Значительную долю среди пациентов с тромбозами составляют люди молодого и среднего, т.е. трудоспособного возраста, что обусловливает не только медицинскую, но и социальную значимость проблемы. Наследственные дефекты свертываемости крови являются причиной как длительных, угрожающих жизни кровотечений, так и тромбозов и тромбоэмболий. Генетические полиморфизмы представляют собой латентные и пожизненные факторы риска, которые не могут быть модифицированы. Артериальные тромбозы являются причиной 95% крупноочаговых инфарктов миокарда, 85% ишемических инсультов, гангрен конечностей, а также инфарктов других органов [1].
Для описания разнородной группы нарушений свертываемости крови, которые сопровождаются существенным повышением рисков артериального или венозного тромбоза, используется термин «тромбофилия» [24, 44, 52]. Тромбофилии - это нарушения гемостаза и гемореологии, характеризующиеся повышенной склонностью к развитию тромбозов или внутрисосудистого свертывания, в основе которых лежат приобретенные или генетически обусловленные нарушения [2]. Выделяют три типа тромбофилий: врожденная; приобретенная; комбинированная.
Наследственные (врожденные) тромбофилии - это генетически детерминированные состояния высокого риска тромбообразования, реализация которых, как правило, осуществляется уже в молодом возрасте, при этом тромботические осложнения возникают без очевидной причины и имеют склонность к рецидивированию [20]. Генетический дефект приводит к недостатку или дефекту тех или иных факторов свертывания крови, тромбоцитарных рецепторов либо реализуется в рамках аутоиммунной патологии. Частота и причины основных наследственных вариантов тромбофилий различны: 1) непосредственный дефект генов коагуляционных факторов (дисфибриногенемия - 1,5% случаев, повышение уровня фактора VIII - 25%, мутация G20210А в гене протромбина - 5-10%, фактор V Лейдена - 4-5%); 2) дефект генов антикоагулянтной системы (дефицит антитромбина III (AT III) - 0,17-1,1% случаев, кофактора гепарина II, протеинов C - 10% и S - 10%); 3) дефект генов фибринолитической системы (дефицит тканевого активатора плазминогена [tPA] - 1% и повышение уровня ингибитора активатора плазминогена [PAI-1] - 1-3% случаев); 4) дефект генов гликопротеинов тромбоцитарных рецепторов (GPIв); 5) вторичные нарушения функционирования системы гемостаза вследствие иных генетических поломок (гипергомоцистеинемия - 10%) [53].
В ранних работах [22, 25] указывалась более низкая частота дефицита АТ III, протеина С или S у больных с тромбозами - 1,2, 3,6 и 2,4% соответственно, а у больных с тромбозами, имеющих семейную предрасположенность к заболеванию, - 4,2, 4,9 и 5,1% соответственно.
Выраженность тромбофилий, частота и тяжесть тромбоэмболии зависят от гетеро- или гомозиготного носительства того или иного полиморфизма степени гематологических нарушений и сопутствующих (фоновых) состояний, патологических процессов и воздействий (табл. 1).
АТ III - естественный антикоагулянт (на его долю приходится 75% всей антикоагулянтной активности плазмы), нейтрализует активность тромбина и других активированных факторов свертывания крови. Дефицит АТ III - это аутосомно-доминантно наследуемое состояние с разной пенетрантностью гена. Ген антитромбина (SERPINC1) локализован на 1q23-25 хромосоме [8]. Дефицит антитромбина, по данным различных исследований, у пациентов с инсультами составляет 5-8%. В исследовании M. Moster [43] частота дефицита антитромбина составила 5%, у всех пациентов были инсульты в бассейне каротидных артерий.
Кофактор II гепарина отличается от АТ III размером молекулы, иммунологической реактивностью, специфичностью к тромбину и меньшим сродством к гепарину. Имеются сведения, что кофактор гепарина II обеспечивает ингибирование 20-30% тромбина при свертывании крови [54, 55]. Врожденная недостаточность кофактора II гепарина, проявляющаяся в снижении функциональной активности и уровня антигена в крови (47-66%), обнаружена у пациентов с церебральным и рецидивирующим венозным тромбозом [56].
Протеин C (активируемый фактор свертывания XIV) - один из основных физиологических антикоагулянтов, витамин К-зависимый гликопротеин. Дефицит протеина C наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Ген протеина C локализуется на хромосоме 2 в позиции q13-q14 [47]. По данным различных исследований, частота дефицита протеина С у пациентов с инсультами варьирует в широких пределах, причем уменьшается с возрастом.
Протеин S - витамин К-зависимый одноцепочечный плазменный протеин, является кофактором активированного протеина С, вместе с которым регулирует процесс свертывания крови. Дефицит протеина S наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Ген протеина S (PS α или PROS 1) и псевдоген S (PS β или PROS 2) локализованы на хромосоме 3 человека в позиции p11.1-q11.2 [35]. Дефицит протеина S ассоциируется с церебральной артериальной ишемией более часто, чем дефицит протеина С. Однако данные об этом неоднозначны. В метаанализе данных, опубликованном в 2003 г., показано, что частота дефицита C составляет 13,8-23% у пациентов моложе 45 лет и 6% у пациентов моложе 60 лет с инсультами [43].
Суммарная частота дефицита протеина С, S и антитромбина III при ишемических инсультах достигает 23% в разных исследованиях.
Сведения о роли полиморфизмов гликопротеиновых рецепторов тромбоцитов в развитии тромбозов артериальных и венозных сосудов весьма противоречивы. Так, мутации генов, кодирующих α- и β-цепи фибриногенового рецептора тромбоцитов, могут приводить к повышению чувствительности рецептора к специфическим лигандам, что сопровождается повышенной агрегацией тромбоцитов и, следовательно, увеличением риска тромбообразования. Наиболее изученной является мутация в позиции 1565 2-го экзона гена, кодирующего β
Еще одна частая причина нарушений в системе свертывания крови, характеризующаяся повышенной склонностью к тромбозам [40], - резистентность к активированному протеину C (АПС-Р). Она связана с точковой мутацией гена V фактора (лейденская мутация фактора V) [7]. Ген V фактора свертывания локализован на 1-й хромосоме - 1q23 [12]. Вследствие лейденской мутации в позиции 1691 гена происходит замена аденина на гуанин. При наличии этой замены V фактор не расщепляется естественным физиологическим антикоагулянтом протеином C в 506 положении, как это происходит в норме, а становится устойчивым к его действию [7]. Мутация наследуется по аутосомно-доминантному принципу. Мутация фактора V Лейдена, являющаяся причиной резистентности к активированному протеину С (в 90% случаев), - одна из самых распространенных коагулопатий, ассоциирующихся с инсультами (табл. 2).
Однако роль мутации гена фактора V Лейдена и G20210А в развитии ИИ неоднозначна. Наличие данной мутации выявляется в 10-12,3% случаев, а среди пациентов моложе 45 лет с криптогенными церебральными ишемическими инсультами - в 12 и 15,9% соответственно [40]. Также во многих работах отмечена различная частота выявляемости фактора V Лейдена в разных возрастных группах (табл. 3).
По данным метаанализа, носительство этой мутации повышает риск инсульта в 1,33 раза (95% CI 1,12-1,58; p=0,03) [10, 28]. Показано, что наличие носительства фактора V Лейдена ассоциировалось с 3-кратным повышением риска развития инсультов у лиц моложе 45-50 лет, причем у женщин этот риск был выше [5, 37].
Мутация гена протромбина - 20210A - еще одна из частых причин повышенного риска тромбообразования, обусловленного генетическими нарушениями. Ген коагуляционного фактора II - протромбина локализуется на 11-й хромосоме человека в позиции 11p11-q12 [50]. Мутация наследуется по аутосомно-доминантному типу. Носители данной мутации имеют повышенный уровень протромбина в плазме крови и связанное с этим увеличение риска тромбозов не только в венах головного мозга и периферических, но и в артериях с развитием ишемических инсультов и ИБС, особенно в молодом возрасте [17, 49]. Гетерозиготное носительство в гене протромбина G20210A в 5 раз повышает риск развития инсульта [16]. Частота данной мутации у пациентов с инсультом в зависимости от возраста варьирует от 1 до 7,6% [16, 49].
Среди нарушений конечного этапа свертывания наиболее частыми и клинически значимыми являются разнообразные и многочисленные структурные и функциональные аномалии фибриногена (фактор I - FI). Причину повышенной тромбогенности при дисфибриногенемии (ДФГ) связывают с нарушением антикоагулянтного действия аномального фибриногена. Поскольку в физиологических условиях нормальный фибриноген действует как антитромбин, то при развитии ДФГ нарушается взаимодействие антитромбина с плазменными прокоагулянтами (в том числе с фибрином и тромбином), в результате чего у больных имеется склонность к тромбообразованию [26]. В настоящее время выявлен ряд мутаций, приводящих к ДФГ вследствие серьезных структурных изменений молекулы фибриногена. В международных исследованиях PROCAM (Prospective Cardiovascular Munster), PRIME (Prospective Epidemiological Study of Myocardial Infarction), Framingham study, Northwick Park Heart [27, 39, 51] было установлено, что повышение уровня фибриногена увеличивает в несколько раз риск развития инфарктов мозга и сердца. Некоторые авторы указывают на большу'ю встречаемость А-аллеля гена β-фибриногена среди больных с инфарктом миокарда, ишемическим инсультом, причем у гомозигот по А-аллелю поражение крупных сосудов наблюдается чаще, чем у гетерозигот. Кроме того, 455 А-аллель гена β-фибриногена ассоциируется с прогрессированием атероматоза [15]. C. Kessler и соавт. [30] установили связь АА-генотипа с высоким риском развития обширных инфарктов головного мозга, при этом у гомозигот по А-аллелю чаще наблюдалось атеросклеротическое поражение крупных сосудов по сравнению с гетерозиготами. Однако данные других авторов не подтвердили наличия этой связи. Результаты исследований M. Martiskainen и соавт. [38] свидетельствуют об увеличении в 2,5 раза риска возникновения множественных лакунарных инфарктов у носителей А-аллеля. Авторами выдвинуто предположение, что генетически обусловленное повышение уровня фибриногена плазмы способствует развитию атеросклероза и тромбозов артерий преимущественно малого калибра. Также выявлена сильная положительная связь между артериальной гипертензией и носительством А-аллеля, что также способствует развитию лакунарного инсульта [38]. Еще одним изучаемым полиморфизмом является полиморфный вариант С249Т гена β-фибриногена. По результатам проведенного X. Wei и соавт. исследования [56], не выявлено ассоциации данного полиморфного участка с риском развития ишемического инсульта и уровнем фибриногена. Аналогично другие авторы при изолированном анализе С249Т полиморфизма не обнаружили связи между ним, риском развития ишемического инсульта и изменением уровня фибриногена как у больных с ишемическим инсультом, так и в группе контроля. В настоящее время среди больных с венозными тромбоэмболиями обнаружена бо'льшая встречаемость полиморфизма в положении 312 С-концевых доменов α-цепи, заключающегося в замене Thr на Ala. В целом, по мнению ряда исследователей, Аla312-индуцированные изменения фибринового сгустка увеличивают риск возникновения как артериальных, так и венозных тромбозов. Также показано, что носительство А1а312 увеличивает риск неблагоприятного исхода у больных с ишемическим инсультом и фибрилляцией предсердий [9, 13]. Гомо- и гетерозиготное носительство аллеля -455А полиморфного участка G-455A промоторной области гена β-фибриногена также ассоциируется с повышенным уровнем фибриногена не только в группе больных с ишемическим инсультом, но и с хронической сосудистой мозговой недостаточностью [3]. У пациентов, имеющих генотип -455А, риск инсульта увеличивается в среднем в 2,6 раза, а при повышенном артериальном давлении - более чем в 4 раза [38].
Тканевой активатор плазминогена (ТАП), или тканевой фактор III, - это фактор свертывания, который представляет собой клеточный мембранный гликопротеин. Локализация гена -1p22-p21. Среди промоторных полиморфизмов ТАП имеются два часто встречающихся гаплотипа, характеризующихся наличием (-1208 Ins) или отсутствием (-1208 Del) последовательности из 18 пар нуклеотидов в позиции 1208. Аллель 1208 Ins ассоциируется с наиболее высокой концентрацией ТАП в плазме крови и возрастанием риска венозных тромбоэмболий [17].
В последнее время большое внимание уделяется роли ингибитора активатора плазминогена I типа (PAI-1) в снижении фибринолитического потенциала у больных с тромбозами. Локализация гена в области 7q21.3-q22 наследуется по аутосомно-доминантному типу. Описаны три полиморфных маркера гена PAI-1: рестрикционных фрагментов HindIII, тандемных повторов CA в интроне и 4G/5G в позиции 6765 в сайте инициации транскрипции [23]. Наиболее изучен полиморфизм 4G/5G в 675-м положении от стартовой точки промотора, обнаруженный в 1993 г. В результате делеции/инсерции гуанин образует повтор из 4 или 5 оснований и, соответственно, возможны три варианта сочетания аллелей - 5G/5G, 5G/4G и 4G/4G, причем первый считается «диким». Промоторный полиморфизм 675 4G/5G в гене PAI-1 связан с повышением уровня PAI-1 и тромбоэмболизмом [32]. По данным P. Wiklund и соавт. [57], у обладателей генотипа 4G/4G относительный риск инсульта был 1,87 (95% доверительный интервал (ДИ) 1,12-3,15) в одной обследованной популяции и 1,56 (95% ДИ 1,12-2,16) в другой. В метаанализе X. Xu и соавт. [58] показано, что среди населения Китая носительство гомозиготного полиморфизма 4G/4G увеличивало относительный риск инсульта в 1,79 раза (95% ДИ 1,20-2,67).
Фактор VII является первым ферментом внешнего пути свертывания крови. Активация данного пути играет ключевую роль в процессе гемостаза, в связи с чем фактор VII может способствовать развитию тромботических событий. Ген фактора VII локализован на длинном плече 13-й хромосомы в позиции 13q34 [41]. Дефицит наследуется по аутосомно-рецессивному типу. D. Girelli и соавт. [21] изучили полиморфизм гена фактора VII. К настоящему времени описано много полиморфизмов, связанных с изменением уровней фактора свертываемости VII. Два полиморфизма оказались связанными с повышением уровней фактора VII и риском развития цереброваскулярных заболеваний (фактор VII-C122T). Другие генетические варианты фактора VII, включая полиморфизм интрона 7 и R353Q, связаны со снижением уровней фактора VII, которые могут оказывать самое разное влияние на гемостатический баланс. В то же время в работе D. Heywood и соавт. [28] при исследовании 317 пациентов с атеротромботическим инсультом и 198 сопоставимых по возрасту и полу лиц контрольной группы не выявлено связи между полиморфизмом фактора VII и инсультом.
Коагуляционный фактор XIII (FXIII) - энзим, ответственный за конечную стадию в каскаде коагуляции крови человека [14, 36]. Гиперпродукция фактора XIII ассоциируется с развитием тромбозов.
В работе M. Moster [43] отмечены связи разной силы между тем или иным наследственным дефектом в системе гемостаза и развитием инсульта (табл. 4).
Риск развития тромбозов, связанный с генетической предрасположенностью, значительно возрастает как при сочетании с другими генетическими дефектами, так и при ситуациях, сопровождающихся развитием гиперкоагуляции. Особенно высокий риск тромбоза наблюдается при сочетании генетически детерминированного дефицита протеинов С и S с фактором V Лейдена на фоне беременности, в послеродовом периоде, при длительной иммобилизации, больших хирургических вмешательствах и обширных травмах.
Таким образом, изучение полиморфизмов генов, отвечающих за работу гемостаза, является одной из наиболее актуальных задач современной ангиологии. Исследование структурных полиморфизмов генов тромбофилических состояний, установление связи между носительством определенных аллелей полиморфных участков, риском развития и течением ишемического инсульта позволяет выявить лиц с повышенным генетическим риском мозгового инсульта, что необходимо для улучшения прогноза и течения цереброваскулярных заболеваний.