ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА APOE И ИШЕМИЧЕСКИЙ ИНСУЛЬТ В ГОРОДСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
УДК 616.831-005.1:575(571.1/.5)
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА APOE И ИШЕМИЧЕСКИЙ ИНСУЛЬТ
В ГОРОДСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Михаил Иванович ВОЕВОДА1, Сергей Владимирович ШИШКИН1,
Владимир Николаевич МАКСИМОВ1, Елена Владимировна ШАХТШНЕЙДЕР1,
Юлия Владимировна СКУРИХИНА1, Игорь Вячеславович КУЛИКОВ1,
Аида Герасимовна РОМАЩЕНКО2
1
НИИ терапии СО РАМН
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1
2
Институт цитологии и генетики СО РАН
630090, г. Новосибирск, пр. академика Лаврентьева, 10
В статье описаны половые и возрастные особенности полиморфизма гена APOE и его ассоциации с показате-
лями липидного состава крови у больных ишемическим инсультом жителей г. Новосибирска. Отмечено, что в
возрастной группе старше 65 лет у мужчин реже встречается носительство генотипа е2/е3 и е3/е4 гена APOE, чем
у женщин. Независимого влияния полиморфизма генотипов гена APOE на средний уровень общего холестерина,
триглицеридов и холестерина липопротеинов высокой плотности у больных ишемическим инсультом выявлено
не было.
Ключевые слова: полиморфизм, ген APOE, липидный состав крови, пол, возраст, ишемичес-
кий инсульт.
Идентификация генетической предрасположен- пуляциях южно-европейских стран, имеет отно-
ности к инсульту и другим мультифакториальным шение к низким показателям кардиоваскулярной
заболеваниям проводится на основе анализа воз- смертности в регионе Средиземноморья [2]. Эти
можного участия белкового продукта тестируемого факты позволяют предполагать наличие взаимо-
гена в патогенезе заболевания. О возможной ас- связей между вариантами генотипа гена APOE и
социации гена-кандидата или отдельных областей ишемическими типами инсульта.
генома с конкретным заболеванием можно судить Материал и методы
по наличию статистически достоверных различий При решении проблемы генетической детер-
частоты генотипов в группах больных и здоровых минированности инсульта нами была поставлена
носителей полиморфных аллелей в рамках данной задача изучить особенности взаимодействия сре-
популяции. довых и генотипических факторов на примере
Аполипопротеин Е – полиморфный секретор- полиморфизма гена APOE у больных с наиболее
ный гликопротеин, участвующий в транспорте распространенным типом острых церебральных
холестерина, который может быть представлен сосудистых поражений – ишемическим инсуль-
тремя изоформами белка (e2, e3, e4). Получены том [3].
данные, свидетельствующие о том, что три изо- В ходе выполнения исследования в соответ-
формы аполипопротеина Е связаны с метаболиз- ствии с международными критериями диагностики
мом липопротеинов и определяют вариабельность инсульта [4, 5] среди населения репрезентативно-
риска развития атеросклероза сосудов мозга и го района Новосибирска (общая численность жи-
коронарных артерий [1]. Предполагается, что не- телей около 150 000 человек) методом регистра в
полная экспрессия участка гена APOE в случае период с 2003 по 2007 гг. были выявлены больные
присутствия аллеля е2, часто встречающаяся в по- с впервые развившимися и повторными случая-
Воевода М.И. – д.м.н., проф., чл.-корр. РАМН, директор; e-mail: mvoevodа@yandex.ru
Шишкин С.В. – к.м.н., ст.н.с. лаборатории клинико-популяционных и профилактических исследований
терапевтических и эндокринных заболеваний
Максимов В.Н. – д.м.н., вед.н.с. лаборатории молекулярно-генетических исследований
терапевтических заболеваний
Шахтшнейдер Е.В. – к.м.н., вед.н.с. лаборатории молекулярно-генетических исследований
терапевтических заболеваний
Скурихина Ю.В. – аспирант
Куликов И.В. – к.м.н., ст.н.с. лаборатории молекулярно-генетических исследований
терапевтических заболеваний
Ромащенко А.Г. – к.б.н., зав. лаборатории молекулярных основ генетики животных
БЮЛЛЕТЕНЬ СО РАМН, ТОМ 30, № 3, 2010 Г. 119Воевода М.И. и др. Полиморфизм гена APOE и ишемический инсульт в городской популяции... / с. 119–123
ми ишемического инсульта. Из числа всех заре- плотности (ХС ЛПВП) проводилось энзиматиче-
гистрированных «превалентных» случаев инсульта ским методом с использованием коммерческих
была сформирована 15%-ная случайная выборка. наборов «Biocon» (Германия) на автоанализаторе
В соответствии с МКБ-9 в общей группе боль- «Labsystem» (Финляндия). Индекс атерогенности
ных ишемическим инсультом учетными являлись (ИА) рассчитывался по формуле: ИА = (ОХС –
следующие клинические формы и коды инсульта: – ХС ЛПВП) / ХС ЛПВП.
433 – инфаркт мозга неэмболический, 434 – ин- Статистическая обработка данных выполнялась
фаркт мозга вследствие тромбоэмболии сосудов. с помощью пакета программ SPSS 11.5. Статисти-
Все пациенты с мозговым инсультом, отобранные ческие оценки включали дескриптивный анализ
для участия в проекте – госпитализированные и числовых характеристик признаков (средние зна-
негоспитализированные – осматривались невро- чения, стандартные отклонения) и их распреде-
логом в подостром или восстановительном (пре- лений с использованием стандартных критериев
имущественно) периодах заболевания с забором оценки статистических гипотез.
крови для молекулярно-генетического исследова- Результаты и обсуждение
ния и определения липидного профиля. Частота генотипов в обследованной выборке
Для сравнительной характеристики полимор- соответствует теоретически ожидаемой и находит-
физма гена APOE использовался банк ДНК популя- ся в равновесии Харди – Вайнберга.
ции жителей Новосибирска в возрасте 25–64 лет, Наиболее распространенным в выборке боль-
который был сформирован в 1994–1995 гг. в Ин- ных ишемическим инсультом является генотип
ституте терапии СО РАМН в ходе выполнения е3/е3, как в группе мужчин, так и в группе жен-
третьего одномоментного скринирующего обсле- щин. Этот же генотип был наиболее представлен
дования населения в рамках международной в популяционной выборке (табл. 1).
кооперативной программы по изучению тенден- Возрастная динамика частот отдельных гено-
ций заболеваемости и смертности от сердечно-со- типов при ишемическом инсульте характеризу-
судистых заболеваний и определяющих их факто- ется следующим: статистически значимое сниже-
ров (программа ВОЗ «MONICA»). ние частоты генотипа е3/е3 и е3/е4 у мужчин по
Генотипирование полиморфизма гена APOE в сравнению с женщинами наблюдалось при сопо-
группе больных с ишемическим инсультом вы-
полнено для 225 человек: 105 мужчин и 120 жен- Таблица 1
щин. Средний возраст развития инсульта у Частота генотипов гена APOE
мужчин составил 61,3 ± 1,0 года, у женщин – у больных ишемическим инсультом
66,1 ± 0,9 года.
Генотип
Выделение ДНК из образцов крови осуществля-
ли методом фенол-хлороформной экстракции по е2/е3 е2/е4 е3/е3 е3/е4 е4/е4
модифицированной методике Смита с соавт. [6]. Возраст
Мужчины
Ген APOE размером 3,7 кб включает четыре экзона
и расположен на хромосоме 19 [7, 8]. Генотипи- Инсульт
рование выполняли по широко изучаемому поли-
морфизму гена APOE (112С/Т и 158С/Т). Анализ 25–54 (n = 25) 16,0 % 8,0 % 60,0 % 16,0 % –
полиморфизма гена APOE состоял в определении 55–64 (n = 40) 12,5 % 2,5 % 55,0 % 30,0 % –
частоты его наиболее распространенных аллель-
ных вариантов е2 (Cys112, Cys158), е3 (Cys112, > 65 (n = 40) 17,5 % – 60,0 % 20,0 % 2,5 %
Arg158) и е4 (Arg112, Arg158) и формируемых Всего (n = 105) 15,2 % 2,9 % 58,1 % 22,9 % 0,9 %
ими генотипов. Для анализа была использована
оригинальная методика генотипирования, осно- Жители Новосибирска
ванная на подходе, предложенном J.E. Hixson и 25–45 (n = 426) 11,5 % 2,8 % 67,4 % 16,0 % 2,3 %
D.T. Vernier [9]. Визуализацию продукта полиме-
разной цепной реакции проводили методом гель- Женщины
Возраст
электрофореза в 8%-ном полиакриламидном геле Инсульт
с последующей окраской бромистым этидием и
тестировали с применением системы компьютер- 25–54 (n = 25) – – 96,0 % 4,0 % –
ной видеосъемки. 55–64 (n = 25) – – 76,0 % 20,0 % 2,5 %
Кровь для определения липидных фракций за-
биралась после 12-часового голодания. Центрифу- > 65 (n = 70) 10,0 % 4,3 % 58,5 % 24,3 % 2,9 %
гированная сыворотка хранилась в низкотемпера-
Всего (n = 120) 5,8 % 2,5 % 70,0 % 19,2 % 2,5 %
турной камере (–70 °С) до проведения анализов
(в течение 1–3 месяцев). Определение концен- Жители Новосибирска
трации общего холестерина (ОХС), триглицери-
25–45 (n = 176) 11,9 % – 64,2 % 23,3 % 0,6 %
дов (ТГ) и холестерина липопротеинов высокой
120 БЮЛЛЕТЕНЬ СО РАМН, ТОМ 30, № 3, 2010 Г.Воевода М.И. и др. Полиморфизм гена APOE и ишемический инсульт в городской популяции... / с. 119–123
ставлении возрастной группы 55–64 и > 65 лет у мужчин и е3/е3 (53,4 мг/дл) у женщин по срав-
(p = 0,014 и p = 0,02 соответственно). Вероятно, нению с генотипами е2/е4, е2/е3 и е3/е4, при этом
генотипы е3/е3 и е3/е4 у мужчин в возрастной у мужчин с соответствующим генотипом наблюда-
группе старше 65 лет ассоциированы с более час- ется наиболее низкое, а у женщин – наиболее вы-
тыми неблагоприятными исходами ишемического сокое среднее значение содержания ОХС. В общей
инсульта. факторной модели выявлено статистически значи-
На следующем этапе молекулярно-генетического мое влияние полиморфизма генотипов APOE, пола
анализа была изучена ассоциация полиморфизма и возраста на концентрацию ХС ЛПВП (р = 0,03).
гена APOE с уровнями липидов крови в обследо- Максимальные значения среднего уровня
ванной выборке. Анализировали ассоциацию по- ТГ в выборке определяются при генотипе е3/е4
лиморфизма с уровнями ОХС, ТГ и ХС ЛПВП (247,6 мг/дл у мужчин и 238,0 мг/дл у женщин) и
(табл. 2). е2/е3 (235,1 мг/дл у мужчин и 213,6 мг/дл у жен-
Как следует из таблицы 2, в выборке больных щин), минимальное выявлено для генотипа е4/е4
ишемическим инсультом различия в средних уров- (84,0 мг/дл у мужчин и 152,8 мг/дл у женщин).
нях ОХС, ТГ, ХС ЛПВП не были статистически Статистически значимого влияния полиморфизма
значимы при попарных сравнениях между геноти- генотипов гена APOE на средний уровень ТГ не
пами е2/е3, е3/е3, е3/е4, е4/е4 (p > 0,05). обнаружено (р = 0,12).
Максимальное значение среднего уровня ОХС Минимальные средние значения ИА выявлены
выявлено для генотипа е3/е3 (225,8 мг/дл), мини- у мужчин и женщин с генотипом е4/е4 (1,6 и 3,0
мальное – при генотипе е4/е4 (175,2 мг/дл). От- соответственно), максимальные – при генотипе
мечается увеличение среднего уровня ОХС в ряду е3/е4 (4,9 и 4,7 соответственно). Обнаружено ста-
генотипов е4/е4, е2/е3, е3/е4, е2/е4, е3/е3 (175,2 – тистически значимое влияние полиморфизма ге-
222,1 – 224,7 – 225,7 – 225,8 мг/дл), однако раз- нотипов гена APOE, пола и возраста на величину
личия не достигают статистической значимости ИА (р = 0,04).
и находятся ниже уровня гиперхолестеринемии, Отсутствие доказательств независимого влия-
определенной по значению ОХС ≥ 240 мг/дл. Не- ния полиморфизма гена APOE на уровень липид-
зависимого влияния полиморфизма генотипов ных фракций у больных с перенесенным ишеми-
гена APOE на средний уровень ОХС у больных ческим инсультом в представленном анализе не
ишемическим инсультом жителей г. Новосибир- противоречит данным о менее определенной и не
ска не выявлено (р = 0,28). столь постоянно выявляемой роли повышенного
Минимальное значение средних уровней уровня холестерина в развитии инсульта по сравне-
ХС ЛПВП в выборке больных ишемическим ин- нию с ишемической болезнью сердца (ИБС) [10].
сультом определено для генотипа е2/е4 (40,5 мг/дл) Убедительные данные о наличии прямой связи
у мужчин и е2/е3 (45,5 мг/дл) у женщин. Выявле- между повышением содержания холестерина в
ны относительно более высокие значения среднего крови и риском развития ИБС [11] не подтверж-
уровня ХС ЛПВП при генотипе е4/е4 (51,0 мг/дл) даются в эпидемиологических исследованиях, ко-
Таблица 2
Генотипы гена APOE и уровень липидов (мг/дл) у больных ишемическим инсультом
(медиана (95% доверительный интервал))
Содержание ОХС Содержание ТГ Содержание ХС ЛПВП
Генотип
Мужчины Женщины Мужчины Женщины Мужчины Женщины
(n = 105) (n = 120) (n = 105) (n = 120) (n = 105) (n = 120)
213,5 237,8 197,7 185,4 40,5 54,5
е2/е4
(158,6–268,5) (190,2–285,3) (170,7–224,6) (154,4–216,4) (26,2–54,8) (42,1–67,0)
211,3 215,1 229,3 221,1 47,3 47,0
е2/е3
(188,9–233,8) (181,5–248,8) (176,1–282,5) (141,3–301,0) (41,4–53,1) (38,2–55,8)
214,8 209,0 169,5 176,7 50,1 49,3
е3/е3
(200,5–229,1) (190,3–227,7) (176,1–282,5) (132,3–221,0) (46,4–53,8) (44,4–54,1)
225,4 209,9 226,0 197,1 45,4 50,7
е3/е4
(202,7–248,0) (185,4–234,3) (172,3–280,0) (139,1–255,1) (39,5–51,3) (44,3–57,1)
132,9 196,8 84,0 152,8 51,0 47,8
е4/е4
(54,3–209,7) (149,2–244,3) (0–268,4) (39,8–265,7) (30,7–71,3) (35,3–60,2)
БЮЛЛЕТЕНЬ СО РАМН, ТОМ 30, № 3, 2010 Г. 121Воевода М.И. и др. Полиморфизм гена APOE и ишемический инсульт в городской популяции... / с. 119–123
торые пытаются установить зависимость между 5. Aho К., Harmsen P., Hatano S. et al. Cerebro-
концентрацией холестерина и риском инсульта vascular diseases in the community: Results of the
[12]. Обусловлено это тем, что инсульты характе- WHO collaborative Study // Bull. WHO. 1980. 58. (1).
ризуются большей неоднородностью патогенеза, 13–130.
и лишь часть их вызвана атеротромботическими 6. Smith К., Kliko С., Cantor C. Puls-elektrofo-
осложнениями [3]. rez and methods of work with the big molecules of
«Парадоксальные» эффекты, выявляемые в эпи- DNA // The Analysis of the genome. Methods: the
демиологических исследованиях, при изучении Lane with English. М, World. 1990. 58–94.
связи между атерогенными фракциями липидов и 7. Paik Y.K., Chang D.J., Reardon C.A. et al. Nu-
риском развития инсульта, объясняются неодинако- cleotide sequence and structure of the human apolipo-
вым влиянием холестерина на разные типы инсульта protein E gene // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989.
[13, 14], а наблюдаемая в клинических трайлах эф- 82. 3445–3449.
фективность липидснижающей терапии статинами 8. Das H.K., McPherson G.A., Bruns S.K. et al.
при инсульте объясняется плейотропным действием Isolation, characterization, and mapping to chro-
статинов (например, антитромботическим, противо- mosome 19 of the human apolipoprotein E gene //
воспалительным или стабилизирующим бляшку). J. Biol. Chem. 1985. 260. 6240–6247.
Выводы 9. Hixson J.E., Vernier D.T. Restriction isotyp-
Молекулярно-генетические исследования по ing of human apolipoprotein E by gene amplification
поиску генетических маркеров ишемического ин- and cleavage with HhaI // J. Lipid Res. 1990. 31. (3).
сульта необходимо продолжить с учетом гетероген- 545–8.
ности его подтипов и необходимости изучения но- 10. Kent D.M. Stroke – An equal opportunity for
вых патогенетических механизмов его развития. the initiation of statin therapy // N. Engl. J. Med.
Благодарности 2006. 355. (6). 613–615.
Работа поддержана грантом РГНФ № 09-06-00724а. 11. Castelli W.P., Anderson K., Wilson P.W. et al.
Lipids and risk of coronary heart disease: the Framing-
Список литературы ham Study // Ann. Epidemiol 1992. 2. 23–28.
1. Menzel H.-J., Kladetzky R.-G., Assman G. Apo- 12. Prospective Studies Collaboration. Cholesterol,
lipoprotein E polimorphism and coronary artery dis- diastolic blood pressure, and stroke: 13 000 strokes in
ease // Arteriosclerosis. 1983. 3. 310–315. 450 000 people in 45 prospective cohorts // Lancet.
2. Muros M., Rodreguez-Ferrer C. Apolipopro- 1995. 346. 1647–1653.
tein E polymorphism influence on lipids, apolipopro- 13. Tirschwell D.L., Smith N.L., Heckbert S.R. et al.
teins and Lp(a) in a Spanish population underexpress- Association of cholesterol with stroke risk varies in
ing apo E4 // Atherosclerosis. 1996. 121. (1). 13–21. stroke subtypes and patient subgroups // Neurology.
3. Warlow C., Dennis S., Jan van Gijn et al. Stroke: 2004. 63. 1868–1875.
a practical guide to management // 2nd ed. Malden: 14. Bhatia M., Howard S.C., Clark T.G. et al. Apo-
Blackwell Science, 2001. 151 p. lipoproteins as predictors of ischaemic stroke in pa-
4. MONICA Manual, Section 2: Stroke event reg- tients with a previous transient ischaemic attack //
istration data component. 1990. 3–12. Cerebrovasc. Dis. 2006. 21. 323–328.
122 БЮЛЛЕТЕНЬ СО РАМН, ТОМ 30, № 3, 2010 Г.Воевода М.И. и др. Полиморфизм гена APOE и ишемический инсульт в городской популяции... / с. 119–123
APOE GENE POLYMORPHISM AND ISCHEMIC STROKE
IN URBAN POPULATION OF WEST SIBERIA
Michail Ivanovich VOEVODA1, Sergei Vladimirovich SHISHKIN1, Vladimir Nikolaevich MAXIMOV1,
Elena Vladimirovna SHAKHTSHNEIDER1, Yulia Vladimirovna SKURIHINA1,
Igor Viacheslavovich KULIKOV1, Aida Gerasimovna ROMASHENKO2
1
Institute of Internal Medicine SB RAMS
630089, Novosibirsk, B. Bogatkov st., 175/1
2
Institute of Cytology and Genetics SB RAS
630090, Novosibirsk, Academician Lavrentiev av., 10
In article sexual and age features of APOE gene polymorphism and its associations with indicators of blood lipid structure
at Novosibirsk inhabitants suffering from ischemic stroke are described. It is noticed that at men in age group of more than
65 years old there are less often carrying of APOE gene’s e2/e3 and e3/e4 genotypes, than at women. Independent influ-
ence of APOE gene’s genotypes polymorphism on average level of cholesterol, triglyceridesеs and high-density lipoproteins
cholesterol at ischemic stroke patients has not been revealed.
Key words: polymorphism, gene APOE, plasma lipids, gender, age, ischemic stroke.
Voevoda M.I. – doctor of medical sciences, professor, corresponding member of RAMS, director;
e-mail: mvoevodа@yandex.ru
Shishkin S.V. – candidate of medical sciences, senior scientific researcher of laboratory of clinic population
and prophylaxis investigations of therapeutic and endocrinology diseases
Maximov V.N. – doctor of medical sciences, leading scientific researcher of genetics laboratory
Shakhtshneider E.V. – candidate of medical sciences, leading scientific researcher of genetics laboratory
Skurihina Y.V. – post-graduate student
Kulikov I.V. – candidate of medical sciences, senior scientific researcher of genetics laboratory
Romashenko A.G. – candidate of biological sciences, chief of laboratory of molecular bases of animals genetics
БЮЛЛЕТЕНЬ СО РАМН, ТОМ 30, № 3, 2010 Г. 123Вы также можете почитать
