Генетические мутации при гипертонии

Генетический риск развития гипертонии

Общая информация об исследовании

Гипертония (повышенное давление) – часто встречающееся заболевание, на которое многие до пожилого возраста не обращают внимания. Однако уже в среднем возрасте оно может привести к значительным нарушениям здоровья из-за повышенной нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Неконтролируемое высокое кровяное давление увеличивает риск серьезных проблем со здоровьем, в том числе инфарктов и инсультов. Многочисленными исследованиями доказано, что уровень артериального давления зависит как от генетики, так и от факторов внешней среды. Именно на фоне генетической предрасположенности к гипертонии внешние факторы оказывают наиболее значимое влияние на развитие заболевания.

Среди множества патогенетических механизмов, которые могут привести к артериальной гипертонии, ведущми являются те, которые опосредуют свое влияние через ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС). Она может воздействовать на сердечно-сосудистую систему не только путем вазоконстрикции и задержки воды и натрия, но и вследствие трофических эффектов и влияния на функцию эндотелия.

Ренин действует на ангиотензиноген (кодируется геном AGT) и превращает его в ангиотензин-1. Далее ангиотензин-1 подвергается воздействию ангиотензин-превращающего фермента и образуется биологически активный ангиотензин-2, который оказывает эффекты, направленные на повышение или поддержание артериального давления. Этот белок действует через ангиотензиновые рецепторы клеток. Существует два вида рецепторов: ангиотензиновый рецептор 1 (кодируется геном AGTR1) и ангиотензиновый рецептор-2 (кодируется геном AGTR2). Связываясь с ними, ангиотензин-2 реализует свои многочисленные функции. Таким образом, ангиотензин-2 играет важную роль в патогенезе артериальной гипертензии, воздействуя на гладкую мускулатуру сосудов, вызывая их спазм, увеличивая периферическое сопротивление, кроме того, он вызывает гипертрофию левого желудочка при гипертонии.

На сегодняшний день установлены прогностически неблагоприятные аллели генов ренин-ангиотензиновой системы. Изменения гена ангиотензиногена (AGT C521T и AGT T704C) повышают содержание ангиотензиногена в крови, что, в свою очередь, может приводить к повышению уровня ангиотензина.

С изменением гена AGT связано развитие гипертонической болезни с ранним началом, а для беременных женщин она опасна гипертонией и преэклампсией. На фоне гормональной заместительной терапии нарушение в гене повышает риск гипертонии и инфаркта миокарда.

При изменениях в генах ангиотензиновых рецепторов (AGTR1 (А1166С) и AGTR2 (G1675A) отмечается их повышенная чувствительность к ангиотензину-2, что проявляется его основными кардиоваскулярными эффектами и реализуется в патогенезе артериальной гипертонии и ее осложнений. При чрезмерной активности ренин-ангиотензиновой системы очевидна польза от ее блокирования на разных уровнях. На этом основано использования препаратов, способных ингибировать активность данной системы.

Работа ренин-ангиотензиновой системы тесно связана с электролитами. Они поддерживают гомеостаз, что необходимо для регуляции сердечной функции, баланса жидкости и многих других процессов. Ангиотензин-2 является основным регулятором синтеза альдостерона, который приводит к усилению реабсорбции натрия в почечных канальцах. Генетический маркер CYP11B2 (C(-344)T) (ген альдостерон-синтазы) связан с повышением продукции альдостерона, артериальной гипертонией, инфарктом миокарда.

Определенное значение в развитии артериальной гипертонии также имеют генетические факторы, отвечающие за внутриклеточный транспорт ионов: ген ADD1 (G1378T) кодирует белок альфа-аддуцин, который участвует в транспорте ионов натрия в клетках почечных канальцев.

G-белок, кодированный геном GNB3, опосредует передачу внутрь клеток сигналов, контролирующих тонус сосудов и пролиферацию многих типов клеток. Изменение активности G-белка ассоциировано с сужением сосудов и гипертонией, гипертрофией левого желудочка. Многими работами подтверждена связь генетического маркера GNB3 C825T с развитием инсулинорезистентности и ожирения.

В комплексный анализ также включено исследование гена NOS3 (эндотелиальная синтаза азота). NO-синтаза 3-го типа – вещество, уровень которого влияет на расширение сосудов и тромбообразование. Посредством молекулярно-генетического исследования данного фермента можно своевременно диагностировать гипертоническую болезнь любого типа в любом возрасте

Таким образом, генетический анализ, оценивающий риск развития гипертонии, включает в себя исследование 9 генетических маркеров, которые позволяют выявить нарушение регуляции кровяного давления, активности работы сердечной мышцы и ее кровоснабжения, синтеза альдостерона, баланса электролитов, дифференцировки лимфоцитов и фибробластов, тонуса стенок сосудов.

Генетическая предрасположенность к гипертонии может не проявляться, поэтому лечебные мероприятия иногда требуются позднее, но наблюдение у врача и частый контроль за артериальным давлением при изменениях по исследуемым маркерам необходимы.

Наличие артериальной гипертензии у близких родственников является достоверным фактором риска развития артериальной гипертензии. Особенно высокий риск имеется у родственников первой степени родства (например, отца и сына).

По мере уменьшения степени родства снижается и степень генетического риска. Чем меньше возраст пациента, в котором у него возникла артериальная гипертензия, тем выше риск заболевания у членов его семьи. Наследственная предрасположенность особенно ярко проявляется в пубертатном, молодом и зрелом возрасте. У лиц старше 70 лет генетический риск развития заболевания значительно уменьшается и практически приближается к общепопуляционному.

Наследственная предрасположенность к развитию заболевания реализуется под воздействием средовых факторов, но признание роли внешних факторов в повышении заболеваемости артериальной гипертонией не уменьшает важной роли генетических факторов риска.

Профилактическое генетическое обследование при отсутствии классических факторов риска будет полезным для всех, так как генетические факторы, приводящие к повышенному артериальному давлению, достаточно распространены.

Факторы риска развития гипертонии:

наследственная отягощенность по артериальной гипертензии и другим сердечно-сосудистым заболеваниям, сахарному диабету;
возраст (с возрастом в стенках сосудов отмечается увеличение количества коллагеновых волокон, в результате стенка артерий утолщается, они теряют свою эластичность, их просвет уменьшается);
курение;
избыточное потребление поваренной соли;
недостаточное потребление калия (калий помогает сбалансировать содержания натрия в клетках, дефицит калия приводит к избытку натрия, что отрицательно сказывается на артериальном давлении);
чрезмерное употребление алкоголя;
ожирение;
низкая физическая активность;
храп и остановка дыхания во время сна;
психоэмоциональный стресс;
дислипидемия (общий холестерин крови > 6,5 ммоль/л (250 мг/дл) / холестерин ЛПНП > 4,0 ммоль/л (155 мг/дл) / холестерин ЛПВП 1,7 ммоль/л);
нарушение толерантности к глюкозе;
приём оральных гормональных контрацептивов и заместительная гормональная терапия.

Когда назначается исследование?

При досимптоматическом определении риска артериальной гипертензии и её осложнений.
Если 1-2 ближайших родственника пациента страдали артериальной гипертензией / сахарным диабетом / сердечно-сосудистой патологией (в особенности при ранней (до 50 лет) болезни сердца).
При ишемической болезни сердца.
При остром инфаркте миокарда.
При инсульте.
При сахарном диабете.
При определении риска при гормональной заместительной терапии.
При наличии факторов риска (курение, избыточный вес).
При осложнениях беременности, связанных с гипертензивными состояниями; при определении риска гестоза во время беременности.

Источник

Одной из наиболее социально значимых патологий, ассоциированных с мутациями ядерного генома человека, является гипертония. Идентификация генов, ассоциированных с данным заболеванием, обеспечит механизм классификации гипертонических фенотипов, позволит создать диагностические маркеры для отдельных пациентов и семей, которые подвергаются наибольшему риску таких осложнений, как атеросклероз, инсульт, ишемическая болезнь сердца инфаркт миокарда. Это будет способствовать созданию новых фармакогенетических препаратов для лечения и предотвращения развития АГ и сопутствующих заболеваний.

Артериальная гипертензия (АГ) – это совокупность состояний, которым сопутствует длительное повышение гидростатического давления в артериях большого круга кровообращения. Артериальная гипертензия является самым распространенным заболеванием среди взрослого населения развитых стран мира. В России повышенный уровень артериального давления встречается у 39,2 % мужчин и 41,1 %, женщин, а у 12–15 % людей развивается стойкая артериальная гипертензия.

Различают первичную (эссенциальную) гипертензию, или гипертоническую болезнь (ГБ), и вторичную (симптоматическую). При этом среди всех артериальных гипертензий на долю гипертонической болезни приходится до 90–95 %.

Эссенциальная гипертензия – мультифакторное заболевание, в основе которого лежит генетический полигенный структурный дефект, обусловливающий высокую активность прессорных механизмов длительного действия.

Выделяют три основных этиологических фактора риска развития эссенциальной АГ:

адаптационный;
внешний средовой;
семейная полигенная предрасположенность (около 30 % генетических факторов ассоциированы с функционированием ренин-ангиотензиновой системы).

Гипертензия лежит в основе таких тяжелых заболеваний, как инфаркт миокарда и острое нарушение мозгового кровообращения (в России ежегодно регистрируется до 400 000 случаев инсульта), а также может вызывать стойкие поражения различных органов-мишеней, приводя к хроническим заболеваниям почек, глаз, сердца и головного мозга. Продолжительность жизни пациентов среднего возраста, страдающих артериальной гипертензией, не превышает 20–30 лет, а при высоком риске – 10 лет, поэтому для улучшения качества и продолжительности жизни необходимы ранняя диагностика и своевременно начатое лечение. При этом наибольшую актуальность приобретает выявление генетических полиморфизмов в генах ключевых факторов регуляции сердечно-сосудистой системы, в первую очередь ассоциированных с функционированием ренин-ангиотензиновой системы (РАС). Ангиотензиноген – важнейший компонент ренин-ангиотензиновой системы, предшественник ангиотензина II – основного эффекторного пептида. Ангиотензинпревращающий фермент (АСЕ) гидролизует ангиотензин I, превращая его в ангиотензин II. Полиморфизмы ангиотензиногена и АСЕ играют ключевую роль в формировании артериальной гипертензии. Установлены также другие полиморфные аллели генов, отвечающие за внутриклеточный транспорт ионов, регуляцию синтеза альдостерона и тонус гладкой мускулатуры.

Показания к назначению для профиля «Генетика Гипертония»:

гипертоническая болезнь,
диабетическая нефропатия,
ишемический инсульт,
ишемическая болезнь сердца (ИБС);
инфаркт миокарда;
преэклампсия
нарушения плацентарной функции;
нарушения микроциркуляции и сосудистого тонуса;
подбор лекарственных препаратов при гипертонии;
курение.

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА.

Мутация ангиотензиногена: AGT Thr174Met; AGT Met235Thr

Ангиотензиноген является предшественником вазоактивных гормонов ангиотензина I и II. Генетические вариации гена ангиотензиногена (AGT) могут существенно влиять на концентрацию белка в плазме, а соответственно и на уровень других компонентов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Наиболее значимые с клинической точки зрения варианты гена AGT обусловлены точечными нуклеотидными полиморфизмами, приводящими к аминокислотным заменам в 174 и 235 кодонах гена -T174M (rs4762) и M235T (rs699) соответственно. Они детерминируют повышенный уровень экспрессии ангиотензиногена, что расценивается как фактор, риска развития артериальной гипертонии. Частота встречаемости неблагоприятных вариантов 174M и 235T в европеоидных популяциях составляет 10-15 % и 15-20 % соответственно.

Показания к назначению: гипертоническая болезнь, гипертония беременных, преэклампсия, гормонозаместительная терапия, кардиоваскулярные заболевания, в том числе ИБС, инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Мутация рецептора 1-го и 2-го типов ангиотензиногена-2: AGTR1 A1166C; AGTR2 G1675A

Ген AGTR1 кодирует один из четырех основных рецепторов ангиотензина II, расположенных вэндотелии сосудов и опосредующих все основные сердечно-сосудистые эффекты ангиотензина II.Основная биологическая роль этого гена, как и других компонентов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, заключается в регуляции кровяного давления. Наибольшее клиническоезначение имеет полиморфизм, локализованный в 3’-нетранслирующем регионе гена, приводящий к замене в 1166 позиции A>С (rs5186). Распространенность минорного варианта С упредставителей европеоидных популяций составляет 30 %-40%. В крупном исследовании, проведенном в Англии (2579 здоровых английских мужчин (56.1+/-3.5 лет), период наблюдения составлял 10,1 лет) было показано, что присутствие в генотипе аллеля С (AGTR1 1166СС генотип) было достоверно связано с увеличением риска развития сердечно-сосудистых осложнений (развитие инфаркта миокарда, ангиопластика/стентирование) вне зависимости от уровня АД, однако более информативным анализ указанного варианта будет при одновременном исследовании других генов ренин-ангиотензин-альдостеронового каскада.

Показания к назначению: гипертония, диабетическая нефропатия, кардиоваскулярные заболевания, в том числе ИБС, инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм цитохрома 11b2 CYP11B2 (C-344T)

Этот ген кодирует фермент суперсемейства цитохрома Р450. Цитохром Р450 — белки, которые катализируют многие реакции, участвующие в метаболизме лекарств и синтез холестерина, стероидов и других липидов. Цитохром 11b2локализуется на внутренней мембране митохондрий и участвует в синтезе альдостерона и 18-оксокортизола. Альдостерон синтезируется из холестерина в надпочечной железе в ответ на увеличение уровня ангиотензина II или уровня калия в плазме крови и уменьшает почечное выделение ионов натрия, стимулирует выделение ионов калия. Полиморфизм C-344T в CYP11B2 был ассоциирован с возрастающими уровнями альдостерона и, в свою очередь, задержкой натрия и воды в организме.

Показания к назначению: гипертония, кардиоваскулярные заболевания, в том числе инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм гуанин связывающего протеина GNB3 (С825Т)

GNB3 — это гетеротримерный гуанин нуклеотид-связывающих белков (G белков), который интегрирует сигналы между рецепторами и эффекторными белками, состоит из альфа-, бета-, гамма-субъединиц. Полипептид бета-3 G-белка – это бета-глобула гетеротримерного G-белка, который передает сигнал от рецепторов к внутриклеточным эффекторным белкам. Настоящий полиморфизм связан с тем, что сигналы перестают поступать в ядро и нарушается гуморальная регуляция роста и метаболизма жировой ткани, повышается агрегационная активность тромбоцитов и развивается вазоконстрикция. СС-генотип – норма, СТ – появление в гене одного патологического аллеля (Т-аллель) приводит к повышению риска ожирения, особенно у женщин менопаузального возраста. ТТ- риск развития ожирения в период беременности и менопаузы очень высок. Это следует учесть и использовать при назначении рекомендаций по распорядку дня и по диете: больше физических нагрузок (плавание очень подходит женщинам данных возрастных периодов) и низкокалорийная сбалансированная диета (желательно применение контрастной диеты).

Показания к назначению: гипертоническая болезнь, ожирение

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм альфа-аддуцина ADD1 (G1378T)

Альфа-аддуцин стимулирует сборка спектрин-актиновых сетей в цитоскелете клеточной мембраны. Белок был найден в большинстве тканей, в частности белок регулирует внутриклеточную передачу сигнала в клетках почечных канальцев. Замещение триптофана на глицин в аминокислоте номер 460 (полиморфизм Gly460Trp) альфа-субъединицы белка цитоскелета аддуцина увеличивает почечную реабсорбцию натрия и может быть вовлечено в патофизиологию гипертонической болезни, поэтому, полиморфизм G460W ассоциирован с солезависимой гипертонией.

Показания к назначению: гипертоническая болезнь

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм эндотелиальной синтазы окиси азота 3: NOS3 (C-786T); NOS3 (G894C)

Синтаза окиси азота участвует в синтезе из L-аргинина молекул оксида азота. Оксид азота, производимый эндотелиальной синтазой, расслабляет гладкие мышцы сосудов и их дилатацию, предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию, а также участвует в различных процессах в нервной, репродуктивной и иммунной системах. Активное участие NO в регуляции сосудистого тонуса, кровотока и артериального давления позволяет рассматривать функционально-значимые полиморфизмы гена eNOS как возможные маркеры риска развития гипертонической болезни и других патологий сердечно-сосудистой системы. Мутации гена встречается в европеоидных популяциях с частотой до 30-40 % и является маркером кардиоваскулярных осложнений. У носителей полиморфизма был зарегистрирован более низкий уровень NOS, что приводит к уменьшенной концентрации окиси азота в кровяном русле и уменьшенной вазодилатации. Курение усугубляет отрицательный эффект мутации на вазодилатацию. Полиморфизм способствует развитию гестоза, преэклампсии, гипоксии плода, задержки внутриутробного развития плода. Также данный полиморфизм определяет развитие метаболического синдрома, который отрицательно влияет на гормональный фон женщины, что тоже может неблагоприятно отразиться на течении беременности.Полиморфизм NOS3 (894CС; Asp298) является маркером тяжелой формы гестоза.

Показания к назначению: гипертония, кардиоваскулярные заболевания, в том числе инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа: цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Источник