Ключевые слова: гипертрофическая кардиомиопатия, ангиотензинпревращающий фермент, ренин-ангиотензиновая система, полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента

Повышенная активность ренин-ангиотензиновой системы (РАС) оказывает влияние на гипер-продукцию ангиотензина II (А II). В свою очередь, А II действует как мощный фактор роста, усиливая митогенный эффект в сердечной мышце, сосудах, способствуя разрастанию соединительной ткани в миокарде, пролиферации фибробластов и избыточному синтезу коллагена [1, 3, 9].

К настоящему времени накопилось большое количество данных о том, что в процессе ремоделирования при многих заболеваниях сердечно-сосудистой системы, связанных с гипертрофией и изменениями стенки сосуда, большую роль играет генетическая предрасположенность [5, 6].

Методами молекулярной генетики было установлено, что у человека гены многих ферментов, рецепторов и других белков имеют один или несколько структурных полиморфизмов. Часто встречающаяся в популяции мутация (более 5 % случаев) не приводит к значимым изменениям первичной структуры белка и соответственно явным патологическим проявлениям, но оказывает влияние на функциональную активность кодируемых белков [5, 11].

Полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) – один из наиболее изучаемых в ряду генов-кандидатов, способствующих процессу гипертрофии миокарда. Расположен ген АПФ на хромосоме 17 (17q22-q24). Наличие или отсутствие фрагмента длиной 300 нуклеотидных пар принято считать маркером полиморфизма гена АПФ; для инсерции (I) характерен фрагмент длиной 490 нуклеотидных пар, а для делеции (D) – длиной 190 нуклеотидных пар [7, 11].

Результаты исследований I/D-полиморфизма достаточно противоречивы. Некоторые исследователи установили связь между I/D-полиморфизмом гена АПФ с гипертрофией левого желудочка (ЛЖ), в то время как другие такой взаимосвязи не выявили. Некоторые исследования свидетельствуют, что полиморфизм гена АПФ может клинически проявиться только в особых условиях, предрасполагающих к взаимодействию генотипа с перегрузками давлением или другими фенотипическими факторами [5]. Отмечена также связь I/D-полиморфизма с уровнем АПФ в плазме и некоторых тканях, прежде всего в миокарде [6].

Одним из генетически детерминированных заболеваний, связанных с гипертрофией ЛЖ, является гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП). Именно полиморфизм гена АПФ при этой патологии усугубляет фенотипические проявления генного дефекта и обусловливает развитие локальной асимметричной (чаще) или симметричной гипертрофии ЛЖ, вследствие гиперактивации РАС и хронического повышения циркулирующего и тканевого А II [1, 6].

Также обсуждается роль I/D-полиморфизма гена АПФ в развитии фиброза при ГКМП, который играет важную роль в становлении диастолической дисфункции при этом заболевании [12, 13].

Целью настоящего исследования явилось изучение взаимосвязи между тяжестью клинического течения гипертрофической кардиомиопатии и полиморфизмом гена ангиотензинпревращающего фермента.

Материал и методы

Обследованы 60 больных с ГКМП – 33 (55 %) мужчины и 27 (45 %) женщин, в возрасте в среднем (45,2±2,0) года. В исследование также было включено двое детей – девочка 7 лет и мальчик 9 лет. У 21 (35 %) обследованного выявлена обструкция выходного тракта ЛЖ (ВТЛЖ).

Диагноз ГКМП устанавливали на основании характерных эхокардиографических признаков: наличия участка гипертрофии миокарда, толщина которого в 1,3 раза превышает максимальную толщину задней стенки ЛЖ, или наличия симметричной гипертрофии миокарда ЛЖ более 1,5 мм при отсутствии явных причин для ее развития (артериальной гипертензии, стеноза устья аорты атеросклеротического или ревматического генеза и т. д.) [8]. Учитывали также другие специфические для ГКМП признаки: переднесистолическое движение створки митрального клапана, создающее феномен обструкции ВТЛЖ и являющееся причиной его возникновения. Также оценивали минутный объем кровообращения (МОК), являющийся одним из показателей, отражающих состояние внутрисердечной гемодинамики. Эхокардиографическое исследование проведено на аппарате “TI Model 628A” (“Радмир”, Украина).

При проведении допплеркардиографии на аппарате “Aloka SSD-650” (Япония) изучали диастолическую функцию (ДФ) ЛЖ на основании трансмитрального потока [2, 4, 8, 10, 12]. Изучали следующие параметры: максимальную скорость раннего диастолического наполнения (Е); максимальную скорость в систолу предсердий (А); соотношение Е/А; время изоволюмического расслабления (IVRT); время замедления раннего диастолического наполнения (DT).

В зависимости от нарушения трансмитрального потока выявлено три типа диастолической дисфункции ЛЖ: рестриктивный, гипертрофический и “псевдонормальный”.

Выделение ядерной ДНК проводили стандартным методом – экстракцией фенолом и хлороформом. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) участка гена АПФ (интрон 16) проводили на термоциклере “Amply-250” (“Биоком”, Россия). Использовали термостабильную полимеразу “Bio Tag” (“Fermentas”, Литва). Состав буфера для ПЦР: 16,6 мМ (NH4)SO4, 6,7 мМ трис-НCl (pH 8,8 при 25єС), 1,5 мМ MgCl2, 0,1% твин-20. Последовательность олигонуклеотидных праймеров соответствовала описанным ранее [7]. Температура отжига составляла 55 °С.

Электорофорез фрагментов ДНК проводили в трис-ацетатном буфере (0,04 М трис-ацетата,0,002 М ЭДТА, рН 8,0), в 2-процентном агарозном геле при комнатной температуре. Образцы ДНКокрашивали бромистым этидием. В качестве маркера использовали ДНК-фрагменты, отличающиеся на 100 нуклеотидных пар (“Fermentas”, Литва).

Результаты и их обсуждение

В результате проведенной ПЦР у больных с ГКМП было установлено три генотипа: два гомозиготных, один – по аллелю D, другой – по аллелю I, и гетерозиготный по обоим аллелям D и I. У больных с ГКМП распространенность генотипов была следующей: генотип DD отмечен у 27 (45 %); генотип ID – у 22 (36,7 %); генотип II – у 11 (18,3 %).

Практически у половины больных с ГКМП выявлено генотип DD. Среди обследованных этой группы было 18 мужчин и 9 женщин. Возраст больных с генотипом DD составил в среднем (42,4±3,6) года. В этой группе отмечали наиболее раннее клиническое проявление заболевания – с (34,2±3,4) года, длительность его составила (5,6±0,9) года, толщина межжелудочковой перегородки (МЖП) – (2,16±0,12) см. Преимущественной локализацией гипертрофии у лиц с генотипом DD являлась асимметричная форма в области МЖП, выявленная у 20 человек, у одной больной отмечена гипертрофия в области МЖП и задней стенки ЛЖ, у 3 – симметричная гипертрофия ЛЖ, у 3 – гипертрофия в области МЖП сочеталась с апикальной.

Среди лиц с генотипом DD у 18 (66,6 %) выявлена обструкция ВТЛЖ. В этой группе больных наблюдали более тяжелые клинико-гемодинамические нарушения: толщина МЖП составляла (2,65±0,10) см, градиент давления на ВТЛЖ –(19,6±4,8) мм рт. ст. Среди пациентов с генотипом DD и обструкцией ВТЛЖ была девочка 7 лет и мальчик 9 лет, у обоих детей течение ГКМП было бессимптомным. Толщина МЖП у них составляла соответственно 1,3 и 1,8 см, градиент давления на ВТЛЖ – соответственно 36 и 12,8 мм рт. ст.

Наиболее распространенными жалобами у больных этой группы были головокружение – у 14 (51,8 %) пациентов, синкопальные и пресинкопальные состояния – у 11 (40,7 %) пациентов, боли в области сердца различного характера (ноюще-сжимающие, давящие) отметили 12 (44,4 %) пациентов, на типично коронарные боли указали 13 (48,1 %) пациентов. Клинико-генеалогический анамнез лиц с генотипом DD позволил выявить достаточно частую встречаемость внезапной смерти среди родственников I степени – у 5 (18,5 %) обследованных.

Группу больных с генотипом ID составили 11 мужчин и 11 женщин в возрасте в среднем(43,3±3,2) года, клинические проявления заболевания отмечали с (39,0±3,1) года, длительность заболевания составила (4,38±0,80) года. Толщина МЖП в этой группе составила (1,97±0,11) см. По преимущественной локализации гипертрофии больные распределились следующим образом: у 3 (13,6 %) обследованных выявляли гипертрофию в области МЖП и верхушки, у 3 (13,6 %) – в области МЖП и задней стенки ЛЖ, у 1 (4,5 %) пациента выявили изолированную верхушечную гипертрофию, у остальных пациентов гипертрофия локализовалась только в области МЖП. Обструктивная форма ГКМП отмечена у 2 больных (9 %), с бессимптомным течением заболевания, толщина МЖП составила (1,80±0,28) см.

Анализ жалоб больных с генотипом ID показал, что только 2 (9 %) пациента отмечали у себя головокружения, возникающие на фоне сердцебиений. На боли давяще-сжимающего, ноющего характера жаловались 7 (31,8 %) пациентов.

У 11 обследованных был выявлен генотип II: у 4 (36,3 %) мужчин и 7 (63,6 %) женщин в возрасте в среднем (55,3±6,5) года. Длительность заболевания в этой группе составила (3,18±0,70) года, клинические проявления наблюдали с (52,0±6,5) года. Толщина МЖП составила (1,60±0,16) см и была достоверно ниже, чем у лиц с генотипом DD – (2,26±0,12) см (Р<0,01). В данной группе у 8 (72,7 %) обследованных преимущественную гипертрофию отмечали в области МЖП, у одной (9 %) пациентки – изолированную верхушечную форму, еще у 2 (18,1 %) – сочетанную гипертрофию в области МЖП и верхушки.

Клинические проявления у этой группы лиц были значительно менее выраженными по сравнению с больными, у которых выявлен генотип DD. Ни один из этих пациентов не жаловался на обморочные состояния. Однако все больные отмечали боли коронарного характера, головные боли, шаткость походки, связанные с повышением АД до 140–150/90 мм рт. ст.

Такие более умеренные клинико-гемодинамические проявления ГКМП у больных с генотипом II можно объяснить тем, что при этом генотипе воздействие РАС на формирование гипертрофии миокарда, возможно, менее агрессивное ввиду преобладания “кратковременных” ее эффектов. Как известно, при генотипе DD механизм гипертрофии миокарда предполагает реализацию генного дефекта саркомера на фоне долговременного воздействия “медленных”, локальных РАС на структуру миокарда [9]. Кроме того, в более старшем возрасте значительно реже встречается ГКМП свыраженной степенью гипертрофии, так как известно, что последняя прямо коррелирует с высоким риском возникновения внезапной смерти [2, 6].

При сопоставлении данных МОК у больных с ГКМП с разными генотипами выявлено, что у лиц с генотипом DD этот показатель оказался достоверно (Р<0,01) меньше, чем у пациентов с генотипом II (табл. 1).

Таблица 1 Показатель МОК у больных с гипертрофической кардиомиопатией в зависимости от полиморфизма гена АПФ

Клиническое течение ГКМП ввиду особенностей гемодинамики и морфо-функциональной структуры миокарда часто осложняется развитием инфарктов, инсультов. В нашем исследовании отмечено также достаточно закономерное влияние I/D-полиморфизма: наибольшее количество осложнений приходится на долю больных с ГКМП с генотипом DD – 3 (11,1 %) пациента из этой группы перенесли инфаркт миокарда, а 6 (22,2 %) – ишемические инсульты, причем у 4 больных отмечена обструктивная форма ГКМП. Как известно, обструкция ВТЛЖ способствует значительной гипоперфузии головного мозга вследствие сниженного ударного объема и может инициировать развитие острых нарушений мозгового кровообращения [1, 6].

Мы также провели анализ взаимосвязи между характером нарушений ДФ ЛЖ и типом I/D-полиморфизма у больных с ГКМП (табл. 2).

Таблица 2 Распределение больных с гипертрофической кардиомиопатией в зависимости от характера нарушений диастолической функции левого желудочка и I/D-полиморфизма

При сопоставлении этих данных видно, что у больных с генотипом DD чаще всего наблюдали рестриктивный тип диастолической дисфункции, причем это сопровождалось снижением МОК до (3,43±0,50) л/мин.

Необходимо отметить, что в группе с рестриктивным типом нарушения ДФ ЛЖ выявлено максимальное количество больных с обструктивной формой ГКМП – 8 (66,6 %) пациентов. У них также отмечена умеренная дилатация левого предсердия (ЛП) до (4,13±0,60) см. Формирование нарушения ДФ ЛЖ по рестриктивному типу у лиц с генотипом DD связано с выраженным снижением объема наполнения в систолу предсердия, вероятно, обусловленного генетически детерминированным фиброэластозом в миокарде, а, следовательно, значительным ухудшением релаксирующих его свойств [1].

У 3 (11,1 %) обследованных с генотипом DD выявлен “псевдонормальный” тип нарушениятрансмитрального потока, у всех лиц этой группы отмечена обструкция ВТЛЖ, в том числе у девочки 7 лет с бессимптомным течением заболевания. Формирование этого типа нарушения ДФ ЛЖ у больных, вероятно, обусловлено наличием выраженного градиента давления на ВТЛЖ – (43,25±16,9) мм рт. ст. Такой высокий градиент не смог не отразиться на величине МОК, которая оказалась существенно сниженной и составила (3,12±1,34) л/мин.

У 10 (37 %) обследованных с генотипом DD выявлен гипертрофический тип нарушения ДФ ЛЖ, из них у 3 отмечена обструкция ВТЛЖ. Течение заболевания сопровождалось значительной дилатацией ЛП до (4,42±0,20) см, что свидетельствовало об усилении гемодинамической нагрузки на ЛП (МОК у этих больных составил (4,65±0,40) л/мин).

При анализе изменений ДФ ЛЖ у больных с генотипом ID следует отметить, что наибольшее количество случаев нарушения трансмитрального потока обнаружено при гипертрофическом типе – он выявлен у 13 (59 %) пациентов. У этих лиц также наблюдали дилатацию ЛП до (4,17±0,50) см, МОК составил (4,84±0,50) л/мин. В этой группе больных была пациентка 32 лет с бессимптомным течением заболевания без признаков обструкции ВТЛЖ, имевшая дочь 7 лет, у которой также диагностирована ГКМП, обструктивная форма и выявлен генотип DD.

Рестриктивный тип нарушения ДФ ЛЖ в сочетании с генотипом ID выявлен у 6 (27,2 %) обследованных. В этой группе отмечали тенденцию к дилатации ЛП – (3,98±0,80) см, показатель МОК составил в среднем (4,1±0,9) л/мин.

“Псевдонормальный” тип нарушения ДФ ЛЖ отмечен у 3 (13,6 %) больных с генотипом ID. Такие изменения трансмитрального потока сопровождались снижением МОК до (3,87±1,41) л/мин, дилатацией ЛП до (4,23±1,50) см. Ни у одного из этих больных не выявлено обструкции ВТЛЖ.

Анализируя данные, полученные при сопоставлении лиц с ГКМП с генотипом II и различными спектрами нарушения ДФ ЛЖ, следует отметить, что в этой группе не было ни одного пациента собструктивной формой ГКМП. У всех больных выявлен гипертрофический тип нарушения трансмитрального потока. При этом в группе размеры ЛП были в пределах нормы – (3,6±0,5) см, а величина МОК составила (4,4±0,7) л/мин. Сопоставляя эти результаты, можно сказать, что у лиц с генотипом II наблюдали менее выраженное изменение внутрисердечной гемодинамики, что обусловливало более благоприятное течение заболевания.

Выводы

1. Полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента непосредственно влияет на фенотипические проявления гипертрофической кардиомиопатии.
2. Наиболее “злокачественное” течение гипертрофической кардиомиопатии наблюдали у лиц с генотипом DD: ранние клинические проявления заболевания, частая обструкция выходного тракта левого желудочка, осложненное течение. У этих лиц отмечены случаи внезапной смерти среди родственников.
3. Генотип DD в большей степени влияет на изменение диастолической функции и показатели эхокардиографии, чем генотипы ID и II, усугубляя основные показатели гемодинамики. Для этого генотипа характерно формирование нарушения трансмитрального потока преимущественно по рестриктивному и “псевдонормальному” типу.

1. Амосова Е.Н. Кардиомиопатии. – К.: Книга-плюс, 1999. – 425 с.
2. Минаков А.И., Якименко Е.А., Коцюбко А.Г. Гипертрофическая кардиомиопатия: современное состояние проблемы // Укр. кардіол. журн. – 1998. – № 3. – С. 46-51.
3. Целуйко В.И., Ковалевская О.С. Гипертрофичесая кардиомиопатия. – Х.: Гриф, 1999. – 240 с.
4. Барац С.С., Закроева А.Г. Диастолическая дисфункция сердца по показателям трансмитрального кровотока и потока в легочных венах: дискуссионные вопросы патогенеза, терминологии и классификации // Кардиология. – 1998. – № 5. – С. 69-76.
5. Новиков В.И., Новикова Т.Н., Кузьмина-Крутецкая С.Р. и др. Оценка диастолической функции сердца и ее роль в развитии сердечной недостаточности // Кардиология. – 2001. – № 2. – С. 78-83.
6. Степанов В.А., Пузырев К.В., Спиридонова М.Г. и др. Полиморфизм ангиотензинпревращающего фермента и NO-синтазы у лиц с артериальной гипертензией, гипертрофией левого желудочка и гипертрофической кардиомиопатей // Генетика. – 1998. – № 34 (11). – С. 1578-1581.
7. Шуть И.В., Кравченко Н.А. Полимеразная цепная реакция как метод выделения ДНК // Труды фундаментальной и прикладной генетики. – 2003. – Вып. 2. – 300 с.
8. Charron Ph., Dubourg O., Desnos M. Diagnostic value of electrocardiography and echocardiography for familian hypertrophic cardiomyopathy in genotyped children // Eur. Heart J. – 1998. – Vol. 19. – P. 1377-1382.
9. Ishanov A., Okamoto H., Watanabe M. et al. Angiotensin II type I receptor gene polymorphisms in patients with cardiachypertrophy // Jpn. Heart J. – 1998. – Vol. 1. – P. 87-96.
10. Kusnetsova T., Staessen J.A., Wang J. et al. D/I polymorphism of the ACE gene and left ventricular hypertrophy // J. Hypertension. – 1999. – Suppl. 3. – P. 250.
11. LeWinter M., McKenna W. Heart failure with normal systolic function. Online Coverage from the American College of Cardiology 48 Annual Scientific Session, March 7-10, 1999.
12. Lombardi R., Betocchi S., Losi M.A. et al. Effect of high degree of hypertrophy on left ventricular diastolic function in patients with hypertrophic cardiomyopathy // J. Amer. Coll. Cardiology. – 2002. – Vol. 39 (Suppl. A). – P. 370.
13. Vitarelly A., Gheorghiade M. Diastolic heart failure: standart doppler approach and beyond // Amer. J. Cardiology. – 1998. – Vol. 81 (Suppl. G). – P. 115-121.

Polimorphism of angiotensin-converting enzyme gene in patients with hypertrophic cardiomyopathy

V.Y. Tseluyko, I.A. Litvinova, N.A. Kravchenko

The aim of this work was to study the correlation between severity of clinical course of hypertrophic cardiomyopathy (HCM) and angiotensin-converting enzyme (ACE) gene polymorphism. Sixty patients aged 7 to 81 years have been examined. Echocardiography study revealed presence/absence of left ventricular outflow obstruction, left atrium size, the thickness of interventricular wall, minute cardiac volume. Left ventricular dysfunction was evaluated on basis of the transmitral flow examination. With polymerase chain reaction three genotypes were studied in patients with HCM. The results of the study showed that ACE gene polymorphism influences the severity of the HCM clinical course.