Ген agt 704 и гипертония

Название гена – AGT

OMIM +106150

Локализация гена на хромосоме – 1q42.2

Функция гена

Ген AGT кодирует белок ангиотензиноген – сывороточный глобулин, вырабатываемый клетками печени, из которого под действием ренина образуется ангиотензин I.

Генетический маркер T704C

Участок ДНК гена AGT, в котором тимин (Т) заменяется на цитозин (С) в позиции 704, называется генетическим маркером T704C. В результате такой замены в белке ангиотензиногене в позиции 235 аминокислотной последовательности происходит замещение аминокислоты метионина на триптофан (Met235Thr).

Возможные генотипы

• Т/Т
• Т/С
• С/С

Встречаемость в популяции

Встречаемость С-аллеля в европейской популяции составляет 41  %.

Ассоциация маркера с заболеваниями

• Артериальная гипертензия
• Ишемическая болезнь сердца
• Хроническая почечная недостаточность
• Эклампсия, преэклампсия

Общая информация об исследовании

Артериальная гипертензия (повышенное давление) – часто встречающееся заболевание, которое может привести к значительным нарушениям здоровья (увеличивается вероятность инфарктов и инсультов) из-за повышенной нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Многочисленными исследованиями доказано, что уровень артериального давления зависит как от генетической предрасположенности, так и от факторов внешней среды, которые именно на фоне предрасположенности оказывают наиболее значимое влияние на развитие заболевания.

Среди множества патогенетических механизмов, которые могут привести к артериальной гипертонии, ведущими являются те, которые опосредуют свое влияние через ренин-ангиотензиновую систему (РАС).

Работа РАС тесно связана с электролитами, они поддерживают гомеостаз, что необходимо для регуляции сердечной функции, баланса жидкости и многих других процессов. Один из компонентов РАС-системы – гормон ангиотензин II, вызывающий сужение сосудов и повышение артериального давления. Это основной регулятор синтеза альдостерона, образующегося в клубочковой зоне коры надпочечников, – единственного поступающего в кровь минералокортикоида человека. Конечный результат такого действия – увеличение объема циркулирующей крови и повышение системного артериального давления.

Ген AGT кодирует белок ангиотензиноген, сывороточный глобулин альфа-глобулиновой фракции, вырабатываемый в основном клетками печени, из которого под действием ренина образуется ангиотензин I. Ренин отщепляет декапептид (пептид из 10 аминокислот Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu) от ангиотензиногена, гидролизуя пептидную связь между лейцином и валином, что приводит к высвобождению ангиотензина I. Ангиотензин I не обладает биологической активностью и является только предшественником активного ангиотензина II.

Ангиотензиноген относится к серпинам, хотя в отличие от большинства серпинов он не ингибирует другие белки. Его уровень повышается под действием плазменных кортикостероидов, эстрогена, тиреоидного гормона и ангиотензина II.

Существует около 15 различных аллельных вариантов гена AGT. Ассоциация с развитием гипертонии показана для замены тимина (Т) на цитозин (С) в позиции 704 последовательности ДНК гена AGT – данный участок называется генетическим маркером T704C. В результате такой замены в белке ангиотензиногене в позиции 235 аминокислотной последовательности происходит замещение аминокислоты метионина на триптофан (Met235Thr), а также повышается базальный уровень транскрипции гена. Из-за этого у людей с генотипом С/С в плазме увеличивается концентрация ангиотензиногена на 10-20  %, по сравнению с генотипом Т/Т.

Встречаемость С-аллеля в европейской популяции составляет 41  %, он наиболее распространен в африканской популяции (87  %).

Предрасположенность к гипертензии

Существует расовое различие в работе ренин-ангиотензиновой системы. Исследователями выявлено увеличение частоты аллеля С почти в 2 раза и повышение уровня ангиотензиногена на 19  % у людей из африканской популяции, по сравнению с европейцами.

Изучая частоты распределения генотипов в этнической группе людей, живущих в ОАЭ, ученые обнаружили, что С-аллель чаще выявляется в группе страдающих гипертонией. Частота С-аллеля уменьшается с возрастом, что, по-видимому, может быть связано с сокращением продолжительности жизни носителей данного аллеля.

Гипертония встречается примерно у 20  % населения и является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт миокарда и ишемический инсульт. Терапия, направленная на снижение артериального давления, уменьшает вероятность ишемического инсульта на 35-40  % и инфаркта миокарда на 25  %. На эффективность терапии оказывает влияние полиморфизм генов РАС, а именно АСЕ и AGT. Выявив генотип по определенным маркерам данных генов, можно более точно подобрать терапию.

При исследовании учеными группы из 1642 пациентов с гипертонией, 42 из которых перенесли инфаркт миокарда на фоне терапии ингибиторами АПФ (ангиотензин-превращающего фермента), было выявлено, что 6 пациентов имели генотип Т/Т и 36 – Т/С- или С/С-генотипы. Таким образом, результаты исследования показали, что наличие как минимум одного С-аллеля может быть связано с повышенным риском инфаркта миокарда у пациентов, получающих терапию ингибиторами АПФ.

Предрасположенность к преэклампсии

Исследования в группах женщин с гипертонией, появившейся на фоне беременности, и с преэклампсией показывают достоверное увеличение частоты С-аллеля (генотипов С/С и С/Т), по сравнению с общепопуляционной.

Предрасположенность к развитию хронической почечной недостаточности при гломерулонефрите (IgA-нефропатия)

Изучение полиморфизма гена AGT в группе пациентов с IgA нефропатией, показало, что у пациентов с генотипами С/С и Т/С отмечалось значительное ухудшение функций почек (значения протеинурии и показатель клиренса креатинина), по сравнению с носителями Т/Т генотипа. Таким образом, предполагают, что полиморфизм гена AGT, наряду с геном АСЕ, является важным маркером для прогноза прогрессирования хронической почечной недостаточности у пациентов с IgA-нефропатией.

Генетический риск развития гипертонии

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.