Эндотелиальная синтаза оксида азота (NOS3). Выявление мутации T(-786)C (регуляторная область гена)

Маркер связан с изменением продукции оксида азота (NO). Исследуется для выявления генетической предрасположенности к спазму коронарных артерий.

Метод исследования

Полимеразная цепная реакция в режиме реального времени.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, буккальный (щечный) эпителий.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

Название гена - NOS3

OMIM +163729

Локализация гена на хромосоме - 7q36.1

Функция гена

Ген NOS3 кодирует белок – эндотелиальную синтазу азота 3-го типа.

Генетический маркер T(-786)C

Участок в регуляторной области ДНК гена NOS3, в котором происходит замена тимина (T) на цитозин (С) в позиции -786, называется генетическим маркером T(-786)C.

Возможные генотипы

• Т/Т
• Т/С
• С/С

Встречаемость в популяции

Встречаемость С-аллеля в европейской популяции составляет примерно 35  %.

Ассоциация маркера с заболеваниями

• Спазм коронарных артерий

Общая информация об исследовании

В условиях современной жизни сердечно-сосудистая система оказывается сильно подвержена стрессу, что приводит к сбоям в ее работе. Сердечной мышце становится все труднее снабжать организм кровью, и в результате возникает сердечно-сосудистая недостаточность – часто встречаемое осложнение всех заболеваний сердца и сосудов. Обычно ее причинами становятся ишемическая болезнь сердца, инфаркты, повышенное артериальное давление.

Артериальное давление регулируется различными механизмами. К артериальной гипертензии, наряду с другими факторами, может приводить нарушение его сосудистой регуляции, ассоциированное со сниженным содержанием оксида азота в крови.

Оксид азота известен как сильный эндогенный агент, вызывающий расслабление гладкой мускулатуры в стенках кровеносных сосудов, повышающий проницаемость эндотелия и подавляющий прилипание (адгезию) тромбоцитов к стенке сосуда. Снижение его активности вызывает сужение просвета артерий (вазоконстрикцию), в результате которой повышается артериальное давление и увеличивается вероятность тромбозов. Он также участвует в стимуляции нейронов, в передаче нейронами импульсов, в регуляции деятельности желудочно-кишечного тракта и органов дыхательной и мочеполовой систем, в формировании обонятельной памяти, синаптических связях (передаче нервного импульса) и в ангиогенезе (образовании новых кровеносных сосудов).

Оксид азота (NO) синтезируется из L-аргинина ферментом – синтазой оксида азота (СОА) с образованием конечного продукта L-цитруллина. NOочень нестабилен, полупериод жизни молекулы составляет не более нескольких секунд, в кровяном русле он инактивируется гемоглобином или кислородом с образованием нитрита и нитрата.

Существует три изофермента синтазы оксида азота: I, II, III типа. По физиологическим свойствам СОА подразделяются на 2 группы:

• конститутивные (нейрональная (I тип) и эндотелиальная (III тип), постоянно работающие в различных тканях и типах клеток (в основном в сосудах, нервной ткани и тромбоцитах);
• индуцибельные (II тип), которые начинают синтезировать NO в ответ на воспалительную реакцию.

Эндотелиальная СОА кодируется геном NOS3 и представляет собой фермент клеток эндотелиоцитов и кардиомиоцитов, синтезирующий оксид азота в ответ на нейрогуморальное воздействие. Ген NOS3 экспрессируется постоянно, но при физической нагрузке, стрессе, хронической гипоксии уровень СОА повышается.

На характер работы гена может влиять замена азотистого основания тимина (T) на цитозин (С) в регуляторной области последовательности ДНК гена NOS3. Участок, в котором она происходит, называется генетическим маркером T(-786)C. В результате такого замещения существенно понижается экспрессия гена.

Исследования показали ассоциацию наличия в организме С-аллеля с предрасположенностью к спазму коронарных артерий. Особенно это актуально в условиях современной жизни, когда сердечно-сосудистая система человека постоянно подвергается разнообразным стрессам. А на фоне генетической предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям (наличие в генотипе аллеля С гена NOS3) вероятность патологий возрастает.

Исследование данного генетического маркера поможет выявить предрасположенность к повышению тонуса артерий, в том числе коронарных, и вовремя начать профилактику. Тест особенно важен при частых стрессовых ситуациях, длительном стаже курения, а также выявленных заболеваниях сердечно-сосудистой системы у ближайших родственников.

Интерпретация результатов

Оценка генотипа по маркеру:

• Т/Т –  генотип, не ассоциированный со спазмом коронарных артерий;
• Т/С, С/С –  генотипы, ассоциированные со спазмом коронарных артерий.

Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Диагностическая значимость

Поскольку данный ген может иметь несколько вариантов, рекомендуется также оценивать его работу по маркеру:

• Эндотелиальная синтаза оксида азота (NOS3). Выявление мутации G894T (Glu298Asp)

 

Исследование рекомендуется проводить в комплексах:

• Генетический риск развития гипертонии
• Предрасположенность к сердечно-сосудистой недостаточности

Важные замечания

Для данного маркера не существует понятия "норма" и "патология", т. к. исследуется полиморфизм гена.

Литература

• Nakayama, M., Yasue, H., Yoshimura, M., Shimasaki, Y., Kugiyama, K., Ogawa, H., Motoyama, T., Saito, Y., Ogawa, Y., Miyamoto, Y., Nakao, K. T(-786)-C mutation in the 5-prime-flanking region of the endothelial nitric oxide synthase gene is associated with coronary spasm. Circulation 99: 2864-2870, 1999. [PMID: 10359729]