Том 27 № 4 (2023)
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Генетические предикторы абдоминальных осложнений после операций на сердце: проспективное исследование

Д.В. Белов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Челябинск; Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (г. Челябинск), Челябинск
Bio
О.С. Абрамовских
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Челябинск
М.А. Зотова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Челябинск
Ю.В. Логинова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Челябинск
А.А. Фокин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Челябинск
Частоты встречаемости абдоминальных осложнений в выборке пациентов, участвовавших в молекулярно-генетическом исследовании

Опубликован 26.12.2023

Ключевые слова

  • ген,
  • искусственное кровообращение,
  • осложнение,
  • предиктор,
  • прогнозирование

Как цитировать

Белов, Д., Абрамовских, О., Зотова, М., Логинова, Ю., & Фокин, А. (2023). Генетические предикторы абдоминальных осложнений после операций на сердце: проспективное исследование. Патология кровообращения и кардиохирургия, 27(4), 77–88. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2023-4-77-88

Аннотация

Актуальность. Прогнозирование послеоперационных абдоминальных осложнений — важная проблема кардиохирургии. Выявление генетических предикторов позволит лучше понять патофизиологические механизмы, лежащие в основе нарушений послеоперационного периода, и осуществлять их профилактику.
Цель. Выявить генетические предикторы абдоминальных осложнений после операций на сердце.
Методы. Провели проспективное исследование 72 пациентов с абдоминальными осложнениями и 102 пациентов без абдоминальных осложнений в ФГБУ «ФЦССХ» Минздрава России (г. Челябинск). Распределение генотипов проверяли на соответствие равновесию Харди – Вайнберга с использованием точного метода по алгоритму SNP-HWE в пакете PLINK (версия 1.9). Для поиска генов — маркеров риска абдоминальных осложнений для каждого полиморфного гена оценивали 6 моделей: аллельную, кодоминантную, доминантную, рецессивную, сверхдоминантную и лог-аддитивную. Для анализа однонуклеотидных полиморфизмов генов IL6 (rs1800795), TNF (rs1800629), SERPINE1 (rs1799768) применяли метод полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на детектирующем амплификаторе Rotor-Gene 6000 (Corbett Research Pty Ltd., Мортлейк, Австралия) с использованием праймеров и зондов производства ЗАО «Синтол» (Москва, Россия) согласно инструкции фирмы-производителя. Однонуклеотидные полиморфизмы генов IL1B (rs1143634), CXCL8 (rs4073), IL10 (rs1800872), APOE (rs429358), FABP2 (rs1799883), NOS3 (rs1799983), VEGFA (rs699947) исследовали методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на анализаторе «ДТпрайм 4» (ООО «НПО «ДНК-Технология», г. Протвино Московской обл., Россия) с использованием праймеров и зондов производства ООО «ТестГен» (Ульяновск, Россия) согласно инструкции фирмы-производителя. Однонуклеотидный полиморфизм гена TLR3 (rs3775291) определяли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени по кривым плавления с использованием наборов реагентов ООО «ТестГен» на анализаторе «ДТпрайм 4».
Результаты. С риском развития абдоминальных осложнений ассоциированы гены IL1B (rs1143634) и FABP2 (rs1799883), из которых после поправки на множественность сравнений статистически значимым остался только второй. Полиморфизм rs1799883 гена FABP2 в качестве предиктора риска абдоминальных осложнений может рассматриваться в кодоминантной и доминантной моделях, которые были близки по значению р (0,003 и 0,002 соответственно или 0,033 и 0,022 с поправкой на множественность сравнений). Риск развития абдоминальных осложнений связан с наличием в геноме мутантного аллеля С, который, вероятно, является доминантным: отношение шансов для доминантной модели 3,53 [95% доверительный интервал 1,62; 7,70].
Заключение. Наиболее сильные маркеры риска абдоминальных осложнений — гены IL1B (rs1143634) и FABP2 (rs1799883), из которых после поправки на множественность сравнений статистически значимым остался FABP2 (rs1799883). Его полиморфизм в качестве предиктора абдоминальных осложнений может рассматриваться в кодоминантной и доминантной моделях.

Поступила в редакцию 13 июня 2023 г. Исправлена 28 ноября 2023 г. Принята к печати 29 ноября 2023 г.

Финансирование
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда, проект № 22-25-20016, https://rscf.ru/project/22-25-20016/

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: О.С. Абрамовских, А.А. Фокин, Д.В. Белов
Сбор и анализ данных: Ю.В. Логинова
Статистическая обработка данных: М.А. Зотова
Написание статьи: Д.В. Белов
Исправление статьи: Ю.В. Логинова
Утверждение окончательного варианта статьи: все авторы

Библиографические ссылки

  1. Кокшенева И.В., Закарая И.Т., Малороева А.И. Генетические факторы риска развития периоперационного инфаркта миокарда. Часть 2. Клиническая физиология кровообращения. 2021;18(2):109-117. https://dx.doi.org/10.24022/1814-6910-2021-18-2-109-117 Koksheneva I.V., Zakaraya I.T., Maloroeva A.I. Genetic risk factors of perioperative myocardial infarction. Part 2. Klinicheskaya fiziologiya krovoobrashcheniya = Clinical Physiology of Circulation. 2021;18(2):109-117. (In Russ.) https://dx.doi.org/10.24022/1814-6910-2021-18-2-109-117
  2. Кокшенева И.В., Закарая И.Т. Генетические маркеры риска неврологических осложнений в кардиохирургии. Часть 3. Клиническая физиология кровообращения. 2021;18(3):193-200. https://dx.doi.org/10.24022/1814-6910-2021-18-3-193-200 Koksheneva I.V., Zakaraya I.T. Genetic markers of risk of neurological complications in cardiac surgery. Part 3. Klinicheskaya fiziologiya krovoobrashcheniya = Clinical Physiology of Circulation. 2021;18(3):193-200. (In Russ.) https://dx.doi.org/10.24022/1814-6910-2021-18-3-193-200
  3. Белов Д.В., Лукин О.П., Фокин А.А., Абрамовских О.С., Наймушина Ю.В. Абдоминальные осложнения после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения: анализ данных за 2011–2021 гг. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2022;10(1):96-102. https://dx.doi.org/10.33029/2308-1198-2022-10-1-96-102 Belov D.V., Lukin O.P., Fokin A.A., Abramovskikh O.S., Naimushina Yu.V. Abdominal complications after cardiopulmonary bypass surgery: data analysis for 2011–2021. Clinical and Experimental Surgery. Petrovsky Journal. 2022;10(1):96-102. (In Russ.) https://dx.doi.org/10.33029/2308-1198-2022-10-1-96-102
  4. Кутихин А.Г., Южалин А.Е., Понасенко А.В. Современные тенденции статистической обработки данных и представления результатов в кандидатных генетико-эпидемиологических исследованиях. Фундаментальная и клиническая медицина. 2017;2(2):77-82. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2017-2-2-77-82 Kutikhin A.G., Yuzhalin A.E., Ponasenko A.V. How to analyze and present genetic epidemiology data in candidate studies. Fundamental and Clinical Medicine. 2017;2(2):77-82. (In Russ.) https://doi.org/10.23946/2500-0764-2017-2-2-77-82
  5. Gholamipoor Z., Rahimzadeh M., Montazerghaem H., Naderi N. RORC gene polymorphism is associated with acute kidney injury following cardiac surgery. Acta Anaesthesiol Scand. 2021;65(10):1397-1403. PMID: 34252205. https://dx.doi.org/10.1111/aas.13949
  6. Dumeny L., Chantra M., Langaee T., Duong B.Q., Zambrano D.H., Han F., Lopez-Colon D., Humma J.F., Dacosta J., Lovato T., Mei C., Duarte J.D., Johnson J.A., Peek G.J., Jacobs J.P., Bleiweis M.S., Cavallari L.H. β1-receptor polymorphisms and junctional ectopic tachycardia in children after cardiac surgery. Clin Transl Sci. 2022;15(3):619-625. PMID: 34713976; PMCID: PMC8932827. https://dx.doi.org/10.1111/cts.13178
  7. Белов Д.В., Гарбузенко Д.В., Фокин А.А., Наймушина Ю.В., Милиевская Е.Б., Лукин О.П., Пешиков О.В. Шкала прогнозирования риска ранних абдоминальных осложнений после коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2019;61(3):190-196. https://dx.doi.org/10.24022/0236-2791-2019-61-3-190-196 Belov D.V., Garbuzenko D.V., Fokin A.A., Naymushina Yu.V., Milievskaya E.B., Lukin O.P., Peshikov O.V. A prognostic scale for the prediction of early abdominal complications after coronary artery bypass surgery with cardiopulmonary bypass. Russian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2019;61(3):190-196. (In Russ.) https://dx.doi.org/10.24022/0236-2791-2019-61-3-190-196
  8. Белов Д.В., Гарбузенко Д.В., Наймушина Ю.В., Лукин О.П., Милиевская Е.Б., Леонтьев С.Н., Мезенцев В.И. Шкала прогнозирования риска ранних абдоминальных осложнений после коррекции пороков сердца в условиях искусственного кровообращения. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2020;62(5):426-431. https://dx.doi.org/10.24022/0236-2791-2020-62-5-426-431 Belov D.V., Garbuzenko D.V., Naymushina Yu.V., Lukin O.P., Milievskaya E.B., Leontev S.N., Mezentsev V.I. Prognostic scale for the prediction of early abdominal complications after correction of heart diseases with cardiopulmonary bypass. Russian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2020;62(5):426-431. (In Russ.) https://dx.doi.org/10.24022/0236-2791-2020-62-5-426-431
  9. Chen B., Cole J.W., Grond-Ginsbach C. Departure from Hardy Weinberg equilibrium and genotyping error. Front Genet. 2017;8:167. PMID: 29163635; PMCID: PMC5671567. https://dx.doi.org/10.3389/fgene.2017.00167
  10. Chamberlain A.M., Schreiner P.J., Fornage M., Loria C.M., Siscovick D., Boerwinkle E. Ala54Thr polymorphism of the fatty acid binding protein 2 gene and saturated fat intake in relation to lipid levels and insulin resistance: the Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) study. Metabolism. 2009;58(9):1222-1228. PMID: 19439328; PMCID: PMC2728792. https://dx.doi.org/10.1016/j.metabol.2009.04.007
  11. de Luis D.A., Gonzalez Sagrado M., Aller R., Izaola O., Conde R. Metabolic syndrome and ALA54THR polymorphism of fatty acid-binding protein 2 in obese patients. Metabolism. 2011;60(5):664-668. PMID: 20723947. https://dx.doi.org/10.1016/j.metabol.2010.06.018
  12. Yamada Y., Kato K., Oguri M., Yoshida T., Yokoi K., Watanabe S., Metoki N., Yoshida H., Satoh K., Ichihara S., Aoyagi Y., Yasunaga A., Park H., Tanaka M., Nozawa Y. Association of genetic variants with atherothrombotic cerebral infarction in Japanese individuals with metabolic syndrome. Int J Mol Med. 2008;21(6):801-808. PMID: 18506375. https://doi.org/10.3892/ijmm.21.6.801
  13. Georgopoulos A., Bloomfield H., Collins D., Brousseau M.E., Ordovas J.M., O'Connor J.J., Robins S.J., Schaefer E.J. Codon 54 polymorphism of the fatty acid binding protein (FABP) 2 gene is associated with increased cardiovascular risk in the dyslipidemic diabetic participants of the Veterans Affairs HDL intervention trial (VA-HIT). Atherosclerosis. 2007;194(1):169-174. PMID: 16945373. https://dx.doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2006.07.022
  14. de Luis D.A., Aller R., Izaola O., Sagrado M.G., Conde R. Influence of ALA54THR polymorphism of fatty acid binding protein 2 on lifestyle modification response in obese subjects. Ann Nutr Metab. 2006;50(4):354-360. PMID: 16809903. https://dx.doi.org/10.1159/000094299
  15. Liu P.J., Liu Y.P., Qin H.K., Xing T., Li S.S., Bao Y.Y. Effects of polymorphism in FABP2 Ala54Thr on serum lipids and glycemic control in low glycemic index diets are associated with gender among Han Chinese with type 2 diabetes mellitus. Diabetes Metab Syndr Obes. 2019;12:413-421. PMID: 30988637; PMCID: PMC6441458. https://dx.doi.org/10.2147/DMSO.S196738
  16. Song X., Wang D., Ben B., Xiao C., Bai L., Xiao H., Zhang W., Li W., Jia J., Qi Y. Association between interleukin gene polymorphisms and susceptibility to gastric cancer in the Qinghai population. J Int Med Res. 2021;49(5):3000605211004755. PMID: 33942631; PMCID: PMC8113958. https://dx.doi.org/10.1177/03000605211004755
  17. Yang T.-C., Chang P.-Y., Lu S.-C. L5-LDL from ST-elevation myocardial infarction patients induces IL-1beta production via LOX-1 and NLRP3 inflammasome activation in macrophages. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2017;312(2):H265-H274. PMID: 27864235. https://dx.doi.org/10.1152/ajpheart.00509.2016
  18. Chen B., Geng J., Gao S.-X., Yue W.-W., Liu Q. Eplerenone modulates interleukin-33/sST2 signaling and IL-1beta in left ventricular systolic dysfunction after acute myocardial infarction. J Interferon Cytokine Res. 2018;38(3):137-144. PMID: 29565745. https://dx.doi.org/10.1089/jir.2017.0067
  19. Daraei A., Mansoori Y., Zendebad Z., Tavakkoly-Bazzaz J., Madadizadeh F., Naghizadeh M.M., Arghavani A., Mansoori B. Influences of IL-1b-3953 C>T and MMP-9-1562 C>T gene variants on myocardial infarction susceptibility in a subset of the Iranian population. Genet Test Mol Biomarkers. 2017;21(1):33-38. PMID: 27824519. https://dx.doi.org/10.1089/gtmb.2016.0240
  20. Wang S., Dai Y.X., Chen L.L., Jiang T., Zheng M.Q., Li C.G., Chen Y.P., Lin W.H., Zhang J.F., Jiang J. Effect of IL-1beta, IL-8, and IL-10 polymorphisms on the development of myocardial infarction. Genet Mol Res. 2015;14(4):12016-12021. PMID: 26505348. https://dx.doi.org/10.4238/2015.October.5.14
  21. Fang Y., Xie H., Lin Z. Association between IL-1beta + 3954C/T polymorphism and myocardial infarction risk: a meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2018;97(30):11645. PMID: 30045312; PMCID: PMC6078675. https://dx.doi.org/10.1097/MD.0000000000011645
  22. Pan Q., Hui D., Hu C. A variant of IL1B is associated with the risk and blood lipid levels of myocardial infarction in Eastern Chinese individuals. Immunol Invest. 2022;51(5):1162-1169. PMID: 33941028. https://dx.doi.org/10.1080/08820139.2021.1914081