Изучение связи мутаций митохондриального генома с атеросклеротическим поражением коронарных и сонных артерий (стр. 1 )

На правах рукописи

Изучение связи мутаций митохондриального генома с атеросклеротическим поражением коронарных и сонных артерий

14.01.05 – кардиология

03.02.07 – генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва – 2014

Работа выполнена в отделе проблем атеросклероза и лаборатории медицинской генетики НИИ кардиологии им. ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» МЗ РФ

Научные руководители:

доктор медицинских наук

доктор медицинских наук

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор кафедры

терапии, кардиологии и функциональнойдиагностики

с курсом нефрологии ФГБУ «Учебно-научныймедицинский центр»

УД Президента РФ

доктормедицинских наук, профессор,

заведующая лабораторией медицинской генетикиФГБУ

«Российский научный центр хирургии имени академика

» РАМН

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени » МЗ РФ

Защита диссертации состоится « »2014года в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 208.073.04 по присуждению ученой степени кандидата медицинских наук в ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» МЗ РФ (121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, д.15а)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» МЗ РФ

Автореферат разослан « » 2014 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Атеросклероз представляет собой полиэтиологическое заболевание, в развитии и прогрессировании которого играет роль взаимодействие генетических, фенотипических, средовых и социально-экономических факторов[AndreassiM. G., 2003]. Данные последних исследованийсвидетельствуют о том, что в развитии атеросклероза имеетзначение не только генетическая предрасположенность, но и приобретенные соматические мутации дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) также могут вносить значительный вклад в патогенез заболевания. В течение длительного времени мутациям митохондриального генома не уделялось должноговнимания, хотя они могут играть важную роль в формировании атеросклеротических поражений артерий, вызывая различные дефекты в белковой цепи некоторых дыхательных ферментов, приводя к развитию митохондриальной дисфункции[Andreassi M. G., 2003]. Митохондриальная дисфункция способствует избыточному образованию активных форм кислорода, которые вызывают эндотелиальную дисфункцию, пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, приводят к развитию воспалительной сосудистой реакции, апоптозу гладкомышечных клеток и макрофагов, внося, тем самым, вклад в развитие и прогрессирование атеросклеротического поражения [Madamanchi N. R. еt al., 2007].

Количество исследований, посвященных изучению связи мутациймитохондриального генома и атеросклеротическим поражением артерий, невелико [Sazonova M. A. et al., 2009; Weakley S. M. et al., 2010; Mueller E. E. et al., 2011; Sobenin I. A. et al., 2013].

В исследовании при изучении 40 мутаций в образцах митохондриальной ДНК (мтДНК), выделенных из пораженных атеросклерозом и нормальных участков интимы аорты 10 молодых людей, погибших вследствие несчастных случаев, обнаружено, что уровни гетероплазмии десяти мутаций мтДНК (A1555G, С3256T, G12315A, T3336C, G13513A, C5178A, G15059A, G14459A, G14846A, 652insG) были значительно выше в участках аорты, пораженных атеросклерозом [Sazonova M. et al., 2009].

В исследовании с участием 191 пациента (84 мужчин, средний возраст 65,0±9,4 лет), из которых у 45 больных были клинические проявления ишемической болезни сердца (ИБС),была показана ассоциация между уровнем гетероплазмии мутации митохондриального генома С3256Т в лейкоцитах крови и атеросклеротическим поражением сонных артерий [Sobenin I. A. еt al., 2012].

В австрийском исследовании было установлено, что распространенность мутации митохондриального генома T16189C была значительно выше среди пациентов с ИБС(n=482) по сравнению со здоровыми лицами (n=481): 21,6% и 11,8% соответственно, р<0,0001 [Mueller E. E. et al., 2011]. Однако в этой работе использовался качественный, а не количественный метод оценки мутаций митохондриального генома.

Таким образом, исследования, посвященныеданной проблеме, немногочисленны, в связи с чем, изучение роли мутаций митохондриального генома в развитии атеросклероза коронарных и сонных артерий представляется актуальным.

Цель исследования.

Изучить связь мутаций митохондриального генома с наличием и выраженностью атеросклеротического поражения коронарных и сонных артерий.

Задачи исследования.

1. Оценить уровень гетероплазмии мутаций митохондриального генома (С3256Т, G12315A, G13513A, G14846A) в лейкоцитах цельной крови у пациентов с наличием и отсутствием коронарного атеросклероза.

2. Изучить связь между митохондриальными мутациями и тяжестью атеросклероза коронарных артерий.

3. Исследовать возможную связь мутаций митохондриального генома с классическими факторами риска атеросклероза.

4. Оценить уровень гетероплазмии мутаций митохондриального генома (С3256Т, G12315A, G13513A, G14846A) в лейкоцитах цельной крови у пациентов с различной степенью атеросклеротического поражения сонных артерий.

Научная новизна.

В работе был использован метод количественной оценки мутантного аллеля митохондриального генома на основе технологии пиросеквенирования для определения уровня гетероплазмии мутаций митохондриального генома. Впервые проведено исследование мутаций митохондриального генома у пациентов с наличием и отсутствием коронарного атеросклероза, верифицированного данными коронарной ангиографии. Установлено, что уровень гетероплазмии мутаций митохондриального генома С3256Т, G13513A выше у пациентов с коронарным атеросклерозом. Выявлена отрицательная связь мутации G12315Ac атеросклерозом коронарных артерий. Впервые изучена взаимосвязь изучаемых мутаций с выраженностью коронарного атеросклероза, установлена прямая связь мутации С3256Т состепенью атеросклеротического поражения коронарных артерий. Выявлена прямая зависимость между наличием атеросклероза сонных артерий и уровнем гетероплазмии мутаций митохондриального генома С3256Т, G14846A и обратная - с мутацией G12315A. Впервые было показано наличие прямой связи между мутацией митохондриального генома G14846A и уровнем липопротеида(а)[Лп(а)].

Практическая значимость работы.

В работе использована методика количественной оценки мутантного аллеля митохондриального генома. Показана связь уровня гетероплазмии мутаций митохондриального генома G13513A и С3256T с коронарным атеросклерозом, мутаций С3256Т, G14846A - с атеросклерозом сонных артерий. Учитывая полученные данные, мутации митохондриального генома могут быть использованы в качестве информативных генетических маркеров предрасположенности к атеросклерозу коронарных и сонных артерий.

Понимание точных механизмов, с помощью которых мутации митохондриального генома способствуют развитию атеросклероза, откроет новые мишени для разработки лекарственных препаратов.

Мутации митохондриального генома не связаны с классическими факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), такими как пол, курение, артериальная гипертония, ожирение, отягощенный семейный анамнез по ССЗ.

Впервые показана положительная связь между уровнем гетероплазмии мутации G14836A и уровнем Лп(а), что требует дальнейшего изучения. 

Внедрение в практику. Результаты исследования внедрены в научную и практическую работу отдела проблем атеросклероза и отдела сердечно-сосудистой патологии НИИ кардиологии им. ФГБУ «РКНПК» МЗ РФ.

Апробация диссертации состоялась 11 ноября 2013 года на заседании межотделенческой конференции НИИ кардиологии им. ФГБУ «РКНПК» МЗ РФ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией для публикации результатов диссертационных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 124страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 220 отечественных и зарубежных источников. Диссертация содержит 31 таблиц, 23 рисунков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В исследование включены 193 пациента (154 мужчин и 39 женщин) в возрасте от 33 до 78 лет.

Критерии включения: в исследование включались мужчины и женщины старше 18 лет, имеющие показания для проведения коронарной ангиографии (КАГ).

Критериями исключения из исследования были: 1) семейная гиперхолестеринемия; 2) концентрация ТГ ≥4,5 ммоль/л; 3) острый коронарный синдром, оперативные вмешательства в последние 3 месяца; 4) онкологические заболевания в анамнезе; 5) сахарный диабет; 6) дисфункция печени, почек, щитовидной железы.

Исходя из данных ангиографии, обследованные больные были разделены на 2 группы: основную группу составили 130 пациентов с атеросклерозом коронарных артерий. Группу контроля составили 63 пациента с интактными коронарными артериями, это лица, имеющие несколько факторов риска ССЗ, у которых при проведении обследования выявлен сомнительный результат пробы с физической нагрузкой.

Биохимические методы исследования.

Определение концентрации общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛВП) в сыворотке крови проводили ферментативным колориметрическим методом в лаборатории клинической биохимии липидного обмена. Содержание холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛНП) рассчитывали по формуле Фридвальда (1972): ХС ЛНП = ОХС - ХС ЛВП - ТГ/2,2 (ммоль/л). Определение концентрации Лп(а) проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием моноспецифических поликлональных антител барана против Лп(а) человека [ и др., 1995].