Липидный обмен. Генетическая предрасположенность к дислипидемии и развитию атеросклероза в Нальчике

Метод исследования

• Пиросеквенирование

Клинические проявления атеросклероза, такие как ишемическая болезнь сердца (ИБС), остаются основной причиной смертности в России. Поэтому исследование факторов риска развития атеросклероза с целью усовершенствования программ ранней диагностики и лечения является одной из важнейших задач кардиологии. Генетически обусловленные (наследственные) дислипидемии (ДЛП) – первично возникшие нарушения липидного состава крови, в происхождении которых ведущая роль принадлежит одному или нескольким генетическим дефектам.

Учитывая важность проблемы, постоянно идет поиск новых факторов риска атеросклероза, которые дали бы возможность выявлять пациентов из группы риска задолго до формирования заболевания. В этом контексте все большее значение приобретают генетические исследования. Так, выявлены гены, связанные с развитием дислипидемии.

Ген APOB кодирует основной апопротеин ЛПОНП и ЛПНП – apoB-100, являющийся лигандом ЛПНП-рецептора. Полиморфизм R3500Q (rs5742904), вызванный заменой G на А в 10708-м положении нуклеотидной последовательности, приводит к синтезу белка, связывание которого с ЛПНП-рецептором снижено. Это заболевание носит название наследственный дефект апо В (НДВ).

Ген APOE кодирует апопротеин Е (aпo E) – один из наиболее метаболически активных апопротеинов, входящий в состав липопротеинов нескольких классов (хиломикронов, ЛПОНП, ЛПВП). Два полиморфизма Т/С с rs429358 и rs7412 формируют три аллельных варианта APOE (таблица 1): е2, е3 (аллель дикого типа), е4, обуславливающих наличие трех изоформ белка – «нормальную» Е3 и две мутантных – Е2 и Е4.

В исследованиях in vitro показано, что изоформы апо Е отличаются степенью аффинности к рецепторам апо Е. Гомозиготное (е2/е2), а во многих случаях и гетерозиготное (е2/е3 или е2/е4) носительство сопровождаются развитием семейной дис-β-липопротеинемии (III тип гиперлипопротеидемии). В популяционных исследованиях показано, что разные фенотипы апо Е ассоциированы с разным содержанием холестерина ЛПНП и апоВ в крови. У лиц с аллелем е2 концентрация холестерина и апо В на 10% ниже, чем в среднем в популяции, а у лиц с аллелем е4 – на 5% выше. По сравнению с обладателями генотипа е3/е3, у носителей аллеля е2 риск развития ИБС понижен на 20%, а у носителей аллеля е4 этот риск несколько повышен. У курящих женщин с аллелем е4 риск развития ИБС возрастает в 3,62 раза.

Ген APOC3 кодирует апопротеин апo C-III, входящий в состав ЛПОНП, ЛПВП и хиломикронов. Многочисленные данные указывают на влияние апоС-III на уровень триглицеридов в крови. Полиморфизмы Т455С (rs2854116), С-482Т (rs2854117) и С3238G (rs5128) ассоциированы с повышенным уровнем апо C-III и триглицеридов. У гомозиготных носителей аллеля 455С риск развития ИБС увеличен в 2,5 раза. Выявлена ассоциация полиморфизмов C-482T и T455C с метаболическим синдромом. У носителей аллеля 455С риск развития метаболического синдрома возрастает в 3,6 раза, а у носителей аллеля −482Т – в 4,3 раза. У гомо- и гетерозигот по аллелю 455С при развитии метаболического синдрома существенно возрастает риск ИБС.

Ген LPL кодирует фермент липопротеинлипазу (ЛПЛ), осуществляющую гидролиз триглицеридов в хиломикронах и ЛПОНП. Полиморфизм Asn291Ser(A>G) (rs268) вызывает изменения в структуре ЛПЛ, приводящие к понижению ферментативной активности. Аллель 291Ser ассоциирован с увеличением риска развития ИБС, в особенности у женщин. Полиморфизм Ser447Ter(С>G) (rs328) локализован на С-конце белка вне каталитического сайта. У носителей аллеля 477Ter наблюдается понижение уровня триглицеридов и общего холестерина крови и повышение концентрации холестерина ЛПВП. Носительство аллеля 477Ter ассоциировано со снижением риска развития ИБС, ишемического и атеротромботического инсульта.

Ген PCSK9 кодирует субтилизин/кексин подобную пропротеинконвертазу типа 9 – сериновую протеазу, вовлеченную в деградацию ЛПНП-рецептора в лизосомах. Снижение количества рецепторов к ЛПНП приводит к повышению уровня холестерина ЛПНП. Данные двух полногеномных исследований ассоциаций указывают на связь однонуклеотидного полиморфизма T>C (rs11206510 ) с повышенным уровнем холестерина ЛПНП, риском развития ИБС и риском раннего инфаркта миокарда.

Ген ABCA1 кодирует белок, принадлежащий к суперсемейству АТФ-связывающих кассетных транспортеров. Белки этого семейства участвуют в трансмембранном переносе разнообразных молекул с использованием энергии АТФ. Полиморфизм R219K (G > A) (rs2230806) является протективным в отношении развития атеросклеротических процессов и ИБС. Выявлена связь носительства аллеля А со снижением риска развития ИБС, низким уровнем триглицеридов крови и высоким уровнем холестерина ЛПВП.

Ген PON1. Считается, что одним из основных ферментов крови, осуществляющих гидролиз окисленных липидов в составе липопротеинов, является кальций-зависимая гидролаза параоксоназа 1, которая обладает значительным антиоксидантным действием. Параоксоназа 1 (PON1) в сыворотке крови находится в связанном состоянии с ЛПВП. Было установлено, что PON1 снижает уровень окислительной модификации липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) 9in vitro, осуществляя гидролиз окисленных липидов. Кроме того, PON1 защищает и сами ЛПВП от окисления, позволяя сохранять их антиатерогенные свойства.

Кроме того, на активность PON1 могут влиять многие из признанных факторов риска атеросклероза. Например, курение способствуют снижению, а алкоголь — увеличению активности PON1. При некоторых патологических состояниях (инфаркт миокарда, сахарный диабет 2 типа, семейная гиперхолестеринемия) активность PON1 снижена.

На данный момент хорошо изучены полиморфизмы кодирующей области гена PON1 L55M (rs854560) и Q192R (rs662). Установлено, что изоформа белка Q192 обладает значительно сниженной параоксоназной активностью и осуществляет гидролиз нефизиологического субстрата параоксона менее эффективно, чем изоформа 192R. Было выявлено, что благодаря своей липолактоназной активности PON1 может осуществлять гидролиз окисленных фосфолипидов плазматической мембраны макрофагов с образованием липолактонов, являющихся модуляторами местного воспалительного процесса и стимуляторами обратного транспорта холестерина. Также было выявлено, что уровень лактоназной активности PON1 тоже различается между двумя белковыми изоформами Q192 и 192R. У больных, перенесших ИМ в молодом возрасте, полиморфизм Q192R гена PON1 был ассоциирован с арилэстеразной активностью PON1. Гомозиготные носители аллеля 192R обладали достоверно более низкими уровнями активности PON1, чем гомозиготные носители аллеля Q192. Носительство аллеля 192R может определять повышенный риск ИМ у людей с высокими уровнями атерогенных липопротеинов крови, низкими уровнями ХС ЛПВП или высоким уровнем ПОЛ в крови.

Клиническая значимость.Определение генетической предрасположенности к атеросклерозу и генетических маркеров риска нарушения липидного обмена позволяет лучше понять основной патологический механизм развития этого заболевания и в соответствии с этим выбрать оптимальную терапию заболевания, а также использовать полученные данные для профилактики развития нарушений липидного обмена и опасных последствий у здоровых людей.

Скрининг позволяет рано выявить пациентов с СГХС, что, в свою очередь, помогает проводить профилактические мероприятия, включая изменение образа жизни, прием лекарственных средств, снижающих уровень холестерина в крови, и коррекцию других факторов риска ССЗ.

Исследование активности PON1 у больных ИБС, наряду с факторами риска атеросклероза, влияющими на нее, таких как окислительный стресс, атерогенный липидный профиль сыворотки крови и генетический полиморфизм, важно для дифференцированного подхода к диагностике и лечению ИБС.

Показания к исследованию:

• наличие у пациента нарушений липидного обмена, атеросклероза и его осложнений (ишемической болезни сердца и др.);
• отягощенный семейный анамнез по атеросклерозу и сердечно – сосудистым заболеваниям;
• повышение уровня триглицеридов, ЛПНП, ЛПОНП, снижение ЛПВП;
• наличие сопутствующих факторов риска развития атеросклероза (мужской пол, избыточный вес, употребление в рационе большого количества животных жиров и холестерина, курение).

Внимание!

• При необходимости по результатам исследований оформляется заключение врачом-генетиком.
• Заключение врача-генетика проводится только для услуг, выполняемых в лаборатории CMD.
• Врач-генетик описывает результат в течение 5 календарных дней после готовности генетического исследования.