Частота алельних варіантів гена CYP 2C9 у пацієнтів із ревматичними вадами клапанів серця

Введение

Ферменты системы биотрансформации ксенобиотиков участвуют в метаболизме множества токсичных веществ окружающей среды, лекарственных препаратов, медиаторов аллергического воспаления, простагландинов, а также свободных радикалов. Детоксикация или биотрансформация ксенобиотиков представляет собой «каскадный» процесс, в котором участвует большое количество ферментов.

Первая фаза детоксикации ксенобиотиков осуществляется главным образом изоферментами семейства цитохрома Р450, среди которых в биотрансформации веществ центральное место занимают CYP 1A1, CYP 2A2, CYP 2C9, CYP 2C19, CYP 2D6, CYP 2E1, CYP3A4, CYP 3A5, из них CYP 2C9 играет самую важную роль. Также, энзимы субсемейства 2С цитохрома Р450, в частности CYP 2C9, метаболизируют такие лекарственные препараты, как непрямые антикоагулянты, нестероидные противовоспалительные препараты, статины, антидепрессанты, блокаторы бета-адренорецепторов и некоторые другие.

Ген CYP 2C9 (OMIM *601130), локализированный на хромосоме 10q24, состоит из 50 462 пар основ, имеет 9 экзонов и кодирует энзим CYP 2C9. Сегодня идентифицировано 57 аллельных вариантов гена CYP 2C9, среди которых CYP 2C9*2 и CYP 2C9*3 характерны для европейской популяции. Аллель *1 кодирует протеин с нормальной активностью. Для аллельного варианта *2 гена CYP 2C9 (rs1799853) характерна замена цитозина (С) на тимин (Т) в положении 430. Аллельный вариант *3 гена CYP 2C9 (rs1057910) содержит замену аденина (А) на цитозин (С) в положении 1075. Установлено, что аллельные варианты *2 и *3 гена СYP 2C9 характеризуются достоверным снижением ферментативной активности CYP 2C9 на 30–50 и 90% соответственно.

В настоящее время активно проводятся исследования по изучению влияния полиморфизма генов, кодирующих ферменты системы детоксикации ксенобиотиков на риск развития различных заболеваний [5, 6, 8–10].

В последнее время увеличивается количество пациентов с пороками сердечных клапанов, нуждающихся в операциях, направленных на коррекцию гемодинамических нарушений. Одной из ведущих причин нарушения функционирования клапанов, что ведет к необходимости замены их искусственными протезами, является ревматическое поражение клапанного аппарата сердца. Поэтому целью нашей работы было сравнительное изучение влияния полиморфизма гена CYP 2C9 на формирование ревматических и неревматических пороков клапанов сердца у пациентов кардиохирургического профиля.

Объект и методы исследования

В исследование было включено 133 пациента с пороками клапанов сердца: мужчин 90 (67,67%), женщин — 43 (32,33%), средний возраст составил 51±1,2 года. Из анамнеза заболевания установлено, что 30 пациентов имели ревматический генез пороков клапанов сердца (подгруппа А) и 103 — неревматический генез (подгруппа В). На проведение работы получено разрешение комитета по биоэтике Национальной медицинской академии последипломного образования имени П.Л. Шупика МЗ Украины.

Для молекулярно-генетического исследования использовали ДНК, выделенную из лейкоцитов периферической крови. Выделение ДНК осуществляли с использованием коммерческого набора «ДНК-сорб-В» (Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Министерства здравоохранения Российской Федерации). Генотипирование по аллельным вариантам *2 и *3 гена СYP 2C9 проводили с использованием метода аллельспецифического 5´-нуклеазного анализа, согласно методике, описанной в работе [7] и оптимизированной к нашим условиям.

Статистическую обработку данных проводили на персональном компьютере с использованием программных пакетов Statistiсa 6.0 и MS Exsel. Для сравнения распределения частот генотипов между подгруппами исследования использовали критерий χ Пирсона, критерий χ Пирсона с поправкой Йетса на непрерывность (при количестве исследований <10). Влияние генотипов на риск формирования ревматических и неревматических пороков клапанов сердца оценивали по величине отношения шансов (OR) в пределах 95% доверительного интервала (CI). Статистически достоверными считали отличия при p<0,05.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенного молекулярно-­генетического исследования определены частоты генотипов по аллельным вариантам *2 и *3 гена СYP 2C9 у 133 пациентов, перенесших операцию протезирования сердечных клапанов. Частота генотипов по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9 составила: *1*1 — 78,2%, *1*2 — 21,05%, *2*2 — 0,75%. Для аллельного варианта *3 частоты были следующими: *1*1 — 84,96%, *1*3 — 14,29%, *3*3 — 0,75%.

При проведении сравнительного анализа частот комбинаций генотипов гена СYP 2C9 у пациентов основной группы в нашем исследовании с частотами, полученными литовскими и российскими авторами [2, 12], достоверной разницы не выявлено.

Поскольку для украинцев известны частоты генотипов по обоим аллельным вариантам гена СYP 2C9 [1], нами проведена сравнительная оценка частот генотипов пациентов, перенесших операцию протезирования клапанов сердца, с частотами у населения Украины, которые были приняты за контроль.

Для генотипов по аллельному варианту *3 гена СYP 2C9 не выявлено достоверной разницы в распределении частот у пациентов основной группы и группы контроля.

Результаты распределения частот генотипов по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9 у пациентов основной и контрольной групп представлены в табл. 1.

Установлено, что частота гетерозиготного генотипа *1*2 по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9 у пациентов с поражением клапанов сердца статистически отличается (р<0,05) от таковой в группе контроля. У пациентов с поражением клапанов сердца по сравнению с группой контроля отмечена более низкая частота гомозиготного генотипа *1*1 по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9, но данная разница не была статистически значимой.

Согласно данным проведенных исследований [8, 9, 13], полиморфизм гена СYP 2C9 ассоциирован с развитием ревматических заболеваний. Поэтому нами был проведен сравнительный анализ частот генотипов по аллельным вариантам *2 и *3 гена СYP 2C9 у пациентов с поражением клапанов сердца ревматического (подгруппа А) и неревматического (подгруппа В) генеза и группы контроля. Не выявлено достоверных различий в распределении частот генотипов по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9 между пациентами подгруппы В и группы контроля. Также не выявлено достоверной разницы в распределении частот генотипов для аллельного варианта *3 гена СYP 2C9 у пациентов подгрупп А, В и контрольной группы. Результаты сравнительного анализа распределения частот генотипов по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9, проведенного у пациентов подгруппы А и группы контроля, представлены в табл. 2.

Результаты анализа показали, что гомозиготный генотип «дикий тип» по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9 отмечался достоверно чаще в группе контроля, что может свидетельствовать о снижении риска развития ревматизма с поражением сердечных клапанов в 3 раза. Частота гетерозиготного генотипа *1*2 по аллельному варианту *2 гена СYP 2C9 была достоверно выше в группе пациентов с поражением сердечных клапанов ревматического генеза, что повышает риск формирования ревматических пороков клапанов сердца в >3 раза (OR=3,29; 95% CI 1,51–7,20). Не найдено достоверных различий в частоте гомозиготного генотипа по замене (*2/*2) гена СYP 2C9 у пациентов подгруппы А и группы контроля, в связи с низкой частотой выявляемости.

Полученные нами результаты подтверждают данные зарубежных ученых о роли генов системы детоксикации в развитии ревматических заболеваний [3, 4, 8]. В последнее время, помимо общепринятой аутоиммунной теории в развитии ревматических заболеваний, большое значение придается нарушениям баланса между синтезом свободных радикалов и возможностями антиоксидантной защиты организма [11]. Свободнорадикальное окисление является неотъемлемым звеном воспалительного процесса, важным этапом эндогенного метаболизма и тесно связано со многими биологическими процессами организма. Причиной повышения концентрации активных форм кислорода может быть усиление синтеза активных соединений или/и изменение активности ферментов, ответственных за их биотрансформацию. Эффективность работы системы детоксикации детерминируется индивидуальными генетическими особенностями организма, определяющими дифференциальную чувствительность индивидов к средовым факторам в форме адаптационной реакции либо дезадаптации, обусловливающей возникновение различной мультифакторной патологии, в том числе и ревматизма (острой ревматической лихорадки согласно новой классификации). Возможность выявления генетической предрасположенности, особенно в семьях с высоким риском, на основании анализа полиморфных маркеров, с целью индивидуальной первичной профилактики актуально для предиктивной медицины.

Выводы

Наличие гомозиготного генотипа «дикий тип» по аллельному варианту *2 гена СYP 2С9 достоверно снижает риск развития ревматизма с поражением сердечных клапанов в 3 раза. В тоже время наличие гетерозиготного генотипа по аллельному варианту *2 гена СYP 2С9 достоверно повышает этот риск в >3 раза.

Проведение молекулярно-генетической диагностики для определения генотипов по аллельному варианту *2 гена СYP 2С9 позволяет выявить пациентов с повышенным риском развития ревматизма с поражением сердечных клапанов и провести свое­временную профилактику данного заболевания.

Список использованной литературы

• 1. Левкович Н.М., Горовенко Н.Г. (2013) Частота розповсюдження алельних варіантів *2 та *3 гена CYP 2C9 у населення України. Одес. мед. журн., 2(136): 23–28.
• 2. Сироткина О.В., Улитина А.С., Тараскина А.Е. (2005) Клиническое значение аллельных вариантов гена цитохрома CYP 2C9 при антикоагулянтной терапии варфарином. Кардиология, 4: 61–63.
• 3. Bohanec-Grabar P., Rozman B., Tomsic M. et al. (2008) Genetic polymorphism of CYP 1A2 and the toxicity of leflunomide treatment in rheumatoid arthritis patients. Eur. J. Clin. Pharmacol., 64(9): 871–876.
• 4. Cornelis M.C., Bae S.C., Kim I. et al. (2010). CYP 1A2 genotype and rheumatoid arthritis in Koreans. Rheumatol. Int., 30(10): 1349–1354.
• 5. Donner K.M., Hiltunen T.P., Suonsyrja T. et al. (2009) CYP 2C9 genotype modifies activity of the renin-angiotensin-aldosterone system in hypertensive men. J. Hypertens., 27(10): 2001–2009.
• 6. Franken C.C., Kaiser A.F., Krucer J.C. et al. (2013) Cytochrome P450 2B6 and 2C9 genotype polymorphism-a possible cause of prasugrel low responsiveness. Thromb. Haemost., 110(1): 131–140.
• 7. Funk M., Endler G., Freitag R. et al. (2004) CYP 2C9*2 and CYP 2C9*3 alleles confer a lower risk for myocardial infarction. Clinical. Chemistry, 50(12): 2395–2398.
• 8. Główka F., Karaźniewicz-Łada M., Grześkowiak E. et al. (2011) Clinical pharmacokinetics of ketoprofen enantiomers in wild type of Cyp2c8 and Cyp2c9 patients with rheumatoid arthritis. Eur. J. Drug Metab. Pharmacokinet., 36(3): 167–173.
• 9. Kuanprasert S., Dettrairat S., Palacajornsuk P. et al. (2009) Prevalence of CYP 2C9 and VKORC1 mutation in patients with valvular heart disease in northern Thailand. J. Med. Assoc. Thai., 92(12): 1597–1601.
• 10. Markova S.M., De Marco T., Bendjilali N. et al. (2013) Association of CYP 2C9*2 with bosenfan-induced liver injury. Clin. Pharmacol. Ther., 94(6): 678–686.
• 11. Namazi M.R. (2009) Cytochrome P450 enzymes and autoimmunity: expression of the relationship and introduction of free radicals as the link. J. Autoimmune Dis., 6: 1–4.
• 12. Tatarūnas V., Lesauskaitė V., Veikutienė A. et al. (2011) The Influence of CYP2C9 and VKORC1 gene polymorphisms on optimal warfarin doses after heart valve replacement. Medicina (Kaunas), 47(1): 25–30.
• 13. Wang M., Lang X., Cui S. et al. (2012) Clinical application of pharmacogenetic-based warfarin-dosing algorithm in patients of Han nationality after rheumatic valve replacement: a randomized and controlled trial. Int. J. Med. Sci., 9(6): 472–479.

Адрес для переписки:
Малярчук Ирина Владимировна
04112, Киев, ул. Дорогожицкая, 9
НМАПО имени П.Л. Шупика,
кафедра медицинской и
лабораторной генетики
E-mail: vik_10@mail.ru

No Comments » Додати свій

Leave a comment

Name (required)

Mail (will not be published) (required)

Website

Введите цифры, изображенные на картинке *