ВЛИЯНИЕ ГЕНОТИПОВ ГЕНА PAI-1 СОВМЕСТНО С ТРАДИЦИОННЫМИ ФАКТОРАМИ РИСКА НА ЧАСТОТУ И ВРЕМЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ИБС

25-10-2017

Введение До настоящего времени предотвращение артериальной тромботической болезни состояло из модификации традиционных факторов риска развития и прогрессирования сердечно-сосудистых заболеваний, которые являются в значительной степени экологическими (средовыми). Приблизительно половина всех тромботических событий происходит у пациентов без таких факторов риска, и эпидемиологические исследования демонстрируют, что они являются недостаточными для объяснения полной вариации степени и риска атеротромбоза (2, 3, 5).

Также доказано, что у носителей аллеля 4G как в гетеро - так и в гомозиготном состоянии отмечается и более высокий уровень PAI-1 плазмы (6) и больший риск развития острых коронарных синдромов (4).

Показано, что к образованию нестабильных атероматозных бляшек и развитию острого коронарного синдрома приводит избыточная экспрессия PAI-1 в области сосудов (7)

Целью настоящей работы явилось исследование места и роли генотипов гена PAI-1 совместно с традиционными факторами риска ИБС в появлении первых симптомов болезни и  прогнозирование возникновения ИБС.

Материалы и методы исследованияПод наблюдением находилось 80 пациентов с ИБС (51 мужчин и 29 женщин) в возрасте от  39 до 65 лет, проживающих в г. Баку.

Диагноз ИБС ставили на основе данных анамнеза в сочетании с результатами инструментальных исследований: ЭКГ покоя в 12 отведениях, тредмил-теста, эхо-кардиографии.

Генотипирование полиморфного маркера PAI-1  проводилось с помощью полимеразной цепной реакции с последующим анализом длин рестрикционных фрагментов.

Геномную дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) выделяли из лейкоцитов венозной крови с («Promega», США). Аллели выявляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим рестрикционным анализом (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов). ПЦР проводили аппарате “CFX 96” (“Biorad”, США) на реактивах «Promega» (США), в 25 мкл смеси, содержащей: 5 мкл буфера (кат. номер M890A); 2,5 мкл смеси нуклеозидтрифосфатов (кат. Номер U151В); 2 мкл MgCl2 (кат. номер А351Н); 0,3 мкл Taq-ДНК-полимеразы.

Продукты ПЦР и ферментативного гидролиза подвергали электрофорети-ческому разделению в 6%-м полиакриламидном геле (ПААГ) в трисборатном буфере (трис 89 мM, борная кислота 89 мM, ЭДТА 2 мM). Фрагменты ДНК в составе ПААГ окрашивали в водном растворе этидия бромида (0,5 мкг/мл) и визуализировали в ультрафиолетовом свете с помощью аппаратов «ТСМ-220М» и «DocPrint» («Vilber Lourmat», Франция).

Статистическую обработку результатов исследования проводили при помощи пакета статистических программ Statistica 10, (США). Частоты распределения генотипов и аллелей гена вычисляли при помощи статистики χ². Статистически значимыми считали значения p < 0,05.

Прогнозирование ИБС по  наличию отдельных генотипов гена PAI-1 при помощи логистического регрессионного нализа.

Результаты исследованияПроведено изучение влияния различных генотипов гена PAI-1 в сочетании как с модифицируемыми (метаболический синдром (МС), курение), так и с немодифицируемыми факторами риска (генотип е4/е4) на возраст возникновения первых клинических признаков ИБС и его осложнений.

Началом возникновения ИБС считали начальные жалобы пациентов в виде типичных болей за грудиной или в левой половине груди, подтвержденные инструментальными (ЭКГ, стресс-ЭКГ, эхокардиографией) и лабораторными методами диагностики (тропонин, МВ-КФКи, СРБ). Первыми проявлениями ИБС могли служить также нестабильная стенокардия и острый инфаркт миокарда, подтвержденные инструментальными и лабораторными методами диагностики (ЭКГ, Эхокардиография, определение тропонина), ангиографически подтвержденное сужение одной или нескольких коронарных артерий более 70% просвета сосуда при обследовании по поводу неспецифических проявлений болезни (боли не ясного генеза, нарушение ритма и проводимости).

Результаты исследований о влиянии генотипов гена PAI-1 - 4G/G4, 4G/5G  и 5G/5G как в сочетании с факторами риска ИБС, так и без факторов риска на возраст начала первых проявлений ИБС представлены в таблице 1. Как видно из таблицы, у пациентов с генотипом 4G/G4 без факторов риска первые проявления ИБС начинаются в возрасте 51,2 ±4,8 лет, что статистически значимо меньше, чем у пациентов с генотипами  5G/5G и 4G/5G, без факторов риска, для которых возраст первых проявлений клиники ИБС был равен 57,5±4,7 лет и 53,8±5,6 лет, соответственно. Не отмечено значимой разницы для дебюта ИБС между генотипами PAI-1 при сочетании их с генотипом е4/е4 гена АроЕ; для генотипа  4G/G4 этот возраст равен 50,6 ± 3,7 лет, а для 5G/5G и 4G/5G генотипов – соответственно, 54,4±5,8 лет и 52,7±4,9 лет, р >0,05. При сочетании генотипа 4G/G4 с модифицируемыми факторами риска – МС возраст при котором зафиксирован дебют ИБС был равным 50,2±3,7 лет, а при сочетании МС с генотипами 5G/5G и 4G/5G возраст начала проявлений ИБС составил, соответственно, 52,3±3,3 лет и 2,3±4,1 лет, что статистически не значимо.

Наличие генотипа 4G/G4 у курящих пациентов также не выявил достоверной разницы для первых проявлений ИБС (50,5±6,2 лет) по сравнению с курящими пациентами с генотипами 5G/5G и 4G/5G, для которых этот возраст был равен 52,9±5,2 лет и 52,2±5,5 лет соответственно, р>0,05. Несмотря на некоторое уменьшение возраста при котором обнаружены первые симптомы ИБС у пациентов с генотипом 4G/G4 как у лиц с МС, так и курящих лиц - 50,2±3,7 лет и 50,5±6,2 лет относительно соответствующих показателей при генотипах 5G/5G и 4G/5G, все же выявленная разница оказалась статистически не достоверной, (таблица 1).

 

Таблица  №1

Влияние различных генотипов гена SERPIN E (PAI-1) в сочетании с факторами риска ИБС на начало развития первых симптомов ИБС

*р < 0,05 относительно пациентов с генотипом 5G/5G

^р < 0,05 относительно пациентов с генотипом 4G/5G

 

Как известно, МС и курение, являясь факторами риска ИБС сами самостоятельно достаточно сильно влияют на возраст возникновения ИБС у всех пациентов, независимо от генотипа. Возможно поэтому при наличии этих факторов риска у пациентов сила влияния генотипа 4G/G4 на время появления первых симптомов ИБС снижается и между исследуемыми генотипами разница оказывается не достоверной.

Учитывая наличие у лиц определенных факторов риска ИБС: модифицируемых (курение, употребление алкоголя, излишний вес, выявляемый по ИМТ), частично модифицируемых факторов риска (ТГ, ХСЛПВП, НТГ, АДС, АДД, тахикардии в покое, отрицательного Т зубца, ST депрессии) и немодифицируемых (пол, отягощенная наследственность по ИБС), которые часто встречаются одновременно, при наличии у людей определенных генотипов, провоцирующих ИБС (в частности генотип 4G/4G гена PAI-1), и каждая оказывает провоцирующее действие на развитие ИБС, нам представлялось важным исследовать прогностическую значимость (силу влияния) каждого из описанных выше фактора в предсказание развития ИБС.

Данную задачу мы решали в рамках логистической регрессионной модели в пакете статистических программ Statistica 10, (США).

Результаты логистической регрессии представлены в таблице 2.

Для создания модели прогноза ИБС в качестве факторов риска отбирались хорошо известные факторы, модифицируемые, частично модифицируемые и немодифицируемые. В модель логистической регрессии включили: пол, генотип 4G/4G гена PAI-1, генотип е4/е4 гена АроЕ,  наличие курения, употребление алкоголя более 50 г. сутки, ПГТТ, уровень ТГ, уровень ХСЛПВП, АДС, АДД, наличие СД2, частые тахикардии в покое (более 3 раз в сутки), депрессия или подъем сегмента ST, изменение формы зубца Т (отрицательный, сглаженный), ИМТ выше 30 кг/м², наличие отягощенной наследственности, (таблица 2).

Таблица  №2

Модель прогнозирования вероятности развития ишемической болезни сердца у лиц с генотипом 4G/4G гена PAI-1 и с традиционными факторами риска

 

Анализ полученных результатов регрессионной модели показал: свободный член уравнения прогноза риска – b0 равен -2,42. Вероятность (Y) развития ИБС у конкретного человека может быть рассчитана по следующей формуле:

Y= -2,42 - 2,58 Пол + 3,46 G4/G4+0,05 е4е4 + 1,95 Курение + 1,13 Алког.-0,45ПГТТ + 3,0ТГ – 3,78ХСЛПВП +3,38АДС-0,47 АДД + 1,1 Тах.п.+3,8 СД2+ 2,9 ST изм.+0,98 Отр.Т +2,29 ИМТ + 2,23Отяг.Насл.

Из таблицы (2) видно, что статистически незначимыми являются коэффициенты для факторов «Генотип е4/е4», «Потребление алкоголя», «ПГТТ», «АДД», «Тахикардия в покое», «отрицательный Т» (р>0,05), т.е. для них принимается нулевая гипотеза о равенстве отношения шансов единице, т.е. эти факторы не влияют на риск развития ИБС.

Тогда формула прогноза выглядит следующим образом:

Y= -2,42 - 2,58 Пол + 3,46 G4/G4 + 1,95 Курение + 3,0ТГ – 3,78ХСЛПВП +3,38АДС - 3,8 СД2+ 2,9 ST изм. +2,29 ИМТ + 2,23Отяг.Насл.

Влияние всех других факторов можно оценить по величине отношения шансов (ОШ) и доверительным интервалам для них. Значительно повышает риск возникновения ИБС СД2, уменьшение уровня ХСЛВП, генотип G4/G4 PAI-1, АДС, наследственная отягощенность по ИБС, депрессия ST сегмента > 0,15мм., курение и Пол мужской.

Следует сказать, что построенная регрессионная модель адекватна и высоко значима, так как уровень статистической значимости модели: хи-квадрат=105,37,  p=,00000,  OШ=77,17

Точность предсказания прогноза составила 90,16% (таблица 3), что является высоким прогностическим процентом, способным предсказывать правильно вероятность возникновения ИБС по имеющимся факторам, у 90,16% лиц.

Таблица  №3

 

Точность, чувствительность и специфичность прогностической модели ИБС

Фактический	Предсказанный ИБС+	Предсказанный ИБС-	Процент коррект. прогноза 90,16%
ИБС+	73	7	91,25000
ИБС-	5	37	88,09524

 

После расчета Y полученный показатель умножается на 100 и выражается в процентах риска развития заболевания у конкретной женщины.

Разработанная прогностическая модель, включающая наряду с традиционными факторами риска, генетические факторы позволяет оценить риск развития ишемической болезни сердца у лиц с чувствительностью до 91,25% и специфичностью до 88,09%, (таблица 3).

Следовательно, такие признаки, как - Пол, генотип G4/G4, Курение, ТГ, ХСЛПВП, АДС, СД2, ST изм., ИМТ, Отягощенная наследственность по ИБС – являются факторами риска ИБС.  Среди указанных факторов риска генотип G4/G4 является достаточно сильным фактором риска ИБС. В то же самое время, по силе влияния на вероятность возникновения ИБС данный генотип несколько уступает СД2 и уровню ХСЛПВП.

 

ƏDƏBİYYAT - ЛИТЕРАТУРА– REFERENCES:

 

1.Cardiovascular prevention. Russian recommendation. Cardiovascular therapy and prevention 2011; 6 (Suppl.2) 64p. Russian (Кардиоваскулярная профилактика. Российские рекомендации ВНОК. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2011. № 6. Приложение 2. 64 с.)

2.Chow CK, Islam S, Bautista L et al. Parental history and myocardial infarction risk across the world: The INTERHEART study. J Am Coll Cardiol, 2011; 57: 619627.

3.Flossmann E, Schulz UG, Rothwell PM. Systematic review of methods and results of studies of the genetic epidemiology of ischemic stroke. Stroke. 2004;35 :212–227.

4.L. Iacoviello, F. Burzotta, A. Di Castelnuovo et al The 4G/5G polymorphism of PAI-1 promoter gene as a risk factor for myocardial infarction: a meta analysis.  Tromb Hemost 1998; V80:P1029-1030

5.Marenberg ME, Zdravkovic S, Pedersen NL, deFair U. The effect of age on the genetic susceptibility to mortality from stroke i n men and women: 35 years of follow-up in the Swedish Twin Registry. 29th International Stroke Conference, San Diego, Calif; 2004.

6.N.Iwai, H.Shimoike, Y.Nakamura et al. The 4G/5G polymorphism of the plasminogen activator inhibitor gene is associated with the time course of progression to acute coronary syndromes// Atherosclerosis.-1998.-V.136.-№1.-P.109-114. 

7.Schneider, D. J., Sobel B. E. PAI-1 and diabetes: a journey from the bench to the bedside // Diabetes Care. – 2012. – Vol. 35, № 10. – P. 1961–1967.