Меню Рубрики

Генетические мутации при гипертонии

Гипертония (гипертензия) — заболевание, выраженное повышенным артериальным давлением (АД). Не смертельное, хотя и оказывает сильное влияние на весь организм. Может передаваться по наследству (как от отца, так и от матери) или быть приобретенной в ходе жизни. Наследственная гипертония ничем не отличается от обычной (первичной) и обладает той же симптоматикой.

Гипертония — негенетическая болезнь (болезнь генов), хотя предрасположенность передается с генами.

Различают два типа гипертонии:

Первичная (артериальная или эссенциальная) гипертония — хроническое заболевание, разновидность артериальной гипертензии, основное клиническое проявление — длительное и стойкое повышение АД. Наблюдается более чем у 95 % всех пациентов, страдающих от гипертонии.

Вторичная (артериальная или симптоматическая) гипертония — заболевание, которое возникает из-за поражения почечных сосудов или скрытого воспаления почек. Выявляется с помощью УЗИ почечных артерий. Может развиваться вследствие дестабилизации работы эндокринной системы (нарушение работы гипофиза, надпочечников или поджелудочной железы).

Наследственная передача гипертонии ребенку происходит в момент зачатия. Сама болезнь проявляется не сразу: может пройти несколько лет, а то и десятилетий, прежде чем симптомы дадут о себе знать. Это обусловлено тем, что человек, ведущий здоровый и подвижный образ жизни, правильно питающийся и легко справляющийся со стрессовыми ситуациями, обладает неким «иммунитетом».

Основные причины заболевания гипертонией:

  • Малоподвижный образ жизни. Касается тех людей, которые избегают физических нагрузок и воздерживаются от каждодневных пеших прогулок.
  • Высокая психоэмоциональная нагрузка. Постоянные стрессовые ситуации негативно сказываются на всем организме, а не только увеличивают вероятность гипертонии.
  • Резкая смена климата. Проблемы могут возникнуть в случае переезда в более холодные или теплые страны.
  • Употребление алкоголя. В группе риска люди от 25 лет, превышающие дневную норму потребления этанола (20 мл в сутки).
  • Высокое потребление соли. Избыток соли провоцирует отеки и задерживает воду в организме, что приводит к увеличению объемов циркулирующей крови.
  • Никотин. В процессе курения повышается АД и учащается пульс, что негативно сказывается на работе сердца, сосудов легких и головного мозга.
  • Вредные условия труда. Особенно актуально для жителей больших городов, работающих на крупных промышленных предприятиях.
  • Причиной заболевания гипертонией может выступать неправильный режим питания. Нежелательно потребление чрезмерно жирной и сладкой пищи, употребление кофе и других стимулирующих напитков.

Признаки заболевания одинаковы как для пациентов с приобретенной, так и для людей с наследственной гипертонией.

Артериальная или эссенциальная гипертония сопровождается такими симптомами:

  • постоянные головные боли;
  • слабые, но регулярные головокружения;
  • боль в области сердца, которая возникает в стрессовых и послестрессовых ситуациях;
  • озноб и тахикардия;
  • частичная потеря зрения (пелена, туман, мушки);
  • резкое ухудшение памяти;
  • высокая раздражительность;
  • перепады настроения, которые выражаются снижением работоспособности;
  • онемение кончиков пальцев.

С возрастом у больного гипертонией могут проявиться сразу все перечисленные симптомы.

Диагностировать гипертонию гораздо легче, если обследуемый осведомлен о проявлениях этого заболевания в своем роду. Немаловажна информация, которая касается наличия повышенного АД и аберраций сердечной деятельности у ближайших родственников: братьев, сестер или родителей. Это признаки того, что обследуемый обладает генетической предрасположенностью к повышенному АД.

Диагностику гипертонии проводят с помощью таких тестов:

  • эхокардиография;
  • измерение АД на обеих руках или ногах;
  • ультразвуковая диагностика почек;
  • физикальные и лабораторные исследования;
  • электрокардиограмма;
  • аускультация сердца.

По результатам работы международного объединения ученых, в состав которого вошло более 200 исследовательских институтов, научных лабораторий и медицинских центров, было признано, что гипертония передается по наследству. К такому выводу пришли исследователи, проанализировав ДНК более 300 тыс. испытуемых. Данные работы опубликованы в популярном общенаучном журнале Nature.

Сперва группа ученых из ICBP-GWAS провела мета-анализ 30 полногеномных исследований, посвященных выявлению генетического источника сердечно-сосудистых заболеваний. Использованы фиксированные данные об измерениях АД 200 тыс. участников.

За полгода было проанализировано больше 2 млн ДНК-последовательностей 69 тыс. испытуемых европейского происхождения. Это помогло ученым выделить несколько участков в структуре ДНК, где мог содержаться ген, отвечающий за предрасположенность к гипертонии. Далее выполнили более тщательный анализ этих участков, обследовав в процессе еще 131 тыс. европейцев.

В результате было выделено 29 генов в 28 локусах, влияющих на риск возникновения гипертонии (повышенного АД) и гипотонии (пониженного АД). 16 из них были открыты в ходе исследования.

Аравинда Чакравати, профессор ИГМ Университета Джона Хопкинса, в интервью сообщил:

«Сопоставление генетических рисков, которые в сумме дают обнаруженные аллели, показывает, что чем больше таких аллелей обнаруживается, тем выше его предрасположенность к гипертонии».

В попытке обрести понимание механизмов, которые лежат на пути возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, исследователи случайно выявили несколько новых, высокоэффективных способов лечения гипертонии: медикаментозных и физиотерапевтических. Были открыты гены, определяющие вероятность возникновения инсультов и некоторых других заболеваний, связанных с работой кровеносной системы.

Не менее приятным открытием стало обнаружение генов, отвечающих за сохранение солевого баланса и регулирующих работу почек. Первое открытие особенно сильно заинтриговало ученых, поскольку дает возможность понять крайне сложные внутренние механизмы человеческого тела. По мнению исследователей, успехи в этой области приблизят к пониманию причин возникновения аномалий в АД.

Кристофер Ньютон-Чех, доктор медицины Массачусетского многопрофильного госпиталя: «Мы были крайне удивлены, обнаружив, что две аллели, десятилетиями известные как вызывающие гемохроматоз, косвенно связаны с повышенным АД. Оказалось, гены гемохроматоза повышают риск возникновения системной гипертонии».

Изучая взаимосвязь генов в локусах с состоянием сердечно-сосудистой системы испытуемого, ученые сделали еще одно открытие, которое коснулось прямой зависимости вероятности возникновения первичной гипертонии от шести участков в структуре ДНК. Исследования в этой области пролили свет на связь исследуемых аллелей с пульсовым кровяным и средним АД.

Доклад на эту тему с анализом метаданных по ДНК и состоянию сердечно-сосудистой системы 122 тыс. человек можно найти в журнале Nature Genetics.

Из 28 локусов, ответственных за риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний у испытуемых европейского происхождения, 6–12 локусов отвечают за повышение АД у представителей монголоидной и негроидной расы. Ученые предполагают, что это обусловлено некими генетическими отличиями этих этнических групп. Исследователи склоняются к мысли о необходимости проведения полномасштабных исследований с участием минимум 200 тыс. уроженцев африканского, южноазиатского и североазиатского регионов — так ученые планируют сделать исследования точнее и найти недостающие фрагменты.

источник

Одной из наиболее социально значимых патологий, ассоциированных с мутациями ядерного генома человека, является гипертония. Идентификация генов, ассоциированных с данным заболеванием, обеспечит механизм классификации гипертонических фенотипов, позволит создать диагностические маркеры для отдельных пациентов и семей, которые подвергаются наибольшему риску таких осложнений, как атеросклероз, инсульт, ишемическая болезнь сердца инфаркт миокарда. Это будет способствовать созданию новых фармакогенетических препаратов для лечения и предотвращения развития АГ и сопутствующих заболеваний.

Артериальная гипертензия (АГ) – это совокупность состояний, которым сопутствует длительное повышение гидростатического давления в артериях большого круга кровообращения. Артериальная гипертензия является самым распространенным заболеванием среди взрослого населения развитых стран мира. В России повышенный уровень артериального давления встречается у 39,2 % мужчин и 41,1 %, женщин, а у 12–15 % людей развивается стойкая артериальная гипертензия.

Различают первичную (эссенциальную) гипертензию, или гипертоническую болезнь (ГБ), и вторичную (симптоматическую). При этом среди всех артериальных гипертензий на долю гипертонической болезни приходится до 90–95 %.

Эссенциальная гипертензия – мультифакторное заболевание, в основе которого лежит генетический полигенный структурный дефект, обусловливающий высокую активность прессорных механизмов длительного действия.

Выделяют три основных этиологических фактора риска развития эссенциальной АГ:

  1. адаптационный;
  2. внешний средовой;
  3. семейная полигенная предрасположенность (около 30 % генетических факторов ассоциированы с функционированием ренин-ангиотензиновой системы).

Гипертензия лежит в основе таких тяжелых заболеваний, как инфаркт миокарда и острое нарушение мозгового кровообращения (в России ежегодно регистрируется до 400 000 случаев инсульта), а также может вызывать стойкие поражения различных органов-мишеней, приводя к хроническим заболеваниям почек, глаз, сердца и головного мозга. Продолжительность жизни пациентов среднего возраста, страдающих артериальной гипертензией, не превышает 20–30 лет, а при высоком риске – 10 лет, поэтому для улучшения качества и продолжительности жизни необходимы ранняя диагностика и своевременно начатое лечение. При этом наибольшую актуальность приобретает выявление генетических полиморфизмов в генах ключевых факторов регуляции сердечно-сосудистой системы, в первую очередь ассоциированных с функционированием ренин-ангиотензиновой системы (РАС). Ангиотензиноген – важнейший компонент ренин-ангиотензиновой системы, предшественник ангиотензина II – основного эффекторного пептида. Ангиотензинпревращающий фермент (АСЕ) гидролизует ангиотензин I, превращая его в ангиотензин II. Полиморфизмы ангиотензиногена и АСЕ играют ключевую роль в формировании артериальной гипертензии. Установлены также другие полиморфные аллели генов, отвечающие за внутриклеточный транспорт ионов, регуляцию синтеза альдостерона и тонус гладкой мускулатуры.

Показания к назначению для профиля «Генетика Гипертония»:

  1. гипертоническая болезнь,
  2. диабетическая нефропатия,
  3. ишемический инсульт,
  4. ишемическая болезнь сердца (ИБС);
  5. инфаркт миокарда;
  6. преэклампсия
  7. нарушения плацентарной функции;
  8. нарушения микроциркуляции и сосудистого тонуса;
  9. подбор лекарственных препаратов при гипертонии;
  10. курение.

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА.

Мутация ангиотензиногена: AGT Thr174Met; AGT Met235Thr

Ангиотензиноген является предшественником вазоактивных гормонов ангиотензина I и II. Генетические вариации гена ангиотензиногена (AGT) могут существенно влиять на концентрацию белка в плазме, а соответственно и на уровень других компонентов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Наиболее значимые с клинической точки зрения варианты гена AGT обусловлены точечными нуклеотидными полиморфизмами, приводящими к аминокислотным заменам в 174 и 235 кодонах гена -T174M (rs4762) и M235T (rs699) соответственно. Они детерминируют повышенный уровень экспрессии ангиотензиногена, что расценивается как фактор, риска развития артериальной гипертонии. Частота встречаемости неблагоприятных вариантов 174M и 235T в европеоидных популяциях составляет 10-15 % и 15-20 % соответственно.

Показания к назначению: гипертоническая болезнь, гипертония беременных, преэклампсия, гормонозаместительная терапия, кардиоваскулярные заболевания, в том числе ИБС, инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Мутация рецептора 1-го и 2-го типов ангиотензиногена-2: AGTR1 A1166C; AGTR2 G1675A

Ген AGTR1 кодирует один из четырех основных рецепторов ангиотензина II, расположенных вэндотелии сосудов и опосредующих все основные сердечно-сосудистые эффекты ангиотензина II.Основная биологическая роль этого гена, как и других компонентов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, заключается в регуляции кровяного давления. Наибольшее клиническоезначение имеет полиморфизм, локализованный в 3’-нетранслирующем регионе гена, приводящий к замене в 1166 позиции A>С (rs5186). Распространенность минорного варианта С упредставителей европеоидных популяций составляет 30 %-40%. В крупном исследовании, проведенном в Англии (2579 здоровых английских мужчин (56.1+/-3.5 лет), период наблюдения составлял 10,1 лет) было показано, что присутствие в генотипе аллеля С (AGTR1 1166СС генотип) было достоверно связано с увеличением риска развития сердечно-сосудистых осложнений (развитие инфаркта миокарда, ангиопластика/стентирование) вне зависимости от уровня АД, однако более информативным анализ указанного варианта будет при одновременном исследовании других генов ренин-ангиотензин-альдостеронового каскада.

Показания к назначению: гипертония, диабетическая нефропатия, кардиоваскулярные заболевания, в том числе ИБС, инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм цитохрома 11b2 CYP11B2 (C-344T)

Этот ген кодирует фермент суперсемейства цитохрома Р450. Цитохром Р450 — белки, которые катализируют многие реакции, участвующие в метаболизме лекарств и синтез холестерина, стероидов и других липидов. Цитохром 11b2локализуется на внутренней мембране митохондрий и участвует в синтезе альдостерона и 18-оксокортизола. Альдостерон синтезируется из холестерина в надпочечной железе в ответ на увеличение уровня ангиотензина II или уровня калия в плазме крови и уменьшает почечное выделение ионов натрия, стимулирует выделение ионов калия. Полиморфизм C-344T в CYP11B2 был ассоциирован с возрастающими уровнями альдостерона и, в свою очередь, задержкой натрия и воды в организме.

Показания к назначению: гипертония, кардиоваскулярные заболевания, в том числе инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм гуанин связывающего протеина GNB3 (С825Т)

GNB3 — это гетеротримерный гуанин нуклеотид-связывающих белков (G белков), который интегрирует сигналы между рецепторами и эффекторными белками, состоит из альфа-, бета-, гамма-субъединиц. Полипептид бета-3 G-белка – это бета-глобула гетеротримерного G-белка, который передает сигнал от рецепторов к внутриклеточным эффекторным белкам. Настоящий полиморфизм связан с тем, что сигналы перестают поступать в ядро и нарушается гуморальная регуляция роста и метаболизма жировой ткани, повышается агрегационная активность тромбоцитов и развивается вазоконстрикция. СС-генотип – норма, СТ – появление в гене одного патологического аллеля (Т-аллель) приводит к повышению риска ожирения, особенно у женщин менопаузального возраста. ТТ- риск развития ожирения в период беременности и менопаузы очень высок. Это следует учесть и использовать при назначении рекомендаций по распорядку дня и по диете: больше физических нагрузок (плавание очень подходит женщинам данных возрастных периодов) и низкокалорийная сбалансированная диета (желательно применение контрастной диеты).

Показания к назначению: гипертоническая болезнь, ожирение

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм альфа-аддуцина ADD1 (G1378T)

Альфа-аддуцин стимулирует сборка спектрин-актиновых сетей в цитоскелете клеточной мембраны. Белок был найден в большинстве тканей, в частности белок регулирует внутриклеточную передачу сигнала в клетках почечных канальцев. Замещение триптофана на глицин в аминокислоте номер 460 (полиморфизм Gly460Trp) альфа-субъединицы белка цитоскелета аддуцина увеличивает почечную реабсорбцию натрия и может быть вовлечено в патофизиологию гипертонической болезни, поэтому, полиморфизм G460W ассоциирован с солезависимой гипертонией.

Показания к назначению: гипертоническая болезнь

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

Полиморфизм эндотелиальной синтазы окиси азота 3: NOS3 (C-786T); NOS3 (G894C)

Синтаза окиси азота участвует в синтезе из L-аргинина молекул оксида азота. Оксид азота, производимый эндотелиальной синтазой, расслабляет гладкие мышцы сосудов и их дилатацию, предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию, а также участвует в различных процессах в нервной, репродуктивной и иммунной системах. Активное участие NO в регуляции сосудистого тонуса, кровотока и артериального давления позволяет рассматривать функционально-значимые полиморфизмы гена eNOS как возможные маркеры риска развития гипертонической болезни и других патологий сердечно-сосудистой системы. Мутации гена встречается в европеоидных популяциях с частотой до 30-40 % и является маркером кардиоваскулярных осложнений. У носителей полиморфизма был зарегистрирован более низкий уровень NOS, что приводит к уменьшенной концентрации окиси азота в кровяном русле и уменьшенной вазодилатации. Курение усугубляет отрицательный эффект мутации на вазодилатацию. Полиморфизм способствует развитию гестоза, преэклампсии, гипоксии плода, задержки внутриутробного развития плода. Также данный полиморфизм определяет развитие метаболического синдрома, который отрицательно влияет на гормональный фон женщины, что тоже может неблагоприятно отразиться на течении беременности.Полиморфизм NOS3 (894CС; Asp298) является маркером тяжелой формы гестоза.

Читайте также:  При гипертонии нельзя поднимать тяжести

Показания к назначению: гипертония, кардиоваскулярные заболевания, в том числе инфаркт миокарда.

Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА

источник

Артериальная гипертония (АО — одно из наиболее распространенных заболеваний (в разных популяциях ее частота составляет 25-30%). Многочисленные эпидемиологические исследования показывают, что уровень АД подвержен влиянию как генетических факторов, так и факторов окружающей среды.

Считается, что в 30% случаев колебания АД генетически детерминированы, а приблизительно на 50% обусловлены факторами окружающей среды. О важной роли генетического компонента свидетельствуют результаты семейного и близнецового анализов. Так, степень конкордантности в группах больных АГ выше у монозиготных близнецов, чем у дизиготных, а также выше у сибсов, чем у сводных братьев и сестер. В становлении гипертонии может участвовать целый ряд генов. О полигенности этого заболевания свидетельствует тот факт, что наследование большинства случаев АГ не подчиняется классическим менделевским законам. Предполагают, что за развитие АГ ответственны гены: ренин-ангиотензиновой системы (РАС) — гены ренина, АПФ, ангиотензиногена, рецептора к анги- отензину II; аполипопротеинов; аддуцина; эндоте- лиальной NO-синтазы.

Один из наиболее перспективных подходов к оценке генетической предрасположенности к АГ — изучение ее ассоциации с перечисленными генами, а наилучший путь к выявлению генов — возможных кандидатов на заметную роль в развитии АГ — исследование генов, определяющих функционирование систем, влияющих на развитие сердечнососудистых осложнений. Так, генами-кандидатами являются гены РАС. РАС участвует как в регуляции АД так и в патогенезе некоторых разновидностей экспериментальной и эссенциальной гипертонии. Функционирование системы РАС определяется 4 основными белками: ренином, ангиотензиногеном, АПФ и сосудистым рецептором к ангиотензину II. За последние 10 лет был достигнут большой успех в области клонирования генов этих белков и идентифицирования информативных генетических маркеров.

Фермент ренин катализирует реакцию превращения неактивного белка ангиотензиногена, сек- ретируемого печенью, в ангиотензин I. Образование ренина является первым звеном в цепи реакций, ведущих к образованию ангиотензина II. Многочисленные исследования обосновывают роль ренина в развитии некоторых форм гипертонии. Около 30% больных эссенциальной гипертонией имеют более высокий уровень ренина, чем нормотоники. Однако для определенного вывода о влиянии гена ренина на развитие АГ необходимы дальнейшие исследования сцепления генов.

АПФ превращает ангиотензин I в ангиотензин II и инактивирует брадикинин. Уровень АПФ в плазме детерминирован генетически на 50% и связан с полиморфизмом гена АПФ типа l/D (insertion/deletion — наличие или отсутствие 287-й пары оснований; полиморфизм — наличие в генофонде популяции нескольких аллелей какого-либо гена; аллели — сохранившиеся в популяции варианты одного гена, возникшие в результате генных мутаций и отличающиеся друг от друга последовательностью пар нуклеотидов). Данный полиморфный участок расположен в 16-м интроне гена АПФ и содержит 2 алле- ля в зависимости от наличия (аллель I) или отсутствия (аллель D) вставки из 287 пар оснований. V пациентов, гомозиготных по D-аллелю, уровень АПФ почти в 2 раза превышает уровень АПФ у пациентов, гомозиготных по аллелю I. Данные о связи АГ с полиморфизмом гена I/D АПФ весьма противоречивы, что, по-видимому, свидетельствует об отсутствии ведущей роли гена АПФ в детерминировании уровня АД у европейцев. Полиморфизм данного гена (аллель D) скорее сочетается с риском развития сердечно-сосудистых осложнений у больных АГ. Так, в московской популяции выявлено достоверное увеличение содержания гомозиготного генотипа DD у больных АГ с гипертрофией левого желудочка, перенесших инфаркт миокарда в молодом возрасте.
Уровень ангиотензиногена в плазме влияет на продукцию ангиотензина I. В эпидемиологических исследованиях отмечена корреляция между концентрацией ангиотензиногена в плазме и уровнем АД. С гипертонией связывают 2 полиморфных варианта гена ангиотензиногена — Т174М и М235Т. обусловленных заменой треонина СО на метионин (М) в 174-м и 235-м положениях аминокислотной последовательности. У пациентов с АГ по сравнению с нормотониками увеличена доля генотипа Т235Т. По. всей видимости, молекулярные варианты ангиотензиногена М235Т вносят важный вклад в наследственную предрасположенность к эссенци- альной гипертонии.

Ген рецептора к ангиотензину II типа 1 (АТ1) в своем 3-м нетранслируемом участке содержит полиморфный участок А1166С (замена аденина на цитозин в 1166-м положении нуклеотидной последовательности). Значительное увеличение встречаемости аллеля С у лиц с гипертонией позволило предположить, что этот вариант рецептора АТ1 вносит свой вклад в регуляцию АД.

В качестве вероятных маркеров АГ, кроме генов РАС, рассматриваются гены аполипопротеина Е и α-аддуцина (аддуцин — белок, входящий в состав клеточной мембраны и участвующий в транспорте ионов Na в клетках почечных канальцев). Аполипо- протеин Е — один из основных липопротеинов (АП) плазмы, участвующих в транспорте и метаболизме ЛП. Синтез его контролируется 3 аллелями (е2. еЗ, е4). Аллель е4 связан с повышенным уровнем общего холестерина и ЛП низкой плотности. Имеются данные о связи полиморфизма гена α-аддуцина с развитием эссенциальной гипертонии.
Важную роль в регуляции сосудистого тонуса играет окись азота (NO) — эндотелиальный фактор релаксации — и NO-синтаза — фермент, осуществляющий ее синтез. Окись азота приводит к релаксации гладкой мускулатуры сосудов. В японской популяции у больных эссенциальной гипертонией обнаружено существенное повышение частоты одного из полиморфных вариантов гена эндотели- альной NO-синтазы.

Ряд форм АГ развивается в результате мутаций одного гена, в связи с чем эти случаи определяются как моногенные разновидности гипертонии, а их наследование подчиняется менделевским законам. Моногенные формы гипертонии: синдром Лиддла (псевдоальдостеронизм); синдром GRA (glucocorticoid-remediable aldosteronism — альдосте- ронизм, излечиваемый глюкокортикоидами); синдром Гордона (псевдогипоальдостеронизм II типа); синдром кажущегося избытка минералокортикоидов.

Синдром Лиддла — аутосомно-доминантная форма гипертонии, при которой понижается уровень альдостерона в плазме крови на фоне пониженной активности ренина; гипертония при этом варианте обусловлена повышенной реабсорбцией натрия и воды в дистальных канальцах нефрона. Мутация в коротком плече 16-й хромосомы приводит к нарушению структуры белка, входящего в состав натриевого канала.

Синдром GRA (альдостеронизм. излечиваемый глюкокортикоидами) — аутосомно-доминантное заболевание, при котором происходит мутация генов ферментов, участвующих в синтезе стероидов — альдостеронсинтазы и 11β-гидроксилазы. При данной форме гипертонии в крови повышен уровень альдостерона, 18-оксикортизола и 18-гидрокси-кортизола (последние 2 стероида являются метаболическими маркерами заболевания), активность ренина подавлена.
Молекулярная основа синдрома Гордона и синдрома кажущегося избытка минералокортикоидов в настоящее время находится в стадии изучения. Синдром Гордона впервые описан в Израиле у представителей одной семьи, в которой гипертония наследовалась по мужской линии. Уровень альдостерона у больных находился в пределах нормы при сниженном уровне ренина. По всей видимости, причиной развития синдрома могут быть нарушения секреторной функции почек в отношении ионов калия.

Синдром кажущегося избытка минералокортикоидов характеризуется гипертонией, гипокалие- мией, подавлением РАС. Возникает при врожденном дефиците Иргидроксистероиддегидрогеназы — фермента, ответственного за превращение гормонально-активного кортизола в неактивный кортизон. При дефиците данного фермента кортизол проявляет свойства минералокортикоидов, связываясь с альдостероновыми рецепторами.

Таким образом, генетический компонент, несомненно, играет значительную роль в развитии АГ. Идентификация генетического маркера, позволяющего прогнозировать развитие сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений, имеет большое значение для выделения групп риска и осуществления профилактики и лечения этих заболеваний. Изучение ассоциации полиморфизма генов с различными осложнениями АГ даст возможность оценить их относительный (популяционный) и абсолютный (индивидуальный) риск, а также прогнозировать их развитие и прогрессирование задолго до клинических проявлений.

источник

Три эксперта в области онкологии о раке, наследственности и генетическом тестировании

Онкологические заболевания ежегодно уносят миллионы жизней. Среди причин смерти рак занимает второе место после сердечно-сосудистых заболеваний, а по сопровождающему его страху — определённо первое. Такая ситуация сложилась из-за представления, что рак сложно диагностировать и практически невозможно предотвратить.

Однако каждый десятый случай заболеваемости раком — это проявление мутаций, заложенных в наших генах с самого рождения. Современная наука позволяет их отловить и значительно уменьшить риск возникновения заболевания.

Эксперты в области онкологии рассказывают, что такое рак, как сильно на нас влияет наследственность, кому показано генетическое тестирование в качестве меры профилактики и как оно может помочь, если рак уже обнаружен.

Рак — это, по сути, генетическое заболевание. Мутации, вызывающие онкологические заболевания, либо наследуются, и тогда они есть во всех клетках организма, либо появляются в какой-то ткани или конкретной клетке. Человек может унаследовать от родителей определённую мутацию в гене, который защищает от рака, или мутацию которая сама по себе может привести к раку.

Ненаследственные мутации возникают в изначально здоровых клетках. Они возникают под воздействием внешних канцерогенных факторов, например, курения или ультрафиолетового излучения.

В основном рак развивается у людей в зрелом возрасте: процесс возникновения и накопления мутаций может занимать не один десяток лет. Этот путь люди проходят гораздо быстрее, если уже при рождении они унаследовали поломку. Поэтому при опухолевых синдромах рак возникает в гораздо более молодом возрасте.

Прошлой весной вышла замечательная статья в Science — о случайных ошибках, которые возникают в ходе удвоения молекул ДНК и являются основным источником появления онкогенных мутаций. При таких видах рака, как рак простаты, их вклад может достигать 95%.

Чаще всего причиной возникновения рака являются именно ненаследственные мутации: когда никаких генетических поломок человек не унаследовал, но в течение жизни в клетках накапливаются ошибки, которые рано или поздно приводят к возникновению опухоли. Дальнейшее накопление этих поломок уже внутри опухоли может сделать её более злокачественной или привести к возникновению новых свойств.

Несмотря на то, что в большинстве случаев онкологические заболевания возникают из-за случайных мутаций, надо очень серьёзно относиться к наследственному фактору. Если человек знает об имеющихся у него унаследованных мутациях, он сможет предотвратить развитие конкретного заболевания, риск возникновения которого у него очень велик.

Влияние генов BRCA1 и BRCA1 на рак молочной железы (источник: images.nature.com)

Есть опухоли с ярко выраженным наследственным фактором. Это, например, рак молочной железы и рак яичников. До 10% случаев заболеваемости этими видами рака связаны с мутациями в генах BRCA1 и BRCA2. Самый распространенный среди нашего мужского населения вид рака — рак лёгкого — в основной массе вызывается внешними факторами, а конкретнее — курением.

Но если предположить, что внешние причины исчезли, то роль наследственности стала бы примерно такой же, как и у рака молочной железы. То есть, в относительном соотношении для рака лёгкого наследственные мутации видны довольно слабо, но в абсолютных числах это всё же вполне существенно.

Кроме того, наследственный компонент довольно значительно проявляет себя в раке желудка и поджелудочной железы, колоректальном раке, опухолях головного мозга.

Большая часть онкологических заболеваний возникает за счёт сочетания случайных событий на клеточном уровне и внешних факторов. Однако в 5-10% случаев предопределяющую роль в возникновении рака играет наследственность.

Представим себе, что одна из онкогенных мутаций появилась в половой клетке, которой повезло стать человеком. Каждая из примерно 40 триллионов клеток этого человека (а также его потомков) будет содержать мутацию. Следовательно, каждой клетке нужно будет накопить меньше мутаций, чтобы стать раковой, а риск заболеть определённым видом рака у носителя мутации будет существенно выше.

Повышенный риск развития рака передаётся из поколения в поколение вместе с мутацией и называется наследственным опухолевым синдромом. Опухолевые синдромы встречаются достаточно часто — у 2-4% людей, и вызывают 5-10% случаев рака.

Анджелина Джоли сделала профилактические операции, поскольку три её близких родственницы умерли от рака молочных желез и яичников (источник: fs.kinomania.ru)

Благодаря Анджелине Джоли самым известным опухолевым синдромом стал наследственный рак молочной железы и яичников, который вызывается мутациями в генах BRCA1 и BRCA2. У женщин с этим синдромом риск заболеть раком молочной железы составляет 45-87%, в то время как средняя вероятность этого заболевания гораздо ниже — 5,6%. Увеличивается вероятность развития рака и в других органах: яичниках (с 1 до 35%), поджелудочной, а у мужчин еще и предстательной железе.

Наследственные формы есть практически у любого онкологического заболевания. Известны опухолевые синдромы, которые вызывают рак желудка, кишечника, мозга, кожи, щитовидной железы, матки и другие, менее распространённые типы опухолей.

Знать о том, что у вас или и у ваших родственников есть наследственный опухолевый синдром, может быть очень полезно для того, чтобы снизить риск развития рака, диагностировать его на ранней стадии, и эффективнее лечить заболевание.

Носительство синдрома можно определить с помощью генетического теста, а на то, что вам стоит сдать тест, укажут следующие особенности семейной истории.

  • Несколько случаев одного вида рака в семье;
  • Заболевания в раннем для данного показания возрасте (для большинства показаний – раньше 50 лет);
  • Единичный случай определенного вида рака (например, рак яичников);
  • Рак в каждом из парных органов;
  • Больше одного типа рака у родственника.

Если для вашей семьи характерно что-либо из вышеперечисленного, вам следует проконсультироваться у врача-генетика, который определит, есть ли медицинские показания для того, чтобы сдавать генетический тест. Носителям наследственных опухолевых синдромов следует проходить тщательный скрининг на онкологические заболевания для того, чтобы обнаружить рак на ранней стадии. А в некоторых случаях риск развития рака можно существенно снизить с помощью превентивных операций и лекарственной профилактики.

Несмотря на то, что наследственные опухолевые синдромы встречаются очень часто, западные национальные системы здравоохранения пока не ввели генетическое тестирование на носительство мутаций в широкую практику. Тесты рекомендуется сдавать лишь при наличии определённой семейной истории, указывающей на определённый синдром, и только в том случае, если известно, что тестирование может принести человеку пользу.

К сожалению, такой консервативный подход пропускает множество носителей синдромов: слишком мало людей и врачей подозревает о существовании наследственных форм рака; высокий риск заболевания далеко не всегда проявляется в семейной истории; многие пациенты не знают о заболеваниях своих родственников, даже когда есть, кого спросить.

Всё это — проявление современной медицинской этики, которая гласит, что знать человеку стоит только то, что принесет ему больше пользы, чем вреда.

Причём право судить о том, что такое польза, что такое вред, и как они соотносятся друг с другом, врачи оставляют исключительно себе. Медицинское знание — такое же вмешательство в мирскую жизнь, как таблетки и операции, и поэтому меру знания должны определять профессионалы в светлых одеждах, а то как бы чего не вышло.

Читайте также:  При гипертонии назначают диету

Я, как и мои коллеги, считаю, что право на знание о собственном здоровье принадлежит людям, а не врачебному сообществу. Мы делаем генетический тест на наследственные опухолевые синдромы, чтобы те, кто хочет узнать о своих рисках развития рака, могли реализовать это право, и взять на себя ответственность за собственную жизнь и здоровье.

В процессе развития рака клетки изменяются и теряют свой первоначальный генетический «вид», унаследованный от родителей. Поэтому, чтобы использовать молекулярные особенности рака для лечения, недостаточно исследовать только наследственные мутации. Чтобы узнать слабые места опухоли, нужно провести молекулярное тестирование образцов, полученных в результате биопсии или операции.

Нестабильность генома позволяет опухоли копить генетические нарушения, которые могут быть выгодными для самой опухоли. К ним относятся мутации в онкогенах — генах, которые регулируют деление клеток. Такие мутации могут многократно повышать активность белков, делать их нечувствительными к тормозящим сигналам или вызывать повышенную выработку ферментов. Это приводит к неконтролируемому делению клеток, а впоследствии и к метастазированию.

Некоторые мутации имеют известные эффекты: мы знаем, как именно они меняют структуру белков. Это даёт возможность разработать лекарственные молекулы, которые будут действовать только на опухолевые клетки, и при этом не будут уничтожать нормальные клетки организма. Такие препараты называют таргетными. Чтобы современная таргетная терапия работала, нужно до назначения лечения знать, какие мутации есть в опухоли.

Эти мутации могут различаться даже в пределах одного типа рака (нозологии) у разных пациентов, и даже в опухоли одного пациента. Поэтому для некоторых лекарств молекулярно-генетическое тестирование рекомендовано в инструкции к препарату.

Определение молекулярных изменений опухоли (молекулярное профилирование) — важное звено в цепочке принятия клинических решений, а его значимость будет только расти со временем.

На сегодняшний день в мире проводится более 30 000 исследований противоопухолевой терапии. По разным данным, до половины из них используют молекулярные биомаркеры для включения больных в исследование или для наблюдения в ходе лечения.

Но что даст пациенту молекулярное профилирование? Где его место в клинической практике сегодня? Хотя для ряда лекарств тестирование является обязательным, это всего лишь «надводная часть айсберга» современных возможностей молекулярного тестирования. Результаты исследований подтверждают влияние различных мутаций на эффективность лекарств, а некоторые из них можно встретить в рекомендациях международных клинических сообществ.

Однако известно ещё не менее 50 дополнительных генов и биомаркеров, анализ которых может быть полезным в выборе лекарственной терапии (Chakravarty et al., JCO PO 2017). Их определение требует использования современных методов генетического анализа, таких как высокопроизводительное секвенирование (NGS). Секвенирование позволяет обнаружить не только распространенные мутации, но «прочитать» полную последовательность клинически значимых генов. Это позволяет выявить все возможные генетические изменения.

На этапе анализа результатов используются специальные биоинформатические методы, которые помогают выявить отклонения от нормального генома даже если важное изменение встречается в небольшом проценте клеток. Интерпретация полученного результата должна опираться на принципы доказательной медицины, так как не всегда ожидаемый биологический эффект подтверждается в клинических исследованиях.

Высокопроизводительное секвенирование позволяет анализировать огромные объёмы данных (источник: biology.reachingfordreams.com)

Из-за сложности процесса проведения исследований и интерпретации результатов молекулярное профилирование пока не стало «золотым стандартом» в клинической онкологии.

Однако есть ситуации, в которых этот анализ может существенно повлиять на выбор лечения:

К сожалению, даже на фоне правильно подобранного лечения заболевание может прогрессировать, и не всегда есть выбор альтернативной терапии в рамках стандартов для данного онкологического заболевания. В этом случае молекулярное профилирование может выявить «мишени» для экспериментальной терапии, в том числе в рамках клинических исследований (например TAPUR).

Некоторые виды рака, например, немелкоклеточный рак лёгкого или меланома, известны множеством генетических изменений, многие из которых могут быть мишенями для таргетной терапии. В таком случае молекулярное профилирование может не только расширить выбор возможных вариантов лечения, но и помочь расставить приоритеты при выборе препаратов.

Молекулярное исследование в таких случаях помогает на начальном этапе определить более полный спектр возможных вариантов лечения.

Молекулярное профилирование и персонализация лечения требуют сотрудничества специалистов из нескольких областей: молекулярной биологии, биоинформатики и клинической онкологии.

Поэтому такое исследование, как правило, стоит дороже обычных лабораторных тестов, а его ценность в каждом конкретном случае может определить только специалист.

источник

Общая информация об исследовании

Гипертония (повышенное давление) – часто встречающееся заболевание, на которое многие до пожилого возраста не обращают внимания. Однако уже в среднем возрасте оно может привести к значительным нарушениям здоровья из-за повышенной нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Неконтролируемое высокое кровяное давление увеличивает риск серьезных проблем со здоровьем, в том числе инфарктов и инсультов. Многочисленными исследованиями доказано, что уровень артериального давления зависит как от генетики, так и от факторов внешней среды. Именно на фоне генетической предрасположенности к гипертонии внешние факторы оказывают наиболее значимое влияние на развитие заболевания.

Среди множества патогенетических механизмов, которые могут привести к артериальной гипертонии, ведущми являются те, которые опосредуют свое влияние через ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС). Она может воздействовать на сердечно-сосудистую систему не только путем вазоконстрикции и задержки воды и натрия, но и вследствие трофических эффектов и влияния на функцию эндотелия.

Ренин действует на ангиотензиноген (кодируется геном AGT) и превращает его в ангиотензин-1. Далее ангиотензин-1 подвергается воздействию ангиотензин-превращающего фермента и образуется биологически активный ангиотензин-2, который оказывает эффекты, направленные на повышение или поддержание артериального давления. Этот белок действует через ангиотензиновые рецепторы клеток. Существует два вида рецепторов: ангиотензиновый рецептор 1 (кодируется геном AGTR1) и ангиотензиновый рецептор-2 (кодируется геном AGTR2). Связываясь с ними, ангиотензин-2 реализует свои многочисленные функции. Таким образом, ангиотензин-2 играет важную роль в патогенезе артериальной гипертензии, воздействуя на гладкую мускулатуру сосудов, вызывая их спазм, увеличивая периферическое сопротивление, кроме того, он вызывает гипертрофию левого желудочка при гипертонии.

На сегодняшний день установлены прогностически неблагоприятные аллели генов ренин-ангиотензиновой системы. Изменения гена ангиотензиногена (AGT C521T и AGT T704C) повышают содержание ангиотензиногена в крови, что, в свою очередь, может приводить к повышению уровня ангиотензина.

С изменением гена AGT связано развитие гипертонической болезни с ранним началом, а для беременных женщин она опасна гипертонией и преэклампсией. На фоне гормональной заместительной терапии нарушение в гене повышает риск гипертонии и инфаркта миокарда.

При изменениях в генах ангиотензиновых рецепторов (AGTR1 (А1166С) и AGTR2 (G1675A) отмечается их повышенная чувствительность к ангиотензину-2, что проявляется его основными кардиоваскулярными эффектами и реализуется в патогенезе артериальной гипертонии и ее осложнений. При чрезмерной активности ренин-ангиотензиновой системы очевидна польза от ее блокирования на разных уровнях. На этом основано использования препаратов, способных ингибировать активность данной системы.

Работа ренин-ангиотензиновой системы тесно связана с электролитами. Они поддерживают гомеостаз, что необходимо для регуляции сердечной функции, баланса жидкости и многих других процессов. Ангиотензин-2 является основным регулятором синтеза альдостерона, который приводит к усилению реабсорбции натрия в почечных канальцах. Генетический маркер CYP11B2 (C(-344)T) (ген альдостерон-синтазы) связан с повышением продукции альдостерона, артериальной гипертонией, инфарктом миокарда.

Определенное значение в развитии артериальной гипертонии также имеют генетические факторы, отвечающие за внутриклеточный транспорт ионов: ген ADD1 (G1378T) кодирует белок альфа-аддуцин, который участвует в транспорте ионов натрия в клетках почечных канальцев.

G-белок, кодированный геном GNB3, опосредует передачу внутрь клеток сигналов, контролирующих тонус сосудов и пролиферацию многих типов клеток. Изменение активности G-белка ассоциировано с сужением сосудов и гипертонией, гипертрофией левого желудочка. Многими работами подтверждена связь генетического маркера GNB3 C825T с развитием инсулинорезистентности и ожирения.

В комплексный анализ также включено исследование гена NOS3 (эндотелиальная синтаза азота). NO-синтаза 3-го типа – вещество, уровень которого влияет на расширение сосудов и тромбообразование. Посредством молекулярно-генетического исследования данного фермента можно своевременно диагностировать гипертоническую болезнь любого типа в любом возрасте

Таким образом, генетический анализ, оценивающий риск развития гипертонии, включает в себя исследование 9 генетических маркеров, которые позволяют выявить нарушение регуляции кровяного давления, активности работы сердечной мышцы и ее кровоснабжения, синтеза альдостерона, баланса электролитов, дифференцировки лимфоцитов и фибробластов, тонуса стенок сосудов.

Генетическая предрасположенность к гипертонии может не проявляться, поэтому лечебные мероприятия иногда требуются позднее, но наблюдение у врача и частый контроль за артериальным давлением при изменениях по исследуемым маркерам необходимы.

Наличие артериальной гипертензии у близких родственников является достоверным фактором риска развития артериальной гипертензии. Особенно высокий риск имеется у родственников первой степени родства (например, отца и сына).

По мере уменьшения степени родства снижается и степень генетического риска. Чем меньше возраст пациента, в котором у него возникла артериальная гипертензия, тем выше риск заболевания у членов его семьи. Наследственная предрасположенность особенно ярко проявляется в пубертатном, молодом и зрелом возрасте. У лиц старше 70 лет генетический риск развития заболевания значительно уменьшается и практически приближается к общепопуляционному.

Наследственная предрасположенность к развитию заболевания реализуется под воздействием средовых факторов, но признание роли внешних факторов в повышении заболеваемости артериальной гипертонией не уменьшает важной роли генетических факторов риска.

Профилактическое генетическое обследование при отсутствии классических факторов риска будет полезным для всех, так как генетические факторы, приводящие к повышенному артериальному давлению, достаточно распространены.

Факторы риска развития гипертонии:

  • наследственная отягощенность по артериальной гипертензии и другим сердечно-сосудистым заболеваниям, сахарному диабету;
  • возраст (с возрастом в стенках сосудов отмечается увеличение количества коллагеновых волокон, в результате стенка артерий утолщается, они теряют свою эластичность, их просвет уменьшается);
  • курение;
  • избыточное потребление поваренной соли;
  • недостаточное потребление калия (калий помогает сбалансировать содержания натрия в клетках, дефицит калия приводит к избытку натрия, что отрицательно сказывается на артериальном давлении);
  • чрезмерное употребление алкоголя;
  • ожирение;
  • низкая физическая активность;
  • храп и остановка дыхания во время сна;
  • психоэмоциональный стресс;
  • дислипидемия (общий холестерин крови > 6,5 ммоль/л (250 мг/дл) / холестерин ЛПНП > 4,0 ммоль/л (155 мг/дл) / холестерин ЛПВП 1,7 ммоль/л);
  • нарушение толерантности к глюкозе;
  • приём оральных гормональных контрацептивов и заместительная гормональная терапия.

Когда назначается исследование?

  • При досимптоматическом определении риска артериальной гипертензии и её осложнений.
  • Если 1-2 ближайших родственника пациента страдали артериальной гипертензией / сахарным диабетом / сердечно-сосудистой патологией (в особенности при ранней (до 50 лет) болезни сердца).
  • При ишемической болезни сердца.
  • При остром инфаркте миокарда.
  • При инсульте.
  • При сахарном диабете.
  • При определении риска при гормональной заместительной терапии.
  • При наличии факторов риска (курение, избыточный вес).
  • При осложнениях беременности, связанных с гипертензивными состояниями; при определении риска гестоза во время беременности.

источник

Комплексное генетическое исследование, которое позволяет спрогнозировать риск гипертонии и связанных с ней заболеваний, выявить патологию на ранних сроках. Также оно помогает разобраться в причинах уже имеющейся патологии, выбрать направления оптимальной профилактики и персональной медикаментозной терапии. В анализ включены основные генетические маркеры, участвующие в регуляции артериального давления.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Общая информация об исследовании

Гипертония (повышенное давление) – часто встречающееся заболевание, на которое многие до пожилого возраста не обращают внимания. Однако уже в среднем возрасте оно может привести к значительным нарушениям здоровья из-за повышенной нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Неконтролируемое высокое кровяное давление увеличивает риск серьёзных проблем со здоровьем, в том числе инфарктов и инсультов. Многочисленными исследованиями доказано, что уровень артериального давления зависит как от генетики, так и от факторов внешней среды. Именно на фоне генетической предрасположенности к гипертонии внешние факторы оказывают наиболее значимое влияние на развитие заболевания.

Среди множества патогенетических механизмов, которые могут привести к артериальной гипертонии, ведущми являются те, которые опосредуют свое влияние через ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС). Она может воздействовать на сердечно-сосудистую систему не только путем вазоконстрикции и задержки воды и натрия, но и вследствие трофических эффектов и влияния на функцию эндотелия.

Ренин действует на ангиотензиноген (кодируется геном AGT) и превращает его в ангиотензин-1. Далее ангиотензин-1 подвергается воздействию ангиотензинпревращающего фермента и образуется биологически активный ангиотензин-2, который оказывает эффекты, направленные на повышение или поддержание артериального давления. Этот белок действует через ангиотензиновые рецепторы клеток. Существует два вида рецепторов: ангиотензиновый рецептор 1 (кодируется геном AGTR1) и ангиотензиновый рецептор-2 (кодируется геном AGTR2). Связываясь с ними, ангиотензин-2 реализует свои многочисленные функции. Таким образом, ангиотензин-2 играет важную роль в патогенезе артериальной гипертензии, воздействуя на гладкую мускулатуру сосудов, вызывая их спазм, увеличивая периферическое сопротивление, кроме того, он вызывает гипертрофию левого желудочка при гипертонии.

На сегодняшний день установлены прогностически неблагоприятные аллели генов ренин-ангиотензиновой системы. Изменения гена ангиотензиногена (AGT C521T и AGT T704C) повышают содержание ангиотензиногена в крови, что, в свою очередь, может приводить к повышению уровня ангиотензина.

С изменением гена AGT связано развитие гипертонической болезни с ранним началом, а для беременных женщин она опасна гипертонией и преэклампсией. На фоне гормональной заместительной терапии нарушение в гене повышает риск гипертонии и инфаркта миокарда.

При изменениях в генах ангиотензиновых рецепторов (AGTR1 (А1166С) и AGTR2 (G1675A) отмечается их повышенная чувствительность к ангиотензину-2, что проявляется его основными кардиоваскулярными эффектами и реализуется в патогенезе артериальной гипертонии и её осложнений. При чрезмерной активности ренин-ангиотензиновой системы очевидна польза от её блокирования на разных уровнях. На этом основано использования препаратов, способных ингибировать активность данной системы.

Работа ренин-ангиотензиновой системы тесно связана с электролитами. Они поддерживают гомеостаз, что необходимо для регуляции сердечной функции, баланса жидкости и многих других процессов. Ангиотензин-2 является основным регулятором синтеза альдостерона, который приводит к усилению реабсорбции натрия в почечных канальцах. Генетический маркер CYP11B2 (C(-344)T) (ген альдостерон-синтазы) связан с повышением продукции альдостерона, артериальной гипертонией, инфарктом миокарда.

Определенное значение в развитии артериальной гипертонии также имеют генетические факторы, отвечающие за внутриклеточный транспорт ионов: ген ADD1 (G1378T) кодирует белок альфа-аддуцин, который участвует в транспорте ионов натрия в клетках почечных канальцев.

G-белок, кодированный геном GNB3, опосредует передачу внутрь клеток сигналов, контролирующих тонус сосудов и пролиферацию многих типов клеток. Изменение активности G-белка ассоциировано с сужением сосудов и гипертонией, гипертрофией левого желудочка. Многими работами подтверждена связь генетического маркера GNB3 C825T с развитием инсулинорезистентности и ожирения.

Читайте также:  При гипертонии нужен постельный режим

В комплексный анализ также включено исследование гена NOS3 (эндотелиальная синтаза азота). NO-синтаза 3-го типа – вещество, уровень которого влияет на расширение сосудов и тромбообразование. Посредством молекулярно-генетического исследования данного фермента можно своевременно диагностировать гипертоническую болезнь любого типа в любом возрасте

Таким образом, генетический анализ, оценивающий риск развития гипертонии, включает в себя исследование 9 генетических маркеров, которые позволяют выявить нарушение регуляции кровяного давления, активности работы сердечной мышцы и ее кровоснабжения, синтеза альдостерона, баланса электролитов, дифференцировки лимфоцитов и фибробластов, тонуса стенок сосудов.

Генетическая предрасположенность к гипертонии может не проявляться, поэтому лечебные мероприятия иногда требуются позднее, но наблюдение у врача и частый контроль за артериальным давлением при изменениях по исследуемым маркерам необходимы.

Наличие артериальной гипертензии у близких родственников является достоверным фактором риска развития артериальной гипертензии. Особенно высокий риск имеется у родственников первой степени родства (например, отца и сына).

По мере уменьшения степени родства снижается и степень генетического риска. Чем меньше возраст пациента, в котором у него возникла артериальная гипертензия, тем выше риск заболевания у членов его семьи. Наследственная предрасположенность особенно ярко проявляется в пубертатном, молодом и зрелом возрасте. У лиц старше 70 лет генетический риск развития заболевания значительно уменьшается и практически приближается к общепопуляционному.

Наследственная предрасположенность к развитию заболевания реализуется под воздействием средовых факторов, но признание роли внешних факторов в повышении заболеваемости артериальной гипертонией не уменьшает важной роли генетических факторов риска.

Возможные генотипы

Клинически значимый генотип

источник

Исходя из современных представлений о физиологических механизмах регуляции кровяного давления можно выделить группу кандидатных генов, нарушение структуры и функционирования которых вносит вклад в патогенез гипертензии. Главенствующая роль в этом процессе принадлежит группе генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы —

1) гену ангиотензиногена (angiotensinogen; AGT ),

2) гену ангиотензин-превращающего фермента

(angiotensin-I converting enzyme; ACE ),

4) гену ангиотензинового рецептора

(angiotensin II type 1 receptor; AT1R ). Данная группа генов более детально описана в других разделах данного обзора.

В последние годы изучение гипертензии на молекулярно-генетическом уровне позволило установить принадлежность ряда других генов в регуляции кровяного давления в организме человека, так как выявленные в них мутации вносили соответствующие вариации в изменение нормального кровяного давления. Ниже представлен список генов, в которых были детерминированы мутации при нарушении кровяного давления (blood pressure) человека: GNB3 — the beta-3 subunit of guanine nucleotide-binding protein TNFR2 — tumor necrosis factor receptor-2 TNFa — tumor necrosis factor-alpha ECE1 — endothelin-converting enzyme- 1 gene ADD — adducin-1 CEP3A5 gene PTGIS gene NOS3 gene QTL — quantitative trait locus E-selectin catalase ENDRA — endothelin receptor type A apoE — apolipoprotein E LPL — lipoprotein lipase CPB2 — (coding thrombin-activable fibrinolysis inhibitor TAFI) KCNMB1 — conductance calcium-activated potassium channels

Термин «Гипертензия» берет свое начало от греческих слов «hyper» и «tensio», что означает напряжение, то есть повышение давления жидкости (крови) внутри полых образований организма (сосудов). Различают гипертензию артериальную и гипертензию венозную .

Гипертензия артериальная — повышение кровяного давления в артериях большого и малого круга кровобращения.

Повышение кровяного давления в сосудах малого круга кровобращения чаще называют легочной гипертензией.

Если область гипертензии не указывается, то под гипертензией артериальной обычно понимается системное повышение артериального давления в большом круге кровобращения.

В зависимости от происхождения различают первичную или эссенциальную, артериальную гипертензию и симптоматическую, наиболее частыми причинами которой являются болезни почек (ренальная форма гипертензии артериальной) и сужение почечных артерий (вазоренальная форма гипертензии артериальной). Симптоматическая артериальная гипертензия наблюдается также при ряде эндокринных заболеваний (эндокринная форма артериальной гипертензии), патологическом климаксе, тиреотоксикозе, при заболеваниях центральной нервной системы, при некоторых врожденных и приобретенных пороках сердца.

В основе повышения артериального давления (АД) лежат изменения в основном двух гемодинамических показателей: повышение сопротивляемости кровотоку в артериолах и артериях большого круга кровообращения и значительное увеличение сердечного выброса. Дополнительным механизмом развития гипертензии артериальной может быть возрастание объема циркулирующей крови. При увеличении сердечного выброса повышается преимущественно систолическое АД, при повышении периферического сопротивления кровотоку повышается диастолическое АД. Когда увеличиваются об показателя одновременно проявляется систолодиастолическая артериальнам гипертензия.

Систолическая артериальная гипертензия выявляется при тиреотоксикозе, полной поперечной блокаде сердца, недостаточности аортального клапана, крупных артериовенозных фистулах, а также при склерозе стенок аорты.

При гипертонической болезни и большинстве симптоматических форм гипертензии артериальной основное значение имеет повышение периферического сопротивления кровотоку. При коарктации аорты оно обусловлено анатомическим сужением просвета сосудов, и повышение артериального давления наблюдается только в артериях, отходящих проксимальнее места сужения. При гипертонической болезни, а также при ренальной, вазоренальной формах гипертензии артериальной и в большинстве случаев эндокринной форм гипертензии артериальной повышение периферического сопротивления кровотоку вызвано функциональным сужением артериол и мелких артерий за счет их гипертонии. Последняя форма связна с нарушением преимущественно нервной или гуморальной регуляции сосудистого тонуса (при болезнях почек, эндокринной системы). Гипертония артериол при ренальной, вазоренальной формах гипертензии артериальной обусловлена избыточной секрецией почками ренина, участвующего в образовании в организме вазопрессорных веществ, в частности ангиотензина. Имеет значение и сниженное образовние в почках депрессорных веществ. Гипертония артериол при многих эндокринных болезнях, сопровождающихся гипертензией артериальной, объясняется вазопрессорными свойствами ряда гормонов надпочечников (адреналин, альдостерон) и других желез, при этом некоторые гуморальные агенты (адреналин) увеличивают и сердечный выброс.

источник

научная статья по теме ГЕНЕТИКА АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Авторы работы:

Научный журнал:

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 78, № 3, с. 235-246

Около 30% взрослого населения развитых стран больны гипертонией. Примерно у половины из них изменение артериального давления обусловлено генетическими факторами, у другой половины -влиянием среды. Лишь для малой доли гипертензивных состояний человека выявлены конкретные гены и определены механизмы повышения артериального давления. О состоянии исследований и некоторых механизмах генетической обусловленности этого заболевания рассказывается в публикуемой ниже статье.

ГЕНЕТИКА АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ

Имеется много доказательств того, что наследственность оказывает существенное влияние на величину артериального давления. Так, описана корреляция между величинами артериального давления у родителей и их потомков [1], обнаружено, что сходство по величине артериального давления между монозиготными близнецами значительно выше, чем между дизиготными [2]. Наконец, наблюдения над приёмными детьми показало, что внутрисемейное сходство людей по величине артериального давления определяется не только условиями жизни, но и в значительной степени генетической общностью [3]. Конечно, наряду с генетическими факторами, многие внешние обстоятельства, такие как особенности питания и общего стиля жизни, могут в качестве существенных факторов риска вносить свой вклад в патогенез артериальной гипертонии [4-6].

Считается, что примерно половина вариабельности уровня артериального давления в челове-

МАРКЕЛЬ Аркадий Львович — доктор биологических наук, заведующий лабораторией Института цитологии и генетики СО РАН.

ческой популяции определяется генетическими факторами, другая половина — влиянием среды. О генах, которые могут участвовать в патогенезе гипертонической болезни, существует следующее представление. Во-первых, их много, как минимум, — несколько десятков. Во-вторых, лишь относительно небольшая часть генов из общего «гипертензивного» пула в каждом конкретном случае может нести бремя ответственности за формирование болезни, причём эта комбинация генов у разных людей может быть разной, что обусловливает генетическую гетерогенность гипертонической болезни. В-третьих, вклад каждого отдельного генетического локуса может быть небольшим (полигенная структура заболевания). В-четвёртых, в проявлении признака — повышенного артериального давления — имеет место феномен взаимодействия генов между собой, которое может быть аддитивным, когда эффекты генов как бы суммируются, и неаддитивным, когда происходит взаимное усиление (или ослабление) действия генов. Наконец, эффект генов может в значительной степени модифицироваться факторами среды (взаимодействие генотип-среда). В этом случае генетически определяется лишь предрасположенность к развитию заболевания, которая может реализоваться в определённой среде. Таким образом, гипертоническая болезнь даёт нам пример патологии, в основе которой лежит комплексная причина или комплекс причин, то есть пример полиэтиологического заболевания.

Сложность ситуации, однако, не останавливает попыток разобраться в существе генетических причин гипертонической болезни и даже, напротив, — служит побудительным стимулом для проведения многочисленных исследований. Их практическая необходимость диктуется чрезвычайной распространённостью гипертонической болезни, которой страдает до 30% взрослого населения развитых стран, и той социальной нагрузкой, кото-

Рис. 1. Генетический механизм формирования синдрома альдостеронизма, излечиваемого глюкокортикоидами Между двумя смещёнными относительно друг друга гомологичными хромосомами А и А’ с генами СУР11Б2 и СУР11Б1, кодирующими два ключевых фермента стероидогенеза, происходит неравный кроссинговер. В результате образуется гибридный ген, экспрессия которого может вызвать задержку натрия и воды в организме, что приводит к повышенному артериальному давлению

рую несёт общество в борьбе с этим заболеванием и особенно с его осложнениями, такими как инфаркт миокарда, мозговой инсульт и почечная недостаточность.

ГЕНЕТИКА АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

Сложная картина детерминации гипертонической болезни не исключает наличия и более простых, хотя и очень редких, вариантов, когда повышение артериального давления имеет, по сути, моногенную природу. Конечно, такие варианты составляют малые доли процента от общего числа больных гипертонической болезнью, но рассмотрение причин их формирования весьма показательно в плане выяснения разнообразных генетических механизмов регуляции артериального давления, в том числе и последствий мутационных нарушений этих механизмов. Интересно, что большинство описанных мутаций, приводящих к гипертонии, изменяют водно-натриевый баланс организма, что ведёт к увеличению массы циркулирующей крови и, как следствие, — к увеличению минутного объёма сердца и повышению артериального давления. Опишем известные в настоящее время формы артериальной гипертензии, детерминированные мутацией одного или небольшого числа генов (этой проблеме посвящены два прекрасных обзора [7, 8]).

Альдостеронизм, излечиваемый глюкокортикоидами. Эта редкая патология наследуется по аутосомно-доминантному типу. Для неё характерно раннее развитие гипертензивного состояния, повышение массы циркулирующей крови и внеклеточной жидкости, наличие метаболического алкалоза и гипокалемии. При этом активность ренина плазмы снижена, что напоминает ситуацию при первичном альдостеронизме. Концентрация альдостерона в плазме крови либо

нормальна, либо повышена или даже понижена, кроме того, в моче обнаруживается значительное количество необычных стероидов с выраженной минералокортикоидной активностью — 18-гид-роксикортизола и 18-оксикортизола. Разобраться в существе заболевания помогло открытие феномена терапевтического эффекта от введения глюкокортикоидов (отсюда и название синдрома -альдостеронизм, излечиваемый глюкокортикои-дами).

В основе данного заболевания лежит следующий генетический механизм (рис. 1). На коротком плече восьмой хромосомы человека (8р) тан-демно расположены два гена, кодирующие два ключевых фермента стероидогенеза — Гф-гид-роксилазу (СУР11Б1) и альдостерон синтетазу (СУР11Б2). Первый фермент участвует в биосинтезе глюкокортикоида кортизола, а второй — мине-ралокортикоида альдостерона, причём индукция синтеза кортизола осуществляется адренокортико-тропным гормоном (АКТГ), а альдостерона — ан-гиотензином II. Оба гена имеют высокую степень гомологии (около 95%), что может приводить к их кроссинговеру (обмену равными по длине фрагментами). Иногда кроссинговер происходит со смещением хромосом относительно друг друга (неравный кроссинговер), и тогда образуется гибридный (химерный) ген, состоящий из части гена 11Р-гидроксилазы и части гена альдостерон синтетазы.

Если ген альдостерон синтетазы соединяется с промоторной частью гена 11Р-гидроксилазы, то индукция химерного гена, кодирующего фермент биосинтеза альдостерона, будет протекать под контролем АКТГ, а не ангиотензина II. Такая экспрессия химерного гена происходит эктопически — в пучковой зоне коры надпочечника, где образуется и другой фермент — 17а-гидроксила-за (СУР17). Это приводит к тому, что из глюко-

кортикоидных предшественников формируются 18-гидроксикортизол и 18-оксикортизол, обладающие минералокортикоидным действием. Они связываются с минералокортикоидными рецепторами почечных канальцев, вызывая задержку ионов натрия и воды, выделение ионов калия и повышение артериального давления. Это, в свою очередь, подавляет секрецию ренина.

То обстоятельство, что ключевую роль в запуске всей цепочки патологических реакций играет АКТГ, стимулирующий экспрессию химерного гена, даёт возможность использовать в качестве терапевтических агентов экзогенные глюкокорти-коиды, подавляющие в силу отрицательной обратной связи секрецию АКТГ. Следует отметить, что в разных семьях с данным заболеванием проявление симптомов, в том числе и повышенного артериального давления, может значительно варьировать. Это отчасти объясняется гетерогенностью химерного гена, обусловленной разным положением точки перекрёста при неравном кроссинговере.

Кажущийся (ложный) избыток минералокор-тикоидов. Эта редкая наследственная патология передаётся по аутосомно-рецессивному типу. Для неё характерны раннее развитие высокой гипертонии, увеличение массы циркулирующей крови, гипокалемия и метаболический алкалоз, развитие инсультов. Подобная картина симулирует состояние гиперминералокортицизма, хотя на самом деле альдостерон в плазме крови практически отсутствует. Патогенез данного состояния объясняется следующим образом (рис. 2). Установлено, что рецепторы к глюко- и минералокортикоидным гормонам имеют близкую структуру, поэтому минералокортикоидные рецепторы обладают одинаковым сродством как к альдостеро-ну, так и к кортизолу. В этой связи возникает вопрос: каким же образом альдостерон может участвовать в специфической регуляции водно-солевого гомеостаза, если его концентрация в плазме крови на несколько порядков ниже, чем концентрация кортизола?

Дело в том, что в тканях-мишенях, в которых должно реализоваться специфическое действие минералокортикоида альдостерона, экспрессиру-ется ген, кодирующий фермент 11Р-гидроксисте-роид дегидрогеназу второго типа (ИЗБ 1102). Этот фермент трансформирует кортизол в кортизон, не имеющий заметного сродства с минералокортикоидными рецепторами [9]. В опытах с ингибированием активности И8В11Р2 кортизол, находящийся в избыточном по сравнению с аль-достероном количестве, интенсивно связывается с минералокортикоидными рецепторами, что приводит к перманентной задержке натрия и воды и повышению артериального давления. При этом активность ренина и концентрация альдо-

Рис. 2. Генетический механизм синдрома кажущегося (ложного) избытка минералокортикоидов Комплекс альдостерона с минералокортикоидным рецептором (МЯ) трансмируется в ядро, где, взаимодействуя с генетическим аппаратом клетки, индуцирует экспресс

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

АМСТИСЛАВСКИЙ С.Я., БРУСЕНЦЕВ Е.Ю., РАГАЕВА Д.С. — 2014 г.

АЛЕХИНА Т.А., МАРКЕЛЬ А.Л., МЕШКОВ И.О., МОРЕВА Т.А. — 2012 г.

АМСТИСЛАВСКИЙ СЕРГЕЙ ЯКОВЛЕВИЧ, БРУСЕНЦЕВ ЕВГЕНИЙ ЮРЬЕВИЧ, ИГОНИНА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА, РАГАЕВА ДИАНА СЕРГЕЕВНА — 2015 г.

источник