Распределение аллельных вариантов генов системы гемостаза у пациентов с врождёнными пороками сердца с функционально единственным желудочком
Автор: Лугачва Юлия Геннадьевна, Кулагина Ирина Владимировна, Ковалв Игорьалександрович, Кривощков Евгений Владимирович, Янулевич Ольга Сергеевна, Плотникова Ирина Владимировна, Суслова Татьяна Евгеньевна
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 2 т.30, 2015 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования: проанализировать распределение генотипов и аллелей полиморфизмов генов факторов системы гемостаза и тромбоцитарных мембранных гликопротеинов у 102 детей с врожденным пороком сердца (ВПС) с функционально единственным желудочком (ФЕЖС) и 89 здоровых детей. У 99 (97,1%) детей с ВПС выявлялся “дикий” тип (GG) гена фактора II, гетерозиготный (GA) - у 3 (2,9%), гомозиготный (АА) - (0%). Носителями “дикого” типа гена фактора V (GG) было 96 (94,1%) детей, гетерозиготного (GA) - 6 (5,9%), гомозиготного по мутантному аллелю (АА) - (0%). В группе детей с ВПС у 74 (72,5%) отмечалось носительство “дикого” типа (GG) гена фактора VII, у 24 (23,5%) - гетерозиготного (GA), а у 4 (4,0%) - гомозиготного (АА). “Дикий” (GG) вариант генотипа фактора XIII выявлялся у 52 (51,0%) детей, у 44 (43,1%) - гетерозиготный (GT), а у 6 (5,9%) - гомозиготный (ТТ) генотип. Полиморфизм гена фактора FGB распределился у детей с ВПС следующим образом: у 53 (52,0%) - “дикий” тип (GG), у 40 (39,2%) - гетерозиготный (GA), у 9 (8,8%) - гомозиготный генотип. При изучении аллельных вариантов гена PAI-1 у 15 (14,7%) детей с ВПС определялся “дикий” тип (5G5G), у 50 (49,0%) - гетерозиготный (5G4G), у 37 (36,3%) - гомозиготный (4G4G) генотип. Исследование гена тромбоцитарного гликопротеина GP Ia-IIa выявило у 45 (44,1%) детей с ВПС носительство “дикого” типа (СС), у 41 (40,2%) - гетерозиготного (CT), 16 (15,7%) - гомозиготного (TT) варианта. Полиморфизм GP IIa-IIIb распределился у детей с ВПС следующим образом: “дикий” тип (ТТ) определялся у 77 (75,5%), у 22 (21,6%) - гетерозиготный (ТС), у 3 (2,9%) - гомозиготный (СС) генотипы. Распределение генотипов у детей с ФЕЖС не отличалось от такового в группе здоровых детей и было сопоставимо с частотой встречаемости в европейской популяции.
Полиморфизм генов, факторы системы гемостаза, рецептор тромбоцитов, врожденный порок сердца, дети
Короткий адрес: https://sciup.org/14920037
IDR: 14920037
Текст научной статьи Распределение аллельных вариантов генов системы гемостаза у пациентов с врождёнными пороками сердца с функционально единственным желудочком
Большинство случаев смерти детей от болезней системы кровообращения приходится на органические поражения, ВПС и сосудов. Среди всех случаев ВПС около
5% составляют критические пороки с ФЕЖС [25].
Одной из сложных проблем в этой группе пациентов является развитие венозных тромбозов различной локализации на этапах гемодинамических коррекций ФЕЖС.
Венозные тромбозы и тромбоэмболии в 25% случаев становятся причиной летального исхода у пациентов с ФЕЖС [20, 21].
В настоящее время интенсивно изучаются этиология, патогенез и клиника наследственных и приобретенных тромбофилий у взрослых [4, 9]. Относительно детской популяции, в том числе и детей с ВПС, данные исследования немногочисленны [13, 16]. Однако нет сомнения в том, что сочетание гемодинамических нарушений у пациентов с ВПС с наследственными аномалиями свертывающей системы является определяющим фактором для развития тромботических осложнений у детей с ВПС, в том числе и у успешно прооперированных пациентов. Исследование полиморфизма генов, участвующих в системе свертывания крови, является актуальным с точки зрения оценки риска развития фатальных сердечно-сосудистых событий у детей с врожденными и приобретенными заболеваниями сердца [19, 31].
Тромбофилическое состояние в настоящее время рассматривают как повышенную склонность организма к развитию тромбозов или внутрисосудистому свертыванию крови, обусловленную нарушением регуляторных механизмов системы гемостаза или изменением свойств отдельных ее звеньев [1, 17]. Данные о роли большей части генетических полиморфизмов в формировании индивидуальной предрасположенности к тем или иным тромботическим проявлениям остаются весьма противоречивыми [2]. Остаются нерешенными в клинической практике вопросы о целесообразности диагностики определенных полиморфизмов, что в значительной мере объясняется недостаточным количеством исследований, направленных на установление корреляционных связей между риском развития тромботического процесса, особенностями его клинического течения и наличием определенных маркеров в генотипе пациента.
Несмотря на актуальность проблемы, до настоящего времени имеются лишь единичные описания результатов исследования наследственных аномалий свертывающей системы у детей с ВПС.
Материал и методы
В работе проанализированы данные изучения аллельных вариантов генов системы гемостаза у 191 ребенка в возрасте от периода новорожденности до 14 лет, из которых 102 пациента с ВПС с ФЕЖС и 89 здоровых детей. Группы детей были сравнимы между собой: средний возраст детей в группе с ВПС составил 3,3 (0,6; 5,0) года; в группе здоровых детей – 2,6 (1,25; 7,0) года.
Материалом исследования являлась цельная стабилизированная кровь. Образцы ДНК пациентов были исследованы на наличие однонуклеотидных полиморфизмов в генах факторов системы гемостаза: фактора II протромбина (20210 G>A), фактора V Лейден (1691 G>A), фактора VII (10976 G>A), фактора XIII (163 G>T), фактора GB (–455 G>A), ингибитора активатора плазминогена PAI-1 (–675 5G>4G), тромбоцитарного рецептора коллагена – ITGA2 GP Ia–IIа (807 С>Т), тромбоцитарного рецептора фибриногена – ITGB3 GP IIb–IIIa (1565 T>C). Генотип определяли методом полимеразной цепной реакции с использованием коммерческих наборов реагентов (ДНК-Технология, Россия).
Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета программ SPSS 20.0. Сравнения частот аллелей и генотипов между исследованными выборками проводили, используя критерий χ 2 и точный критерий Фишера. Различия считали статистически значимыми при достижении уровня значимости p<0,05. При описании количественных данных использовались: медиана и интерквартильный размах между значениями 25–75-го процентилей. Для показателей, характеризующих качественные признаки, указывали абсолютное число и относительную величину в процентах.
Результаты и обсуждение
Результаты проведения молекулярно-генетических исследований исследуемых генов факторов системы у обследованных пациентов представлены в таблице.
Частота встречаемости гетерозиготной мутации GA в гене фактора II в исследуемых группах составила 2,9 и 2,2% соответственно, что согласуется с частотой встречаемости данной мутации в европейской популяции (1–4%). Гомозиготная мутация AA гена фактора F II в исследуемых группах не встречалась. Известно, что носительство мутантного аллеля 20210 A является значимым фактором риска тромбозов и инсультов у детей и лиц молодого возраста [8, 13]. Доказано, что генотип 20210 GA гена F II встречается у 6–9% новорожденных с ишемическими инсультами, а риск развития инсультов у детей с полиморфизмом G20210A гена FII в 5 раз выше, чем без нее. Данная мутация повышает риск развития венозных тромбозов до 4,0, а по некоторым сведениям – до 30,0 раз по сравнению с носителями “дикого” аллеля (нормальной гомозиготы) [3, 22].
Частота встречаемости гетерозиготной мутации GA гена фактора V в группе детей с ФЕЖС составила 5,9%, в группе здоровых детей – 1,1%. По данным литературы, полиморфизм G1691A гена F V в гетерозиготном состоянии встречается у 3–5% европейцев. Гомозиготной мутации гена фактора V в исследуемых группах выявлено не было. При гетерозиготном носительстве полиморфизма фактора V Лейден риск развития тромбоза возрастает в 3–8 раз, а при носительстве генотипа 1691 AA увеличивается в 50–80 раз [5, 6, 10, 11, 14, 32]. По результатам российских исследований, Лейденская мутация выявляется у 6,5% среди новорожденных детей, перенесших ишемический инсульт [13]. По данным Bick R.L., в генезе венозных тромбозов ведущими причинами являются мутационные повреждения гена фактора V и гена протромбина (аллель 20210А), а риск развития тромботических осложнений особенно высок при сочетании данных мутаций. В нашем исследовании сочетания мутаций гена фактора V и гена протромбина у обследованных пациентов не выявлено.
В группе с ФЕЖС в 23,5% случаев выявлено гетерозиготное носительство GA гена фактора VII, в группе здоровых детей – 18,0%, а гомозиготное АА – в 4,0 и 4,5% случаев соответственно. Встречаемость полиморфной замены Arg353Gln 10976 G/A в популяциях варьирует от
Таблица
Распределение и частота встречаемости аллельных вариантов генов факторов системы гемостаза у обследованных пациентов
Гены |
Мутация/ полиморфизм |
Генотипы |
Группа детей с ВПС (n=102) |
Группа здоровых детей (n=89) |
Критерий Фишера/ χ 2 |
||
Распределение |
Частота |
Распределение |
Частота |
||||
генотипа (%) |
аллеля |
генотипа (%) |
аллеля |
||||
FII |
G 20210 A |
GG |
97,1 |
97,8 |
|||
GA |
2,9 |
G=0,99 |
2,2 |
G=0,99 |
F=(–) |
||
АА |
0 |
A=0,01 |
0 |
A=0,01 |
р=0,564 |
||
FV |
G 1691 A |
GG |
94,1 |
98,9 |
|||
GA |
5,9 |
G=0,97 |
1,1 |
G=0,99 |
F=(–) |
||
АА |
0 |
A=0,03 |
0 |
A=0,01 |
р=0,084 |
||
FVII |
G 10976 A |
GG |
72,5 |
77,5 |
|||
GA |
23,5 |
G=0,84 |
18,0 |
G=0,87 |
F=0,948 |
||
AA |
4,0 |
A=0,16 |
4,5 |
A=0,13 |
р=0,619 |
||
FXIII |
G 163 Т |
GG |
51,0 |
58,4 |
|||
GT |
43,1 |
G=0,73 |
37,1 |
G=0,77 |
F=1,108 |
||
TT |
5,9 |
Т=0,27 |
4,5 |
Т=0,23 |
р=0,598 |
||
FGB |
G – 455 A |
GG |
52,0 |
65,2 |
|||
GA |
39,2 |
G=0,72 |
28,1 |
G=0,79 |
χ 2=3,418 |
||
AA |
8,8 |
A=0,28 |
6,7 |
A=0,21 |
р=0,176 |
||
PAI-1 |
5G – 675 4G |
5G5G |
14,7 |
19,1 |
|||
5G4G |
49,0 |
5G=0,39 |
52,8 |
5G=0,46 |
χ 2=1,663 |
||
4G4G |
36,3 |
4G=0,61 |
28,1 |
4G=0,54 |
р=0,433 |
||
ITGА2 |
C 807 T |
CC |
44,1 |
46,1 |
|||
CT |
40,2 |
С=0,64 |
42,7 |
С=0,67 |
χ 2=0,803 |
||
TT |
15,7 |
Т=0,36 |
11,2 |
Т=0,33 |
р=0,690 |
||
ITGB3 |
T 1565 C |
TT |
75,5 |
74,2 |
|||
TC |
21,6 |
Т=0,86 |
24,7 |
Т=0,87 |
F=0,916 |
||
CC |
2,9 |
С=0,14 |
1,1 |
С=0,13 |
р=0,696 |
Примечание: сравнение контрольных и опытных частот проводилось с помощью критерия χ 2 на непрерывность при условии, что все значения частот сравниваемых признаков больше 5. При частотах меньше 5 сравнение проводилось с использованием точного критерия Фишера.
10 до 20%. В литературе представлены противоречивые данные о полиморфизме гена фактора VII. Одни авторы указывают на повышение риска формирования тромбозов, другие имеют на этот счет диаметрально противоположное мнение [15].
Для фактора XIII гетерозиготный генотип GТ был обнаружен в 43,1% случаев в группе с ФЕЖС и в 37,1% – в группе здоровых детей, а гомозиготный ТТ генотип – в 5,9 и 4,5% случаев соответственно. Частота встречаемости генотипов G/Т, Т/Т гена фактора XIII составляет 12– 20% в европейской популяции. Носительство полиморфной замены ассоциируется с антитромботическим эффектом как в венах, так и в артериях, т.е. с уменьшением риска венозного и артериального тромбоза. Генам факторов F VII и F XIII уделяется особое внимание при оценке риска тромбоэмболии и инфаркта миокарда (ИМ). Снижение активности данных факторов, по мнению ряда авторов, способствует уменьшению процесса тромбооб-разования [4, 26].
В группе обследованных пациентов с ФЕЖС гетерозиготный генотип GA фактора GB диагностирован в 39,2% случаев, в группе здоровых детей – в 28,1%, а гомозиготный генотип АА – в 8,8 и 6,7% случаев соответственно. Вариант G-455A в гене фибриногена обусловливает по- вышенную транскрипцию гена и, соответственно, приводит к повышенному уровню фибриногена в крови, что влечет за собой увеличение вероятности возникновения тромбов, повышение в 2,6 раза риска развития инсульта с многоочаговостью поражений [4, 7]. Частота встречаемости генотипов G/A, A/A встречается в популяции от 5 до 20% [11, 12, 24].
Одной из причин снижения фибринолитической активности крови у пациентов с тромбозами является полиморфизм 4G(–675)5G гена PAI-1. В 49,0% случаев с ФЕЖС определялся гетерозиготный генотип 5G4G гена ингибитора активности плазминогена типа I, в 52,8% – в группе здоровых детей; гомозиготный 4G4G генотип – в 36,3 и 28,1% случаев соответственно. Распространенность в популяции носительства генотипа 4G(–675)4G, по данным разных авторов, составляет от 5 до 30%, следовательно, риск тромбозов у таких пациентов возрастает в 1,7 раз. Показано, что концентрация PAI-1 в плазме у носителей аллеля 4G(–675) на 25% выше, чем у носителей аллеля 5G [28].
В группе с ФЕЖС в 40,2% случаев выявлен гетерозиготный CT генотип в гене рецептора тромбоцитов для коллагена GP Ia-IIа, в группе здоровых – в 42,7%, а гомозиготный TT генотип – в 15,7 и 11,2% случаев соответ- ственно. Полиморфизм рецептора тромбоцитов для коллагена GP Ia-IIа вызывает повышение адгезии тромбоцитов, что в 2,8 раза повышает риск развития ИМ, ишемического инсульта, тромбоэмболических заболеваний, постангиопластических и послеоперационных тромбозов. Частота встречаемости генотипов С/Т, Т/Т в европейской популяции составляет 8–15% [9, 18, 29].
В гене рецептора тромбоцитов для фибриногена GP IIa-IIIb гетерозиготный ТС генотип определялся в 21,6% случаев с ФЕЖС, в 24,7% – в группе здоровых детей, а гомозиготный СС генотип – в 2,9 и 1,1% случаев соответственно. Полиморфизм рецептора тромбоцитов для фибриногена GP IIb-IIIa сопровождается повышением склонности тромбоцитов к адгезии и агрегации, увеличением риска тромбообразования, а также сопровождается снижением эффективности от применения дезагрегантов [27, 30]. Частота встречаемости генотипов Т/С, С/С в европейской популяции составляет 20–30%.
При анализе частот встречаемости генотипов между пациентами с ФЕЖС и группой здоровых детей по всем исследуемым полиморфизмам не было выявлено статистически значимых различий.
Заключение
В работе проанализирована частота встречаемости аллельных вариантов генов факторов системы гемостаза у пациентов с ВПС c ФЕЖС и у здоровых детей. Распределение генотипов у детей с ФЕЖС не отличалось от такового в группе здоровых детей и было сопоставимо с частотой встречаемости в европейской популяции. Принимая во внимание многоэтапность и сложность хирургической коррекции ВПС с ФЕЖС, пациенты имеют повышенный риск тромботических и геморрагических осложнений как на любом из этапов хирургической коррекции, так и при проведении инвазивных диагностических процедур, сопровождающихся катетеризацией сосудов. Кроме того, повышенный риск тромбообразования связан с использованием синтетических сосудистых протезов, изменениями в профиле венозного кровотока, возможной полицитемии. Аллельный полиморфизм генов – участников гемостатических реакций, ассоциированных с нарушениями системы гемостаза, можно рассматривать как неблагоприятный фон, на котором возможно развитие тромбофилических состояний.
Список литературы Распределение аллельных вариантов генов системы гемостаза у пациентов с врождёнными пороками сердца с функционально единственным желудочком
- Балуда В.П., Балуда М.В., Деянов И.И. и др. Физиология системы гемостаза. -М.: Медицина, 1995. -244 с.
- Баранов В.С., Баранова В.Е., Иващенко Т.Э. и др. Геном человека и гены “предрасположенности”: Введение в предиктивную медицину. -СПб.: Интермедика, 2000. -272 с.
- Березовский Д.П. Молекулярно-генетические основы тромбофилий//Гематология и трансфузиология. -2008. -Т. 53. -№ 6. -С. 36-41.
- Вашукова Е.С. Современные подходы к диагностике наследственных форм тромбофилии//Российский педиатрический журнал. -2008. -№ 5. -С. 49-53.
- Виноградов В.Л. Роль наследственности в развитии тромбозов//Тромбоз гемостаз и реология. -2007. -№ 3. -С. 3-14.
- Гайфуллина Р.Ф. Роль генетического полиморфизма в патогенезе цереброваскулярных заболеваний//Казанский медицинский журнал. -2012. -№ 4. -С. 663-667.
- Жданова Л.В. Причины ишемических инсультов у детей и подростков//Педиатрия. -2011. -Т. 90, № 5. -С. 88-90.
- Зорилова И.В., Иллариошкин С.Н., Ефимов В.С. и др. Генетически обусловленные тромбофилические состояния как фактор риска ишемических нарушений мозгового кровообращения у пациентов молодого возраста//Журнал неврологии и психиатрии. -2006. -№ 18. -С. 17-25.
- Капустин С.И. Наследственная тромбофилия как полигенная патология//Тромбоз, гемостаз и реология. -2006. -№ 2. -С. 24-34.
- Капустин С.И. Молекулярно-генетические аспекты патогенеза венозного тромбоэмболизма: автореф. дисс.. докт. мед. наук. -СПб., 2007. -145 с.
- Козлова Т.В. Наследственные дефекты в системе гемокоагуляции как факторы риска тромбообразования. Эффективность и безопасность антикоагулянтной терапии варфари-ном: автореф. дис.. докт. мед. наук. -М., 2006. -148 с.
- Лемаева И.В. Тромбоэмболия легочной артерии и флеботромбозы у пациентов с тромбофилическими состояниями. Факторы риска, диагностика, лечение: автореф. дис.. канд. мед. наук. -М., 2010. -124 с.
- Львова О.А. Генетически детерминированные нарушения гемокоагуляции как причина ишемических инсультов у детей//Журнал неврологии и психиатрии. Инсульт. -2011. -№ 12. -С. 3-9.
- Павленко О.А. Распространенность, клиническое и прогностическое значение полиморфизма генов II, V факторов свертывания крови и метилентетрагидрофолатредуктазы у пациентов с хронической болезнью почек//Бюллетень сибирской медицины. -2009. -№ 4(2). -С. 80-85.
- Подчерняева К.С. Тромбоз в педиатрической практике//Врач. -2006. -№ 9. -С. 20-23.
- Строзенко Л.А., Гордеев В.В., Лобанов Ю.Ф., Винярская И.В. Гендерные особенности качества жизни и состояния здоровья подростков//Российский педиатрический журнал. -2013. -№ 3. -С. 51-54.
- Суслина З.П. Тромбозы и эмболии при ишемическом инсульте//Врач. -2001. -№ 8. -C. 3-5.
- Урсуленко Е.В. Современный взгляд на тромбофилию//Сибирский медицинский журнал (Томск). -2010. -Т. 94, № 3. -С. 127-129.
- Abu-Amero K.K., Owaidah T.M. Severe type 1 protein С deficiency with neonatal purpura fulminans due to a novel homozygous mutation in exon 6 of the protein С gene//Thromb. Haemost. -2006. -No. 4. -P. 922-923.
- Airan B., Sharma R., Chowdhury U.K. et al. Univentricular repair: is routine fenestration justified?//Ann. Thorac. Surg. -2000. -Vol. 69. -P. 1900-1906.
- Azakie A., McCrindle B.W., Arsdell G.V. et al. Extracardiac versus lateral tunnel cavopulmonary connections at a single institution: impact on outcomes//J. Thorac. Cardiovasc. Surg. -2000. -Vol. 122. -P. 1219-1228.
- Aznar J., Mira Y., Vaya A. et al. Factor V Leiden and prothrombin G20210A mutations in young adults with cryptogenic ischemic stroke//Thromb. Haemost. -2004. -Vol. 91, No. 5. -P. 1031-1034.
- Bick R.L. Disseminated intravascular coagulation: objective clinical and laboratory diagnosis, treatment, and assessment of therapeutic response//Seminars in Thrombosis & Hemostasis. -1996. -Vol. 22. -P. 69-88.
- Couturaud P., Kearon С. Predictors of thrombosis in relatives of patients with venous thromboembolism//Curr. Opin. Pulm. Med. -2010. -Vol. 16, No. 5. -P. 453-458.
- Franklin R.C.G. Double-inlet ventricle presenting in infancy. Survival without definitive repair//J. Thorac. Cardiovasc. Surg. -1991. -Vol. 101. -P. 767.
- Gushman M., Meara E.O. Coagulation factors IX through XIII and the risk of future venous thrombosis: the Longitudinal Investigation of Thromboembolism Etiology//Blood. -2009. -No. 114. -P. 2878-2883.
- Kunicki T.J. The influence of platelet collagen receptor polymorphisms in hemostasis and thrombotic disease//Arterioscler. Thromb. Vase Biol. -2002. -Vol. 22, No. 1. -P. 14-20.
- Makris M. Thrombophilia: grading the risk//Blood. -2009. -Vol. 113, No. 21. -P. 5038-5039.
- Mannucci P.M., Poiler L. Venous thrombosis and anticoagulant therapy//British Journal of Haematology. -2001. -Vol. 114, No. 2. -P. 258-270.
- Marks S.D., Massicotte M.P. Neonatal renal venous thrombosis: clinical outcomes and prevalence of prothrombotic disorders//J. Pediatr. -2005. -Vol. 146, No. 6. -P. 811-816.
- Poli D., Zanazzi M., Antonucci E., Bertoni E. et al. Renal transplant recipients are at high risk for both symptomatic and asymptomatic deep\ein thrombosis//Thromb. Haemost. -2006. -Vol. 4. -P. 988-992.
- Rezaie A.R. Regulation of the protein С anticoagulant and antiinflammatory pathways//Curr. Med. Chem. -2010. -Vol. 17, No. 19. -P. 2059-2069.