medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2018.01.9-13medgen-376Research ArticleНАУЧНЫЕ ОБЗОРЫREVIEWПолиморфизм митохондриальной ДНК и заболевания сердечно-сосудистого континуумаMitochondrial DNA polymorphism and cardiovascular continuum diseasesГолубенкоМ. В.GolubenkoM. V.maria.golubenko@medgenetics.ruСалаховР. Р.SalakhovR. R.noemail@neicon.ruШумаковаТ. В.ShumakovaT. V.noemail@neicon.ruБуйкинС. В.BuikinS. V.noemail@neicon.ruМакееваО. А.MakeevaO. A.noemail@neicon.ruНазаренкоМ. С.NazarenkoM. S.noemail@neicon.ruПузыревВ. П.PuzyrevV. P.noemail@neicon.ruНаучно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences; Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular diseasesRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular diseasesRussian FederationНаучно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАНРоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет»РоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences; Siberian State Medical UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет»РоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences; Siberian State Medical UniversityRussian Federation201826032018171913Copyright © Голубенко М.В., Салахов Р.Р., Шумакова Т.В., Буйкин С.В., Макеева О.А., Назаренко М.С., Пузырев В.П., 20182018Голубенко М.В., Салахов Р.Р., Шумакова Т.В., Буйкин С.В., Макеева О.А., Назаренко М.С., Пузырев В.П.Golubenko M.V., Salakhov R.R., Shumakova T.V., Buikin S.V., Makeeva O.A., Nazarenko M.S., Puzyrev V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/376

Митохондриальный геном кодирует жизненно важные белки субъединиц дыхательной цепи и характеризуется высоким уровнем полиморфизма в популяциях человека. Однако работы по поиску генов предрасположенности к многофакторным заболеваниям, в том числе сердечно-сосудистым, часто ограничиваются анализом ядерного генома. В то же время показано, что отдельные генотипы мтДНК могут отличаться более высокой или низкой эффективностью окислительного фосфорилирования. Выявлены ассоциации популяционного полиморфизма мтДНК с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Согласно результатам наших исследований, а также опубликованных другими авторами результатам ассоциативных и функциональных исследований, можно говорить о том, что эффект полиморфизма мтДНК проявляется чаще не в предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям в целом, а в риске развития осложнений и коморбидных фенотипов в пределах синтропии сердечно-сосудистого континуума.

Mitochondrial genome, encoding respiratory chain subunits, is characterized by high polymorphism level in human populations. In most studies for susceptibility genes for common diseases, including cardiovascular diseases, the analysis is limited to the nuclear genome. It was shown that particular mtDNA genotypes may differ by oxidative phosphorylation efficiency. Some associations of mtDNA polymorphisms with cardiovascular diseases have been found. According to our results and published data, we suggest that mtDNA effect on cardiovascular system does not manifest in predisposition to cardiovascular diseases themselves but rather in risk of complications and comorbidities in the cardiovascular continuum.

митохондриальная ДНК (мтДНК)полиморфизмсердечно-сосудистый континуумmitochondrial DNA (mtDNA)polymorphismcardiovascular continuumReferencesDzau VJ, Antman EM, Black HR, et al. The cardiovascular disease continuum validated: clinical evidence of improved patient outcomes: part II: Clinical trial evidence (acute coronary syndromes through renal disease) and future directions. Circulation. 2006;114(25):2871-2891.Dzau VJ, Antman EM, Black HR, et al. The cardiovascular disease continuum validated: clinical evidence of improved patient outcomes: part II: Clinical trial evidence (acute coronary syndromes through renal disease) and future directions. Circulation. 2006;114(25):2871-2891.Wellcome Trust Case Control Consortium. Genome-wide association study of 14,000 cases of seven common diseases and 3,000 shared controls. Nature. 2007;447(7145):661-678.Wellcome Trust Case Control Consortium. Genome-wide association study of 14,000 cases of seven common diseases and 3,000 shared controls. Nature. 2007;447(7145):661-678.Manolio TA, Collins FS, Cox NJ et al. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009; 461(7265):747-753.Manolio TA, Collins FS, Cox NJ et al. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009; 461(7265):747-753.Wallace DC. Bioenergetics in human evolution and disease: implications for the origins of biological complexity and the missing genetic variation of common diseases. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2013;368(1622):20120267.Wallace DC. Bioenergetics in human evolution and disease: implications for the origins of biological complexity and the missing genetic variation of common diseases. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2013;368(1622):20120267.Pesole G, Allen JF, Lane N, et al. The neglected genome. EMBO Reports. 2012;13(6):473-474.Pesole G, Allen JF, Lane N, et al. The neglected genome. EMBO Reports. 2012;13(6):473-474.Poulton J, Luan J, Macaulay V, Hennings S, Mitchell J, Wareham NJ. Type 2 diabetes is associated with a common mitochondrial variant: evidence from a population-based case-control study. Hum Mol Genet. 2002;11(13):1581-1583.Poulton J, Luan J, Macaulay V, Hennings S, Mitchell J, Wareham NJ. Type 2 diabetes is associated with a common mitochondrial variant: evidence from a population-based case-control study. Hum Mol Genet. 2002;11(13):1581-1583.Saxena R, de Bakker PI, Singer K, et al. Comprehensive association testing of common mitochondrial DNA variation in metabolic disease. Am J Hum Genet. 2006;79(1):54-61.Saxena R, de Bakker PI, Singer K, et al. Comprehensive association testing of common mitochondrial DNA variation in metabolic disease. Am J Hum Genet. 2006;79(1):54-61.Жейкова ТВ. Генетическая основа регуляции окислительного стресса: связь с продолжительностью жизни и ишемической болезнью сердца. Автореф. Дисс. на сосикание ученой степени канд. мед. наук. Томск, 2013. 24 с.Жейкова ТВ. Генетическая основа регуляции окислительного стресса: связь с продолжительностью жизни и ишемической болезнью сердца. Автореф. Дисс. на сосикание ученой степени канд. мед. наук. Томск, 2013. 24 с.Голубенко МВ, Салахов РР, Макеева ОА, и др. Ассоциации полиморфизма митохондриальной ДНК с инфарктом миокарда и прогностически значимыми признаками атеросклероза. Молекулярная биология. 2015; 49 (6):968-976.Голубенко МВ, Салахов РР, Макеева ОА, и др. Ассоциации полиморфизма митохондриальной ДНК с инфарктом миокарда и прогностически значимыми признаками атеросклероза. Молекулярная биология. 2015; 49 (6):968-976.Буйкин СВ, Голубенко МВ, Пузырев ВП. Участие «митохондриальных генов» в формировании гипертрофии левого желудочка при артериальной гипертонии. Молекулярная биология. 2010; 44(1):28-32.Буйкин СВ, Голубенко МВ, Пузырев ВП. Участие «митохондриальных генов» в формировании гипертрофии левого желудочка при артериальной гипертонии. Молекулярная биология. 2010; 44(1):28-32.Салахов РР, Макеева ОА, Кашталап ВВ, Барбараш ОЛ, Голубенко МВ. Ассоциации полиморфизма митохондриального генома с количественными признаками при инфаркте миокарда и сахарном диабете. Медицинская генетика. 2015; 14(10):21-24.Салахов РР, Макеева ОА, Кашталап ВВ, Барбараш ОЛ, Голубенко МВ. Ассоциации полиморфизма митохондриального генома с количественными признаками при инфаркте миокарда и сахарном диабете. Медицинская генетика. 2015; 14(10):21-24.Фрейдин МБ, Пузырев ВП, Салюков ВБ, Голубенко МВ. Связь полиморфизма некодирующих областей митохондриального генома человека с изменчивостью уровня артериального давления и величин интервальных оценок ЭКГ. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1999; 127(1):82-84.Фрейдин МБ, Пузырев ВП, Салюков ВБ, Голубенко МВ. Связь полиморфизма некодирующих областей митохондриального генома человека с изменчивостью уровня артериального давления и величин интервальных оценок ЭКГ. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1999; 127(1):82-84.Буйкин СВ, Голубенко МВ, Пузырев ВП. Полиморфизм регуляторного района мтДНК и функционирование сердечно-сосудистой системы у тувинцев. Сибирский консилиум. 2006; 49(2):48-53.Буйкин СВ, Голубенко МВ, Пузырев ВП. Полиморфизм регуляторного района мтДНК и функционирование сердечно-сосудистой системы у тувинцев. Сибирский консилиум. 2006; 49(2):48-53.Буйкин СВ. Анализ ассоциаций полиморфных вариантов митохондриального генома и гена митохондриальной гамма ДНК-полимеразы с фенотипами сердечно-сосудистой системы. Автореф. дисс. канд. мед. наук. Томск, 2006. 22 с.Буйкин СВ. Анализ ассоциаций полиморфных вариантов митохондриального генома и гена митохондриальной гамма ДНК-полимеразы с фенотипами сердечно-сосудистой системы. Автореф. дисс. канд. мед. наук. Томск, 2006. 22 с.Мазунин ИО, Володько НВ, Стариковская ЕБ, Сукерник РИ. Митохондриальный геном и митохондриальные заболевания человека. Молекулярная биология. 2010; 44 (5):755-772.Мазунин ИО, Володько НВ, Стариковская ЕБ, Сукерник РИ. Митохондриальный геном и митохондриальные заболевания человека. Молекулярная биология. 2010; 44 (5):755-772.Stocchi L, Polidori E, Potenza L, et al. Mutational analysis of mitochondrial DNA in Brugada syndrome. Cardiovascular Pathology. 2016; 25:47-54.Stocchi L, Polidori E, Potenza L, et al. Mutational analysis of mitochondrial DNA in Brugada syndrome. Cardiovascular Pathology. 2016; 25:47-54.Kenney MC, Chwa M, Atilano S, et al. Inherited mitochondrial DNA variants can affect complement, inflammation and apoptosis pathways: insights into mitochondrial-nuclear interactions. Human Molecular Genetics. 2014;23(13):3537-3551.Kenney MC, Chwa M, Atilano S, et al. Inherited mitochondrial DNA variants can affect complement, inflammation and apoptosis pathways: insights into mitochondrial-nuclear interactions. Human Molecular Genetics. 2014;23(13):3537-3551.Kenney MC, Chwa M, Atilano SR, et al. Molecular and bioenergetic differences between cells with African versus European inherited mitochondrial DNA haplogroups: implications for population susceptibility to diseases. Biochim Biophys Acta. 2014;1842(2):208-219.Kenney MC, Chwa M, Atilano SR, et al. Molecular and bioenergetic differences between cells with African versus European inherited mitochondrial DNA haplogroups: implications for population susceptibility to diseases. Biochim Biophys Acta. 2014;1842(2):208-219.Mueller EE, Brunner SM, Mayr JA, Stanger O, Sperl W, Kofler B. Functional differences between mitochondrial haplogroup T and haplogroup H in HEK293 cybrid cells. PLoS One. 2012;7(12):e52367.Mueller EE, Brunner SM, Mayr JA, Stanger O, Sperl W, Kofler B. Functional differences between mitochondrial haplogroup T and haplogroup H in HEK293 cybrid cells. PLoS One. 2012;7(12):e52367.Malik D, Hsu T, Falatoonzadeh P, et al. Human retinal transmitochondrial cybrids with J or H mtDNA haplogroups respond differently to ultraviolet radiation: implications for retinal diseases. PLoS One. 2014;9(2):e99003.Malik D, Hsu T, Falatoonzadeh P, et al. Human retinal transmitochondrial cybrids with J or H mtDNA haplogroups respond differently to ultraviolet radiation: implications for retinal diseases. PLoS One. 2014;9(2):e99003.Ruiz-Pesini E, Lapena AC, Diez-Sanchez C, et al. Human mtDNA haplogroups associated with high or reduced spermatozoa motility. Am J Hum Genet. 2000;67(3):682-696.Ruiz-Pesini E, Lapena AC, Diez-Sanchez C, et al. Human mtDNA haplogroups associated with high or reduced spermatozoa motility. Am J Hum Genet. 2000;67(3):682-696.Castro MG, Huerta C, Reguero JR, et al. Mitochondrial DNA haplogroups in Spanish patients with hypertrophic cardiomyopathy. Int J Cardiol. 2006;112(2):202-206.Castro MG, Huerta C, Reguero JR, et al. Mitochondrial DNA haplogroups in Spanish patients with hypertrophic cardiomyopathy. Int J Cardiol. 2006;112(2):202-206.Park KS, Chan JC, Chuang LM, et al. Study Group of Molecular Diabetology in Asia. 2008. A mitochondrial DNA variant at position 16189 is associated with type 2 diabetes mellitus in Asians. Diabetologia. 2008;51:602-608.Park KS, Chan JC, Chuang LM, et al. Study Group of Molecular Diabetology in Asia. 2008. A mitochondrial DNA variant at position 16189 is associated with type 2 diabetes mellitus in Asians. Diabetologia. 2008;51:602-608.Dunham-Snary KJ, Ballinger SW. Mitochondrial-nuclear DNA mismatch matters. Science. 2015;349:1449-1450.Dunham-Snary KJ, Ballinger SW. Mitochondrial-nuclear DNA mismatch matters. Science. 2015;349:1449-1450.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.