На сегодняшний день внимание ученых все больше привлекает проблема коморбидности, изучение которой позволяет реализовать персонализированный подход к ведению пациентов. Высокую социальную значимость имеет проблема бронхиальной астмы, занимающей второе место по распространенности среди заболеваний органов дыхания.

Около половины больных бронхиальной астмой страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями, среди которых ключевое место занимает гипертоническая болезнь (13–38%) [1]. Многие аспекты сочетанного течения бронхиальной астмы и гипертонической болезни до сих пор остаются неясными, однако не вызывает сомнения существование феномена взаимного влияния этих заболеваний [2].

Одним из возможных механизмов такого влияния является нарушение синтеза оксида азота (NO), который считается сигнальной молекулой межклеточного взаимодействия [3]. Синтез NO в эндотелии регулирует тонус сосудов, кровоток и артериальное давление, при этом нарушение его выработки способствует развитию артериальной гипертензии и формированию эндотелиальной дисфункции [4–7]. Кроме того, NO рассматривается как регулятор тонуса и просвета дыхательных путей, а в малых концентрациях препятствует бронхоспазму, что важно в предотвращении развития бронхиальной астмы [8–10].

В организме NO синтезируется из L-аргинина при участии группы цитохром P-450-подобных гемопротеинов — синтаз оксида азота (NOS), включающих три известные изоформы: нейронную (nNOS), макрофагальную (iNOS) и эндотелиальную (eNOS) [5]. Изоформы являются продуктами экспрессии генов NOS1, NOS2 и NOS3 соответственно. Наибольшее значение в развитии атеросклероза, артериальной гипертензии и эндотелиальной дисфункции имеет эндотелиальная синтаза оксида азота, кодируемая геном NOS3. Как видно из названия, она определяется в основном в клетках эндотелия сосудов. В физиологических условиях эта изоформа конститутивна, но при различных патологических состояниях ее экспрессия индуцируется, что сопровождается повышенным образованием NO [11]. Физиологическая продукция оксида азота под действием конститутивной NO-синтазы направлена на поддержание тканевого равновесия в метаболизме NO. NO-синтазы играют важную роль в продукции NO в ранней фазе воспаления, тем самым проявляя свой провоспалительный эффект. В то же время NO-синтазы контролируют биосинтез интерлейкинов IL4, IL11, IL13, относящихся к ингибиторам воспалительной реакции. Таким образом, NO-синтазы и продуцируемый ими оксид азота оказываются «подлинными» регулятором воспаления, в том числе при бронхиальной астме [12].

Активность экспрессии NO-синтаз напрямую зависит от нуклеотидного состава кодирующих генов. Таким образом, способность NO выступать в качестве физиологического регулятора или возможного токсического агента может быть обусловлена активностью изоформ NO-синтазы, которая изменяется при наличии мутаций генов NOS. Множество исследований посвящено изучению полиморфизма генов NOS и их роли в течение заболеваний и синтезе оксида азота, при этом роль отдельного полиморфизма в развитии многофакторных заболеваний, как правило, невелика. Участие оксида азота и генов, его продуцирующих, в патогенезе бронхиальной астмы и гипертонической болезни не вызывает сомнений. Но их роль при формировании коморбидной патологии остается до конца не ясной. Среди многообразия полиморфизмов NOS3 представляется интересным изучение полиморфизма 786C/T (rs2070744), связанного с развитием ишемической болезни и инфаркта миокарда, которые также ассоциированны с нарушением эндотелиальной продукции оксида азота, как и гипертоническая болезнь [13, 14]. Целью исследования стало изучение влияния полиморфизма гена NOS3 786C/T на уровни оксида азота в крови и выдыхаемом воздухе у больных, страдающих бронхиальной астмой и гипертонической болезнью.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Работа выполнена в рамках диссертационного исследования на кафедре факультетской терапии Рязанского государственного медицинского университета имени И. П. Павлова с 2014 по 2017 годы [15]. На проведение эксперимента с участием людей получено одобрение Локального этического комитета РязГМУ (протокол № 2 от 02.10.2014 г.) Этические принципы проведения исследования соответствовали требованиям Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации и правилам Надлежащей клинической практики.

В исследование включен 71 пациент, проходивший стационарное лечение в областной клинической больнице (г. Рязань) по поводу бронхиальной астмы или гипертонической болезни. Пациенты были разделены на три группы. В основную группу вошли 24 пациента, страдающих сочетанием бронхиальной астмы и гипертонической болезни. Две группы сравнения включали больных с изолированной бронхиальной астмой (n = 23) и больных с изолированной гипертонической болезнью (n = 24). Исследуемые группы были сопоставимы по полу и возрасту и включали не состоящих в родстве представителей европеоидной расы, проживающих на территории Рязанской области. Все участники подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Критерии включения в исследование: мужчины и женщины в возрасте 45–69 лет; диагноз «бронхиальная астма, смешанная форма» и/или «гипертоническая болезнь», установленный согласно глобальной стратегии лечения и профилактики бронхиальной астмы и рекомендаций Всероссийского научного общества кардиологов / Российского кардиологического общества соответственно. Пациентов, страдающих бронхиальной астмой, включали в исследование после купирования обострения и отмены системных ГКС или перевода на поддерживающие дозы системных ГКС, если больной получал их до поступления в стационар. Критерии исключения: беременность и период лактации; приступный период бронхиальной астмы; заболевания сердечно-сосудистой системы в стадии декомпенсации; наличие психозов и психиатрических заболеваний в анамнезе; наличие тяжелых нарушений функции печени и почек в анамнезе; наличие иных сопутствующих заболеваний и состояний, способных оказывать влияние на функцию дыхательной и сердечно-сосудистой систем и исследуемые показатели; злоупотребление и/или зависимость от психоактивных веществ и/или алкоголя. Пациенты, страдающие гипертонической болезнью в обеих исследуемых группах, получали сходное лечение. Исследуемые группы не различались по количеству курящих пациентов (p = 0,441).

Определение суммарного уровня метаболитов оксида азота проводили в сыворотке крови фотоколориметрическим методом в реакции с использованием реактива Грисса в модификации Метельской В. А. на микропланшетном анализаторе StatFax 3200 (Awareness Technology, США) [16]. Содержание оксида азота в выдыхаемом воздухе (FeNO) измеряли электрохимическим методом с помощью портативной тест-системы NObreath (Bedfont Scientific, Великобритания) согласно рекомендациям производителя. Определение генетического полиморфизма NOS3 786C/T проводили на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории РязГМУ методом аллельспецифичной ПЦР с последующим электрофоретическим разделением продуктов амплификации с использованием реагентов компании «Литех» (Россия) на амплификаторе компании «ДНК-технология» (Россия). Материалом для молекулярно-генетического анализа служили образцы ДНК, выделенной из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента «ДНК-экспресс-кровь» (Литех, Россия). Сопоставимость распределения аллелей изучаемых полиморфизмов в исследуемой выборке по отношению к популяции определяли путем оценки соответствия равновесию Харди–Вайнберга.

Статистический анализ проводили с помощью пакета прикладных программ StatSoft Statistica 10. Нормальность распределения признаков оценивали по критерию Шапиро–Уилка. Полученные результаты представлены в виде Me (Q25; Q75), где Me — медиана, а Q25 и Q75 — значения нижнего и верхнего квартилей соответственно. Сравнение групп проводили с использованием критериев Краскела–Уоллиса и Манна–Уитни. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты генетического исследования у наблюдаемых пациентов соответствовали равновесию Харди–Вайнберга (χ² = 0,08, p = 0,77). Установлено, что в 12% случаев определялся генотип CC (n = 9), в 44% — генотип CT (n = 31), в 44% — генотип TT (n = 31). Аллель C полиморфизма NOS3 786C/T выявлен в 35% случаев (n = 49), аллель T — в 65% случаев (n = 93). Ранее нами было установлено, что у больных с сочетанием бронхиальной астмы и гипертонической болезни чаще, чем у больных с изолированной бронхиальной астмой определяется наличие T-аллеля полиморфизма NOS3 786C/T, что указывает на участие данного полиморфизма в одновременном развитии бронхиальной астмы и гипертонической болезни [17].

При оценке влияния полиморфизма NOS3 786C/T на уровень выдыхаемой фракции оксида азота, установлено, что медиана FeNO у больных носителей СС-генотипа составляла 15 (9; 23) ppb, CT-генотипа — 16 (13; 20) ppb, TT-генотипа — 16 (9; 20) ppb. Полученные различия не были статистически значимыми (p = 0,834) и кроме того находились в пределах погрешности измерений тест- системы NObreath. Аналогичные результаты получены и при оценке влияния полиморфизма NOS3 786C/T на уровень FeNO в отдельных группах (табл. 1).

Анализ взаимосвязи между генотипом NOS3 786C/T и уровнем метаболитов оксида азота в крови показал, что медиана уровня метаболитов оксида азота в крови пациентов–носителей CC-генотипа составляла 69,7 (60,0; 70,4) мкмоль/л, CT-генотипа — 68,9 (57,7; 77,4) мкмоль/л, TT-генотипа — 67,7 (59,7; 79,3) мкмоль/л. Полученные различия не являются значимыми (p = 0,843), что соответствует полученным нами данным о непосредственной связи полиморфизма NOS3 786C/T с развитием коморбидной патологии бронхиальной астмы и гипертонической болезни [17]. Исходя из этого, целесообразным представляется проведение оценки влияния полиморфизма NOS3 786C/T на уровень метаболитов оксида азота в каждой группе в отдельности. Так у пациентов основной группы и пациентов, страдающих гипертонической болезнью, уровень метаболитов оксида азота в крови достоверно нарастает в ряду CC < CT < TT (p = 0,033 и p = 0,024 соответственно) (табл. 2). Аналогичное нарастание отмечается и у больных, страдающих бронхиальной астмой, однако уровень статистической значимости несколько меньше (p = 0,090). В целом это позволяет сделать заключение, что полиморфизм NOS3 786C/T оказывает влияние на уровень метаболитов оксида азота в крови, при этом наличие C-аллеля полиморфизма обусловливает более низкие показатели по сравнению с T-аллелем.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Основной проблемой комплексного изучения влияния полиморфизмов на биохимические показатели у больных, страдающих бронхиальной астмой и гипертонической болезнью, является фенотипическая гетерогенность. Фенотипы заболевания ассоциированы с различными изменениями как биохимического, так и клинического статуса, что создает сложности для выявления генетических взаимосвязей с течением многофакторных заболеваний, к которым относится и бронхиальная астма, и гипертоническая болезнь. Это объясняет существование лишь небольшого количества исследований, посвященных данной проблеме. Так, при оценке 121 мононуклеотидного полиморфизма генов NOS1, NOS2, NOS3, показана связь уровней FeNO и полиморфизма NOS3 (NOS3 (rs743507, р = 0,004) [18]. Однако в том же исследовании показана высокая гетерогенность полученных результатов. В российской популяции оценивалось влияние полиморфизма NOS3 786C/T на уровень метаболитов оксида азота в крови здоровых юношей [19]. В этой работе, так же как и в нашем исследовании, показана связь C-аллеля полиморфизма со сниженной продукцией оксида азота и развитием эндотелиальной дисфункции. Таким образом, можно сделать заключение, что полиморфизм генов NOS1 и NOS3 способен изменять синтез оксида азота у больных, страдающих бронхиальной астмой и гипертонической болезнью, однако требуется проведение дополнительных исследований, учитывающих фенотип заболевания. В нашем исследовании не было получено статистически значимого влияния полиморфизма NOS3 786C/T на уровень метаболитов оксида азота, однако выявленная тенденция к снижению показателей у лиц, носителей C-аллеля полиморфизма, подтверждается аналогичными литературными данными, полученными у здоровых лиц. По всей видимости высокая клиническая гетерогенность течения бронхиальной астмы требует проведения более обширных исследований для определения истинной связи полиморфизма NOS3 786C/T у больных бронхиальной астмой.

ВЫВОДЫ

C-аллель полиморфизма NOS3 786C/T ассоциирован с более низким уровнем метаболитов оксида азота в крови коморбидных больных, страдающих бронхиальной астмой и гипертонической болезнью. Уровень метаболитов оксида азота возрастает в ряду генотипов CC < CT < TT полиморфизма NOS3 786C/T в крови больных, страдающих одновременно бронхиальной астмой и гипертонической болезнью, и больных с изолированной гипертонической болезнью (p = 0,033 и p = 0,024 соответственно).