Клинико-генеалогические и молекулярно-генетические аспекты артериальной гипертензии у детей и подростков

Сер. 11 2008 Вып. 1

ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

УДК 616.12-008.331.1

Г. И. Образцова1, А. С. Глотов3, Т. В. Степанова2, Т. Э. Иващенко3, Ю. Р. Ковалев2

КЛИНИКО-ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЕ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

1 Санкт-Петербургская мадицинская академия последипломного образования

2 Санкт-Петербургская педиатрическая медицинская академия

3 НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН, Санкт-Петербург

Первичная (эссенциальная) гипертензия — многофакторное заболевание, в основе которого лежит комплекс генетических и средовых воздействий. Роль наследственных факторов в развитии артериальной гипертензии (АГ) в последние годы широко исследуется у взрослых пациентов. Гораздо реже встречаются сообщения о проведении подобных работ при АГ у детей и подростков. В ходе этих исследований изучается полиморфизм кандидатных генов с учетом артериального давления (АД), при этом, как правило, используются данные офисной регистрации АД. Результаты таких измерений в определенной мере оказываются случайными, так как единичные измерения не дают достаточно полного представления о состоянии сосудистого тонуса в различное время суток. Поэтому в последние годы широко применяется суточное мониторирование АД (СМАД) — метод, дающий возможность оценивать динамику артериального тонуса на протяжении 24 ч, а при необходимости — и за более продолжительное время.

Использование в клинико-генетических исследованиях данных СМАД позволяет расширить существующие представления, в том числе и о роли наследственных факторов в развитии АГ. Однако исследования полиморфизма ДНК с учетом результатов СМАД весьма немногочисленны и проведены в основном у взрослых пациентов. У детей подобные работы являются единичными. Так, нами была проанализирована ассоциация между полиморфизмом ДНК в генах ренин-ангиотензиновой системы, адре-норецепторов и рецепторов брадикинина и показателями СМАД у детей и подростков, страдающих АГ [1]. Результаты свидетельствовали о достоверном изменении представительства ряда генетических детерминант (таких как 19-830> А полиморфизм гена ренина, М235Т полиморфизм гена ангиотензина, 1166А > С полиморфизм гена рецептора ангиотензина II 1-го типа, а также -58Т > С полиморфизм гена рецептора брадикинина-2) у детей и подростков с АГ в сравнении с детьми, имеющими нормальный уровень АД.

В настоящей статье представлены результаты сопоставления клинико-генеало-гических и молекулярно-генетических данных у детей и подростков с АГ с учетом результатов СМАД.

Методы исследования. Было обследовано 197 детей и подростков (151 мальчик и 46 девочек) в возрасте от 7 до 17 лет с синдромом АГ. Синдром АГ диагностировался в тех случаях, когда при случайных измерениях АД у ребенка неоднократно (не менее 3-х раз при отдельных визитах к врачу) отмечался повышенный уровень артериального давления. Уровень АД считался повышенным, если показатель систолического АД или диастолического АД был равен или превышал значение 95-го процентиля с учетом пола, возраста и длины тела в соответствии

© Г. И. Образцова, А. С. Глотов, Т. В. Степанова, Т. Э. Иващенко, Ю. Р. Ковалев, 2008

с рекомендациями по оценке казуальных измерений АД, основанных на данных Американской рабочей группы по контролю АГ у детей и подростков [2].

Всем детям с синдромом АГ было проведено суточное мониторирование АД при помощи мониторов ТМ-2421 и ТМ-2430 фирмы AND по стандартной методике. Для оценки полученных результатов анализировали следующие показатели: средние и максимальные значения АД (в период бодрствования и во время ночного сна), нагрузку давлением и степень снижения АД в ночное время. При оценке среднего уровня АД и гипертонической нагрузки в качестве границ использовали значение 95-го процентиля, соответствующего полу и длине тела, как это рекомендовано M. Soergel [3]. Определение выраженности АГ (гипертензия «белого халата», лабильная АГ, стабильная АГ) проводили на основании величины нагрузки давлением в соответствии с методическими рекомендациями по диагностике, лечению и профилактике артериальной гипертензии у детей и подростков [4].

Кроме того, нами обследовано 136 учащихся средних школ в возрасте 7-17 лет (66 мальчиков и 70 девочек), которые имели нормальный уровень АД и, таким образом, составили контрольную группу.

У всех обследованных детей (с АГ и контрольной группы) был проведен сбор сведений о сердечно-сосудистой патологии, имеющейся у их родителей и родственников второй степени родства (дедушек и бабушек). Клинико-генеалогические данные отражали наличие у членов семей таких заболеваний, как артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, включая инфаркт миокарда, мозговой инсульт, артериальная гипотензия и сахарный диабет. Также были изучены уровни АД у родителей и определена его степень [5].

Все дети прошли генетическое обследование в Лаборатории пренатальной диагностики ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН (заведующий лабораторией—чл.-корр. РАМН, проф. В.С. Баранов). Был исследован полиморфизм в структуре генов ренин-ангиотензиновой системы: I9-83G > A полиморфизм гена ренина (REN), M235T полиморфизм гена ангиотензиногена (AGT), I/D полиморфизм гена ангиотензин-превращающего фермента (ACE,), 1166A>C полиморфизм гена рецептора ангиотензина II 1-го типа (AGTR1) и 3123C > A полиморфизм гена рецептора ангиотензина II 2-го типа (AGTR2). Кроме того, были изучены -58T > C и I/D полиморфизм гена рецептора брадикинина-2 (BKR2), 48A> G и 81C > G полиморфизм гена бета 2-адренорецептора (ADRB2). Полиморфизм генов ACE (I/D) и BKR2 (I/D) исследовали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Полиморфизм генов REN (I9-83G >A), AGT (M235T), AGTR1 (1166A > C), AGTR2 (3123C >A), BKR2 (-58T > C), ADRB2 (48A> G и 81C > G) исследовался с помощью двухэтапной мультиплексной ПЦР с добавлением флуоресцентно меченых праймеров и последующим проведением аллельспецифической гибридизации на биочипе. Анализ проводили на основе интенсивности флуоресцентного сигнала от ячеек микрочипа по ранее разработанной методике [6].

Для установления взаимосвязей между показателями СМАД у детей и данными семейного анамнеза по сердечно-сосудистой патологии у родственников использовался корреляционный анализ Спирмана. При этом в качестве показателя средних уровней АД принималось отношение величины среднего АД к величине 95-го процентиля, соответствующего полу и длине тела конкретного ребенка. Сравнение частот генотипов и аллелей в группах детей проводилось при помощи метода х2. Достоверность различий между долями (частотами) оценивали по методу углового преобразования Фишера.

Результаты. При оценке частоты встречаемости артериальной гипертензии и других сердечно-сосудистых заболеваний у родственников детей с АГ и контрольной группы были получены результаты, представленные в табл. 1. Из приведенных данных можно заключить, что родители детей с повышенным уровнем АД по сравнению с родителями детей контрольной группы достоверно чаще страдали АГ. В этих же семьях достоверно чаще встречалась АГ и у родственников второй степени родства. Кроме того, у дедушек и бабушек детей, страдающих АГ, достоверно чаще по сравнению с группой контроля отмечались такие поражения сердечно-сосудистой системы, как ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда. Также в этих семьях отмечалась тенденция к увеличению частоты развития мозгового инсульта. Частота встречаемости

Таблица 1

Частота встречаемости АГ и другой сердечно-сосудистой патологии у родственников детей с повышенным АД и контрольной группы

Наличие в семейном анамнезе Дети с АГ (п = 179) Контрольная группа (п = 136) х2 р*

Абс. число % Абс. число %

АГ у матери 104 58,1 34 25,0 13,29 <0,001

АГ у отца 87 48,6 39 28,7 5,11 <0,03

АГ у дедушек и бабушек 92 51,4 41 30,1 5,46 <0,02

Артериальная гипотензия у дедушек и бабушек 43 24,0 35 25,7 0,02 0,88

ИБС у дедушек и бабушек 92 51,4 40 29,4 5,93 <0,02

Инфаркт миокарда у дедушек и бабушек 63 35,2 27 20 4,52 <0,05

Мозговой инсульт у дедушек и бабушек 70 39,1 35 25,7 2,77 0,09

Сахарный диабет у дедушек и бабушек 37 20,7 25 18,4 0,08 0,78

* Здесь и далее р—достоверность различий.

артериальной гипотензии и сахарного диабета у родственников второй степени родства в группах обследованных детей достоверно не различалась.

Далее мы исследовали корреляционные связи между показателями СМАД и данными семейного анамнеза о сердечно-сосудистой патологии в трех группах детей с АГ. Разделение детей с АГ на группы проводилось в соответствии со степенью гипертонической нагрузки, отражающей стойкость повышения АД. Таким образом, у 51 (26 %) ребенка была зарегистрирована «гипертензия белого халата», у 70 (35,5 %) детей — лабильная АГ и 76 (38,5 %) детей имели стабильную форму АГ.

В группе детей с «гипертензией белого халата» отмечались следующие корреляционные отношения: диастолическое АД у матери коррелировало со среднесуточным систолическим АД (САД) у ребенка (г = 0,64; р < 0,03), степень АД матери—со среднесуточным диастолическим АД (ДАД) (г = 0,62; р < 0,04), гипертонической нагрузкой по ДАД в ночное время (г = 0,65; р < 0,03), а также с максимальными за сутки значениями САД и ДАД (г = 0,73; р = 0,007 и г = 0,80; р< 0,002 соответственно). Наличие сахарного диабета у родственников второй степени родства положительно коррелировало с уровнем средненочного САД (г=0,65; р < 0,03), гипертонической нагрузкой по ДАД в ночное время (г = 0,60; р < 0,05) и средней частотой сердечных сокращений ночью (г = 0,75; р = 0,005). Кроме того, между наличием сахарного диабета у дедушек и бабушек и степенью ночного снижения САД и ДАД у ребенка отмечалась достоверная отрицательная корреляционная связь (г = -0,86; р < 0,001 и г = -0,58; р < 0,05 соответственно).

В группе детей с лабильной АГ степень АД матери, так же, как и в предыдущей группе, положительно коррелировала с максимальными значениями САД и ДАД (г = 0,61; р=0,001 и г = 0,74; р < 0,001 соответственно), а наличие стабильной АГ у кого-либо из родителей было прямо взаимосвязано с гипертонической нагрузкой по ДАД за день, а также гипертонической нагрузкой по САД в ночное время (г=0,50; р=0,009 и г=0,39; р< 0,05 соответственно). Уровень САД у отца обнаруживал достоверную взаимосвязь с фактом недостаточного ночного снижения САД у ребенка (г=0,39; р < 0,05). Наличие ИБС (включая инфаркт миокарда) у родственников второй степени родства было связано со среднесуточным

уровнем ДАД (г=0,39; р< 0,05), средненочным САД (г=0,58; р = 0,002), гипертонической нагрузкой по САД и ДАД за сутки (г=0,58; р = 0,001 и г=0,51; р = 0,007 соответственно), а также со степенью ночного снижения САД и ДАД (г=-0,55; р = 0,003 и г = -0,45; р = 0,02 соответственно). С явлением недостаточного снижения ДАД у ребенка также было достоверно связано наличие у дедушек и бабушек сахарного диабета (г=0,50; р = 0,009).

В группе детей со стабильной формой АГ между степенью АД матери и максимальными значениями САД и ДАД ребенка обнаруживались достоверные положительные корреляционные связи (г = 0,78; р < 0,001 и г = 0,91; р < 0,001 соответственно). Степень ночного снижения САД у детей обратно коррелировала с наличием АГ у отца (г = -0,45; р < 0,03), а также была положительно связана с наличием артериальной гипотензии у дедушек и бабушек (г = 0,41; р < 0,05). Недостаточное ночное снижение ДАД у ребенка было связано с наличием стабильной АГ у родителей (г=0,44; р < 0,03).

В последующем мы исследовали распределение генотипов и аллелей полиморфизма кандидатных генов у детей с АГ с различной степенью наследственной отяго-щенности по гипертонической болезни. При анализе распределения генотипов и частоты аллелей полиморфизма М235Т гена АОТ у детей были получены данные, представленные в табл. 2.

Таблица 2

Частота генотипов и аллелей М235Т полиморфизма гена ЛОТ у детей с АГ, имеющих различное количество родственников второй степени родства, больных АГ

Группы детей с АГ

Генотип, аллель Два или более родственников второй Нет больных АГ родственников второй

степени родства страдают АГ (п = 65) степени родства или страдает только один родственник (п = 63) X2

Абс. число % Абс. число %

TT MT MM 22* 30 13 33,8 46,2 20,0 12 29 22 19.0 46.1 34,9

T 74 66,9 53 42,0 5,07

M 56 33,1 73 58,0

* Достоверность различий между частотами ТТ генотипа у детей первой и второй сравниваемых групп по методу ф составила: р < 0,03.

Из приведенных данных следует, что частота аллеля T в группах детей, различных по количеству старших родственников, страдающих артериальной гипертензией, достоверно различается. Так, у детей, имеющих двух и более родственников, больных АГ, в сравнении с детьми, в семьях которых старшие родственники имеют нормальное АД либо болен только один родственник, отмечается увеличение частоты аллеля Т. Кроме того, при сравнении этих групп обнаружено преобладание T/T генотипа среди детей, в семьях которых гипертонической болезнью страдают двое и более родственников (p < 0,03).

Далее мы рассмотрели распределение генотипов и частоту аллелей полиморфизма 1166A > C гена AGTR1 между детьми с повышенным АД, имеющими родителей, которые страдают АГ, и детьми контрольной группы, родители которых здоровы. Результаты, представленные в табл. 3, свидетельствуют о достоверном различии в распределении генотипов и аллелей полиморфизма 1166A > C гена AGTR1 в группе детей с АГ, имеющих больных родителей, и в контрольной группе детей, родители которых здоровы (р = 0,0063 и p = 0,003 соответственно). В группе детей с АГ по сравнению с детьми контрольной группы отмечается увеличение частоты встречаемости генотипа А/А и аллеля А.

Таблица 3

Частота аллелей и генотипов А1166С полиморфизма гена АСТШ у детей с АГ и в контрольной группе в зависимости от состояния здоровья родителей

Генотип, аллель Дети с АГ (один или оба родителя страдают АГ) (п = 97) Дети контрольной группы (оба родителя без АГ) (п = 41) х2

Абс. число % Абс. число %

А/А А/С С/С 68* 22 7 70,1 22,7 7,2 20 21 6 48,8 36,6 14,6 6,53

А С 158 36 81,4 18,6 61 33 59,8 40,2 8,63

* Достоверность различий между частотами АА генотипа у детей сравниваемых групп по методу Ф составила: р < 0,02.

При сравнительном анализе частот генотипов и аллелей полиморфизма 1/0 гена БКЯ2 в группах детей в зависимости от состояния здоровья родителей были получены результаты, приведенные в табл. 4. Из этих данных следует, что в группе детей, где оба родителя больны АГ, в сравнении с детьми, родители которых здоровы, отмечались достоверные различия в распределении генотипов и аллелей 1/0 полиморфизма гена БКЯ2. Так, в группе детей, имеющих больных родителей, наблюдалась достоверно более высокая частота встречаемости аллеля О. Обнаруженные различия были обусловлены увеличением в первой группе доли детей — носителей О аллеля (85,7 % носителей О аллеля в группе детей, родители которых страдают АГ, и 57,9 % — в группе детей со здоровыми родителями; р = 0,009).

Обсуждение. Проведенное исследование свидетельствует о наличии корреляционных связей между показателями СМАД у детей (среднеинтервальные уровни АД, гипертоническая нагрузка, степень ночного снижения АД и др.) и наличием в семье больных, страдающих АГ. Таким образом, наследственная отягощенность является достоверным фактором риска развития АГ уже в школьном детском возрасте.

Корреляционные связи между уровнем АД у родителей, дедушек и бабушек и детей в таких семьях были отмечены и ранее. Однако, как правило, они устанавливались при использовании офисных измерений АД. Нами впервые были использованы при проведении подобных исследований результаты СМАД, что позволило получить высокодостоверные данные, свидетельствующие о влиянии наследственной отягощенности по артериальной гипертензии на уровень АД у детей.

Таблица 4

Частота аллелей и генотипов 1/0 полиморфизма гена БКВ2 в группах детей с АГ, имеющих

здоровых или больных АГ родителей

Группы детей

Генотип, аллель Оба родителя страдают АГ (п = 35) Родители без АГ (п = 38) х2

Абс. число % Абс. число %

II 5 14,3 16 42,1 6,88

10 19 54,3 14 36,8

ОО 11 31,4 8 21,1

I 29 41,4 46 60,5 4,58

О 41 58,6 30 39,5

Следует особо отметить, что в проведенном исследовании установлены достоверные корреляционные связи между показателями СМАД у детей и наличием в семье таких патологических состояний, как ИБС и сахарный диабет. Это свидетельствует о том, что наличие перечисленных заболеваний в семье также может являться фактором риска развития АГ у детей и подростков.

Патогенетическая сущность данных взаимосвязей не вполне ясна. Возможно, что наблюдаемые нами дети предрасположены не только к АГ, но и к некоторым из перечисленных патологических состояний. Взаимосвязи между АГ и другими факторами риска развития атеросклероза, инсулинорезистентностью в настоящее время широко изучаются [7]. Представляет интерес, что группы детей с АГ и контроля достоверно различались по частоте наличия в семьях не только АГ, но и проявлений ишемической болезни сердца. Эти обстоятельства могут указывать на то, что наследственная предрасположенность к развитию ИБС и инфаркту миокарда у детей и подростков может реа-лизовываться в тенденции к нарастанию цифр АД. Все это также свидетельствует о том, что профилактические мероприятия у детей и подростков с повышенными цифрами АД должны включать воздействия не только на факторы риска гипертонической болезни, но и на факторы риска атеросклеротического поражения сосудов.

При анализе клинико-генеалогических данных нами были использованы результаты молекулярно-генетического обследования. При этом выяснилось, что частота носительства аллеля Т и генотипа Т/Т (полиморфизм M235T гена AGT) у детей с АГ зависит от количества родственников, страдающих АГ. Ранее мы уже сообщали о достоверном преобладании генотипа T/T и аллеля Т в группе детей со стабильной формой АГ в сравнении с детьми, имеющими менее выраженную степень АГ (частота генотипа Т/Т в группах: 37,2 и 20,3 %; p = 0,03, частота аллеля Т — 60,5 и 44,1 %; p < 0,01 соответственно) [1].

Также обнаружено, что частота аллеля А и генотипа А/А (полиморфизм 1166A > C гена AGTR1) у детей с АГ, оба родителя которых страдают этим же заболеванием, достоверно выше, чем частота в контрольной группе детей, родители которых имели нормальный уровень АД. В отношении этого полиморфизма нами также было показано достоверное увеличение частоты генотипа А/А и аллеля А у детей, имеющих дедушек и бабушек, страдающих ИБС, в сравнении с детьми контрольной группы (частота генотипа А/А в группах составила: 82,2 и 57,6 %; p < 0,004, частота аллеля А — 91,1 и 75,3 %; p < 0,003 соответственно) [1].

При изучении полиморфизма I/D гена BKR2 выяснилось, что в группах детей с АГ, где оба родителя страдали АГ или оба были здоровы, частота аллелей и распределение генотипов этого полиморфизма достоверно различались.

Следует подчеркнуть, что носительство аллеля Т (полиморфизм M235T гена AGT) и аллеля А (полиморфизм 1166A > C гена AGTR1), по данным ряда исследователей [8-11], предрасполагает к развитию АГ.

Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о существенном вкладе генетических факторов в развитие и становление АГ у детей и подростков. Полученные результаты могут быть использованы для разработки системы первичной профилактики АГ у детей и подростков.

Summary

Obraztsova G. I., Glotov A. S., Stepanova T. V., Ivashchenko T. E., Kovalev Yu. R. Clinico-genealogi-cal and molecule-genetic aspects of arterial hypertension of children and adolescents.

We inspected 179 children and adolescents aged 9-17 years with primary arterial hypertension (AH) and 136 schoolchildren aged 7-17 years. All the hypertensive children underwent 24 hour ABPM.

The family history of all the children was studied in connection with of cardiovascular diseases. The 19-83G/A polymorphism of renin gene (REN), the M235T polymorphism of the angiotensinogen gene (AGT), the I/D polymorphism of angiotensin converting gene (ACE), the A1166C polymorphism of II type 1 angiotensin receptor (AGTR1) gene, the C3123A polymorphism of II type 2 angiotensin receptor gene (AGTR2), I/D and T/C polymorphisms of the bradykinin receptor 2 gene (BKR2), were analyzed. Highly reliable correlations between children's ABPM data and parents/grandparents' cardiovascular diseases was found. The connection between allele representation and genotypes of (AGT) genes of M235T polymorphism as well as A1166C polymorphism (AGTR1) in children and the presence of arterial hypertension in their parents and grandparents is determined. In the group of children with both hypertensive parents — in comparison with the group of children, whose parents were healthy, we found out statistically significant prevalence of D allele the I/D polymorphism of the gene BKR2.

Key words: arterial hypertension, blood pressure, gene polymorphism, children.

Литература

1. Образцова Г. И., Степанова Т. В., Глотов А. С. и др. Полиморфизм генов ренин-ангио-тензиновой системы и рецептора брадикинина у детей и подростков с первичной артериальной гипертензией // Артер. гипертенз. 2006. Т. 12. № 2. С. 156-160.

2. National High Blood Pressure Education Program Working Group on High Blood Pressure in Children and Adolescents. Fourth Report on the Diagnosis, Evaluation, and Treatment High Blood Pressure in Children and Adolescents // Pediatrics. 2004. Vol. 114. N 2. P. 555-576.

3. SoergelM., KirschsteinM., Busch C. et al. Oscillometric twenty-four-hour ambulatory blood pressure values in healthy children and adolescents: a multicenter trial including 1141 subjects // J. Pediatr. 1997. Vol. 130. N 2. P. 178-184.

4. Диагностика, лечение и профилактика артериальной гипертензии у детей и подростков: Метод. рекоменд. // Приложение 1 к журналу «Педиатрия имени Г.Н. Сперанского». 2003. N 2. С. 10.

5. JNC 7 Express: The Seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure. U.S. Department of Health and Human Services. National Institutes of Health. National Heart, Lung, and Blood Institute. National High Blood Pressure Education Program // NIH Publication. N 03-5233. 2003. May.

6. Глотов А. С., Наседкина Т. В., Иващенко Т. Э. и др. Создание биочипа для анализа полиморфизма в генах системы биотрансформации // Молекул. биол. 2005. Т. 39. № 3. С. 403-412.

7. Kahn R., Buse J., Ferrannini E., Stern M. Метаболический синдром: время критической оценк // Артер. гипертенз. 2006. Т. 12. № 2. С. 156-160.

8. Petrovic D., Bidovec M., Peterlin B. Gene polymorphisms of the renin-angiotensin-aldosterone system and essential arterial hypertension in childhood // Folia Biol (Krakow). 2002. Vol. 50. N 1-2. P. 53-56.

9. Papp F., Friedman A. L., Bereczki C. et al. Renin-angiotensin gene polymorphism in children with uremia and essentialhypertension // Pediatr. Nephrol. 2003. Vol. 18. N 2. P. 150-154. Epub. 2002. Dec. 18.

10. Porto P. I., Garcia S. I., Dieuzeide G. et al. Renin-angiotensin-aldosterone system loci and multilocus interactions in young-onset essential hypertension // Clin. Exp. Hypertens. 2003. Vol. 25. N 2. P. 117-130.

11. Castellano M., Glorioso N., Cusi D. et al. Genetic polymorphism of the renin-angiotensin-aldosterone system and arterial hypertension in the Italian population: the GENIPER Project. Molecular Genetic Study Group of the Italian Society of Hypertension // J. Hypertens. 2003. Vol. 21. N 10. P. 1853-1860.

Статья принята к печати 19 декабря 2007 г.