Сравнительная характеристика распространенности полиморфных аллелей в генах системы гемостаза (PAI-1 (-675 5G/4G) и FGB (-455 G/A)) при внезапной сердечной смерти и остром коронарном синдроме у пациентов, перенесших стентирование коронарных артерий

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Диагностика, лечение и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) по-прежнему остаются важнейшей проблемой в отечественной медицине. Наиболее часто врачи сталкиваются с ишемической болезнью сердца (ИБС). ИБС представляет собой острую или хроническую дисфункцию, возникающую в результате абсолютного или относительного уменьшения снабжения миокарда артериальной кровью [1, 2]. Независимо от формы течения, ИБС может сопровождаться развитием фатальных осложнений, приводящих к внезапной сердечной смерти (ВСС). В свою очередь ВСС является объектом пристального изучения судебно-медицинскими экспертами, т. к. зачастую смерть наступает в условиях неочевидности, подозрительных на насильственную смерть.

Факторы риска развития ИБС, ВСС принято разделять на основные и дополнительные [3], наследственные и приобретенные [4].

Острая окклюзия коронарных артерий, провоцирующая развитие ОКС, может быть обусловлена тромбообразованием, в том числе и по причине нарушений в системе гемостаза. Одним из эффективных хирургических методов лечения ОКС в настоящее время считается эндоваскулярное оперативное вмешательство в виде стентирования артериальных сосудов сердца [5, 6]. Тем не менее, как оценивать наличие наследственных факторов предрасположенности к повышенному тромбообразованию в случае летальных исходов после проведенного эндоваскулярного вмешательства по поводу развившегося ОКС, для судебно-медицинского эксперта остается не ясным. В связи с этим цель исследования — дать сравнительную характеристику распространенности полиморфных аллелей в генах системы гемостаза (PAI-1 (-675 5G/4G), FGB (-455 G/A)) при внезапной сердечной смерти и остром коронарном синдроме у пациентов, перенесших стентирование коронарных артерий.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Изучены данные трех медицинских организаций:

• танатологического отдела Бюро судебно-медицинской экспертизы Ростовской области (I группа сравнения);
• кардиохирургического отделения больницы скорой медицинской помощи (БСМП) г. Ростова-на-Дону (II группа сравнения);
• кардиохирургического отделения клиники Ростовского государственного медицинского университета (ФГБОУ ВО РостГМУ МЗ РФ) (III группа сравнения).

В I группу сравнения вошли случаи ВСС, обусловленной ИБС (n = 237).

II группа сравнения была представлена случаями ОКС у пациентов, находившихся на лечении в больнице скорой медицинской помощи (n = 100). Всем пациентам II группы сравнения было выполнено стентирование сегмента коронарных артерий в экстренном порядке.

III группа сравнения была представлена случаями ИБС у пациентов, находившихся на плановом лечении в кардиохирургическом отделении клиники РостГМУ (n = 100). Всем пациентам III группы сравнения в плановом порядке было выполнено стентирование сегмента коронарных артерий.

При изучении архивного материала производился учет половозрастных характеристик в отобранных группах.

В каждой из групп был осуществлен отбор биологического материала (кровь или буккальный эпителий) с целью проведения генетического типирования на предмет наличия мутаций и полиморфизмов в генах, кодирующих белки системы гемостаза. Забор биологического материала осуществлялся с добровольного согласия обследуемых, либо из архива Бюро судебно-медицинской экспертизы Ростовской области. Количество выполненных генетических исследований в каждой из анализируемых групп указано в табл. 1.

 

Таблица 1. Количество отобранных биологических образцов в группах сравнения

Table 1. The number of selected biological samples in comparison groups

Группа сравнения	Количество отобранных образцов для генетического типирования	Общее количество в выборке
I группа сравнения	30	237
II группа сравнения	95	100
III группа сравнения	95	100

 

Идентификацию однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) генов FGB (-455 G/A), PAI-1 (-675 5G/4G) проводили методом энзиматической амплификации в реальном времени с помощью наборов реагентов серии «SNP-Скрин» (Синтол, Россия, Москва) с использованием компьютеризированного четырехканального устройства «АНК-32». Характеристика исследованных генов и их аллельных вариантов представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Характеристика исследованных генов и их аллельных вариантов

Table 2. Characteristics of the studied genes and their allelic variants

Ген, локализация	Название белкового продукта гена	Полиморфизм
FGB 4q28	Фибриноген	-455 G/A	rs1800790
PAI-1 7q21.3-q22	Ингибитор активации плазминогена	-675 5G/4G	rs1799768

 

Полученные количественные результаты подвергались обработке методом вариационной статистики в программе Microsoft Excel 2016 с определением среднего значения, ошибки среднего, 25-го и 75-го процентиля, медианы, минимального и максимального значений.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В I группе сравнения среднее значение возраста составило 71,34 ± 0,72 года (минимальное значение 35 лет, медиана 73 года, максимальное значение 92 года, 25% процентиль 64 года, 75% процентиль 79 лет). Дополнительно проведенное генетическое типирование на предмет распространенности полиморфных аллелей в генах PAI-1 (-675 5G/4G) и FGB (-455 G/A) выявило следующие особенности: носителями дикого генотипа в гене PAI-1 (-675 5G/4G) были 6 умерших (20%), гомозиготные и гетерозиготные мутантные аллели обнаружены в равном числе случаев — по 12 (40%). Носительство аллельных вариантов в гене FGB (-455 G/A) в данной группе сравнения было представлено следующим образом: с диким вариантом выявлено 70% случаев (n = 21), с гетерозиготным — 30% (n = 9).

Во II группе сравнения средний возраст пациентов составил 60,06 ± 0,96 года (минимальное значение 36 лет, максимальное значение 79 лет, медиана 60 лет, 25% процентиль 53 года, 75% процентиль 68 лет).

Дополнительно проведенное генетическое типирование на предмет распространенности полиморфных аллелей в генах PAI-1 (-675 5G/4G) и FGB (-455 G/A) выявило следующие особенности: носителей дикого генотипа в гене PAI-1 (5G/5G) было 4 (4,2%), с гомозиготным мутантным аллелем — 60 случаев (63,2%) и в гетерозиготном состоянии с мутантным аллелем — 31 (32,6%). Носителей гена FGB (-455 G/A) в диком аллельном состоянии было 56 (58,9%), в гетерозиготном — 30 (31,6%), в гомозиготном A/A — 9 (9,5%).

В III группе сравнения средний возраст пациентов составил 64,89 ± 0,9 года (минимальное значение 43 года, максимальное значение 88 лет, медиана 66,5 лет, 25% процентиль 58 лет, 75% процентиль 70 лет). Носителей дикого генотипа в гене PAI-1 (-675 5G/4G) было 9 (9,47%), гомозиготных по мутантному аллелю (4G/4G) — 57 случаев (60%) и в гетерозиготном состоянии — 29 случаев (30,53%). Носителей дикого аллелея G/G в гене FGB (-455 G/A) среди анализируемых случаев было 67 (70,53%), с мутантным аллелем в гетерозиготном состоянии — 28 (29,47%), носителей с мутантным аллелем в гомозиготном состоянии не выявлено.

Сводные данные о количестве носителей однонуклеотидных полиморфных аллелей в исследуемых генах приведены в табл. 3.

 

Таблица 3. Распределение носителей с полиморфными аллелями в генах системы гемостаза в зависимости от группы сравнения

Table 3. Carrier distribution with polymorphic alleles in the hemostatic system genes, depending on the comparison group

Группы сравнения	Ген	Дикий тип генотипа (-/-) (в %)	Гетерозиготный вариант (+/-) (в %)	Гомозиготный вариант по полиморфному аллелю (+/+) (в %)
I	PAI-1 -675 5G/4G	20	40	40
	FGB -455 G/A	70	30	0
II	PAI-1 -675 5G/4G	4,2	32,6	63,2
	FGB -455 G/A	58,9	31,6	9,5
III	PAI-1 -675 5G/4G	9,47	30,53	60
	FGB -455 G/A	70,53	29,47	0
Практически здоровые граждане (Ростовская область) [7]	PAI-1 -675 5G/4G	27	53	20
	FGB -455 G/A	97	3	0

 

Связь между распространенностью полиморфных аллелей в генах PAI-1 (-675 5G/4G) и FGB (-455 G/A) и наличием ИБС оценивалась с помощью расчета критерия χ ². Так как в I, III группах и группе практически здоровых граждан не было выявлено носителей гомозиготного мутантного аллельного варианта в гене FGB (-455 G/A), то этот вариант не учитывался при дальнейшем статистическом анализе. Количество носителей соответствующего полиморфного аллеля в каждой группе сравнения было сведено в табл. 4.

 

Таблица 4. Распределение носителей с полиморфными аллелями в генах системы гемостаза в зависимости от группы сравнения для расчета критерия χ²

Table 4. Carrier distribution with polymorphic alleles in the hemostatic system genes, depending on the comparison group to calculate the χ² test

Группы сравнения	I группа	II группа	III группа	Практ. здоровые	Всего
Полиморфизм	FGB -455 G/A
Дикий тип генотипа (-/-) (N)	21	56	67	97	241
Гетерозиготный вариант (+/-) (N)	9	30	28	3	70
Всего	30	86	95	100	311
Полиморфизм	PAI-1 -675 5G/4G
Дикий тип генотипа (-/-) (N)	6	4	9	27	46
Гетерозиготный вариант (+/-) (N)	12	31	29	53	125
Гомозиготный вариант по полиморфному аллелю (+/+) (N)	12	60	57	20	149
Всего	30	95	95	100	320

 

В обоих случаях рассчитанный критерий χ ² оказался больше критического (табличного) значения: для FGB (-455 G/A) — 140,44, для PAI-1 (-675 5G/4G) — 39,24; критические значения критерия при уровне значимости 0,01 составили 11,345 и 16,81 соответственно, что свидетельствует о существующей связи между наличием ИБС и носительством одного из полиморфных аллелей в генах FGB (-455 G/A) или PAI-1 (-675 5G/4G).

На основании тех же данных был рассчитан критерий χ ² без учета данных по группе практически здоровых граждан. Для носителей полиморфного аллеля гена FGB (-455 G/A) статистически значимых различий не обнаружено (χ ² = 0,659 при критическом значении χ ² = 5,991). Для носителей полиморфного аллеля гена PAI-1 (-675 5G/4G) значение χ ² составило 9,481 при уровне значимости p = 0,051 (критическое значение χ ² составляет 9,440). Гетеро- и гомозиготный варианты по полиморфному аллелю преобладали у пациентов с хроническим и острым течением ИБС (II и III группы сравнения). Дикий генотип имел одинаковое распространение среди всех трех сравниваемых групп.

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ современной литературы позволяет утверждать, что проблема внезапной сердечной смерти по-прежнему остается актуальной [8]. Бесспорным признается утверждение, что причиной внезапной смерти в большинстве случаев является ИБС, атеросклероз венечных (коронарных) артерий и, как следствие, развитие ОКС.

Проведенное нами исследование установило статистически значимое различие в среднем возрасте при попарном сравнении каждой из трех групп. Максимальное значение возраста было зафиксировано в группе внезапно умерших граждан, минимальное — в группе ОКС.

Современная стратегия лечения пациентов с ИБС, осложненной развитием ОКС, сводится к применению интервенционного хирургического метода — стентирования венечных (коронарных) артерий [5, 6]. В патогенезе развития ОКС ведущая роль отведена окклюзии коронарной артерии вследствие тромбообразования на поверхности изъязвленной атеросклеротической бляшки. Скорость тромбообразования, а в последующем и его лизис зависят от многих факторов, в том числе и от наследственных, обусловленных наличием полиморфных аллелей в генах, кодирующих белки системы гемостаза. Нет сомнений, что многие пациенты с ССЗ имеют наследственную предрасположенность к их развитию [9]. Однако, по мнению цитируемых авторов, «данные, сообщающие о частоте встречаемости полиморфизмов системы гемостаза у пациентов с ОКС, разрозненные и противоречивые». В настоящей работе была предпринята попытка оценки наследственных факторов предрасположенности к повышенному тромбообразованию с позиций судебно-медицинского эксперта при анализе случаев ВСС, в связи с чем были изучены биологические образцы от лиц, страдающих или страдавших острой и/или хронической формами ИБС. Во всех анализируемых группах были изучены данные о распространенности полиморфных аллей в генах, кодирующих всего два белка системы гемостаза, — ингибитора активации плазминогена PAI-1 (-675 5G/4G) и фибриногена FGB (-455 G/A).

Сравнение полученных результатов о количестве носителей полиморфных аллелей было произведено с ранее полученными нами результатами от лиц, признанных практически здоровыми [7] (см. табл. 3).

Установлено, что в группе лиц с ОКС, прооперированных в экстренном порядке (II группа), было выявлено увеличение количества носителей мутантного аллеля в гомозиготном состоянии в гене FGB (-455 G/A) по сравнению с группами лиц, которым в плановом порядке было выполнено стентирование коронарных артерий (III группа) или внезапно умерших (I группа). Однако анализ критерия χ ² не установил статистически значимых различий.

Фибриноген (FGB beta polypeptide, фактор I) является белком острой фазы воспаления [10]. По данным литературы, вариант G-455A в гене β-субъединицы фибриногена (FGB) обусловливает повышенную транскрипцию гена и, соответственно, приводит к повышенному уровню фибриногена в крови, что влечет за собой увеличение вероятности образования тромбов [11]. Тем не менее необходимо отметить, что в группе внезапно умерших граждан носителей мутантного аллеля в гомозиготном состоянии не установлено. Данный факт свидетельствует в пользу того, что ведущим в патогенезе ВСС является нарушение сердечного ритма. Этим и объясняется относительно редкие находки тромбов в коронарных артериях у внезапно умерших граждан, тела которых были подвергнуты судебно-медицинскому исследованию с постановкой диагноза ИБС.

Полученные данные в отношении количества носителей мутантного аллеля в гене PAI-1 (-675 5G/4G) позволило установить высокий процент носителей как в гомозиготном, так и гетерозиготном состоянии во всех исследуемых группах. По данным литературы, PAI-1 (ингибитор активатора плазминогена SERPINE1, PAI-I) является одним из основных компонентов тромболитической плазминоген-плазминовой системы [12]. Вариант 4G приводит к повышенной экспрессии гена и, соответственно, к повышенному уровню PAI-1 в крови. Следовательно, тромболитическая система менее эффективна, и скорость лизиса вновь образованного тромба, а тем самым и реканализация тромбированного сосуда замедляются. Вариант 4G/4G ассоциирован с наличием семейного анамнеза ИБС [13].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что ОКС с благоприятным исходом (при условии экстренного оперативного вмешательства) возникает в более раннем возрасте по сравнению с внезапно умершими гражданами с диагнозом ИБС.

Для всех групп сравнения с диагнозом ИБС характерно преобладание мутантных аллелей в генах системы гемостаза по сравнению с контрольной группой практически здоровых граждан.

Статистически значимые различия между группами сравнения с диагнозом ИБС установлены лишь для носителей мутантных аллелей в гене PAI-1.

Наличие мутантного аллеля в гене PAI-1 требует дальнейших исследований в целях экспертной оценки смертельного исхода у пациентов после выполненного оперативного вмешательства со стентированием коронарных сосудов.

Об авторах

Дмитрий Павлович Березовский

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: dpb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8502-1331
SPIN-код: 4063-5837
Scopus Author ID: 634134

д.м.н., доц., профессор кафедры судебной медицины Первого Московского государственного университета им. И. М. Сеченова

Россия, Москва

Ирина Анатольевна Коломоец

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: ira.kolomoets.73@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7736-1400
SPIN-код: 5514-9370
Scopus Author ID: 832351

ассистент кафедры судебной медицины Ростовского государственного медицинского университета Минздрава России

Россия, Ростов-на-Дону

Станислав Сергеевич Бачурин

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: bachurin_ss@rostgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4349-5897
SPIN-код: 3150-6795
Scopus Author ID: 780600

к.х.н., старший преподаватель кафедры общей и клинической биохимии № 2 Ростовского государственного медицинского университета Минздрава России

Россия, Ростов-на-Дону

Владимир Николаевич Егоров

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: suslik78@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0661-9985
SPIN-код: 6911-1023
Scopus Author ID: 645942

к.м.н., доц., доцент кафедры поликлинической терапии Ростовского государственного медицинского университета Минздрава России

Россия, Ростов-на-Дону

Татьяна Владимировна Таютина

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: tarus76@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5421-4202
SPIN-код: 7371-6260
Scopus Author ID: 635604

к.м.н., доц., доцент кафедры поликлинической терапии Ростовского государственного медицинского университета Минздрава России

Россия, Ростов-на-Дону

Список литературы

Дополнительные файлы