Генетические и функциональные особенности митохондрий лейкоцитов периферической крови пациентов при ишемической болезни сердца с высоким риском внезапной сердечной смерти

Abstract

Цель. Оценить взаимосвязь дыхательной активности митохондрий лейкоцитов периферической крови с полиморфизмом митохондриальной ДНК (мтДНК) у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) в зависимости от наличия риска развития внезапной сердечной смерти (ВСС). Материалы и методы. Были сформированы две группы пациентов: основная группа - пациенты с ИБС и высоким риском ВСС (n = 107), группа сравнения - пациенты со стабильным течением ИБС без риска ВСС (n = 50). Пациентам определяли гаплогруппу, носительство полиморфизмов A2706G, G3010A и G9055A мтДНК методами высокопроизводительного секвенирования. Оценивали дыхательную активность изолированных митохондрий из лейкоцитов периферической крови амперометрическим методом при использовании NAD- и FAD-зависимых субстратов окисления. Результаты. В обеих исследованных группах гаплогруппы H, U, J являлись превалирующими (74,5 и 92,5% для основной группы и группы сравнения соответственно). В основной группе минорных гаплогрупп было больше, чем в группе сравнения. Частоты встречаемости полиморфизмов A2706G, G3010A, G9055A не имели значимых межгрупповых различий. В основной группе носительство замены A2706G ассоциируется со снижением коэффициента дыхательного контроля (ДК) при FAD-зависимом дыхании (р = 0,05), а в группе сравнения - со снижением скорости потребления кислорода (СПК) в метаболическом состоянии V4 при NADи FAD-зависимом типах дыхания (p = 0,002 и р = 0,008 соответственно) без изменения ДК. Носительство замены G9055A в основной группе ассоциировано со снижением СПК в метаболическом состоянии V3 (p = 0,037) при FAD-зависимом дыхании. Для полиморфизма G3010A мтДНК не выявлено связи с респираторной активностью митохондрий в исследованных группах. Заключение. У пациентов с ИБС вне зависимости от риска развития ВСС частоты гаплогрупп H, U, J и полиморфизмов A2706G, G3010A, G9055A мтДНК не имеют значимых различий. У пациентов высокого риска ВСС носительство полиморфизма A2706G связано с падением ДК при FAD-зависимом дыхании, а полиморфизма G9055A - со снижением СПК в V3 при FAD-зависимом дыхании.Aim. To assess the relationship between the respiration of mitochondria of peripheral blood leukocytes and mitochondrial DNA (mtDNA) polymorphism in patients with coronary heart disease (CHD) depending on the risk of developing sudden cardiac death (SCD). Materials and methods. We formed two groups of patients: the main group - patients with CHD and the high risk of SCD (n = 107); the comparison group - patients with stable course of CHD without the risk of SCD (n = 50). Using methods of high-throughput sequencing, we determined patients' haplogroup and carriage of mtDNA polymorphisms A2706G, G3010A and G9055A. The respiratory activity of isolated mitochondria from peripheral blood leukocytes was assessed by amperometric method using NADand FAD-dependent oxidation substrates. Results. In both studied groups, H, U, and J haplogroups were predominant (74.5% and 92.5%, respectively, for the main group and the comparison group). There were more minor haplogroups in the main group than in the comparison group. The frequencies of occurrence of polymorphisms A2706G, G3010A, and G9055A did not significantly differ between the groups. In the main group, carriage of the A2706G polymorphism was associated with a decrease in the respiratory control ratio (RC) in FAD-dependent respiration (p = 0.05), and in the comparison group it was associated with a decrease in oxygen consumption rate (OCR) in the V4 metabolic state in both NADand FAD-dependent respiration (p = 0.002 and p = 0.008, respectively) without changing in RC. In the main group, carriage of the G9055A polymorphism was associated with a decrease in OCR in the V3 metabolic state (p = 0.037) in FAD-dependent respiration. For the G3010A polymorphism, no association with mitochondrial respiration was found in the studied groups. Conclusion. In patients with CHD, regardless of the risk of SCD, the frequencies of haplogroups H, U, and J and mtDNA polymorphisms A2706G, G3010A, and G9055A do not differ significantly. In patients with high risk of SCD, carriage of the A2706G polymorphism is associated with a decrease in RC in FAD-dependent respiration, and the G9055A polymorphism is associated with a decrease in OCR in V3 during FAD-dependent respiration.