Клинико-генетический анализ факторов риска развития острой и хронической ишемии головного мозга

Проблема цереброваскулярных заболеваний является одной из наиболее социально значимых в современном мире. Хронические и острые формы нарушений мозгового кровообращения приводят к высокому проценту летальности и инвалидизации, значительному ухудшению качества жизни людей [1]. При изучении механизмов и факторов риска развития цереброваскулярных заболеваний все чаще применяют мультидисциплинарный подход, объединяющий усилия специалистов в области клинической неврологии, фармакологии, молекулярной биологии, генетики, биохимии и других дисциплин.

К настоящему моменту накоплено большое количество данных о вкладе генетических факторов в развитие цереброваскулярной патологии [2]. Была показана связь генетического полиморфизма и риска развития ишемического инсульта (ИИ) в целом и его подтипов согласно классификации TOAST [3—5]. Однако выявляемые ассоциации нередко не находят подтверждения в исследованиях на других выборках и в метаанализах. Это может быть связано с многофакторным характером развития данной группы заболеваний, гетерогенностью по механизмам возникновения и течения, а также с этнической принадлежностью пациентов [2].

Имеются данные об ассоциации полиморфизма гена PDE4D с риском развития и прогнозом заболевания хронической ишемии головного мозга (ХИМ) и ИИ для разных популяций и возрастных групп [6]. Ген PDE4D кодирует фермент фосфодиэстеразу, который участвует в регуляции клеточного уровня цАМФ во многих типах клеток, в том числе клетках гладкой мускулатуры сосудов, эндотелиальных клетках и макрофагах [7]. Активность фермента влияет на процессы воспаления, ответ на повреждения сосудов, стабильность атеросклеротической бляшки [8], проницаемость гематоэнцефалического барьера [9].

Комплекс GPIb/V/IX отвечает за адгезию тромбоцитов к поврежденным стенкам сосудов на первом этапе гемостаза, и, таким образом, увеличение его экспрессии может усиливать процессы тромбообразования [10]. Для аллеля C гена GP1BA (rs2243093, –5T/C) характерно значительное повышение экспрессии комплекса GPIb/V/IX на поверхности тромбоцитов.

Цель настоящей работы — изучение связи полиморфных маркеров в генах АСЕ, SERPINE1, FGB, F5, F7, F12, GP1BA, GPIIIa, MTHFR, CYP11B2, PON1, PON2, NOS2, NOS3, PDE4D, HIFla, LTA, ALOX5AP и клинических особенностей острых и хронических форм нарушений кровообращения головного мозга.

В исследование включены пациенты, обследованные на базе Регионального сосудистого центра «ГКБ № 1 им. Н.И. Пирогова». Группа больных с ХИМ 2-й стадии включала 81 пациента, средний возраст 63±7,3 года, женщины составляли 60%, без инсультов в анамнезе. Были выделены следующие клинические подгруппы пациентов: с разным уровнем артериального давления (АД): гипотонией (11 пациентов), нормотонией (15 пациентов), гипертонией (55 пациентов); с различным типом течения гипертонической болезни (ГБ): быстрым прогредиентным течением, частыми гипертоническими кризами с высоким уровнем АД (8 пациентов) и медленным течением со стойким повышением уровня АД, трудно поддающимся медикаментозной коррекции (38 пациентов) и быстро прогрессирующим на фоне гипертонической болезни — ГБ (9 пациентов).

Группа пациентов, перенесших ИИ, состояла из 69 пациентов, средний возраст 63,5±10 лет, женщины составляли 52%. Были выделены следующие подгруппы: 1) 28 пациентов с атеротромботическим, 26 пациентов с кардиоэмболическим инсультом и 15 пациентов с неуточненным патогенетическим вариантом ИИ. В подгруппе пациентов с атеротромботическим подтипом инсульта средняя оценка при поступлении по шкале NIHSS составляла от 5 до 15 баллов, в подгруппе с кардиоэмболическим вариантом — от 10 баллов и более; 2) пациенты с разной степенью стенозирования брахиоцефальной артерии (БЦА): 17 пациентов с окклюзией и гемодинамически значимым стенозом (более 75%) и 42 пациента с гемодинамически незначимым стенозом (менее 75%); у 10 пациентов стеноз БЦА сочетался с фибрилляцией предсердий; 3) 20 пациентов с отягощенной и 39 пациентов с неотягощенной наследственностью; у 10 пациентов по объективным причинам собрать наследственный анамнез не представлялось возможным (пациенты проживали одни, имели речевые или когнитивные нарушения).

Оценивали неврологический статус пациента, степень когнитивных нарушений по краткой шкале оценки психического статуса (MMSE), состояние стресса по шкале Маклина [11]. Контролировали уровень А.Д. Характер течения ГБ оценивали согласно классификации Е.М. Тареева [12]. Компьютерную томографию (КТ) головного мозга проводили при поступлении всем больным на аппарате Somatomar. SP по программе Sequence. Дуплексное сканирование сонных артерий проводили всем исследуемым больным в остром периоде инсульта ультразвуковым сканером Acuson CV 70, с линейным датчиком частоты 5—10 MHz в режиме импульсного допплера. Эхокардиографию выполняли на ультразвуковом диагностическом аппарате Acuson 128 XP/10 по стандартной методике. Стратификация патогенетического варианта ИИ в соответствии с критериями определения патогенетического типа ИИ согласно классификации TOAST [13].

Молекулярно-генетическое исследование было выполнено на базе Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН. ДНК выделяли из крови стандартным методом фенол-хлороформной экстракции. Генотипирование проводили методом двухэтапной гнездной полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующей аллель-специфичной гибридизацией на биочипе, как описано ранее [14]. Биочип предназначен для определения 21 полиморфизма в следующих генах: ACE (rs1799752), FGB (rs1800790), F5 (rs6025), F7 (rs6046), F12 (rs1801020), GP1BA (rs2243093), GPIIIa (rs5918), SERPINE1 (rs1799768), MTHFR (rs1801133), CYP11B2 (rs1799998), PON1 (rs662), PON2 (rs1801282), NOS2 (rs2297518), NOS3 (rs1799983), PDE4D (rs966221, rs2910829), HIF1a (rs11549465, rs11549467), LTA (rs909253), ALOX5AP (rs4769874).

Для статистической обработки данных использовали программу GraphPad InStat, версия 3.05 («GraphPad SoftwareInc.», США). Проводили двусторонний точный тест Фишера и вычисляли значения ОШ (отношение шансов) с 95% доверительным интервалом (95% ДИ). Критический уровень статистической значимости принимали равным 0,05.

Протокол исследования был одобрен этическим комитетом РНИМУ им. Н.И. Пирогова.

Работа выполнена при поддержке Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 гг.» (соглашение № 14.604.21.0166, уникальный идентификатор проекта RFMEFI60417X0166).

Проведено генотипирование 81 пациента с ХИМ и 69 пациентов с ИИ, результаты представлены в табл. 1.

Было обнаружено, что генотип T/T гена PDE4D (rs966221, SNP83 C>T) чаще встречается у пациентов с ХИМ 2-й стадии и прогредиентным течением ГБ (8 из 17) по сравнению с пациентами с ХИМ 2-й стадии и медленным течением ГБ, разница статистически значима (ОШ=6,22; ДИ=1,86—20,79; p=0,0036).

Выявленная нами ассоциация генотипа T/T гена PDE4D (rs966221, SNP83 C>T) c риском развития прогрессирующего течения ХИМ может быть обусловлена изменением ферментативной активности гена PDE4D. Для уточнения роли полиморфизма SNP83C>T гена PDE4D в качестве фактора риска прогредиентного течения ГБ у пациентов с ХИМ 2-й стадии требуются дальнейшие исследования. Исследование роли полиморфизма гена PDE4D в развитии цереброваскулярных заболеваний может быть интересно с точки зрения применения ингибиторов PDE4D [15].

Пациенты с генотипом DD гена ACE (рис. 1)

Для аллеля D гена ACE, кодирующего ангиотензин-превращающий фермент (АПФ), характерна повышенная экспрессия по сравнению с аллелем I [16]. В ряде исследований и метаанализах показана ассоциация между полиморфизмом I>D гена ACE и риском развития геморрагического [17] и ИИ [18], прогнозом исхода ИИ [19]. К настоящему моменту вопрос о роли полиморфизма I/D гена ACE в развитии ИИ остается спорным. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что аллель D может выступать как генетический маркер риска развития кардиоэмболического варианта ИИ.

При сравнении групп больных с разной степенью стенозирования БЦА (рис. 2)

По сведениям из различных источников, данные о влиянии полиморфизма гена GPIBΑ на риск развития ИИ противоречивы. В нашем исследовании повышение риска тромбообразования при наличии аллеля C гена GP1BA являлось значимым фактором риска развития инсульта, в том числе при гемодинамически выраженном стенозе или окклюзии БЦА.

Таким образом, в результате исследования были идентифицированы локусы, связанные с развитием кардиоэмболического и атеротромботического подтипов ИИ согласно критериям TOAST. Также были выявлены полиморфные маркеры в генах GP1BA и ACE, которые ассоциированы с особенностями клинического течения цереброваскулярного процесса (прогредиентного, кризового течения артериальной гипертензии) и с патогенетическими вариантами ИИ, при наличии других немодифицированных факторов риска.

Выявленные клинико-генетические маркеры риска развития кардиоэмболического и атеротромботического ИИ требуют дальнейшего изучения, так как представляют особую важность для прогнозирования течения и профилактики острых нарушений мозгового кровообращения и повторных инсультов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Анисимова А.В. — e-mail: gssh@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-9209-9121

Гунченко А.С. — e-mail: timowka-bit@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-3322-9357

Иконникова А.Ю. — e-mail: anyuik@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-8434-5916

Галкин С.С. — e-mail: ser.62@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-7210-945X

Авдонина М.А. — e-mail: marysheilaus@gmail.com

Наседкина Т.В. — e-mail: tanased06@rambler.ru; https://orcid.org/0000-0002-2642-4202

Автор, ответственный за переписку: Галкин С.С. — e-mail: ser.62@mail.ru