследованных лиц данный генотип не выявлен (р=0,0147). В то же время «мутантный» гетерозиготный аллель С/Т достоверно чаще встречался в группе контроля - у 66,7 % обследованных лиц, по сравнению с группой больных ИИ- 33,3 % (р=0,0021). Статистически значимых различий между группами в распределении мутантного генотипа  С/С выявлено не было.

Таким образом, анализируя полученные результаты, можно отметить следующее:

  1. Генетическая предрасположенность к тромбофилическим состояниям  играет существенную роль в развитии острой ишемии мозга у пациентов молодого и среднего возраста. Так, у каждого из обследованных нами пациентов  с ИИ указанных групп  выявлен «мутантный» генотип хотя бы в одном из исследованных генов системы гемостаза.
  2. Наиболее часто встречаемыми полиморфными вариантами исследованных генов системы гемостаза в группе больных с ИИ по сравнению с контрольной группой являются следующие: генотип G/A гена F5 (Лейденская мутация); генотип G/A гена фибриногена, генотип 5G/4G гена-ингибитора активатора плазминогена. 
  3. Полиморфные варианты гена F7 (G/A, A/A), имеющие протективный эффект относительно риска развития тромбоэмболии,  были выявлены  только в группе больных с ИИ.

Рецензенты:

Машин В.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой неврологии, нейрохирургии, физиотерапии и ЛФК ИМЭиФК  ГОУ ВПО УлГУ, г. Ульяновск.

Белова Л.А., д.м.н., профессор кафедры неврологии, нейрохирургии, физиотерапии и ЛФК  ИМЭиФК  ГОУ ВПО УлГУ, г. Ульяновск.


Библиографическая ссылка

Овсянникова А.Н., Машин В.В., Белова Л.А., Саенко Ю.В., Васицкий Н.Р., Абрамова В.В. АНАЛИЗ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА В РАЗВИТИИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ МОЗГА У ПАЦИЕНТОВ МОЛОДОГО И СРЕДНЕГО ВОЗРАСТА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15017 (дата обращения: 10.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074