Associative role of polymorphism of the gene of MMP-9 in devel-opment of arterial hypertension in patients with the rheumatoid ar-thritis



Cite item

Abstract

Objective. To study a contribution of polymorphism of a gene of MMP -9 in development of arterial hypertension (AH) in patients with the rheumatoid arthritis (RA).

Design and methods. 143 patients with RA were examined, among which a group of patients with RA without AH (n=50) was identified; a group of patients with RA in association with hypertension (n = 93). Healthy volunteers (n = 151) were also divided into 2 groups.  DNA isolation was carried out by the standard phenol-chloroform method. Genotyping for the MMP-9 gene was performed by PCR-RFLP analysis (polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism). PCR was carried out with a set of primers to the corresponding regions of the genome. PCR products were analyzed by electrophoresis in 4% polyacrylamide gel followed by staining with ethidium bromide.

Results. In the course of a molecular genetic study, a statistically significant predominance of the homozygous AA genotype and the A allele of the MMP9(rs11697325) gene polymorphism was observed in the group of patients with RA, both separately and in association with AH, in comparison with the data of control groups. The risk of developing RA estimated by the OR in carriers of the AA genotype of the MMP9 gene is 1.8 times higher (95% CI 1.136-2.950); p = 0.02 than in carriers of the GG and GA genotypes; in carriers of the A allele, the risk of developing RA is 1.6 times higher compared to the G allele (95% CI 1.119-2.578); p = 0.01. The OR risk of developing RA in association with hypertension in carriers of the AA genotype of the MMP9 gene is 2.8 times higher (95% CI 1.283–6.54); p = 0.04 compared to GA and GG genotypes, 2.1 times higher in carriers of the A allele (95% CI 1.113–4.127); p = 0.02 compared to the G allele.

Conclusions. The results of the study indicate that the homozygous AA genotype and the A allele of the MMP9(rs11697325) gene polymorphism are predictors of the development of RA both as a separate nosological unit and in association with AH.

Full Text

Введение

Ревматоидный артрит (РА) — воспалительное ревматическое заболевание до конца неизвестной этиологии, характеризующееся симметричным хроническим эрозивным артритом (синовитом) периферических суставов и поражением внутренних органов [1]. Риск сердечно – сосудистых заболеваний, в частности гипертонической болезни, у пациентов с РА выше популяционной частоты заболевания [2]. В сою очередь артериальная гипертония  (АГ) является фактором риска развития сердечно - сосудистого континуума при РА [3].

Углубляясь в патогенез развития АГ при РА, можно выделить как хроническое воспаление, так и  аутоиммунные нарушения. Назначение соответствующей терапии РА также способствует развитию АГ [4, 5]. В последние годы значимое внимание уделяется молекулярным механизмам развития такой сочетанной патологии, как РА и АГ. В доступной нам литературе имеются сведения о мультифакториальности этих коморбидных пациентов, обусловленной как суммацией, так и влиянием друг на друга  полигенной составляющей и факторов внешней среды [6]. G Giannelli и соавторы [7] доказали ассоциацию полиморфизма MMP -9 с развитием ревматоидного артрита (данная ассоциация была выявлена в поздней стадии РА и при высокой активности заболевания). •

  1. Ahrens и соавторы [8] показали, что уровни антигена MMP-9 в синовиальных выпотах были повышены в 67 раз в образцах пациентов с РА по сравнению с образцами пациентов с остеоартрозом. Эти данные указывают на связь между повышенным уровнем MMP-9 и воспалительным артритом.

Поскольку патогенетическая связь между РА и развитием АГ изучается  и обсуждается, одним из приоритетных направлений дальнейшего научного поиска является исследование молекулярно-генетических основ данных коморбидных заболеваний.

Выбор полиморфизма гена в данном исследовании строился на генно-кандидатном подходе, основанном на функции гена в патогенезе заболевания по результатам многочисленных исследований.

Изучали ассоциацию однонуклеотидного полиморфизма A-8202G (rs11697325) гена матриксной металлопротеиназы 9 (ММР9) в развитии РА в сочетании с АГ. MMP-9 относится ко второму подсемейству цинк зависимых эндопептидаз. Субстратом для MMP9 является денатурированный коллаген 1 типа, нативные коллагены типов IV,V, энтактин, соединяющий ламинин и коллаген IV типа, который является  основным компонентом базальных мембран. В результате повышения активности MMP-9 происходит массивный апоптоз  и ускоренное отщепление от базальной мембраны клеток -  элементов соединительной ткани, что приводит к стремительному снижению ее прочностных характеристик и развитию клинических проявлений,  в частности ревматоидного артрита.

В связи с этим целью нашего исследования явилось изучение вклада полиморфизма A-8202G (rs11697325) гена матриксной металлопротеиназы 9 (ММР9)  в развитие АГ у больных РА.

 

 

 

Материалы и методы

Набор пациентов проводился в ревматологическом отделении КГБУЗ «КМКБ № 20 имени И. С. Берзона», Красноярск.  Консультативная помощь в области ревматологии была получена от доцента кафедры пропедевтики внутренних болезней ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России, кандидата медицинских наук Ю. О. Варавко. Все пациенты подписали  добровольное информированное согласие на участие в исследовании, одобренное локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Всего было обследовано 143 пациента с РА, среди них группа №1 (пациенты с РА без АГ) n=50 пациентов, группа №2 (пациенты с РА и АГ) - n=93 пациента. Контрольная группа состояла из 151 пациента, которые были поделены на две подгруппы -  группа контроля №1 (для РА без АГ) n=54, группа контроля №2 (для РА с АГ)=97. Здоровые добровольцы (n = 151) без ревматических и сердечно-сосудистых заболеваний, сопоставимые по возрасту и полу с основными группами, составили контрольную группу. Всем пациентам были проведены клинические, лабораторные (общий анализ крови, биохимический анализ крови, ревматоидный фактор, антитела к циклическому цитруллинированному пептиду), инструментальные исследования (рентгенологическое исследование пораженных суставов).

Молекулярно-генетическое исследование проводили на базах Российско-итальянской лаборатории медицинской генетики MAGI ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России и лаборатории молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний НИИ ТПМ - филиала ИЦиГ СО РАН (Новосибирск). У всех обследуемых были взяты образцы венозной крови. Выделение ДНК проводили стандартным фенол-хлороформным методом. Генотипирование по гену MMP- 9 выполнялось методом ПЦР-ПДРФ анализа (полимеразная цепная реакция  - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов). ПЦР проводилась с набором праймеров к соответствующим районам генома. Продукты ПЦР анализировали электрофорезом в 4-% полиакриламидном геле с последующим окрашиванием бромистым этидием.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета прикладных программ Excel, Statistica for Windows 10.0, IBM SPSS 20.

Различия в распределении частот аллелей и генотипов гена MMP-9 между группами оценивали посредством критерия χ2. В случае четырехпольных таблиц сопряженности сравнение выборок по частотам генотипов и аллелей применяли точный двусторонний критерий Фишера. Относительный риск заболевания по конкретной аллели или генотипу вычисляли как отношение шансов (ОШ). ОШ указан с 95 % доверительным интервалом (ДИ). Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты

При распределении генотипов полиморфизма  A-8202G (rs11697325) гена матриксной металлопротеиназы 9 (ММР9) наблюдается статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа AA у больных с РА в сравнении с лицами контрольной группы (34% против 24% соответственно) - таблица 1. Также выявлено статистически значимое преобладание  носителей аллеля А в группе больных с РА в 60% по сравнению с лицами контрольной группы (51%). Аналогичное распределение генотипов и аллелей зарегистрировано и в группе пациентов с РА в ассоциации с АГ в сравнении с группой контроля 2, то есть частота гомозиготного генотипа АА статистически значимо преобладает в группе пациентов с РА в сочетании с АГ по сравнению с лицами контрольной группы (32% и 20% соответственно) – таблица 2. Частота носителей аллеля А в группе пациентов с РА и АГ составила 57% против 45% в группе контроля. Результаты сравнения статистически значимы – таблица 2.

Оцененный по ОШ риск развития РА у носителей генотипа АА гена MMP9 выше в 1,8 раза (95 % ДИ 1,136-2,950); р = 0,02 (табл. 3), чем у носителей генотипов GG и GA; у носителей аллеля A риск развития РА в 1,6 раза выше по сравнению с аллелем G (95 % ДИ 1,119-2,578); р = 0,01 – таблица 3. Оцененный по ОШ риск развития РА в ассоциации с АГ у носителей генотипа AA гена MMP9 выше в 2,8 раза (95 % ДИ 1,283–6,54); р = 0,04 по сравнению с генотипами GA и GG – таблица 3, у носителей аллеля A в 2,1 раза выше (95 % ДИ 1,113–4,127); р = 0,02 по сравнению с аллелем G.

Обсуждение

Результаты исследования подтвердили вклад полиморфизма  гена MMP9(rs11697325) в развитие РА, а также доказана данная ассоциация с полиморфизмом этого гена и сочетанной патологией РА и АГ у пациентов восточносибирской популяции. Основной предполагаемый механизм действия полиморфизма гена MMP -9 заключается в том, что происходит  массивный апоптоз  и ускоренное отщепление от базальной мембраны клеток  элементов соединительной ткани, что приводит к стремительному снижению ее прочностных характеристик и развитию клинической картины, в частности ревматоидного артрита.

Заключение

Таким образом,  доказано  статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа AA у больных с РА в сравнении с лицами контрольной группы (34% против 24% соответственно). Также выявлено статистически значимое преобладание  носителей аллеля А в группе больных с РА в 60% по сравнению с лицами контрольной группы (51%). Аналогичное распределение генотипов и аллелей зарегистрировано и в группе пациентов с РА в ассоциации с АГ в сравнении с группой контроля 2.  В многочисленных исследованиях было доказано, что РА является мультифакториальным и генетически неоднородным заболеванием, поэтому дальнейшее изучение генов является очень актуальным, чтобы оценить их влияние на возможность развития РА, вариантов клинического течения, лечения и дальнейшего прогноза этого заболевания. Поскольку наличие РА повышает риск АГ, выявление различных факторов риска, которые способствуют развитию АГ у этих больных, несомненно, представляет интерес для дальнейших исследований. Необходимо проведение проспективных исследований, которые позволят более точно определить особенности лечения АГ и персонифицированный подход в назначении  антигипертензивных препаратов для профилактики сердечно-сосудистых осложнений у больных РА.

×

About the authors

Svetlana Nikulina

Krasnoyarsk State Medical University named after Professor V. F. Voino-Yasenetsky

Email: ernova-krsk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6968-7627

доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой факультетской терапии

Russian Federation, Russia, Krasnoyarsk

Anna Chernova

Krasnoyarsk State Medical University named after Professor V. F. Voino-Yasenetsky

Author for correspondence.
Email: chernova-krsk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2977-1792

доктор медицинских наук, профессор кафедры факультетской терапии

Russian Federation, Russia, Krasnoyarsk

Yuliya Tolstokorova

Krasnoyarsk State Medical University named after Professor V. F. Voino-Yasenetsky;
Federal Siberian Scientific and Cardiological Center

Email: tokoroova-krsk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2261-0868

доктор медицинских наук, профессор кафедры факультетской терапии;

заведующая отделом науки и инноваций

 

Russian Federation, Russia, Krasnoyarsk; Russia, Krasnoyarsk

Julia Varavko

Irkutsk State Medical University

Email: varav-krsk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8524-7584

кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней

Russian Federation, Irkutsk, Russia

References

  1. Петрова М.М., Романова И.В. Комплексная терапия ревматоидного артри-та // Вестник Клинической больницы №51. – 2009. – Т.3. – №5. – С. 8–14. [Pe-trova MM, Romanova IV. Kompleksnaja terapija revmatoidnogo artrita. Vestnik Klinicheskoj bol'nicy №51. 2009;3(5):8–14. (In Russ.)]
  2. Мясоедова Е.Е., Шостак Н.А. Кардиоваскулярный риск у больных ревма-тоидным артритом // Вестник Ивановской медицинской академии. – 2011. – Т.16. – №4. – С. 52–57. [Myasoedova EE, Shostak NA. Cardiovascular risk in rheumatoid arthritis. Vestnik Ivanovskoj medicinskoj akademii. 2011;16(4):52–57. (In Russ.)]
  3. Новикова Д.С., Попкова Т.В., Насонов Е.Л. Артериальная гипертензия при ревматоидном артрите // Научно-практическая ревматология. – 2011. – Т.49. – №3. – С. 52–68. [Novikova DS, Popkova TV, Nasonov EL. Arterial hyper-tension in rheumatoid arthritis. Scientific-practical rheumatology. 2011;49(3):52–68. (In Russ.)]
  4. Полозова Э.И., Сеськина А.А., Пузанова Е.В., и др. Коморбидные состоя-ния у больных с артериальной гипертензией // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – №4. – С. 135. [Polozova EI, Seskina AA, Puzanova EV, et al. Comorbide conditions in patients with arterial hypertension. Sovremennye prob-lemy nauki i obrazovanija. 2019;(4):135. (In Russ.)]
  5. Panoulas VF, Metsios GS, Pace AV, et al. Hypertension in rheumatoid arthritis. Rheumatology. 2008;47(9):1286–1298. doi: 10.1093/rheumatology/ken159
  6. Чернова А.А., Фок Ю.В. Гены PTPN 22 C1858T, CTLA-4 A49G, MMP -9-1562 C/T и ревматоидный артрит // Эпоха науки. – 2015. – №1. – С. 2. [Chernova AA, Fok YV. Geny PTPN 22 C1858T, CTLA-4 A49G, MMP -9-1562 C/T i revma-toidnyj artrit. Jepoha nauki. 2015;(1):2. (In Russ.)]
  7. Giannelli G, Erriquez R, Iannone F, et al. MMP-2, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 levels in patients with rheumatoid arthritis and psoriatic arthritis. Clin Exp Rheu-matol. 2004;22(3):335–338.
  8. Ahrens D, Koch AE, Pope RM, et al. Expression of matrix metalloproteinase 9 (96-kd gelatinase B) in human rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum. 1996;39(9):1576–1587. doi: 10.1002/art.1780390919

Copyright (c) Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 64546 от 22.01.2016. 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies