Ассоциация гетероплазмии мутаций митохондриального генома с ишемической болезнью сердца

Нина Александровна Орехова; Игорь Александрович Собенин; Константин Юрьевич Митрофанов; М. А. Сазонова; Антон Ювенальевич Постнов; Василий Петрович Карагодин; Александр Николаевич Орехов

doi:10.25557/0031-2991.2018.01.4-10

Нина Александровна Орехова ФГБОУВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», 119991, г. Москва, Россия, Ленинские горы, д. 1; Научно-исследовательский институт атеросклероза, Инновационный центр Сколково, 143025, Московская область, Сколково, Россия, ул. Новая, д. 100
Игорь Александрович Собенин ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Минздрава России, 121552, г. Москва, Россия, ул. 3-я Черепковская, д. 15-а; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, д.8
Константин Юрьевич Митрофанов ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, д.8
М. А. Сазонова ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Минздрава России, 121552, г. Москва, Россия, ул. 3-я Черепковская, д. 15-а; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, д.8 http://orcid.org/0000-0002-8610-4593
Антон Ювенальевич Постнов ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Минздрава России, 121552, г. Москва, Россия, ул. 3-я Черепковская, д. 15-а
Василий Петрович Карагодин Научно-исследовательский институт атеросклероза, Инновационный центр Сколково, 143025, Московская область, Сколково, Россия, ул. Новая, д. 100 http://orcid.org/0000-0003-0501-8499
Александр Николаевич Орехов ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, д.8; Научно-исследовательский институт атеросклероза, Инновационный центр Сколково, 143025, Московская область, Сколково, Россия, ул. Новая, д. 100 http://orcid.org/0000-0002-6495-1628

DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2018.01.4-10

Ключевые слова: атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, митохондриальные мутации, гетероплазмия, инфаркт миокарда, генетическая предрасположенность

Аннотация

Цель исследования. Усовершенствование алгоритма оценки генетической предрасположенности к развитию ишемической болезни сердца (ИБС), инфаркта миокарда (ИМ) и атеросклероза. Методика. Для оценки диагностической значимости степени гетероплазмии митохондриального генома было выполнено определение этого показателя у 100 здоровых лиц и 325 больных ИБС, в том числе, у 225 больных ИБС с перенесенным инфарктом миокарда. Методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ) было проанализировано девять мутаций митохондриального генома, которые имеют корреляцию со степенью выраженности каротидного атеросклероза. Результаты. Проведена сравнительная оценка результатов генотипирования образцов ДНК участников исследования без клинических проявлений атеросклероза (условно здоровых лиц) и больных ИБС. Была разработана математическая модель определения генетического риска ишемической болезни сердца включающая анализ степени гетероплазмии четырех наиболее информативных генетических маркеров (m.15059G>A, m.3256C>T, m.12315G>A и m.13513G>A) и оценку полученных результатов с помощью ряда статистических методов. Данная модель объясняла не менее 60% вариабельности клинических проявлений атеросклероза (таких как ИБС и ИМ) и не зависела от других факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. Заключение. На основе анализа суммарной мутационной нагрузки митохондриального генома была разработана математическая модель определения генетической предрасположенности к ишемической болезни сердца и инфаркту миокарда.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Литература

1. McCullagh K.G., Duance V.C., Bishop K.A. The distribution of collagen types I, III and V(AB) in normal and atherosclerotic human aorta. J. Pathol. 1980; 130: 45-55.
2. Желанкин А.В., Сазонова М.А. Ассоциация мутаций митохондриального генома человека с хроническими заболеваниями невоспалительного генеза: сахарным диабетом 2 типа, артериальной гипертонией и различными видами кардиомиопатии. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2012; (3): 123-8.
3. Sobenin I.A., Chistiakov D.A., Bobryshev Y.V., Postnov A.Y., Orekhov A.N. Mitochondrial mutations in atherosclerosis: new solutions in research and possible clinical applications. Curr Pharm Des. 2013; 19: 5942-53.
4. Yu E., Mercer J., Bennett M. Mitochondria in vascular disease. Cardiovasc Res. 2012; 95: 173-82.
5. Turner R.C., Cull C.A., Frighi V., Holman R.R. Glycemic control with diet, sulfonylurea, metformin, or insulin in patients with type 2 diabetes mellitus: progressive requirement for multiple therapies (UKPDS 49). UK Prospective Diabetes Study (UKPDS). 1999; 281: 2005-2012.
6. Chinnery P.F., Thorburn D.R., Samuels D.C. et al. The inheritance of mtDNA heteroplasmy: random drift, selection or both? Trends Genet. 2000; 16: 500–5.
7. Kaufmann P., Koga Y., Shanske S., et al. Mitochondrial DNA and RNA processing in MELAS. Ann. Neurol. 1996; 40: 172-80.
8. Lightowlers R.N., Chinnery P.F., Turnbull D.M., Howell N. Mammalian mitochondrial genetics: heredity, heteroplasmy and disease. Trends. Genet. 1997; 13: 450-5.
9. Robinson B.H. Human Complex I deficiency: clinical spectrum and involvement of oxygen free radicals in the pathogenecity of the defect Bichem. Biophys. Acta. 1998; 1364: 271-26.
10. Sukernik R.I., Derbeneva O.A. Starikovskaya E.B. Mitochondrial genome and mitochondrial disease in humans. Genetics. 2002; 38: 1-10.
11. Митрофанов К.Ю., Сазонова М.А. Ассоциация точковых мутаций ядерного и митохондриального геномов человека с ишемической болезнью сердца. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2012; (2): 51-6.
12. Иванова М.М., Бородачёв Е.Н., Сазонова М.А. Заболевания человека, ассоциированные с мутациями митохондриального генома. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2012; (3): 115-22.
13. Sobenin I.A., Zhelankin A.V., Mitrofanov K.Y., Sinyov V.V., Sazonova M.A., Postnov A.Y., Orekhov A.N. Mutations of Mitochondrial DNA in Atherosclerosis and Atherosclerosis-Related Diseases. Curr. Pharm. Des. 2015; 21(9):1158-63.
14. Singh V.N. Coronary Heart Disease. Medicine Health, 2002.
15. Hodis H., Mack W., LaBree L. et al. Reduction in carotid arteriial wall thikness using lovastatin and dietary therapy: A randomized, controlled clinical trial. Ann. Intern. Med. 1996; 124: 548-56.
16. Benjamin E.J., Wolf P.A., D'Agostino R.B., Silbershatz H., Kannel W.B., Levy D. Impact of atrial fibrillation on the risk of death: the Framingham Heart Study. Circulation. 1998; 98: 946-52.
17. Lang T.A., Secic M. How to report statistics in medicine: annotated guidelines for authors, editors, and reviewers. Second edition. American College of Physicians, Philadelphia, 2006.
18. http://frodo.wi.mit.edu//accessed date 25.02.2017
19. Mehrazin M., Shanske S., Kaufmann P., et al. Longitudinal changes of mtDNA A3243G mutation load and level of functioning in MELAS. Am. J. Med. Genet. A. 2009; 149: 584-7.
20. http://www.basic.northwestern.edu/biotools/OligoCalc.html / accessed date 27.01.2017
21. http://mfold.rna.albany.edu/?q=dinamelt / accessed date 15.03.2017
22. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast// accessed date 17.01.2017
23. Sazonova M.A., Ryzhkova A.I., Sinyov V.V., Galitsyna E.V., Orekhova V.A., Melnichenko A.A., Orekhov A.N., Ravani A.L., Sobenin I.A.. New markers of atherosclerosis: a threshold level of heteroplasmy in mtDNA mutations. Vessel Plus. 2017; 1: 182-91.
24. http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&BLAST_PROGRAMS=megaBlast&PAGE_TYPE=BlastSearch / accessed date 09.02.2017
25. Assmann G., Cullen P., Schulte H. Simple scoring scheme for calculating the risk of acute coronary events based on the 10-year follow-up of the prospective cardiovascular Muenster (PROCAM) study. Circulation. 2002; 105: 310-5.