ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СОСТОЯТЕЛЬНОСТЬ И ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОМА МИТОХОНДРИЙ ЛЕЙКОЦИТОВ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА, ОСЛОЖНЕННОЙ НАРУШЕНИЯМИ РИТМА

Введение. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является наиболее распространенной патологией в структуре сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемия является триггером для возникновения нарушений ритма сердца (НРС), требующих имплантации кардиовертеров-дефибрилляторов. Функционирование кардиомиоцитов тесно сопряжено с дыхательными процессами в митохондриях (Мтх). В норме все Мтх в организме человека несут одинаковый геном – митохондриальную ДНК (мтДНК), соответственно функциональные возможности всех Мтх в пределах организма схожи. Носительство полиморфных вариантов генов, кодирующих субъединицы комплексов дыхательной цепи и рРНК, может отражаться на функциональных возможностях Мтх.

Цель. Изучить дыхательную функцию Мтх и особенность мтДНК лейкоцитов больных ИБС, сопровождающейся жизнеугрожающими НРС.

Материал и методы. Производили забор периферической венозной крови у пациентов с ИБС (n=45) и ИБС с НРС (n=120). Мтх получали дифференциальным центрифугированием в градиенте сахарозы. Измеряли скорости потребления кислорода (СПК) (нМ О2/мин/мг белка) Мтх в двух энергетических состояниях: V3 – наличие в инкубационном буфере субстрата(ов) окисления и субстрата фосфорилирования (АДФ); V4 – после израсходования АДФ в буфере. В качестве субстратов окисления использовали сукцинат и смесь пирувата и малата. Для оценки функционального резерва Мтх определяли СПК в присутствии и в отсутствии насыщенной пальмитиновой кислоты (ПК) в буфере. Рассчитывали коэффициент сопряженности окислительных процессов и фосфорилирования – дыхательный контроль (ДК) (V3/V4). Устанавливали гаплогруппу мтДНК, а также носительство полиморфных вариантов генов, кодирующих субъединицы комплексов дыхательной цепи и рибосомальной РНК (рРНК) (12S и 16S субъединицы). Статистическую оценку проводили в программе STATISTICA 13 с применением критериев Манна-Уитни для независимых выборок и Вилкоксона – для зависимых групп данных. Данные представлены в виде медиан и квартилей (Ме (Q1; Q3). Статистически значимыми считались различия при уровне р<0.05.

Результаты. СПК в V3, V4 и ДК митохондрий при ИБС и ИБС с НРС не имели достоверных различий в обоих буферах без ПК. При внесении ПК в буфер наблюдалось значительное увеличение СПК у Мтх пациентов с изолированной ИБС. Так, в состоянии V3 СПК в пируват-малатном буфере возросла со 127,7 (85,3; 196,4) до 198,3 (162, 7; 234, 9) нМ О2/мин/мг белка (р=0,04), а в состоянии V4 со (46,6 (38,5; 56,3) до 64,4 (60,3; 87,7) нM O2/мин/мг белка (р=0,02). При использовании сукцинатного буфера и ПК СПК митохондрий пациентов с неосложненной ИБС увеличилась незначительно (р=0,07) с 125,5 (64,4; 172,3) до 184,3 (47,3;406,3) и с 44,2 (27,5; 71,9) до 86,1 (36,9;159,4) нM O2/мин/мг белка в V3 и V4, соответственно. В группе ИБС с НРС добавление ПК в буфер не отразилось на СПК в V3 и V4, а также ДК при использовании обоих буферов. Генотипирование мтДНК установило, что основной гаплогруппой у пациентов с ИБС и НРС является гаплогруппа Н – 41%. В 90% случаев пациенты данной группы были носителями миссенс-полиморфизмов генов 16S рРНК, что соотносится с более ранними исследованиями мтДНК больных неосложненной ИБС. Практически в половине случаев у больных ИБС с НРС выявлены полиморфные варианты тРНК. Реже (менее 40%) обнаружены миссенс-полиморфизмы генов I комплекса дыхательной цепи. Полиморфизмы генов цитохрома В, цитохром с оксидазы, АТФ-синтазы и 12S рРНК оказались минорными по частоте встречаемости. Частоты встречаемости всех указанных полиморфных вариантов генов оказались схожими с таковыми у пациентов с неосложненной ИБС. МтДНК пациентов с НРС в 1,5 раза чаще имела множественные миссенс-полиморфизмы в генах белков двух разных комплексов дыхательной цепи. Для генов с миссенс-заменами в трех комплексах и заменами одновременно в 12S и 16S рРНК различия между группами составило 1,6 и 1,7 раза.

Заключение. Пациенты, имеющие ИБС, осложненную НРС, характеризуются сниженным функциональным резервом митохондрий в отличиИ от пациентов с неосложнённой ИБС. Это может быть обусловлено носительством полиморфных вариантов генов мтДНК, ответственных за кодирование субъединиц белков электрон-транспортной цепи Мтх и митохондриальных рРНК. Также у пациентов с ИБС и НРС в сравнении с пациентами с неосложненной ИБС чаще выявлялось сочетанное носительство нескольких полиморфных вариантов генов, кодирующих указанные белки и рРНК.