Введение

В течение последних десятилетий мировое сообщество столкнулось с глобальной проблемой, имеющей большое социально-экономическое значение, — пандемией хронических неинфекционных болезней, которые ежегодно уносят миллионы жизней, приводят к тяжелым осложнениям, связанным с потерей трудоспособности. Важное место среди них занимают заболевания почек из-за значительной распространенности в популяции, резкого снижения качества жизни и высокой смертности пациентов [1]. Это обусловливает актуальность ранней диагностики и профилактики хронической болезни почек (ХБП).

Одним из показателей, характеризующих нарушение функции почек, является скорость клубочковой фильтрации (СКФ). Для расчета СКФ в настоящее время преимущественно используется формула CKD-EPI, рекомендованная к применению у представителей всех рас. Существенное влияние на снижение указанного расчетного показателя в той или иной популяции может оказать целый ряд факторов сердечно-сосудистого риска. К ним относятся: возраст, мужской пол, ожирение, табакокурение, артериальная гипертензия (АГ), дислипидемия, сахарный диабет (СД) и генетические особенности когорты. По данным популяционных регистров, распространенность почечной дисфункции (ПД) в отсутствие сердечно-сосудистых заболеваний и СД составляет 6,8%, при АГ — 15,2%, а при сочетании АГ и СД возрастает до 43% [2]. В настоящее время существенную роль при изучении патологии почек отводят генетическому полиморфизму, при этом большое внимание уделяется изучению кандидатных генов. Однако накопленные данные разрозненны и противоречивы, зависят от национальных особенностей, часто не могут дать целостного представления о роли наследственности в развитии и прогрессировании снижения СКФ. Изучение полиморфизма генов, определяющих профиль ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (ACE, AGT, AGTR1), симпатико-адреналовой системы (ADRA2B, ADRB1), эндотелиальной системы (MTHFR, eNOS) в сочетании с анализом факторов риска и этнической принадлежности респондента позволит оценить вклад наследственности в формирование ПД.

Цель исследования — изучить ассоциации клинических и генетических факторов со сниженной СКФ на примере коренного и некоренного населения Горной Шории.

Материал и методы

Объектом исследования явилась сплошная выборка взрослого населения в возрасте 18 лет и старше коренной (шорцы) и некоренной национальности, проживающих в районах Горной Шории (п. Ортон, п. Усть-Кабырза, п. Шерегеш). Шорцы представляют собой малочисленный тюркоязычный народ, относящийся к южно-сибирскому типу монголоидной расы, а по традиционному укладу ведения хозяйства являются охотниками-собирателями. Популяции малочисленных народов многие столетия сохраняли определенный уклад жизни и ведения хозяйства, национальные традиции в питании. Шорская этническая группа является представителем коренного народа, так как проживает на данных землях в течение длительного времени до появления нынешних административных и государственных границ. В настоящее исследование включались этнические шорцы, имевшие не менее 2 поколений предков, проживавших на данной территории.

Одномоментное эпидемиологическое исследование проводилось с 2013 по 2017 г. Всего в исследовании было включено 1409 человек: 901 — шорцы, 508 — лица некоренного этноса. Все из них подписали письменное согласие на участие в исследовании. Протокол исследования был одобрен комитетом по этике ФГБНУ НИИ КПССЗ, Кемерово (протокол № 10 от 10.06.15).

Обследование населения проводилось по стандартной программе: опрос, физикальное обследование, забор крови на проведение биохимических лабораторных показателей и генетическое тестирование. Физикальное обследование включало измерение артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), антропометрических показателей (рост, масса тела, окружность талии — ОТ). Измерение АД осуществляли согласно рекомендациям ВНОК/РМОАГ (2010). За АГ принимали уровень АД ≥140/90 мм рт.ст. и/или прием антигипертензивной терапии. Ожирение определялось при индексе массы тела (ИМТ) ≥30,0 кг/м², абдоминальное ожирение — при ОТ ≥102 см у мужчин и ≥88 см у женщин. У всех респондентов оценивали показатели липидного обмена: общий холестерин (ОХС), холестерин липопротеинов низкой плотности (ХС ЛНП), липопротеинов высокой плотности (ХС ЛВП), триглицериды (ТГ), а также уровень глюкозы натощак. Гиперхолестеринемию устанавливали при ОХС >4,9 ммоль/л, гипертриглицеридемию — при ТГ >1,7 ммоль/л, повышенный уровень ХС ЛНП — при значении более 3,0 ммоль/л, пониженный уровень ХС ЛВП — при значении менее 1,0 ммоль/л у мужчин и менее 1,2 ммоль/л у женщин. Нарушенная гликемия натощак определялась при условии уровня глюкозы натощак от 6,1 до менее 7,0 ммоль/л, через 2 ч после перорального глюкозотолерантного теста (ПГТТ) — менее 7,8 ммоль/л; нарушения толерантности к глюкозе — при уровне глюкозы менее 7,0 ммоль/л, через 2 ч после ПГТТ — от 7,8 до 11,0 ммоль/л; СД — при уровне глюкозы 7,0 ммоль/л и более или через 2 ч после ПГТТ — 11,1 ммоль/л и более, или случайного определения уровня глюкозы 11,1 ммоль/л и более. Обследованные, имеющие любое из вышеуказанных нарушений, формировали группу респондентов с нарушениями углеводного обмена. В табл. 1 представлены этнические особенности клинической характеристики респондентов, включенных в исследование.

Примечание. САД — систолическое АД; ДАД — диастолическое АД.

Функцию почек оценивали на основании расчета СКФ по формуле CKD-EPI. Критерием наличия ПД считали уровень СКФ, стандартизованный к площади поверхности тела, ниже 90 мл/мин/1,73 м². В настоящую выборку не вошли лица с ранее установленными заболеваниями почек.

Для проведения генетического тестирования утром натощак у обследуемых забирали кровь из кубитальной вены в вакуумные пробирки со стандартизованным содержанием антикоагулянта К3EDTA (1,2—2,0 мг на 1 мл крови). Выделение ДНК из крови проводилось методом фенол-хлороформной экстракции. С помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с рестрикционным анализом тестировали полиморфизмы генов ACE (I/D, rs 4340), ADRB1 (с.145A>G, Ser49Gly, rs1801252), ADRA2B (I/D, rs 28365031), MTHFR (c.677С>Т, Ala222Val, rs1801133) и NOS3 (VNTR, 4b/4a). С использованием ПЦР в режиме реального времени тестировали полиморфизмы генов АGT (c.803T>C, rs699) и AGTR1 (А1166С, rs5186). Генотипирование осуществляли с зондами в 96-луночном формате TaqMan по протоколу производителя («Applied Biosystems», США) на амплификаторе RT-PCR ViiA7 (Applied Biosystems, США).

Статистическую обработку данных проводили с применением прикладных программ Statistica 6.0 от 31.03.2010 №AXXR003E608729FAN10 (StatSoft Inc., США) и SNPStats (http://bioinfo.iconcologia.net/SNPstats). Количественные показатели описывали с помощью средней и стандартного отклонения (M±SD), качественные — с помощью частот (%). С использованием логистического регрессионного анализа с устранением возможного модифицирующего влияния возраста и пола осуществлялась оценка ассоциаций факторов сердечно-сосудистого риска с ПД. Для изучения связей генетического фактора со сниженной СКФ в пяти моделях наследования (кодоминантная, доминантная, рецессивная, сверхдоминантная и лог-аддитивная) использовался многофакторный анализ. Рассчитывали отношение шансов (ОШ) и 95% доверительный интервал (ДИ). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в исследовании принимался равным р<0,05.

Результаты

Эпидемиологическое исследование в Горной Шории показало, что СКФ <90 мл/мин/1,73 м² встречалась реже у шорцев (15,2%) по сравнению с представителями некоренной национальности (35,8%, р<0,0001). При этом частота указанной патологии оказалась ниже у коренного населения как среди мужчин (10,8% против 22,4%, р=0,003), так и среди женщин (17,5% против 41,3%, р<0,0001). У лиц коренной национальности распространенность сниженной СКФ увеличивалась с 0,8% в младшей возрастной группе до 15,5% в средней группе и до 50,9% в старшей группе у обследованных некоренной национальности — с 7,9% (р<0,0001) и 42,6% (р<0,0001) до 74,2% (р=0,002) соответственно. Полученные данные согласуются с общепризнанной концепцией увеличения частоты ПД по мере старения организма.

В табл. 2 представлена распространенность сниженной СКФ у населения Горной Шории с учетом этнической принадлежности и ее связи с факторами сердечно-сосудистого риска.

С помощью логистического регрессионного анализа с введением поправок на пол и возраст были установлены факторы, ассоциирующиеся с ПД у лиц коренной и некоренной национальности. У шорцев высокий риск выявления сниженной СКФ определяли СД (ОШ=1,94; 95% ДИ 1,01—3,75), ожирение (ОШ=1,71; 95% ДИ 1,02—2,93) и его абдоминальный тип (ОШ=1,92; 95% ДИ 1,14—3,24). В большей степени повышалось ОШ развития ПД при сочетании отдельных компонентов метаболического синдрома: абдоминального ожирения и нарушения углеводного обмена (ОШ=2,10; 95% ДИ 1,12—3,96); АГ и нарушения углеводного обмена (ОШ=2,33; 95% ДИ 1,14—4,75); абдоминального ожирения и пониженного уровня ХС ЛВП (ОШ=2,44; 95% ДИ 1,19—5,00); АГ, абдоминального ожирения и пониженного уровня ХС ЛВП (ОШ=2,49; 95% ДИ 1,29—5,11).

У представителей некоренной национальности с ПД ассоциировались АГ (ОШ=1,98; 95% ДИ 1,14—3,43) и гипертриглицеридемия (ОШ=1,85; 95% ДИ 1,12—3,05). При этом более значимо увеличивалось ОШ при совместном влиянии перечисленных факторов (ОШ=2,20; 95% ДИ 1,29—3,77). Связь абдоминального ожирения и ПД не достигала статистической значимости (ОШ=1,67; 95% ДИ (0,99—2,80). Тогда как сочетание указанного типа ожирения либо с АГ, либо с повышенным уровнем ТГ увеличивали риск развития сниженной СКФ: ОШ=2,18; 95% ДИ 1,28—3,71 и ОШ=1,89; 95% ДИ 1,10—3,24 соответственно. Присутствие у респондента трех факторов сердечно-сосудистого риска (АГ, абдоминальное ожирение и гипертриглицеридемия) обусловливало высокую вероятность развития ПД (ОШ=2,21; 95% ДИ 1,21—4,06).

По данным однофакторного анализа, со сниженной СКФ из генов-кандидатов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы ассоциировались полиморфизм гена АСЕ (ОШ=2,19; 95% ДИ 1,00—4,78; р=0,045) в когорте шорцев и гена АGTR1 (ОШ=3,38; 95% ДИ 1,00—11,37; р=0,041) в когорте некоренных жителей. Кроме того, сравнение частот генотипов изученных полиморфизмов выявило, что с ПД был связан ген rs1801133 MTHFR у лиц коренного этноса с гетерозиготным генотипом С/Т (ОШ=2,50; 95% ДИ 1,33—4,71; р=0,004). У обследованных некоренной национальности — мутантный генотип А/А гена ADRB1 (ОШ=2,51; 95% ДИ 1,06—5,96; р=0,033). Гетерозиготный генотип А/G указанного гена рассматривался в качестве протективного (ОШ=0,31; 95% ДИ 0,12—0,80; р=0,012). При проведении многофакторного анализа ассоциативная связь с ПД изучаемых полиморфизмов изменилась с введением поправок на пол, возраст и факторы сердечно-сосудистого риска. В группе шорцев со сниженной СКФ ассоциировались минорный генотип D/D гена АСЕ (ОШ=2,35; 95% ДИ 1,15—7,18; р=0,047) по доминантному типу наследования и гетерозиготный генотип C/T гена MTHFR (ОШ=2,29; 95% ДИ 1,12—4,70; р=0,026) по сверхдоминантному типу наследования. У респондентов некоренной национальности генотип А/А гена ADRB1 повышал риск развития указанной патологии (ОШ=19,10; 95% ДИ 1,39—36,19; р=0,007) по кодоминантному типу наследования. Защитный эффект генотипа А/G этого гена сохранил статистическую значимость (ОШ=0,28; 95% ДИ 0,08—0,93; р=0,007) по кодоминантному типу наследования.

Обсуждение

Результаты настоящего исследования подтвердили, что снижение СКФ во многом зависит от имеющихся факторов сердечно-сосудистого риска и генетической предрасположенности. В проведенном эпидемиологическом обследовании коренного и некоренного населения Горной Шории, как и в работах других авторов, была показана роль АГ, нарушений углеводного и липидного обменов, ожирения, абдоминального его типа в снижении изучаемого показателя. Однако ассоциативные связи у лиц различной национальности оказались неодинаковыми.

Важнейшим фактором риска снижения СКФ признана АГ. В настоящем исследовании ОШ развития ПД у пациентов с повышенным АД оказалось статистически значимым у лиц некоренной национальности (ОШ=1,98). В когорте шорцев АГ только в сочетании с компонентами метаболического синдрома (нарушения углеводного обмена, абдоминальное ожирение и пониженный уровень ХС ЛВП) увеличивала риск снижения СКФ. Многие работы демонстрируют положительную связь между длительностью существования АГ, ее выраженностью и частотой развития ХБП [3]. Гемодинамические факторы высокого АД активируют и повреждают клетки сосудистого эндотелия почек, что ведет к нарушению фильтрационной функции, предрасполагая к ускоренному процессу повреждения капилляров клубочка. В условиях сочетания дисфункции почечных сосудов, метаболических нарушений, оксидативного стресса и активизированных нейрогуморальных факторов потенцируется ишемия почечной ткани, сопровождающаяся ангиофиброзом [4]. Повышение САД на 10 мм рт.ст. ассоциируется с увеличением риска развития указанной патологии на 6% [5]. В свою очередь даже незначительное снижение СКФ приводит к увеличению суммарного кардиоваскулярного риска.

Наличие дополнительных факторов, таких как ожирение, метаболический синдром, СД, усугубляет ситуацию [4]. Одним из основных факторов риска возникновения и прогрессирования ХБП является СД. Приблизительно у 20—40% пациентов с нарушениями углеводного обмена развивается нефропатия, которая является основной причиной терминальной почечной недостаточности [6]. Эпидемиологическое исследование в Горной Шории установило самый значимый фактор, определяющий снижение СКФ у шорцев, — СД (ОШ=1,94). Кроме того, любые нарушения углеводного обмена в сочетании с АГ или ожирением в большей степени увеличивали риск развития ПД (ОШ=2,33 и ОШ=2,10 соответственно). Ожирение и его абдоминальный тип рассматривают в качестве самостоятельных факторов риска необратимого ухудшения функции почек: увеличение ИМТ на 10% приводит к снижению СКФ в 1,27 раза [5, 7, 8]. Избыточная масса тела и ожирение ассоциированы со многими гемодинамическими и структурными изменениями почек, которым предшествует ряд метаболических расстройств. У пациентов с перечисленными нарушениями более высокий, чем в общей популяции, риск развития терминальной почечной недостаточности; в моче чаще выявляется повышенная концентрация альбумина; при уже имеющемся каком-либо заболевании почек темпы роста альбуминурии и прогрессирования ПД опережают таковые в группе больных без ожирения [1].

Ухудшают прогноз любого почечного заболевания нарушения липидного обмена, а гиполипидемическая терапия способствует сохранению функции почек [1]. В эпидемиологических работах было продемонстрировано, что гиперхолестеринемия, гипертриглицеридемия и низкие значения ХС ЛВП являются независимыми предикторами снижения функции почек в общей популяции условно здоровых. Исследование в Горной Шории установило этнические особенности в отношении ассоциаций между показателями липидного обмена и снижением СКФ. У шорцев появление ПД определял низкий уровень ХС ЛВП, у некоренного населения — гипертриглицеридемия. В исследовании ЭССЕ-РФ различные нарушения липидного обмена ассоциировались со снижением СКФ [5]. S. Chen и соавт. (2013) обнаружили, что более низкий уровень ХС ЛВП связан с повышенным риском развития ПД у мужчин [9]. Вероятность развития ХБП возрастает при сочетании нескольких факторов риска. Так, при наличии отдельных компонентов метаболического синдрома риск снижения СКФ повышается в 2,6 раза, в присутствии пяти составляющих — в 6 раз [7].

Многие авторы в своих работах указывают на определяющее значение генетической предрасположенности в развитии ПД по сравнению с другими факторами сердечно-сосудистого риска [10]. Однако исследования, посвященные роли наследственных факторов в снижении СКФ, немногочисленны. Обследование населения Горной Шории установило этнические особенности ассоциаций генов-кандидатов с указанной патологией: в когорте шорцев — генотипа D/D гена АСЕ (ОШ=2,35) и генотипа С/Т гена MTHFR (ОШ=2,29); в когорте некоренной национальности — генотипа А/А гена ADRB1 (ОШ=19,10).

По данным литературы, важную роль в генетических вариациях, лежащих в основе ХБП, играет аллель D гена АСЕ [11, 12]. Выявлена связь между полиморфизмом этого гена и снижением СКФ среди аборигенов Австралии [13]. У населения Ливана мутантный генотип D/D рассматривался как фактор риска развития ПД, так и прогрессирования почечной недостаточности (ОШ=1,71) [14]. На примере китайской популяции доказано, что аллель D может предсказывать развитие, прогрессию и тяжесть нарушения функции почек [15].

Генетическую предрасположенность к развитию ПД определяет носительство минорного аллеля Т полиморфизма MTHFR C677T. Эту закономерность установили японские ученые при обследовании 3318 участников [16]. На примере популяции Южной Индии также была доказана связь между этим геном и развитием диабетической нефропатии [17]. В исследовании, проведенном в Китае, результаты бинарного логистического регрессионного анализа показали, что после корректировки пола и возраста полиморфизм rs1801133 MTHFR ассоциировался с ранним повреждением почек как в рецессивной модели наследования, так и в лог-аддитивной [18]. Q. Dong и соавт. (2012) продемонстрировали высокий риск снижения функции почек у китайских мужчин, являющихся носителями аллеля Т [19].

Заключение

Эпидемиологическое исследование в Горной Шории продемонстрировало этнические особенности развития ПД. Высокий риск снижения СКФ у шорцев определяли СД, ожирение, абдоминальный его тип, носительство генотипов D/D и C/T соответствующих генов-кандидатов АСЕ и MTHFR; у представителей некоренной национальности — АГ, гипертриглицеридемия и наличие генотипа А/А гена ADRB1.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Т.М., Е.Ф.

Сбор и обработка материала — А.В., Т.М.

Статистическая обработка — Т.М.

Написание текста, редактирование — Т.М., Е.Ф., А.В., М.О.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.