Полиморфизм митохондриальной ДНК и заболевания сердечно-сосудистого континуума

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.

митохондриальная ДНК (мтДНК), полиморфизм, сердечно-сосудистый континуум, mitochondrial DNA (mtDNA), polymorphism, cardiovascular continuum

1. 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.

2. 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.

3. Manolio TA, Collins FS, Cox NJ et al. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009; 461(7265):747-753.

4. 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.

5. Pesole G, Allen JF, Lane N, et al. The neglected genome. EMBO Reports. 2012;13(6):473-474.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Буйкин СВ, Голубенко МВ, Пузырев ВП. Участие «митохондриальных генов» в формировании гипертрофии левого желудочка при артериальной гипертонии. Молекулярная биология. 2010; 44(1):28-32.

11. 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.

12. 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.

13. Буйкин СВ, Голубенко МВ, Пузырев ВП. Полиморфизм регуляторного района мтДНК и функционирование сердечно-сосудистой системы у тувинцев. Сибирский консилиум. 2006; 49(2):48-53.

14. 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.

15. Мазунин ИО, Володько НВ, Стариковская ЕБ, Сукерник РИ. Митохондриальный геном и митохондриальные заболевания человека. Молекулярная биология. 2010; 44 (5):755-772.

16. Stocchi L, Polidori E, Potenza L, et al. Mutational analysis of mitochondrial DNA in Brugada syndrome. Cardiovascular Pathology. 2016; 25:47-54.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. Dunham-Snary KJ, Ballinger SW. Mitochondrial-nuclear DNA mismatch matters. Science. 2015;349:1449-1450.