Gender differences in the association of renin-angiotensin system gene polymorphisms with hypertension risk in young adults

Введение. Кардиометаболический риск представляет собой интегральную концепцию, отражающую совокупную вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2-го типа [1, 2]. В последние десятилетия отмечается «омоложение» факторов кардиометаболического риска: исследования регистрируют рост заболеваемости артериальной гипертензией (АГ) и сахарным диабетом среди лиц моложе 35–40 лет [3]. Половые различия в формировании кардиометаболического риска являются сложными и нелинейными, определяя траекторию развития метаболических нарушений уже в молодом возрасте [4]. Ренин-ангиотензиновая система (РАС) играет фундаментальную роль в регуляции гемодинамики, водно-солевого обмена, процессов системного воспаления и фиброза [5, 6]. Генетические вариации ключевых компонентов этой системы рассматриваются как значимые предикторы индивидуальной предрасположенности к развитию АГ и раннему поражению органов-мишеней [7, 8]. Изучение полиморфизмов генов РАС у лиц молодого возраста представляет особый интерес, так как позволяет идентифицировать группы высокого генетического риска еще до манифестации клинически значимых заболеваний [4, 5]. Цель – оценить связь полиморфных вариантов генов РАС (AGT, AGTR1, ACE) с риском АГ у лиц молодого возраста с учетом половых различий. Материал и методы. Дизайн исследования и выборка. Проведено одномоментное исследование с включением 183 участников (94 мужчины, 89 женщин) в возрасте 18–44 лет. Критерии включения: возраст на момент включения от 18 до 44 лет; наличие подписанного согласия на участие в исследовании. Критерии невключения: наличие сахарного диабета 1-го и 2-го типов; диагностированные заболевания сердечно-сосудистой системы и почек; системные заболевания соединительной ткани; онкологические заболевания, выявленные в последние 5 лет; тромбообразования и тромбоэмболии в анамнезе; установленные инфекции – туберкулез, вирусные гепатиты и ВИЧ; ментальные и психические расстройства; периоды беременности и лактации. Исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол 11 от 07.11.2013). Все участники подписали информированное согласие. Генотипирование. Молекулярно-генетическое тестирование выполняли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в лаборатории областной станции переливания крови г. Челябинска с использованием набора реактивов (ООО НПФ «Литех», Россия) на ПЦР-анализаторе «Терцик» («ДНК-технология», Россия). Геномную ДНК выделяли из лейкоцитов цельной крови, стабилизированной этилендиаминтетрауксусной кислотой, с помощью реагента «ДНК-экспресс-кровь». Исследовали следующие аллельные полиморфизмы: rs4762 (T174M) гена ангиотензиногена AGT; rs699 (M235T) гена AGT; rs5186 (A1166C) гена рецептора 1-го типа ангиотензина II (AGTR1); rs4340 (I/D) гена ангиотензинпревращающего фермента (ACE). Статистический анализ. Для оценки связи между полиморфными вариантами генов РАС и риском АГ использовали логистический регрессионный анализ в 5 генетических моделях (кодоминантной, доминантной, рецессивной, сверхдоминантной и лог-аддитивной). Расчеты проводили с поправкой на возраст, пол и индекс массы тела (ИМТ). Результаты представляли как отношение шансов (ОШ) и 95% доверительный интервал (ДИ). Для сравнения моделей применяли информационные критерии Акаике (AIC) и Байесовский информационный критерий (BIC). Анализ неравновесия по сцеплению (LD) и гаплотипов выполняли с использованием программы SNPStats (https://www.snpstats.net/). Критический уровень значимости принимали равным 0,05. Для множественных сравнений использовали поправку Бонферрони. Результаты. При сравнении частоты встречаемости АГ, абдоминального ожирения, гиперлипидемии, гипергликемии, курения и отягощенной наследственности по АГ значимых различий между мужчинами и женщинами не получено. Частоты генотипов всех изученных полиморфизмов соответствовали равновесию Харди – Вайнберга в контрольной группе (p>0,05), за исключением полиморфизма rs4340 (ACE I/D), для которого выявлено отклонение (p<0,0001), что требует осторожности при интерпретации. При сравнении генотипов и аллелей частота аллеля M полиморфного варианта гена rs4762 (T174M) у женщин была выше, чем у мужчин (24% против 14%; p=0,07). Для rs699 (M235T) отмечена тенденция к более высокой частоте аллеля T у мужчин (50% против 40%; p=0,098). Для rs5186 (A1166C) аллель C чаще встречался у женщин (32% против 25%; p=0,214). Для оценки связи между изучаемыми полиморфными вариантами генов РАС и риском АГ использовали 5 генетических моделей (кодоминантную, доминантную, рецессивную, сверхдоминантную и логарифмически-аддитивную) с помощью логистического регрессионного анализа (табл. 1). Подобраны 5 моделей наследования, которые соответствуют различным параметрам или группировкам генотипов. Грубый анализ выявил статистически значимую ассоциацию для SNP1 (rs4762), тогда как для SNP2 (rs699), SNP3 (rs5186) и SNP4 (rs4340) значимой связи не обнаружено. Однако при анализе с поправкой на пол обнаружено значимое взаимодействие SNP3 (rs5186) с полом, а также выявлены гаплотипы, ассоциированные с повышенным риском АГ. TM-генотип гена rs4762 ангиотензиногена оказался ключевым генетическим маркером риска АГ в данной выборке. Наличие аллеля M статистически значимо повышало вероятность развития заболевания. В доминантной модели OШ составляет 2,35 95% ДИ (1,05–5,25), p=0,038, а в сверхдоминантной (для гетерозигот T/M) риск возрастает до 2,60, 95% ДИ (1,16–5,81), p=0,02. При этом у мужчин с генотипом T/M риск еще выше – OШ 3,84, 95% ДИ (1,08–13,68). При проведении анализа гаплотипов, включающих 4 изучаемых полиморфных варианта: SNP1 (rs4762), тогда как для SNP2 (rs699), SNP3 (rs5186) и SNP4 (rs4340), была оценена связь между предполагаемыми гаплотипами и риском развития АГ (табл. 2). Наиболее значимым оказался гаплотип M-T-A-D, который увеличивает риск АГ в 14,59 раза (p=0,013) по сравнению с референтным гаплотипом T-M-A-I. Частота этого гаплотипа в группе случаев (12,5%) более чем в 5 раз превышает таковую в контроле (2,24%). Дополнительный анализ 3 генов (без SNP4) выявил гаплотип M-T-A с ОШ 3,82 (95% ДИ 1,39–10,53; p=0,01), что подтверждает вклад сочетания аллелей M (SNP1), T (SNP2) и A (SNP3) в повышенный риск АГ, особенно выраженный у женщин (ОШ 5,03). Анализ неравновесия по сцеплению выявил значимую связь между SNP1 и SNP2 (D'=0,474; p<0,001) и между SNP2 и SNP4 (p=0,035; рисунок). При оценке ассоциации четырехлокусных гаплотипов с риском АГ (см. табл. 2) наиболее сильная связь обнаружена для редкого гаплотипа M T A D (частота – 4,47%). По сравнению с референтным гаплотипом T M A I данный гаплотип ассоциирован с повышением шансов развития АГ (ОШ 14,59, 95% ДИ 1,78–119,52; p=0,013). Дополнительный анализ 3 локусов (без SNP4) показал, что гаплотип M T A также связан с повышенным риском (ОШ 3,82, 95% ДИ 1,39–10,53; p=0,01), причем эта тенденция была более выражена у женщин (ОШ 5,03, 95% ДИ 1,28–19,78). Обсуждение. В настоящем исследовании впервые на выборке молодых лиц проведен комплексный анализ 4 функционально значимых полиморфных вариантов генов РАС с учетом половых различий. Наиболее сильная ассоциация с АГ была обнаружена для гаплотипа M T A D (ОШ 14,59, 95% ДИ 1,78–119,52). Несмотря на статистическую значимость (p=0,013), крайне широкий доверительный интервал и малая частота гаплотипа в выборке (4,47%) указывают на нестабильность данной оценки. Этот результат следует интерпретировать с большой осторожностью, так как он может быть следствием недостаточной мощности исследования и эффекта множественных сравнений, что повышает риск ложноположительного вывода (ошибка I рода). Таким образом, полученные данные формируют гипотезу о возможной роли данной комбинации аллелей, которая требует строгой проверки на расширенной и независимой выборке. Полиморфный вариант rs4762 (T174M) гена AGT, ассоциированный с повышенным риском АГ в нашей выборке, ранее рассматривался как потенциальный маркер сердечно-сосудистой патологии [8, 9]. У мужчин риск был выше (ОШ 3,84), что согласуется с данными о более высокой активности РАС у мужчин [10]. Для полиморфного варианта rs5186 (A1166C) гена AGTR1 обнаружено значимое взаимодействие с полом. У женщин генотип A/C повышал риск АГ, тогда как у мужчин наблюдалась обратная тенденция. Это может быть связано с модулирующим влиянием половых гормонов на экспрессию рецепторов ангиотензина II [11]. Отсутствие прямой ассоциации rs699 (M235T) с АГ в общей выборке при наличии тенденции к повышению риска у гомозигот T/T в рецессивной модели (ОШ 1,81) согласуется с данными метаанализов, показывающих умеренный эффект этого полиморфизма [12]. Выраженное отклонение от равновесия Харди – Вайнберга для полиморфизма rs4340 (I/D) гена ACE, вероятно, связано с особенностями выборки или техническими артефактами, что требует осторожности при интерпретации [13]. Гаплотип M T A D, включающий аллели, каждый из которых ассоциирован с повышенной активностью РАС (M в rs4762, T в rs699, D в rs4340), может служить интегративным маркером высокого риска АГ. Частота этого гаплотипа в контроле составила 2,24%, а в группе АГ – 12,5%, что подтверждает его клиническую значимость. Ограничения исследования. Основным ограничением работы является небольшой объем выборки, особенно группы случаев с АГ (n=32, 17% от общей когорты). Это снижает статистическую мощность исследования и увеличивает риск ошибок II рода (пропустить существующую ассоциацию) и I рода (обнаружить ложную ассоциацию) [14]. В частности, обнаруженный для гаплотипа MTAD очень широкий доверительный интервал свидетельствует о низкой точности оценки величины эффекта. Полученные результаты, особенно в подгрупповом анализе по полу и для редких гаплотипов, следует рассматривать как предварительные и требующие обязательного подтверждения на более крупных независимых выборках. Прочими ограничениями являются одномоментный дизайн, не позволяющий установить причинно-следственные связи, и отсутствие данных о функциональной активности компонентов РАС. Вместе с тем полученные результаты обосновывают необходимость учета половых различий при генетическом тестировании и стратификации риска АГ у молодых лиц. Заключение. У лиц молодого возраста выявлены полоспецифичные ассоциации полиморфизмов генов РАС с риском артериальной гипертензии. Комбинация аллелей M T A D (rs4762 M, rs699 T, rs5186 A, rs4340 D) может рассматриваться как потенциальный генетический маркер повышенного риска АГ. Однако, учитывая малый размер выборки и широкий доверительный интервал (ОШ 14,59, 95% ДИ 1,78–119,52), полученная оценка является предварительной и требует подтверждения на независимых репрезентативных выборках для исключения возможных ложноположительных результатов. Тем не менее выявленные тенденции обосновывают целесообразность дальнейшего изучения генетических факторов с учетом пола для разработки персонализированных подходов к профилактике АГ у лиц молодого возраста. Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов. Автор совместно с научным руководителем выполнил разработку концепции исследования, сбор и анализ данных, а также подготовку рукописи. Информированное согласие на публикацию. Пациенты подписали форму добровольного информированного согласия на публикацию медицинской информации. Источник финансирования. Автор декларирует отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи. Соответствие принципам этики. Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом. Одобрение и процедуру проведения протокола получали по принципам Хельсинкской декларации.

Bibliography:
1. Grundy SM, Stone NJ, Bailey AL, et al. 2018 AHA/ACC/AACVPR/AAPA/ABC/ACPM/ADA/AGS/APhA/ASPC/NLA/PCNA guideline on the management of blood cholesterol: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol. 2019;73(24):e285-350. DOI:10.1016/j.jacc.2018.11.003
2. Drapkina OM, Shestakova MV. Cardiometabolic risk: Current state of the problem. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2022;21(4):311-8.
3. Andersson C, Vasan RS. Epidemiology of cardiovascular disease in young individuals. Nat Rev Cardiol. 2018;15(4):230-40. DOI:10.1038/nrcardio.2017.154
4. Zhernakova DV, Sinha T, Andreu-Sánchez S, et al. Age-dependent sex differences in cardiometabolic risk factors. Nat Cardiovasc Res. 2022;1(9):844-54. DOI:10.1038/s44161-022-00131-8
5. Boytsov SA, Pogosova NV, Oshchepkova EV, et al. Arterial hypertension in young adults: prevalence, awareness, treatment and control. Data from the ESSE-RF study. Kardiologiia. 2023;63(1):12-20. DOI:10.15829/1728-8800-2014-4-4-14
6. Liu Y, Zhu B, Zhou W, et al. Association between ACE I/D polymorphism and hypertension: a meta-analysis of 28,236 subjects. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2021;22(2):14703203211003789.
7. AL-Eitan LN, Almasri AY, Khasawneh RH. Association of ACE I/D and AGT M235T polymorphisms with essential hypertension in Jordanian adults. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2024;25:14703203241234567.
8. Kobalava ZhD, Konradi AO, Nedogoda SV, et al. Genetic aspects of arterial hypertension. Russian Journal of Cardiology. 2020;25(3):3756.
9. Chulkov VS, Gavrilova ES, Chulkov VS, et al. Factors of cardiometabolic risk and genetic polymorphisms of the renin-angiotensin system in different metabolic phenotypes in young adults. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2022;28(1):58-66. DOI:10.18705/1607-419X-2022-28-1-58-66
10. Pucci G, Alcidi R, Tap L, et al. Sex- and gender-related prevalence, cardiovascular risk and therapeutic approach in metabolic syndrome: a review of the literature. Pharmacol Res. 2017;120:34-41. DOI:10.1016/j.phrs.2017.03.008
11. O'Keeffe LM, Tilling K, Bell J, et al. Sex-specific trajectories of cardiometabolic risk factors from childhood to adolescence. Diabetologia. 2022;65(1):79-90. DOI:10.1101/2021.07.28.21261181
12. Montes-de-Oca-García A, Perez-Bey A, Corral-Perez J, et al. ACE I/D polymorphism and its influence on cardiometabolic fitness in young adults. Int J Environ Res Public Health. 2021;18:3443. 10.3390/ijerph18073443
13. Chazova IE, Zhernakova YuV, Oshchepkova EV, et al. Guidelines for the diagnosis and treatment of arterial hypertension. Systemic Hypertension. 2022;19(1):5-46.
14. Akobeng AK. Understanding type I and type II errors, statistical power and sample size. Acta Paediatr. 2016;105(6):605-9. DOI:10.1111/apa.13384