Pathogenetic role of cell-free circulating mitochondrial DNA in blood in the development of arterial hypertension
Authors: Лепехова С.А. , Трофимова Е.А. , Кирильчик С.В. , Киреева В.В. , Усольцев Ю.К. , Апарцин К.А. 
Published: August 2021

Изучение свободно циркулирующей митохондриальной ДНК (мтДНК) плазмы крови вызывает растущий интерес. Предполагается, что показатель мтДНК может быть перспективным клиническим биомаркёром оценки рисков течения заболеваний. Целью исследования явилась оценка взаимосвязи количественного показателя мтДНК со стадией заболевания и сердечно-сосудистым риском у пациентов с артериальной гипертензией (АГ). Методы. В исследовании участвовал 70 пациентов, которые были разделены на группу с АГ (n = 51) и контрольную группу практически здоровых пациентов (n = 19). Все пациенты подписали информированное согласие на обследование и обработку данных в рамках научного исследования. Проведена оценка демографических данных, длительности заболевания АГ, факторов риска, наследственности, уровня физической активности, антропометрических данных, лабораторное и инструментальное обследование. Оценка уровня мтДНК проведена методом количественной полимеразной цепной реакции. Использовали фрагмент мтДНК с праймерами FmtMinArc 5'-CTAAATAGCCCACACGTTCCC-3' и RmtMinArc 5'-AGAGCTCCCGTGAGTGGTTA-3'. Результаты. На основании проведенного исследования оценки взаимосвязи количественного показателя мтДНК в крови пациентов с АГ, выявлено, что независимо от стадии заболевания, достоверных различий в показателях уровня мтДНК не выявлено, однако отметим, что количество копий имело тенденцию к увеличению по сравнению с условно здоровыми пациентами. При анализе сердечно-сосудистого риска обнаружено, что количественный показатель мтДНК не зависит от стадии АГ. В то же время уровень мтДНК статистически значимо повышается у пациентов с АГ очень высокого сердечно-сосудистого риска по сравнению с условно здоровыми субъектами: Me (Q1; Q3) - 56731 (42531; 129375) копий/мл против 35156 (18325; 54956) копий/мл соответственно (p = 0,015). Заключение. Уровень мтДНК у пациентов с АГ может явиться маркёром сердечно-сосудистого риска. Учитывая ранее показанную патогенетическую роль уровня мтДНК при остром коронарном синдроме, следует продолжить анализ, чувствительность которого может быть повышена за счет включения количественных показателей содержания ядерной ДНК.

Studying cell-free circulating mitochondrial DNA (mtDNA) in blood plasma induces growing interest. It is assumed that an indicator of mtDNA may appear a promising clinical biomarker for assessment of the risks in the course of diseases. The aim of this study was evaluating the relationship between the quantitative indicator of mtDNA in the blood of patients with arterial hypertension (AH) and the stage of the disease and the cardiovascular risk. Methods The study included 70 patients who were divided into a group with AH (n = 51) and a control group of apparently healthy patients (n = 19). All patients signed the informed consent for examination and the processing of personal data as a part of the study. Demographic data, duration of hypertension, risk factors, heredity, physical activity, anthropometric data, results of slaboratory and instrumental examinations were recorded. Concentration of mtDNA was measured by the quantitative polymerase chain reaction. A mtDNA fragment with primers FmtMinArc 5'-CTAAATAGCCCACACGTTCCC-3' and RmtMinArc 5'-AGAGCTCCCGTGAGTGGTTA-3' was used. Results. Studying the relationships between the quantitative indicator of mtDNA in the blood and AH showed that there were no significant differences in the indicators for the level of mtDNA regardless of the AH stage. However, we noted that the number of copies tended to increase in comparison with that in conventionally healthy patients. Analysis of the cardiovascular risk showed that the quantitative indicator of mtDNA did not depend on the stage of hypertension. At the same time, the level of mtDNA was significantly increased in very high cardiovascular risk patients with AH as compared to conventionally healthy subjects: Me (LQ; UQ), 56731.2 (42531.25; 129375.0) copies/ml vs. 35156.00 (18325.00; 54956.00) copies/ml, respectively (p = 0.015). Conclusion. The level of mtDNA in AH patients is a potential a marker for cardiovascular risk as shown by the increase in mtDNA in very high cardiovascular risk patients. Taking into account the previously demonstrated pathogenetic role of the level of mtDNA in acute coronary syndrome, the analysis should be continued. The analysis sensitivity can be increased by inclusion of quantitative indicators for the content of nuclear DNA.