Ген CYP2E1, строение и локализация

Изучена ассоциация полиморфизмов гена цитохрома P450 2E1 (CYP2E1) с риском развития гипертонической болезни в зависимости от характера употребления алкоголя у неродственных индивидов русской популяции (пациентов с гипертонической болезнью и здоровых добровольцев). Установлены статистически значимые ассоциации аллеля –1293C (ОШ=5.04, 95% ДИ=1.23-20.70, p=0.03) и генотипа –1293GC (ОШ=5.36, 95% ДИ=1.28-22.50, p=0.03) с повышенным риском развития гипертонической болезни у мужчин. Стратифицированный анализ в зависимости от характера употребления алкоголя показал, что у мужчин, злоупотребляющих алкоголем, аллель –1293C (ОШ=6.82, 95% ДИ=1.12-41.70, p=0.04) и генотип –1293GC (ОШ=7.61, 95% ДИ=1.2-48.4, p=0.03) увеличивали риск развития гипертонической болезни. Представленные результаты могут свидетельствовать о том, что при избыточном употреблении алкоголя у носителей аллеля –1293C гена CYP2E1 вследствие повышенной индукции цитохрома генерируются высокореактивные продукты свободнорадикального окисления, приводя к окислительному стрессу и эндотелиальной дисфункции, которые составляют патогенетическую основу формирования гипертонической болезни.. С точки зрения медицинской генетики, ГБ представляет собой мультифакториальное заболевание, возникающее у людей с наследственной предрасположенностью при участии различных факторов внешней среды. Одним из ведущих факторов риска развития ГБ является злоупотребление алкоголем. Ферментом, участвующим в метаболизме этанола, является цитохром Р450 2Е1 (CYP2E1)[22,32,31,33]. Индукция данного фермента происходит при приеме алкоголя и представляет собой главный механизм, посредством которого этанол вызывает окислительный стресс

Стратифицированный по полу анализ позволил выявить статистически значимые ассоциации аллеля -1293С (ОШ=5.04, 95% ДИ=1.23-20.70, р=0.03) и генотипа -1293GC (ОШ=5.36, 95% ДИ=1.28-22.50, р=0.03) с повышенным риском развития ГБ только у мужчин (таблица 5).

Учитывая участие фермента CYP2E1 в метаболизме этанола, представлялось важным оценить зависимость ассоциации промоторного полимор­физма -1293G>C с риском развития ГБ от характе­ра потребления алкоголя у мужчин. Был проведен стратифицированный анализ ассоциации данного полиморфизма раздельно в группах мужчин, злоупотребляющих крепкими спиртными напитками (Л/=68: 28 больных ГБ и 40 здоровых), и мужчин с низким или умеренным уровнем. [16,14,17]

Таблица 1.3.1.1 - Распределение частот аллелей и генотиповполиморфных вариантов генаCYP2E1 в группах людей страдающих алкоголизмом и здоровых добровольцев ( Л/=45: 30 больных ГБ и 15 здоровых).

Таблица 1.3.1.2 - Распределение частот аллелей и генотипов полиморфных вариантов гена CYP2E1 в группах по полу потребления алкоголя (Л/=45: 30 больных ГБ и 15 здоровых)

Установлено, что у мужчин с низким или умеренным уровнем потребления алкоголя (2 раза в неделю и менее) аллель -1293С (ОШ=1.20, 95% ДИ=0.17- 8.53, р=0.86) и генотип -1293GC (ОШ=1.23, 95% ДИ^О. 16-9.24, р=0.85) не ассоциировались с риском развития ГБ. Напротив, у мужчин, злоупотребляющих алкоголем, аллель -1293С (ОШ=6.82, 95% ДИ=1.12-41.70, р=0.04) и генотип -1293GC (ОШ=7.61, 95% ДИ=1.2-48.4, р=0.03) в значительной степени увеличивали риск развития ГБ.

По-видимому, при хроническом употреблении алкоголя у носителей аллеля -1293С гена CYP2E1 вследствие повышен­ной индукции цитохрома избыточно генерируются высокореактивные продукты свободнорадикально­го окисления, приводя к окислительному стрессу и эндотелиальной дисфункции, которые составляют патогенетическую основу формирования ГБ.[22,23,18]

Полиморфизм гена семейства CYP2E1, обусловливает индивидуальную пере­носимость алкоголя и риск развития АБП. Проведен сравнительный анализ час­тот полиморфных вариантов этого гена у больных АБП (п=126) и в контрольной группе здоровых лиц (п=120). В результате проведенного исследования выявлено достоверное увеличение частотывстречаемости гетерозиготного генотипа гена CYP2E1 (OR=7,37) у больных АБП в сравнении с контролем. Изменение среди больных АБП частоты полиморфных вариантов данных генов указы­вает на их возможную диагностическую и прогностическую значимость, поскольку они задействованы в патогенезе заболевания. Длительное злоупотребление алкоголем стимулирует продукцию цитохрома Р-450 (CYP2E1), обеспечивая более быструю элиминацию этанола у больных алкоголизмом. Эти нарушения функции МЭОС, наряду с повышенной выработкой ацетальдегида, способствуют снижению обезвреживающей функции печени по отношению к экзогенным токсинам и этанола в том числе [2, 3, 5, 14, 17].

Индивидуальная переносимость алкоголя и риск ущерба здоровью в значительной мере зависят от степени активности этих ферментов, которая запрограммирована генетически. Предполагается, что полиморфные варианты гена CYP2E1 определяют индивидуальные и популяционные различия в чувствительности (толерантности) к алкоголю.

Известно, что длительное употребление алкоголя сти­мулирует продукцию цитохромов Р-450, в частности CYP2E1, избирательно локализованного в гепатоцитах. Активация МЭОС, приводящая к ускорению элиминации этанола у больных алкоголизмом, формирует большое ко­личество его токсических метаболитов, вызывающих окислительный стресс и повреждение печени. У лиц, злоупотребляющих алкоголем, основное значение в метаболизме этанола имеет именно этот путь [3, 5, 7, 9, 17]. Необходимо помнить о том, что цитохром Р-450- зависимая МЭОС, наряду с метаболизмом алкоголя, участвует в детоксикации лекарственных препаратов (например, ацетаминофена, нитрозаминов). Поэтому фармакотерапия алкоголизма и повреждений печени при индукции ферментов системы цитохрома Р-450 приводит к дополнительному повреждению печени активными метаболитами лекарственных препаратов [1, 3, 5].

В результате молекулярно-генетического анализа гена CYP2E1 у больных АБП установлено, что гомозиготные носители мутации не встречались ни среди больных, ни в контроле (табл.6). Необходимо отметить, что частота гетерозиготного по мутации генотипа (С1С2) оказалась выше среди больных АБП (11,12%), чем в группе здоровых мужчин (1,67%). Статистический анализ с использованием критерия ² выявил существенные различия по распределению частот генотипов между обследованными группами (² = 7,52; Р<0,05). Характерное увеличение частоты гетерозиготных носителей мутации среди больных указывает на возможную прогностическую значимость данного параметра (OR = 7,37)[19,21,48].

Индукция МЭОС, наряду с повышенной выработкой ацетальдегида, способствует дополнительному повреждающему действию на печень [5, 7, 9, 13]. Результаты исследования, показавшие достоверное увеличение частоты гетерозиготных носителей мутации С1С2 гена CYP2E1 среди больных АБП, указывают на прогностическую значимость данного параметра (² = 7,52; Р<0,01; OR = 7,37) в развитии поражения печени при злоупотреблении алкоголем.

Результаты анализа комбинации генотипов полиморфных локусов гена CYP2E1 у лиц с АБП и в контроле представлены в табл.6. У лиц с данной комбинацией генотипов риск развития АБП повышен почти в 7 раз. [34,42,41]

Таблица 1.3.1.3 Распределение частот аллелей гена CYP2E1 у людей больных АПБ и злоупотребляющих алкоголем и здоровых добровольцев

Примечание п — объем выборки; р — уровень значимости различий по частотам генотипов и аллелей (комбинаций генотипов); OR — показатель отношения шансов; ДI/IOR — 95%-ный доверительный интервал показателя OR