Діагностичне і прогностичне значення поліморфізму гена ендотеліну–1, рівнів вазоактивних пептидів та відповідних дерматогліфічних показників у чоловіків, хворих на гіпертонічну хворобу

Можна виділити принаймні кілька механізмів, за допомогою яких ЕТ-1 погіршує перебіг ХСН. Так, відомо, що ЕТ-1 здатний надавати безпосередню токсичну дію на серцевий м'яз і приводити до розвитку і прогресування ХСН. ЕТ-1 може потенціювати мітотичний вплив інших факторів на серцевий м'яз, а також індукувати розвиток вентрикулярних аритмій. Крім того, експресія рецепторів ЕТ-1 в серці здатна викликати ексцентричну ГЛШ. Не виключена можливість того, що порушення ендотелійзалежної вазодилятації можуть бути обумовлені десенсибілізацією рецепторів ендотеліну типу В [57].

У роботі Н. В.Карсанова показано, що при ХСН I функціонального класу (ФК) по NYHA на тлі миготливої аритмії вміст ЕТ-1 підвищується на 47 %, при II ФК - на 82 %, при III ФК - на 165 %, а при IV - на 288 % щодо нормальних значень[38].

Т. І. Магдаліцпродемонструвала, щоХСН на тлі ІХС характеризується прогресуючим збільшенням вмісту ЕТ-1 в периферичній венозній крові, ступінь якого максимальна при IV ФК ХСН. Інгібітори дії РААС - еналаприл і лозартан, зменшують вміст ЕТ-1 в крові, при чому еналаприл володіє більш вираженим ендотелінзнижуючою дією. Зниження вмісту ЕТ-1 в крові хворих з серцево-судинними захворюваннями під впливом інгібіторів дії РААС ще раз підтверджує тісний взаємозв'язок між РААС та ЕТ-1 [54].

У людей літнього віку є початкова «скомпроментованість» нейроімуноендокринних взаємин. Так, при рівні ET-1 у людей середнього віку (40-60) років) без ХСН в межах 7,2 пмоль/мл, його рівень у літніх хворих без ХСН (60-74) років) достовірно вище і знаходиться в межах 10,2 пмоль/мл. У літньому віці механізми розвитку дисфункції ендотелію реалізуються в більшій мірі, ніж в середньому віці. Якщо у віці (40-60) років процеси початку ХСН і ендотеліального дисбалансу практично збігаються за часом і взаємообтяжують один одного в рівній мірі, то в літньому віці порушення функції ендотелію виявляється ще до клінічних проявів захворювання. Однак, при важких ступенях ХСН функція ендотелію порушена в рівній мірі у хворих різного віку [9].

Таким чином, більшість дослідників засвідчують вагомість визначення плазмової концентрації ЕТ-1 як можливого маркера серцево-судинних подій. Не меншу зацікавленість може викликати ймовірність генетичного контролю рівня ЕТ-1.

Ген ЕТ-1, що кодує ЕТ-1, знаходиться на хромосомі 6p23-24. Вивчався вплив однонуклеотидного поліморфізма цього гена, що призводить до заміни амінокислоти лізину (Lys) на аспарагін (Asn) в положенні 198 поліпептидного ланцюга (G > Т), на розвиток ЕГ та її ускладнень[34, 56, 131].

Е. М. Березикова показала, що у чоловіків і жінок (змішана група) з ХСН на тлі ІХС, жителів Росії (м. Томськ, м. Новосибірськ, Росія), носіїв генотипу Asn/Asn поліморфного локусу гена Lys198Asn ЕТ-1 виявлено підвищений рівень експресії пептиду в порівнянні з носіями генотипу Lys/Lys (0,33 ± 0,2) фмоль/мл і (0,23 ± 0,2) фмоль/мл відповідно, р<0,05). У носіїв генотипу Lys/Asn рівень експресії ЕТ-1 носив проміжний характер, однак достовірних відмінностей від носіїв генотипів Asn/Asn і Lys/Lys не виявлено. Отже, для носіїв алелі Asn характерний більш високий рівень ЕТ-1 в плазмі, в той час як генотип Lys/Lys асоційований з найменшим рівнем пептиду [6].

У осіб молодого віку чоловічої і жіночої статі особливо з ГХ, нейро-циркуляторною дистонією по кардіальному, гіпотонічному та гіпертонічному типу, що проживають в м. Самарі (Росія) мутація гена Lys198Asn ЕТ-1 приводить до підвищення АТ[34].

Е. В. Щеглова (м. Владикавказ, Росія)продемонструвала, що хворі з варіантом Lys/Lys гена ЕТ-1 частіше мають надлишкову масу тіла, а носії алеля Asn - порівняно більш високий, ніж у пацієнтів гомозиготних по алелю Lys, рівень ЕТ-1 в плазмі крові. В той же час, не встановлено впливу маркера Lysl98Asn гена ЕТ-1 на прогноз у пацієнтів з ІХС після гострого коронарного синдрому [91].

У роботі Л. О. Мінушкіної (м. Москва) при аналізі асоціації поліморфізму гена ЕТ-1 з тяжкістю АГ в групі хворих з обтяженим сімейним анамнезом було виявлено, що більш високий рівень АТ, що відповідає АГ 3 ступеня, був асоційований з носійством алелі Asn поліморфного маркера Lys198Asn гена ЕТ-1, генотип Lys/Lys - був захисним.При дослідженні зв'язків поліморфізму гена ЕТ-1 зі стадією ГХ - частота генотипів достовірно не відрізнялась. У хворих на ГХ - жителів Якутії відзначена велика частота носійства генотипу Lys/Lys (74,3 %) гена ЕТ-1 у порівнянні з хворими ГХ - жителями м. Москви (46,1 %) [56].

В іншій науковій роботі були отримані подібні результати- у досліджуваній групі якутських хворих з ГХ відзначена велика частота носійства генотипу Lys/Lys гена ЕТ-1 у порівнянні з хворими ГХ - жителями м. Москви. Серед хворих ГХ якутів - носіїв генотипу Lys/Asn і Asn/Asn поліморфного маркера Lys198Asn гена ЕТ-1 - достовірно вищий рівень варіабельності нічного ДАТ. Генотип Lys/Lys асоційований з діастолічною дисфункцією ЛШ I типу (порушення релаксації міокарда ЛШ) [62].

У казахській популяції результати аналізу частоти розподілу варіантів гена ЕТ-1 показали, що генотип Lys/Lys у пацієнтів з ГХ зустрічається в 1,3 разів менше, ніж у групі контролю. Гетерозиготний варіант Lys/Asn однаково часто зустрічається у хворих з ЕГ та у контрольній групі. Генотип Asn/Asn був ідентифікований лише у пацієнтів з ГХ [131].

Досліджено, що у осіб з надмірною масою тіла (ІМТ ?26 кг/м2), що є носіями алелі Asn спостерігається високий АТ в порівнянні з гомозиготами Lys/Lys. Окрім того, у пацієнтів з надлишковою вагою та генотипами Asn/Asn, Lys/Asn рівень АТ достовірно вищий ніж у пацієнтів з ІМТ < 26 кг/м2. Тобто, автори роблять висновок, що алель Asn асоціюється с високим АТ лише у пацієнтів з ожирінням [187]. Подібне дослідження було проведено і в японській популяції, де показано, що у пацієнтів з ІМТ ?25 кг/м2, що є носіями алелі Asn (Asn/Asn, Lys/Asn) рівень АТ був на 1,8 мм рт.ст вище ніж у пацієнтів з ожирінням та генотипом Lys/Lys [100].

С. Tanaka та співавт. показали на культурах клітин, що поліморфізм Lys198Asn не впливає на рівень ЕТ-1, що міститься в клітинному супернатанті і його попередників, але вміст пептиду в крові хворих з гіпертензією, що мають генотип Asn/Asn, мав тенденцію до підвищення, ніж у хворих з генотипом Lys/Lys, проте вірогідної різниці не виявлено [185].

У Великобританії при дослідженні нормотензивних юнаків були отримані наступні результати, так, носії алелі Asn у спокої мали нормальний АТ, однак при емоційному стресі (відеоігри, холод на передпліччя) в них спостерігалось підвищення ДАТ, в основному у пацієнтів з ожирінням. Окрім того показано, що у носіїв алелі Asn, що мають нижчий вихідний соціально-економічний статус достовірно вищий САТ при грі у відеоігри [190].

Отже, питання ролі поліморфізму гена ЕТ-1 і його відповідних плазмових концентрацій, як стимулятора ЕД при ГХ досі залишається маловивченим, ав межах України він взагалі не вивчався. Слід відмітити, що більшість дослідників визначають поліморфні варіанти гена ЕТ-1 у змішаних по статі групах, однак вже відомі роботи про статеві відмінності рівнів ЕТ-1, що теж стало поштовхом до формування одностатевої групи дослідження в даній науковій роботі.

Не менш важливим, ніж можливий генетичний контроль концентрації ЕТ-1 у практично здорових осіб, ГХ та ХСН, є концентрація прямого антагоніста цього пептиду - СНП. Останній може певною мірою по різному змінюватись в залежності від рівнів ЕТ-1 при носійстві його окремих генів в нормі і при серцево-судинних захворюваннях (ССЗ).

Про роль СНП в серцево-судинній фізіології та патології відомонебагато, хоча він був виділений ще в 1990 р. Основним джерелом експресії гена CНП є структури головного мозку, хоча високі концентрації пептиду виявлені в хондроцитах і цитокінпродукуючих клітинах ендотелію. Пептид не має накопичувальних гранул в тканинах, тому для його вивільнення необхідні експресія і синтез CНП de novo [30]. Клітинний процесинг CНП починається з транскрипції гена СНП [1]. Далі йде синтез пре-проСНП і його переміщення в ендоплазматичну сітку і комплекс Гольджі, в яких формується про-CНП. Про-CНП виявляється у людини в кістках, мозку, ендотелії судин і в серці. Початковий протеоліз про-CНП здійснює фурин, при подальшому розщепленні ферментами формується дві форми фізіологічно активного CНП, що складаються з 53 і 22 амінокислот [170]. Різні форми фізіологічно активного СНП (CНП-53 і CНП-22), ймовірно, виконують різні функції. CНП-53 виявляється у високих концентраціях в гомогенаті мозку [189], в ендотеліальних клітинах судин і серця, у той час як СНП-22 переважає у людини в плазмі крові [181] і в цереброспінальній рідині [188]. Біологічні ефекти СНП зв'язують переважно з останньою формою. Пептид у такій формі знаходять у міокарді обох передсердь та шлуночків.Як і інші натрійуретичні пептиди (НУП), СНП має 17-членну кільцеву структуру, яка замикається дисульфідним зв'язком, що потрібно для з'єднання пептиду з натрійуретичними рецепторамиза типом ліганд-рецепторної взаємодії (лігандом є пептид). Існують 3 типи рецепторів (трансмембранних білків) НУП: NPR-А, NPR-B і NPR-C.Передсердний натрійуретичний пептид (ПНП) і мозковий натрійуретичний пептид (МНП) зв'язуються з рецепторами ПНП (NPR-A) і знімають блокаду внутрішньоклітинної гуанілатциклази, в результаті цього і утворюється цГМФ, дія якої опосередковує натрійурез, вазодилятацію, зниження секреції реніну, антимітогенез - пригнічення зростання мезангіальних клітин, судинних ГМК, серцевих фібробластів і ендотеліальних клітин. СНП, зв'язуючись з рецепторами МНП (NPR-B), не викликає помітного натрійуретичного та діуретичного ефекту, але через дію гуанілатциклази і цГМФ надає вазодилятуючу дію і пригнічує ріст ГМК судин, модулюючи їх фенотип. Все це розглядається як паракринна форма регуляції. А С-рецептори є кліренс-рецепторами для НУП. Рецепторні структури широко представлені практично в усіх тканинах організму людини. Особливо висока їх експресія спостерігається у нирках, серці, ендотелії судин, клітинах гладеньких м'язів. Наявність великої кількості рецепторів в судинних ГМК, прилеглих безпосередньо до ендотеліальних клітин, дозволяє припускати, що СНП проявляє свою дію утворюючись локально в судинній стінці, а не надходячи з циркулюючої крові [170].

У культурі ендотеліальних клітин секрецію CНП підвищують трансформуючий фактор росту, туморонекротичний фактор, інтерлейкін I. Натомість інсулін пригнічує синтез СНП [122,182]. Напівперіод життя в плазмі крові CНП становить 2,6 хв. Елімінація СНП з кровообігу здійснюється за допомогою двох механізмів. Перший - ендоцитоз з лізосомальною деградацією, модульований через NPR-C. Другий - за допомогою ферменту нейтральної ендопептидази. Нормальна концентрація в плазмі крові CНП становить 1,4-1,9 пмоль/мл [143].

In vitro у культурі клітин судинної стінки виявлена антипроліферативна активність СНП. Проведені дослідження показали, що СНП знижує секрецію ЕТ-1, експресію гена гіпертрофії, гальмує обумовлене ЕТ-1 підвищення внутрішньоклітинної концентрації Са2+ та гіпертрофію кардіоміоцитів через циклічний гуанозинмонофосфат - залежний шлях. В свою чергу, висока концентрація ЕТ-1 гальмує активність СНП через протеїнкіназа-С залежний та Са2+ залежний механізми. Таким чином, СНП та ЕТ-1 виступають як протидіючі фактори [74,115,116].

Представлені і інші докази важливої ролі пептиду у регуляції судинного тонусу та проліферації складових судинної стінки. Так, у дослідженні іn vitro встановлений виражений вазодилятуючий ефект СНП с переважним впливом на артерії [134,196]. Цікаво, що релаксаційний вплив пептиду реалізувався і у випадку інтактного ендотелію. Крім місцевих судинних ефектів, СНП бере певну участь у регуляції системної гемодинаміки, зокрема, шляхом блокування секреції альдостерону та реніну [142]. Взаємодія з РААС підтверджена у експерименті із застосуванням інгібіторів ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ) та антагоністів рецепторів до АТ-ІІ у пацюків з АГ та ХСН. Встановлено, що у разі медикаментозного блокування РААС рівень пептиду суттєво зростає. Отримані in vitro дані підтверджені в експериментах на тваринах. У дослідженні з екзогенним введенням синтетичного пептиду доведено його вазоактивні властивості, гіпотензивну дію за рахунок зниження серцевого викиду. У разі введення СНП у високій концентрації спостерігалося значне зниження тиску у правому передсерді та легеневій артерії піддослідних тварин [175]. Крім того, суттєво зростали швидкість клубочкової фільтрації та екскреція натрію, що підтвердило натрійуретичні властивості пептиду. Зростання плазмової концентрації СНП було зафіксовано у експериментальних дослідженнях з моделюванням ХСН [124,125,152]. Встановлено також, що плазмова концентрація пептиду не корелює з ехокардіографічними показниками стану систолічної функції ЛШ. Загалом, автори схильні розглядати СНП не тільки як маркер прогнозу, але йстадії перебігу ХСН [124,127]. Разом з тим, у низці робіт показано, що плазмова концентрація пептиду у хворих як з хронічною, так і з гострою серцевою недостатністю достовірно не відрізняється від такої у практично здорових осіб. Проте, спостерігається суттєве зростання екскреції СНП з сечею [103]. Автори пояснюють такий феномен швидким розпадом пептиду та неможливістю, у зв'язку з цим, встановити істинний його рівень у крові хворих.

У ряді робіт підтверджено зростання рівня СНП у плазмі крові хворих з АГ. Так, у роботіН. В. Поліводи серед запоріжськихпацієнтів з ГХ спостерігають істотне порушення метаболізму НУП, що характеризується підвищенням продукції натрійуретичного пептиду типу С, що проявляється вираженим збільшенням вмісту СНП в плазмі крові та є значимим чинником розвитку гіпертрофії артеріальної стінки в артеріях м'язового типу [66].

Подібні результати були підтверджені і у донеччан хворих на ГХ, де також отримані кількісні порушення обміну НУП, які проявляються збільшенням вмісту в плазмі крові СНП - на 75,66 %. Згідно дослідження, суттєву роль у патологічних змінах структурно-функціонального стану артеріальних та венозних судин при ГХ, за даними кореляційного та регресійного аналізів, відіграє порушення метаболізму натрійуретичного пептиду типу С. Антигіпертензивна терапія еналаприлом у хворих на ГХ супроводжується не тільки суттєвим зменшенням гіпертрофії міокарда ЛШ, гіпертрофії артеріальних судин та зворотним розвитком ендотеліальної дисфункції і порушень венозної гемодинаміки, але й істотним зменшенням продукування СНП - на 34,75 % [11].

На території Вінницької області визначались рівні СНП у плазмі крові чоловіків з ГХ І, ІІ стадії та у жінок з ГХ І, ІІ та ІІІ стадії (які перенесли МІ або ІМ). Визначено, що у пацієнтів з ГХ обох статей плазмовий рівень СНП достовірно вище ніж у практично здорових осіб відповідної статі (р<0,05). Встановлено, що у чоловіків рівень СНП достовірно найвищий при ГХ ІІ ст., а у жінок при ГХ ІІІ ст., що може свідчити про більш глибокі морфо-функціональні зміни ендотелію судин при важчому перебігу ЕГ. При визначенні плазмових рівнів СНП у пацієнток постменопаузного віку, які хворіють на ГХ І, ІІ та ІІІ стадій (що ускладнена ХСН ІІ Аст.), встановлено достовірно найвищу концентрацію вищевказаного пептиду у пацієнтів з ГХ та ХСН ІІ А стадії зі зниженою ФВ ЛШ [73]. Окрім того, жінки-носії генотипів АС та СС гена АТ1-R мають вірогідно більший рівень СНП в порівнянні з гомозиготами по алелі А [14,79,85].Встановлено, що при будь-якому варіанті перебігу ГХ (ГХ ІІ ст. та ГХ, що ускладнена МІ) величина коефіцієнту СНП/ЕТ-1 була меншою, ніж у контрольній групі, що може відображати наявність дисбалансу в концентраціях вазодилятатора СНП та вазоконстриктора ЕТ-1 [14,85].

У деяких наукових роботах показано, що рівень СНП при стабільному перебігу ХСН залишається в межах норми, що може пояснюватись короткоживучістю СНП [117,195]. У 1992 році T. Takahashiта співавт. намагалися ідентифікувати СНП в тканині міокарда, але спроба була невдалою [184]. Цікавість до цієї теорії з'явилась у D.J.R.Nunez, у цьому ж 1992 році, коли в міокарді були знайдені НУП рецептори типу В, що дало змогу запідозрити, що СНП приймає участь у роботі серця як ПНП і МНП [164].Weiта співавт. підтвердили, що в міокарді при ХСН рівень СНП в 2-3 рази вищий ніж у циркулюючій крові [195].

У роботі А. Alqasim показано, що у пацієнтів з ізольованою систолічною АГ рівень СНП достовірно нижче ніж у пацієнтів з ГХ та у практично здорових осіб. Проте не відмічалось різниці у рівнях СНП між групою контролю та особами з ЕГ [99]. Подібні результати були отримані і в іншій науковій роботі, де показано, що рівень СНП, на відміну від МНП у пацієнтів з ЕГ достовірно не відрізнявся від осіб з групи контролю [121].

При дослідженні рівнів МНП та СНП у практично здорових дітей встановлено, що при ожирінні рівні згаданих пептидів достовірно нижчі ніж у дітей з нормальною масою тіла. Автори пов'язують це із тим, що клітини жирової тканини багаті на нейтральну ендопептидазу - фермент, відповідальний за кліренс пептиду, а також більшою концентрацією в адипоцитах рецепторів НУП типу С, які забезпечують зв'язування та виведення НУП з організму [126].

Отже, згідно даних літератури плазмова концентрація ЕТ-1 може визначатись варіантом гена, що його кодує, і попередніх таких досліджень у представників української популяції не проводилось, як зазначалось вище. Окрім того, немає робіт де б науковці визначали плазмову концентрацію СНП в залежності від поліморфних варіантів гена ЕТ-1.Тому таке дослідження теж планується.