Ассоциация показателя бета-адренореактивности мембран эритроцитов при инфаркте миокарда с генетическими особенностями бета-адренорецепторного аппарата

Введение

В настоящее время известно, что одной из основных систем, регулирующих деятельность сердца, является симпато-адреналовая система (САС) [1–3], которая посредством своих медиаторов, адреналина и норадреналина, способствует развитию и дальнейшему прогрессированию многих кардиоваскулярных событий, в частности инфаркта миокарда (ИМ) [4]. Вегетативный дисбаланс, наблюдающийся на начальном этапе ишемических изменений в миокарде, сопровождается повышенным содержанием катехоламинов в крови и сердечной мышце [5]. Считается, что подобного рода изменения могут быть расценены, с одной стороны, как компенсаторная реакция, а с другой — представлять собой дополнительный фактор риска развития некроза миокарда [6]. Но, несмотря на достаточное активное внимание исследователей к проблеме гиперсимпатикотонии, до сих пор остаётся открытым вопрос о влиянии состояния САС на течение заболевания как на ранних сроках развития ИМ, так и на поздних этапах постинфарктного ремоделирования сердца [7].

Для определения активности САС разработано множество методик, прямых и косвенных, но единого подхода на сегодняшний день не существует, что диктует необходимость изучения и внедрения в практику наиболее экономически доступных и относительно простых в применении методов [8]. Учитывая тот факт, что прямые методы исследования бета-адренорецепторного аппарата клеток являются достаточно трудоёмкими и дорогими, отдельное внимание заслужили косвенные методики оценки активности САС [9]. Одним из таких методов является экспрессметод определения адренореактивности, основанный на факте изменения степени гипоосмотического гемолиза при связи адреномиметиков и адреноблокаторов с бета-адренорецепторами эритроцитов человека, в ходе которого ингибирование осмолиза эритроцитов зависит от количества функционально активных бета-адренорецепторов на поверхности клеток и указывает на их адренореактивность [9].

Вместе с тем, учитывая, что в настоящее время имеются лишь единичные работы, результатом которых является доказательство наличия связи между состоянием бета-адрренореактивности мембран эритроцитов и генетическими особенностями бета-адренорецепторного аппарата клеток, в частности геном бета-1- адренорецепторов (ADRB1), исследования в этом направлении являются не только актуальными, но и в целом отражают необходимость установления подобного рода ассоциаций для увеличения диагностического потенциала и расширения возможностей клинического применения методик определения активности САС.

Материалы и методы

В исследование включены 62 пациента с ИМ: 49 мужчин в возрасте 58,0 (47,5;64,5) лет и 13 женщин в возрасте 76,0 (61,5;81,0) лет, госпитализированных не позднее 6 часов от начала развития симптомов.

Диагноз ИМ выставляли в соответствии с текущими рекомендациями по диагностике и лечению ИМ [10, 11].

Работа выполнена в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации. Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом НИИ кардиологии Томского НИМЦ (протокол № 163 от 8 ноября 2017 г.). Все пациенты подписали добровольное информированное согласие на включение в исследование с последующим забором крови и использованием полученных результатов в рамках исследования.

Критерии исключения пациентов из исследования были следующие: клиническая картина острого ИМ длительностью более 6 часов к моменту поступления в стационар; онкологические и аутоиммунные заболевания; терминальная почечная, печеночная недостаточность; тиреотоксикоз; острые хронические инфекционные заболевания или обострение хронических инфекционных заболеваний; психические расстройства; декомпенсация сахарного диабета; клапанные пороки сердца.

Всем включённым в исследование пациентам выполнялся генетический анализ на определение полиморфизмов гена бета-1- адренорецепторов ADRB1 (Ser49Gly и Arg389Gly). Генетическое исследование проводилось путём выделения ДНК из лейкоцитов периферической крови (Wizard Genomic DNA Purification Kit) с амплификацией методом ПЦР и дальнейшей электрофоретической детекцией.

Также на момент госпитализации всем пациентам проводился забор крови для анализа бета-адренореактивности по изменению осморезистентности эритроцитов под влиянием бета-адреноблокатора (1-(1-изопропиламино)-3- (1 нафталенил-окси)-2-пропанол гидрохлорид). Анализ выполнялся с помощью набора реагентов БЕТА-АРМ АГАТ. Данная методика основана на факте торможения гемолиза эритроцитов в присутствии бета-адреноблокатора. Степень гемолиза определяется по величине оптической плотности надосадочной жидкости, выраженной в процентах от величины оптической плотности контрольной пробы. Единицы процентов принимаются за условные единицы (усл.ед.) показателя бета-адренореактивности мембран эритроцитов (β-АРМ). При этом за норму были приняты установленные авторами данного экспресс-метода Р.И. Стрюк и И.Г. Длусской границы величины показателя β-АРМ в пределах 2-20 усл.ед. Повышенные значения показателя β-АРМ (более 20 усл.ед.) отражали сниженную адренореактивность, или уменьшение количества адренорецепторов на мембране эритроцитов.

Все обследованные пациенты были разделены на две группы в зависимости от величины показателя β-АРМ на момент острого ИМ. Первая группа (I группа, n = 11) была представлена пациентами с нормальным уровнем показателя бета-адренореактивности мембран эритроцитов (β-АРМ от 2 до 20 усл.ед.). Вторая группа (II группа, n = 51) включала пациентов с повышенными значениями данного показателя (β-АРМ более 20 усл.ед.).

Статистическая обработка полученных данных выполнялась с помощью программ STATISTICA 10 и демо-версии SPSS Statistics 20.0. Качественные данные представлены в виде абсолютных и относительных величин n (%). Сравнительный анализ номинальных данных выполнялся с использованием критерия x² Пирсона и двустороннего точного теста Фишера в случае, если ожидаемое значение признака хотя бы в одной ячейке таблицы сопряжённости было меньше 5. Анализ количественных данных на соответствие нормальному закону распределения проводился с использованием критерия Шапиро-Уилка. Не соответствующие нормальному закону распределения количественные данные представлены в виде медианы и интерквартильного размаха (Me(Q25;75)). Для сравнения количественных данных в двух независимых выборках в случае распределения, отличного от нормального, применялся U-критерий Манна-Уитни. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез считался равным 0,05 (р — достигнутый уровень значимости).

Результаты

Группы не имели статистически значимых различий по возрастно-половому составу и основным клиническим характеристикам инфаркта миокарда, были также сопоставимы по наличию ишемической болезни сердца (ИБС) и хронической сердечной недостаточности (ХСН) в анамнезе. Кроме того, исследуемые группы не различались по наличию фибрилляции предсердий и частоте проведения интервенционной или хирургической коррекции коронарного кровотока в анамнезе, а также по частоте приема бета-адреноблокаторов до развития индексного ИМ (табл. 1). Вместе с тем, для пациентов второй группы было характерно более частое наличие в анамнезе артериальной гипертонии (АГ), чем для пациентов первой группы (90,2% и 63,6% случаев соответственно) (p = 0,044).

Кроме этого, у каждого третьего пациента в группе с повышенными значениями β-АРМ регистрировалось такое осложнение острого периода ИМ, как острая левожелудочковая недостаточность (ОЛЖН) (33,3%, n = 17), тогда как среди больных с нормальным уровнем β-АРМ случаи ОЛЖН не диагностировались (р = 0,026) (табл. 1).

Таблица 1

Клинико-анамнестическая характеристика пациентов с инфарктом миокарда в зависимости от уровня показателя β-АРМ

При анализе концентраций биомаркеров некроза в крови было установлено, что для пациентов с повышенными значениями показателя β-АРМ были характерны значительно более высокие уровни миокардиальных маркеров, чем для пациентов, у которых показатели β-АРМ были в пределах нормы. Так, уровень креатинфосфокиназы (КФК) у пациентов второй группы существенно превышал значения данного биомаркера в первой группе (1210,0 (425,5;2852,5) ед/л и 498,0 (181,0;1054,0) ед/л соответственно, p = 0,009). Аналогичной была картина в отношении креатинфосфокиназы-МВ (КФК-МВ) и высокочувствительного тропонина I. Уровень КФК-МВ во второй группе пациентов был более чем в два раза выше, чем в первой группе (134,0 (61,5;331,5) ед/л и 54,0 (30,0;181,0) ед/л соответственно, p = 0,032). В отношении уровня тропонина I наблюдалось более чем 20-кратное превышение нормальных значений данного показателя во второй группе больных (1,3 (0,2;1,8) нг/мл и 24,1 (9,9;68,0) нг/мл соответственно, p = 0,001) (табл. 2).

Таблица 2

Уровни биомаркеров некроза у пациентов исследуемых групп, Me (Q25; Q75)

С целью поиска ассоциации гена ADRB1 с показателями бета-адренореактивности мембран эритроцитов при ИМ у всех включённых в исследование пациентов были исследованы два полиморфизма данного гена (Ser49Gly и Arg389Gly).

Распределение полиморфных вариантов полиморфизмов Ser49Gly и Arg389Gly гена ADRB1 представлено в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Распределение генотипов и аллелей полиморфизма Ser49Gly гена ADRB1 у включённых в исследование пациентов

Таблица 4

Распределение генотипов и аллелей полиморфизма Arg389Gly гена ADRB1 у включенных в исследование пациентов

Для выявления ассоциации полиморфизмов гена ADRB1 с бета-адренореактивностью мембран эритроцитов был проведён анализ носительства генотипов и аллей исследуемых полиморфных вариантов в группах пациентов с нормальными и повышенными значениями показателя β-АРМ. Проведённый генетический анализ в отношении полиморфизма Ser49Gly гена ADRB1 не выявил статистически значимых различий в носительстве генотипов и аллелей данного полиморфизма в первой и второй группах (табл. 5).

Таблица 5

Распределение генотипов и аллелей полиморфизма Ser49Gly гена ADRB1 по группам в зависимости от уровня показателя β-АРМ, n (%)

Вместе с тем, были установлены существенные различия в носительстве генотипов и аллелей полиморфизма Arg389Gly гена ADRB1 среди пациентов с нормальными и повышенными значениями показателя β-АРМ на момент острого ИМ.

Выявлено, что во второй группе пациентов преобладало носительство генотипа CC гена ADRB1 (n = 29; 56,9%; p = 0,043), в то время как в первой группе чаще встречались носители генотипа CG (n = 8; 72,7%) (ОШ = 4,29; 95% ДИ 1,06–19,01; p = 0,045). Вместе с тем, носительство аллеля G значительно чаще наблюдалось среди пациентов с нормальными значениями показателя β-АРМ (81,8% и 43,1% соответственно) (ОШ = 5,93; ДИ 1,16–30,25; p = 0,043) (табл. 6). Вместе с тем, были установлены существенные различия в носительстве генотипов и аллелей полиморфизма Arg389Gly гена ADRB1 среди пациентов с нормальными и повышенными значениями показателя β-АРМ на момент острого ИМ.

Таблица 6

Распределение генотипов и аллелей полиморфизма Arg389Gly гена ADRB1 по группам в зависимости от уровня показателя β-АРМ, n (%)

Выявлено, что во второй группе пациентов преобладало носительство генотипа CC гена ADRB1 (n = 29; 56,9%; p = 0,043), в то время как в первой группе чаще встречались носители генотипа CG (n = 8; 72,7%) (ОШ = 4,29; 95% ДИ 1,06– 19,01; p = 0,045). Вместе с тем, носительство аллеля G значительно чаще наблюдалось среди пациентов с нормальными значениями показателя β-АРМ (81,8% и 43,1% соответственно) (ОШ = 5,93; ДИ 1,16–30,25; p = 0,043) (табл. 6).

Обсуждение

Установлено, что пациенты с повышенным уровнем показателя бета-адренореактивности мембран эритроцитов, косвенно отражающем состояние гиперактивации САС, отличаются более неблагоприятными клинико-анамнестическими показателями на момент развития ИМ. Так, для данной группы больных характерны более высокие уровни миокардиальных маркеров некроза, чаще наблюдаются осложнения в острую стадию ИМ в виде ОЛЖН, а также преобладает неблагоприятный анамнестический фон в виде наличия АГ в анамнезе на момент развития ИМ. Данный факт находит свое подтверждение и в других работах, показавших, что высокие индивидуальные величины β-АРМ предопределяют гиперадренергический вариант гипертонической болезни, а также характеризуют более тяжелое течение сердечной недостаточности у пациентов с инфарктом миокарда, отражая тем самым повышенную активность САС [9, 12].

На сегодняшний день в доступной литературе отсутствуют убедительные доказательства наличия ассоциации гена бета-1-адренорецепторов с показателями бета-адренореактивности мембран эритроцитов, в частности у пациентов с ИМ. В то же время, имеются некоторые данные, указывающие на вероятное наличие такой взаимосвязи. Так, у пациентов с фибрилляцией предсердий и ХСН установлена ассоциация носительства гомозиготного генотипа Ser49Ser гена ADRB1 c высокими значениями показателя бетаадренореактивности мембран эритроцитов [13]. Вместе с тем, в данном исследовании не было обнаружено ассоциации β-АРМ с носительством гомо- или гетерозиготного генотипа полиморфизма Arg389Gly. В нашей работе, напротив, ассоциация с показателями бета-адренореактивности была выявлена для полиморфизма Arg389Gly, что может быть связано с особенностями выборки и включением в исследование пациентов с ИМ.

Исходя из того, что аллельные вариации гена бета-адренорецепторов детерминируют характер рецепторного ответа, в том числе в условиях гиперактивации САС [9,14], полученные ассоциации могут указывать на наличие взаимосвязи между уровнем β-АРМ и состоянием рецепторного аппарата САС сердца, что наводит на мысль о генетической предрасположенности к гиперактивации САС.

Все вышеперечисленное усиливает актуализацию вопроса о необходимости проведения подобного рода исследований, направленных на доказательство наличие взаимосвязей между состоянием адренореактивности и генетическими особенностями бета-адренорецепторного аппарата клеток.

Выводы

Установлена ассоциация генотипа 1165CC полиморфизма Arg389Gly гена бета-1-адренорецепторов с повышенными значениями показателя β-АРМ в остром периоде ИМ, что может свидетельствовать о возможной генетической предрасположенности к гиперактивации САС при ИМ. Обнаруженные в настоящем исследовании ассоциации указывают на необходимость дальнейшего изучения полиморфизмов, а также уровня экспрессии гена ADRB1 у пациентов с высокими индивидуальными величинами показателя бета-адренореактивности мембран эритроцитов, выявленными в остром периоде ИМ.