Angiotenziną konvertuojančio fermento genas ir tinklainės arteriola susiaurėjimas: funagata tyrimas | žmogaus hipertenzijos žurnalas

Angiotenziną konvertuojančio fermento genas ir tinklainės arteriola susiaurėjimas: funagata tyrimas | žmogaus hipertenzijos žurnalas

Anonim

Anotacija

Šio tyrimo tikslas yra išsiaiškinti, ar angiotenziną konvertuojančio fermento ( AKF ) geno polimorfizmas yra susijęs su tinklainės arterijų susiaurėjimu - subklinikiniu lėtinės hipertenzijos žymeniu. „Funagata“ tyrime buvo tiriama populiacija, pagrįsta japonų, vyresnių nei 35 metai; 368 dalyviams buvo atlikti tiek tinklainės kraujagyslių diametro matavimai, tiek AKF įterpimo / delecijos ( ACE I / D) polimorfizmo analizės. Tinklainės kraujagyslės skersmens ir tinklainės kraujagyslių sienelių požymių įvertinimas buvo atliktas pagal Mėlynųjų kalnų akių tyrime naudojamus protokolus. ACE geno polimorfizmai D / D, I / D ir I / I buvo atitinkamai 34 (9, 2%), 170 (46, 2%) ir 164 (44, 5%) dalyvių, pasiskirstę Hardy – Weinberg pusiausvyroje. Atlikus daugialypį koregavimą, tinklainės arteriolar skersmuo buvo žymiai siauresnis tiriamųjų, kuriems nustatytas D / D genotipas, palyginti su tiriamųjų su I / D ir I / I genotipais (vidutinis skirtumas −6, 49 μm, 95% pasikliautinasis intervalas (PI): −122, 86 μm, - 0, 11 μm). Mūsų tyrimas rodo, kad ACE I / D polimorfizmas gali būti susijęs su subklinikiniais struktūriniais arteriolariniais pokyčiais, susijusiais su lėtine hipertenzija.

Įvadas

Tinklainės arteriola susiaurėjimas yra struktūrinis mikrovaskulinis požymis, susijęs su lėtine hipertenzija 1, prognozuojantis 2 insulto ir koronarinės širdies ligos riziką. 3 Naujausi tyrimai rodo, kad nemaža dalis tinklainės arteriolar skersmens pokyčių gali būti nustatomi genetiškai, nepriklausomai nuo susijusių rizikos veiksnių. 4 Tačiau dar nėra nuosekliai nustatyta, kokie konkretūs genai gali būti susiję su tinklainės arteriolar skersmeniu.

Angiotenziną konvertuojantis fermentas ( AKF ) yra pagrindinis renino ir angiotenzino sistemos komponentas ir gali skatinti kraujagyslių susiaurėjimą, uždegimą, trombozę ir kraujagyslių rekonstrukciją. Buvo pranešta, kad žmogaus kraujagyslių aterosklerozinių pažeidimų regionuose buvo aukštas AKF ekspresijos lygis. 5 Tinklainės arteriolarinis susiaurėjimas, atspindintis vidinį sustorėjimą, medialinę hiperplaziją ir tinklainės arterijų hilalizaciją bei sklerozę, taip pat buvo susijęs su ateroskleroze.

Nustatyta, kad AKE geno polimorfizmai, 287-bp Alu intarpo nebuvimas (delecija, D aleliai), o ne buvimas (įterpimas, I alelis), intron 16, yra susijęs su hipertenzija, 6 miego sienelės sustorėjimu 7 ir koronarine širdies liga. 8 Kaip pranešama, šio polimorfizmo D aleliai taip pat buvo siejami su dvigubai aukštesniais AKF lygiais kraujyje. 9

Buvo pranešta, kad AKF genas ir renino mRNR (pasiuntinio ribonukleino rūgštis) yra ekspresuojami žiurkių tinklainės pigmento epitelyje, choroide ir nervų tinklainėje. Tai leido manyti, kad vietinė renino ir angiotenzino sistema (RAS) gali būti susijusi su tinklainės kraujagyslių reguliavimu. Be to, vienas tyrimas parodė, kad pacientai, sergantys hipertenzine retinopatija, labiau linkę į D / D polimorfizmą nei į I / D arba I / I polimorfizmus. 11 Tačiau nebuvo tyrimų, kurie ištirtų AKE geno ryšį su kiekybiškai išmatuotu tinklainės indo skersmeniu.

Šio tyrimo tikslas yra nustatyti nepriklausomą AKF I / D polimorfizmų ir tinklainės arteriolarinio susiaurėjimo ryšį ir ar šis ryšys nepriklauso nuo išmatuoto kraujospūdžio ir kitų širdies ir kraujagyslių ligų rizikos veiksnių.

medžiagos ir metodai

Tyrimo populiacija

„Funagata“ tyrimas yra populiacijos epidemiologinis tyrimas, tiriantis diabetą ir kitas kraujagyslių ligas suaugusiems japonams, vyresniems nei 35 metai. Informacija apie tyrimo dalyvius ir tyrimo metodika buvo aprašyta kitur. 12 Šio tyrimo metu sisteminiai ir oftalmologiniai duomenys buvo gauti nuo 2000 m. Birželio mėn. Iki 2002 m. Birželio mėn. Iš 3676 reikalavimus atitinkančių Funagata bendruomenės gyventojų 743 (20, 2%) sutiko dalyvauti genetinėje tyrimo dalyje. Dalyviai, įtraukti į šį tyrimą, nustatė retesnį priešdiabetinį ir diabetinį nei pašalintų asmenų skaičių (22, 8 ir 30, 7%; P = 0, 003). Tarp kitų demografinių rodiklių, tokių kaip amžius, lytis, rūkymas, kūno masės indeksas ir sistolinis bei diastolinis kraujospūdis, reikšmingų skirtumų tarp įtrauktų ir neįtrauktų dalyvių nebuvo. Iš 743 651 (87, 6 proc.) Turėjo pakaušio nuotraukas, turinčias pakankamai kokybės, kad būtų galima įvertinti tinklainės mikrovaskulinius struktūrinius požymius. Tik 368 (49, 5 proc.) Dalyviai, turintys tinklainės optinio disko nuotraukas, standartiniu kompiuterizuotu metodu tinkamai užfiksavo pakankamą tinklainės kraujagyslių skaičių 0, 5 disko skersmens zonoje nuo optinio disko krašto. 13 Buvo gautas visų tyrimo dalyvių rašytinis sutikimas. Tyrimas buvo atliktas pagal Helsinkio deklaracijos rekomendaciją ir patvirtintas Jamagatos universiteto Medicinos fakulteto, Jamagata, Japonija, Etikos komitete.

Tinklainės mikrovaskulinių pokyčių įvertinimas

Apatinės nuotraukos buvo darytos naudojant nestereoskopinę 45 ° nesmīdinę pamatų kamerą (CR5-NM45, „Canon Inc.“, Tokijas, Japonija; ir „TRC“, „Topcon Inc.“, Tokijas, Japonija); buvo paimtas vienas laukas, esantis tarp makulos ir optinio disko. Australijos Sidnėjaus universiteto Regėjimo tyrimų centre buvo atrinktos tinklainės mikrovaskulinių požymių rūšys, siekiant nustatyti tinklainės mikrovaskulinius požymius. Klasifikavimą atliko apmokytas greideris pagal standartinį protokolą; vaizdų paruošimo ir klasifikavimo protokolų detalės buvo aprašytos anksčiau. 13, 14 Trumpai tariant, tinklainės nuotraukos, padarytos 35 mm plėvele, buvo konvertuotos į skaitmeninius vaizdus naudojant aukštos skyros skaitytuvą (LS2000; Nikon, Tokijas, Japonija). Skaitmeniniai vaizdai buvo sutelkti į optinį diską, o visos kraujagyslės, einančios per visą zoną nuo 0, 5 iki 1 disko skersmens atstumu nuo disko krašto, buvo išmatuotos naudojant vaizdų analizės programinę įrangą (tinklainės analizė, Vizualiųjų mokslų oftalmologijos katedra, Viskonsino universitetas, WI). JAV). Apmokytas greideris atpažino kiekvieną kraujagyslę kaip arteriją ar venulę. Kompiuterio programa išmatuojo ir apskaičiavo vidutinį plotį iš penkių vienodų atstumų kiekviename laive. Vidutinis tinklainės kraujagyslių skersmuo buvo apskaičiuotas naudojant Parr – Hubbard formulę ir apibendrintas kaip centrinis tinklainės arterijos ekvivalentas (CRAE) ir centrinės tinklainės venos ekvivalentas (CRVE), parodantis atitinkamai vidutinį arteriolarinį ir venulinį skersmenis. 15, 16

Tinklainės arteriolarinės sienelės požymiai (židinio arteriolarinis susiaurėjimas, arterioveninių venų plyšimas ir padidėjęs arteriolarinės sienelės refleksas) bei retinopatijos požymiai (mikroaneurizmos, tinklainės kraujavimas ir eksudatas) taip pat buvo klasifikuojami naudojant šviesos dėžės metodą, vadovaujantis tinklainės specialisto (PM) pasirinktomis standartinėmis nuotraukomis. iš standartinių fotografijos rinkinių, sukurtų modifikuotai Airlie House klasifikuotai diabetinei retinopatijai 17 ir Viskonsino su amžiumi susijusiai makulopatijai įvertinti. 18 Visą klasifikavimą atliko apmokytas greideris ir priėmė vyresnysis tyrėjas (JJW) ir tinklainės specialistas (PM). 12

Sisteminių charakteristikų įvertinimas

Kraujo spaudimas buvo matuojamas po 5 min. Poilsio, naudojant gyvsidabrio sfigmomanometrą. Hipertenzijos būklė buvo nustatyta esant sistoliniam kraujospūdžiui 140 mm Hg arba diastoliniam kraujospūdžiui  90 mm Hg, arba jei asmenys anksčiau diagnozavo hipertenziją ir vartojo antihipertenzinius vaistus. Cukrinis diabetas ar cukrinis diabetas buvo apibrėžti kaip nevalgiusio gliukozės kiekio plazmoje 110 mg dl −1 arba 2 val. Po gliukozės  gliukozės  140 mg dl −1 . Rūkymo būklė buvo įvertinta pokalbio metu. Kūno masės indeksas buvo apskaičiuotas kaip svoris (kg), padalytas iš ūgio kvadrato (m).

287 bp Alu intarpo įterpimo / delecijos polimorfizmo įvertinimas AKE geno 16 introne

Genetinė DNR iš periferinio kraujo leukocitų buvo išskirta proteinaze K ir ekstrahuojant fenoliu / chloroformu. 287 bp Alu intarpo įterpimas (I) arba delecija (D) į AKE geno 16 introną buvo nustatytas polimerazės grandininės reakcijos fragmento ilgio polimorfizmo analize. 19 D ir I alelių dažnis buvo atitinkamai 32, 3% ( n = 238) ir 67, 6% ( n = 498). D / D, I / D ir I / I dažnis buvo atitinkamai 9, 2% ( n = 34), 46, 2% ( n = 170) ir 44, 6% ( n = 164). Nustatyta, kad genotipų dažnis yra Hardy – Weinbergo pusiausvyroje.

Statistinė analizė

Duomenų analizė atlikta naudojant statistinės analizės programinę įrangą (Stata 10, StataCorp, TX, JAV ir SPSS 14.0, SPSS Inc., Čikaga, JAV). Trijų genotipų grupių demografinės charakteristikos buvo palygintos naudojant dispersijos analizę. Norint ištirti, ar AKF I / D polimorfizmas buvo susijęs su tinklainės kraujagyslės skersmeniu, buvo naudojama tiesinė regresijos analizė, kurios tinklainės kraujagyslės skersmuo buvo priklausomas kintamasis, pritaikant širdies ir kraujagyslių sistemos rizikos veiksnius, pasirinktus remiantis mūsų ankstesne analize. 12 Buvo tiriamos AKE I / D polimorfizmo ir tinklainės arteriolarinės sienelės požymių / retinopatijos sąsajos, naudojant logistinės regresijos modelius, atsižvelgiant į širdies ir kraujagyslių sistemos rizikos veiksnius. Pateikti nelygūs, pakoreguoti pagal amžių ir lytį santykiai (amžius, lytis, sistolinis kraujospūdis, rūkymo būsena ir kūno masės indeksas). Mes naudojome modelius pagal priedų modelius (I / I vs I / D vs D / D), dominuojančius modelius (I / I vs I / D arba D / D) arba recesyvinius modelius (I / I arba I / D vs D / D ). CRAE modeliai papildomai pritaikyti CRVE ir atvirkščiai. 20 Taip pat išanalizavome, ar sąveika tarp AKF I / D polimorfizmo (D / D vs I / D arba I / I) ir hipertenzijos būklės (hipertenzija vs normotenzija) paveikė tinklainės kraujagyslių diametrus. Toliau ištyrėme, ar ACE I / D polimorfizmas buvo susijęs su sistoliniu ir diastoliniu slėgiu; tiesinė regresija buvo naudojama norint įvertinti vidutinius sistolinio ir diastolinio kraujospūdžio skirtumus pagal AKF I / D polimorfizmą, koreguojant pagal kitus širdies ir kraujagyslių sistemos rizikos veiksnius.

Rezultatai

Demografinės charakteristikos pagal ACE I / D polimorfizmą pateiktos 1 lentelėje. Tarp ACE I / D polimorfizmo grupių reikšmingų demografinių rodiklių skirtumų nebuvo.

Pilno dydžio lentelė

S sistolinio ir diastolinio kraujospūdžio skirtumai dėl AKF I / D polimorfizmų

Vidutinis sistolinis ir diastolinis kraujospūdis buvo didžiausias tiriamųjų, kuriems nustatytas I / I polimorfizmas, atveju, nors jie nebuvo statistiškai reikšmingi (1 lentelė). 2 lentelėje parodyti ryšiai tarp AKF I / D polimorfizmo ir kraujospūdžio būklės. Vidutinis diastolinis slėgis buvo žymiai mažesnis tiriamiesiems, kuriems nustatyta D alelė (D / D arba I / D), palyginti su tiriamųjų, kurių I / I (–2, 50 mm Hg 95% PI: –4, 78 mm Hg, –0, 23 mm Hg), po koregavimo amžiaus, lyties, kūno masės indekso ir rūkymo būklės. Tačiau reikšmingo sistolinio kraujospūdžio skirtumo (1, 43 mm Hg, 95% PI: −4, 82 mm Hg, 7, 68 mm Hg) reikšmingo skirtumo nebuvo ir reikšmingo ryšio tarp hipertenzijos ir AKF I / D polimorfizmų (šansų santykis D / D, palyginti su I / I: 1, 02, 95% PI: 0, 38–73).

Pilno dydžio lentelė

Tinklainės kraujagyslių diametrų skirtumas pagal AKE I / D polimorfizmus

3 lentelėje parodyti ryšiai tarp ACE I / D polimorfizmo ir CRAE. Vidutinis CRAE (± sd) tiriamųjų su D / D, I / D ir I / I polimorfizmu buvo atitinkamai 173, 77 ± 19, 73 μm, 179, 46 ± 20, 54 μm ir 179, 50 ± 20, 39 μm. Pakoregavus CRVE, CRAE buvo žymiai mažesnis tiriamųjų su D / D, palyginti su tiriamųjų, kurių I / I, rodikliu −6, 69 μm (95% pasikliautinasis intervalas (PI) β koeficientui: –128, 88 μm, –0, 51 μm). Tai išliko reikšminga atsižvelgiant į amžių ir lytį (−6, 60 μm, 95% PI: −12, 78 μm, −0, 42 μm) ir daugiafunkcinį koregavimą (−6, 86 μm, 95% PI: −13, 58 μm, −0, 13 μm). Panašios išvados gautos palyginus tiriamuosius su D / D su pacientais, kuriems nustatytas I alelis (I / D ir I / I), pritaikius CRVE, amžiaus ir lyties ar kelis kintamuosius (3 lentelė). Tarp tiriamųjų su I / I ir I / D polimorfizmu ar tarp tiriamųjų su I / I ir D alelių (I / D ir D / D polimorfizmai) reikšmingų vidutinių CRAE skirtumų nebuvo (3 lentelė).

Pilno dydžio lentelė

3 lentelėje parodyta CRVE pagal AKE I / D polimorfizmą. Tiriamųjų su D / D, I / D ir I / I polimorfizmais vidutinis CRVE buvo 217, 37 ± 20, 07 μm, 216, 12 ± 20, 37 μm ir 215, 61 ± 21, 52 μm, atitinkamai vidutinis CRVE nebuvo reikšmingai didesnis tiriamųjų su D / D, palyginti su kad tiriamiesiems su I / I arba I / D.

Pakoregavus CRVE, hipertenzija sergančių asmenų CRAE buvo žymiai mažesnis nei tų, kuriems normatyvumas buvo –3, 63 μm (95% PI; −7, 11 μm, −0, 14 μm). Tačiau koregavus CRVE, D / D polimorfizmo ir hipertenzijos sąveika nebuvo reikšmingai susijusi (–8, 71 μm, 95% PI; −20, 76 μm, 3, 34 μm).

Tinklainės arteriolarinės sienelės požymių / retinopatijos ir AKF I / D polimorfizmo asociacija

Nebuvo jokio reikšmingo ryšio tarp židininių tinklainės arteriolarinės sienelės požymių (židinio arteriolarinio susiaurėjimo, arterioveninio nikelio ir padidėjusio arteriolarinės sienos reflekso) ar retinopatijos bei ACE I / D polimorfizmų (duomenys nepateikti).

Diskusija

Šiame suaugusiųjų japonų populiacijos tyrime pranešta apie ryšį tarp AKF I / D polimorfizmo ir tinklainės arteriolarinio susiaurėjimo - subklinikinio struktūrinio mikrovaskulinio ženklo, susijusio su lėtine hipertenzija. Mes nustatėme, kad tinklainės arteriolar skersmuo buvo mažesnis pacientams, sergantiems D / D, nei tiems, kuriems buvo I alelė, pritaikius sistoliniam kraujospūdžiui ir kitiems širdies ir kraujagyslių sistemos rizikos veiksniams. Mes taip pat nustatėme, kad diastolinis kraujospūdis buvo žymiai mažesnis tiriamiesiems, sergantiems D alelio polimorfizmu, palyginti su I / I polimorfizmu, tačiau sistolinis kraujospūdis nesiskyrė ir hipertonija nebuvo susijusi su ACE I / D polimorfizmu.

Tinklainės arteriolarinis susiaurėjimas yra struktūrinis mikrovaskulinis ženklas, susijęs su lėtine hipertenzija; 1 parodyta, kad jis gali numatyti 2 insulto ir koronarinės širdies ligos dažnį. 3 Kita vertus, kiti tyrimai rodo, kad tinklainės arteriola susiaurėjimas gali būti hipertenzijos priešakis ir dalyvauti pačios hipertenzijos patogenezėje. Jei tinklainės arteriola susiaurėjimas yra susijęs su genetine dispozicija, pavyzdžiui, AKF I / D polimorfizmu, kurį mes ištyrėme įvertindami tinklainės kraujagyslių diametrus, mes galėsime stratifikuoti tuos, kurie yra pažeidžiami besivystančiai hipertenzijai ar tolimesnėms širdies ir kraujagyslių ligoms. Bebrų užtvankos akių tyrimas parodė, kad genetiniai faktoriai paveikė tinklainės kraujagyslių skersmenis atliekant viso genomo jungties analizę. 4 Tinklainės ar tinklainės kraujagyslių skersmens regionuose ar šalia jų buvo genai, susiję su endotelio funkcija, kraujagysliųgeneze, hipertenzija ir koronarine širdies liga. 4 Tačiau iki šiol nebuvo nustatyta tikslių genų, susijusių su tinklainės kraujagyslių skersmeniu.

RAS ir endotelio ląstelės yra glaudžiai susijusios su ateroskleroze. 5 Yra žinoma, kad akyje egzistuoja vietinė RAS, o tinklainės kraujagyslių endotelio ląstelės gali ekspresuoti 1 tipo angiotenzino receptorius. Ankstesnės streptozocino sukeltų žiurkių, sergančių cukriniu diabetu, tyrimų eksperimentinės ataskaitos atskleidė, kad RAS slopinimas palengvina endotelio disfunkciją. Tinklainės kraujagyslių diametras taip pat buvo susijęs su endotelio disfunkcija. Tyrimai parodė tinklainės arteriolarizės susiaurėjimą su von Willebrando ir VIII faktoriais, kurie yra sisteminiai endotelio disfunkcijos žymenys. Todėl mūsų išvados, kad D / D polimorfizmas yra susijęs su siauresniais tinklainės arteriolar skersmenimis, gali būti paaiškintos RAS aktyvavimu tinklainės kraujagyslėse.

Mūsų tyrimas rodo tiek AKF I / D polimorfizmą, tiek hipertenzijos paveiktus tinklainės arteriolarų skersmenis. Tačiau mes negalėjome patvirtinti, ar egzistuoja sąveika tarp D / D polimorfizmo ir hipertenzijos, darančios įtaką tinklainės arterijų skersmeniui. Kadangi šiame tyrime buvo tik 13 tiriamųjų (38, 2%), sergančių D / D polimorfizmu ir sergančių hipertenzija, statistinė galia gali būti silpna įrodyti šį ryšį.

Vyresnėje Japonijos populiacijoje I alelis yra susijęs su esmine hipertenzija. 24 Priešingai, ACE I / D polimorfizmo D aleliai buvo siejami su ateroskleroze. Tinklainės arteriolarinis susiaurėjimas, atspindintis vidinį sustorėjimą, medialinę hiperplaziją ir tinklainės arterijų hilalizaciją bei sklerozę, taip pat buvo susijęs su ateroskleroze. 25 Mūsų išvados, kad ACE I / D polimorfizmas yra susijęs su tinklainės arteriola susiaurėjimu, taip pat gali būti paaiškintos jo ryšiu su ateroskleroziniais procesais.

Reikėtų paminėti šio tyrimo apribojimus ir galimus šališkumus. Pirmiausia į šią genetinę analizę buvo įtraukti tik 20, 2% visų reikalavimus atitinkančių asmenų. Žemas genetinės analizės dalyvių skaičius gali turėti įtakos statistinei galiai įrodyti asociacijas. Be to, tik 49, 5% šio pogrupio nuotraukos buvo pakaušio nuotraukos, kurių kokybė buvo pakankama kompiuteriniam tinklainės kraujagyslių matavimui. Taigi nežinomi atrankos paklaida galėjo pakeisti šiuos rezultatus. Antra, mes neturėjome išsamios vaistų istorijos, įskaitant antihipertenzinių vaistų vartojimą. Dabartinis AKF inhibitorių vartojimas kraujospūdžiui mažinti galėjo turėti įtakos mūsų išvadoms apie ryšį tarp AKF I / D polimorfizmo ir tinklainės kraujagyslių kalibro. Be to, šiame tyrime mes negalėjome išmatuoti AKF lygio plazmoje.

Apibendrinant mes nustatėme, kad tiriamieji, kuriems nustatyta AKM I / D polimorfizmo D / D, turėjo reikšmingą tinklainės arteriolarinio susiaurėjimą, subklinikinį lėtinės hipertenzijos žymeklį šioje suaugusių Japonijos populiacijoje. Šis ryšys buvo stipresnis asmenims, kuriems anksčiau buvo hipertenzija. Mūsų išvados rodo, kad ACE I / D polimorfizmas gali turėti įtakos mikrovaskuliacijai ir taip prisidėti prie genetinio hipertenzijos vystymosi jautrumo. Be abejo, reikia atlikti papildomus tyrimus, kad patvirtintume šią išvadą iš kitų populiacijos mėginių.

Image

Interesų konfliktas

Autoriai teigia, kad interesų konflikto nėra