Ассоциации полиморфных вариантов генов ACE и ACE2 с клиническими проявлениями и кардиоваскулярными осложнениями коронавирусной инфекции

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проблема пандемии новой коронавирусной инфекции заключается в отсутствии специфических биомаркеров, определение которых позволило бы оценить вероятность тяжелого течения заболевания, развития осложнений, ближайших и отдаленных последствий, а также эффективной этиотропной (противовирусной) терапии. Тяжесть течения новой коронавирусной инфекции зависит от многих факторов: исходного состояния здоровья, иммунного статуса, возраста, курения, сопутствующих сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета. Однако тяжелое течение заболевания наблюдается и у пациентов без вышеуказанных факторов риска. Развитие заболевания и его осложнений зависит от половой и географической индивидуальности. В патогенезе проникновения коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома-2 в клетку основную роль играет ангиотензинпревращающий фермент 2, связанный ген-генным взаимодействием с ангиотензинпревращающим ферментом. Основной массив информации по данной проблеме представлен систематическими метанализами и результатами когортных одноцентровых исследований, что обуславливает недостаточность информации для однозначного утверждения ассоциаций полиморфизмов генов ангиотензинпревращающего фермента (АСЕ) и ангиотензинпревращающего фермента 2 (АСЕ2) с патологическими изменениями системы кровообращения у лиц во время и после новой коронавирусной инфекции. Различия в частоте встречаемости аллелей АСЕ и АСЕ2 могут объяснить различия между популяциями в восприимчивости и/или в ответе на коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома-2, а также их последствий со стороны системы кровообращения. Приведенные исследования проводились в начальном периоде пандемии, а для более полной молекулярно-генетической картины влияния полиморфизма необходимо рассмотреть лиц с разными штаммами коронавирусов. Кроме того, нет данных, касающихся экспрессии генов АСЕ и АСЕ2 в ответ на коронавирусную инфекцию. При этом идентификация полиморфных вариантов генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы АСЕ и АСЕ2, ассоциированных с высоким риском развития и ухудшения течения сердечно-сосудистых заболеваний, может быть одним из перспективных направлений ранней диагностики и профилактики развития постковидных изменений. Следовательно, все это представляет научный интерес исследования, направленный на изучение генетических факторов, таких как однонуклеотидный полиморфизм, влияющий на восприимчивость к инфекции, тяжесть течения заболевания и развитие последствий для системы кровообращения. В целом полиморфные варианты генов АСЕ и ACE2, их взаимодействие помогут разобраться в данной проблеме и систематизировать знания для дальнейших исследований в этой сфере.

Об авторах

Дмитрий Сергеевич Богданов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: dimbog91@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0939-7054
SPIN-код: 5070-8537

адъюнкт

Россия, Санкт-Петербург

Дмитрий Викторович Черкашин

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: dimbog91@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1363-6860
SPIN-код: 2781-9507

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Семен Валерьевич Ефимов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: dimbog91@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0384-3359
SPIN-код: 6351-6832

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Алевтина Ивановна Захарова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: al.zakharova20@mail.ru
SPIN-код: 4351-6027

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Фисун А.Я., Черкашин Д.В., Тыренко В.В., и др. Роль ренин-ангиотензин-альдостероновой системы во взаимодействии с коронавирусом SARS-CoV-2 и в развитии стратегий профилактики и лечения новой коронавирусной инфекции (COVID-19) // Артериальная гипертензия. 2020. Т. 26, № 3. С. 248–262. doi: 10.18705/1607-419X-2020-26-3-248-262
  2. Zheng Y.-Y., Ma Y.-T., Zhang J.-Y., Xie X. COVID-19 and the cardiovascular system // Nat Rev Cardiol. 2020. Vol. 17, No. 5. P. 259–260. doi: 10.1038/s41569-020-0360-5
  3. Крюков Е.В., Тришкин Д.В., Салухов В.В., Ивченко Е.В. Опыт военной медицины в борьбе с новой коронавирусной инфекцией // Вестник Российской академии наук. 2022. Т. 92, № 7. С. 699–706.
  4. Сабиров И.С., Муркамилов И.Т., Фомин. В.В. Клинико-патогенетические аспекты поражения сердечно-сосудистой системы при новой коронавирусной инфекции (COVID-19) // The scientific heritage. 2020. Т. 1, № 53. С. 10–20.
  5. Поярков С.В., Макаров В.В., Краевой С.А., Юдин С.М. Генетические детерминанты ответа на коронавирусную инфекцию COVID-19 // Медицина экстремальных ситуаций. 2020. Т. 22, № 3. С. 55–60. doi: 10.47183/mes.2020.003
  6. Фисун А.Я., Лобзин Ю.В., Черкашин Д.В., и др. Механизмы поражения сердечно-сосудистой системы при COVID-19 // Вестник Российской академии медицинских наук. 2021. Т. 76, № 3. С. 287–297. doi: 10.15690/vramn1474
  7. Братилова Е.С., Качнов В.А., Тыренко В.В., Колюбаева С.Н. Клинико-генетические предикторы кардиоваскулярных событий как риск неблагоприятных течения и исхода новой коронавирусной инфекции // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. 2022. Т. 14, № 1. С. 5–16. doi: 10.17816/mechnikov87291
  8. Chen L., Li X., Chen M., et al. The ACE2 expression in human heart indicates new potential mechanism of heart injury among patients infected with SARS-CoV-2 // Cardiovasc Res. 2020. Vol. 116, No. 6. P. 1097–1100. doi: 10.1093/cvr/cvaa078
  9. Zhang W., Zhao Y., Zhang F., et al. The use of anti-inflammatory drugs in the treatment of people with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19): The Perspectives of clinical immunologists from China // Clin Immunol. 2020. Vol. 214. P. 1–5. doi: 10.1016/j.clim.2020.108393
  10. Ивченко Е.В., Котив Б.Н., Овчинников Д.В., Буценко С.А. Результаты работы научно-исследовательского института проблем новой коронавирусной инфекции Военно-медицинской академии за 2020–2021 гг. // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 23, № 4. C. 93–104. doi: 10.17816/brmma83094
  11. Gómez J., Albaiceta G.M., García-Clemente M., et al. Angiotensin-converting enzymes (ACE, ACE2) gene variants and COVID-19 outcome // Gene. 2020. Vol. 762. ID 145102. doi: 10.1016/j.gene.2020.145102
  12. Forrester S.J., Booz G.W., Sigmund C.D., et al. Angiotensin II signal transduction: An update on mechanisms of physiology and pathophysiology // Physiol Rev. 2018. Vol. 98, No. 3. Р. 1627–1738. doi: 10.1152/physrev.00038.2017
  13. Елькина А.Ю., Акимова Н.С., Шварц Ю.Г. Полиморфные варианты генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, ассоциированные с риском развития артериальной гипертонии (обзор) // Саратовский научно-медицинский журнал. 2020. Т. 16, № 3. С. 724–728.
  14. Галстян Г.М. Коагулопатия при COVID-19 // Пульмонология. 2020. Т. 30, № 5. С. 645–657. doi: 10.18093/0869-0189-2020-30- 5-645-657
  15. Yamamoto N., Nishida N., Yamamoto R., et al. Angiotensin–Converting Enzyme (ACE) 1 gene polymorphism and phenotypic expression of COVID-19 symptoms // Genes. 2021. Vol. 12, No. 10. ID genes12101572. doi: 10.3390/genes12101572
  16. Margaglione M., Grandone E., Vecchione G., et al. Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) antigen plasma levels in subjects attending a metabolic ward: relation to polymorphisms of PAI-1 and angiontensin converting enzyme (ACE) genes // Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1997. Vol. 17, No. 10. Р. 2082–2087. doi: 10.1161/01.atv.17.10.2082
  17. Zhu M., Yang M., Lin J., et al. Association of seven renin angiotensin system gene polymorphisms with restenosis in patients following coronary stenting // J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2017. Vol. 18, No. 1. P. 1–9. doi: 10.1177/1470320316688774
  18. Petrie J.R., Guzik T.J., Touyz R.M. Diabetes Hypertension, and Cardiovascular Disease: Clinical Insights and Vascular Mechanisms // Can J Cardiol. 2018. Vol. 34, No. 5. P. 575–584. doi: 10.1016/j.cjca.2017.12.005
  19. Pinheiro D.S., Santos R.S., Veiga Jardim P.C.B., et al. The combination of ACE I/D and ACE2 G8790A polymorphisms revels susceptibility to hypertension: A genetic association study in Brazilian patients // PLOS One. 2019. Vol. 14, No. 8. ID 0221248. doi: 10.1371/journal.pone.0221248
  20. Zhang Z., Xu G., Liu D., et al. Angiotensin-Converting Enzyme Insertion/Deletion Polymorphism Contributes to Ischemic Stroke Risk: A Meta-Analysis of 50 Case-Control Studies // PLOS One. 2012. Vol. 7, No. 10. ID 0046495. doi: 10.1371/journal.pone.0046495
  21. Saengsiwaritt W., Jittikoon J., Chaikledkaew U., Udomsinprasert W. Genetic polymorphisms of ACE1, ACE2, and TMPRSS2 associated with COVID-19 severity: A systematic review with meta-analysis // Rev Med Virol. 2022. Vol. 32, No. 4. ID e2323. doi: 10.1002/rmv.2323
  22. Molina M.S., Rocamora E.N., Bendicho A.I., et al. Polymorphisms in ACE, ACE2, AGTR1 genes and severity of COVID-19 disease // PLOS One. 2022. Vol. 17, No. 2. ID 0263140. doi: 10.1371/journal.pone.0263140
  23. Aladag E., Tas Z., Ozdemir B.S., et al. Human Ace D/I Polymorphism Could Affect the Clinicobiological Course of COVID-19 // J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2021. Vol. 2021. ID 5509280. doi: 10.1155/2021/5509280
  24. Gunal O., Sezer O., Ustun G.U., et al. Angiotensin-converting enzyme-1 gene insertion/deletion polymorphism may be associated with COVID-19 clinical severity: a prospective cohort study // Ann Saudi Med. 2021. Vol. 41, No. 3. P. 141–146. doi: 10.5144/0256-4947.2021.141
  25. Yamamoto N., Bauer G. Apparent difference in fatalities between Central Europe and East Asia due to SARS-COV-2 and COVID-19: Four hypotheses for possible explanation // Med Hypotheses. 2020. Vol. 144. ID 110160. doi: 10.1016/j.mehy.2020.110160
  26. Keikha M., Karbalaei M. Global distribution of ACE1 (rs4646994) and ACE2 (rs2285666) polymorphisms associated with COVID-19: A systematic review and meta-analysis // Microb Pathog. 2022. Vol. 172. ID 105781. doi: 10.1016/j.micpath.2022.105781
  27. Jalaleddine N., Bouzid A., Hachim M., et al. ACE2 polymorphisms impact COVID-19 severity in obese patients // Sci Rep. 2022. Vol. 12, No. 1. ID 21491. doi: 10.1038/s41598-022-26072-7
  28. Abdelsattar S., Kasemy Z.A., Ewida S.F., et al. ACE2 and TMPRSS2 SNPs as Determinants of Susceptibility to, and Severity of, a COVID-19 Infection // Br J Biomed Sci. 2022. Vol. 79. ID 10238. doi: 10.3389/bjbs.2021.10238
  29. Pabalan N., Tharabenjasin P., Suntornsaratoon P., et al. Ethnic and age-specific acute lung injury/acute respiratory distress syndrome risk associated with angiotensin-converting enzyme insertion/deletion polymorphisms, implications for COVID-19: A meta-analysis // Infect Genet Evol. 2021. Vol. 88. ID 104682. doi: 10.1016/j.meegid.2020.104682
  30. Hatami N., Ahi S., Sadeghinikoo A., et al. Worldwide ACE (I/D) polymorphism may affect COVID-19 recovery rate: an ecological meta-regression // Endocrine. 2020. Vol. 68. P. 479–484. doi: 10.1007/s12020-020-02381-7
  31. Saab Y.B., Gard P.R., Overall A.D.J. The geographic distribution of the ACE II genotype: A novel finding // Genet Res. 2007. Vol. 89, No. 4. P. 259–267. doi: 10.1017/S0016672307009019
  32. Mathew J., Basheeruddin K., Prabhakar S. Differences in frequency of the deletion polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene in different ethnic groups // Angiology. 2001. Vol. 52, No. 6. P. 375–379. doi: 10.1177/000331970105200602
  33. Aung A.K., Aitken T., Teh B.M., et al. Angiotensin converting enzyme genotypes and mortality from COVID-19: an ecological study // J Infect. 2020. Vol. 81, No. 6. P. 961–965. doi: 10.1016/j.jinf.2020.11.012
  34. Кантемирова Б.И., Василькова В.В. Полиморфизм генов у больных новой коронавирусной инфекцией COVID-19 // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2022. Т. 11, № 3. С. 130–137. doi: 10.33029/2305-3496-2022-11-3-130-137
  35. Lippi G., Lavie C.J., Henry B.M., Sanhcis-Gomar F. Do genetic polymorphisms in angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) gene play a role in coronavirus disease 2019 (COVID-19)? // Clin Chem Lab Med. 2020. Vol. 58, No. 9. P. 1415–1422. doi: 10.1515/cclm-2020-0727
  36. Srivastava A., Bandopadhyay A., Das D., et al. Genetic association of ACE2 rs2285666 polymorphism with COVID-19 spatial distribution in India // Front Genet. 2020. Vol. 11. ID 564741. doi: 10.3389/fgene.2020.564741
  37. Wang J., Xu X., Zhou X., et al. Molecular simulation of SARS-CoV-2 spike protein binding to pangolin ACE2 or human ACE2 natural variants reveals altered susceptibility to infection // J Gen Virol. 2020. Vol. 101, No. 9. P. 921–924. doi: 10.1099/jgv.0.001452
  38. Horowitz J.E., Kosmicki J.A., Damask A., et al. Genome-wide analysis provides genetic evidence that ACE2 influences COVID-19 risk and yields risk scores associated with severe disease // Nat Genet. 2022. Vol. 54, No. 4. P. 382–392. doi: 10.1038/s41588-021-01006-7
  39. Calcagnile M., Forgez P., Iannelli A., et al. Molecular docking simulation reveals ACE2 polymorphisms that may increase the affinity of ACE2 with the SARS-CoV-2 Spike protein // Biochimie. 2021. Vol. 180. P. 143–148. doi: 10.1016/j.biochi.2020.11.004
  40. Hashizume M., Gonzalez G., Ono C., et al. Population-specific ACE2 single-nucleotide polymorphisms have limited impact on SARS-CoV-2 infectivity in vitro // Viruses. 2021. Vol. 13, No. 1. ID v13010067. doi: 10.3390/v13010067
  41. Santos R.A.S., Ferreira A.J., Verano-Braga T., Bader M. Angiotensin-converting enzyme 2, angiotensin-(1-7) and Mas: new players of the renin-angiotensin system // J Endocrinol. 2013. Vol. 216, No. 2. P. R1–R17. doi: 10.1530/JOE-12-0341
  42. Çelik S.K., Genç G.Ç., Pişkin N., et al. Polymorphisms of ACE (I/D) and ACE2 receptor gene (Rs2106809, Rs2285666) are not related to the clinical course of COVID-19: A case study // J Med Virol. 2021. Vol. 93, No. 10. P. 5947–5952. doi: 10.1002/jmv.27160
  43. Chen F., Zhang Y., Li X., et al. The Impact of ACE2 Polymorphisms on COVID-19 Disease: Susceptibility, Severity, and Therapy // Front Cell Infect Microbiol. 2021. Vol. 11. ID 753721. doi: 10.3389/fcimb.2021.753721
  44. Baştuğ S., Çavdarlı B., Baştuğ A., et al. Are angiotensin converting enzyme (ACE1/ACE2) gene variants associated with the clinical severity of COVID-19 pneumonia? A single-center cohort study // Anatol J Cardiol. 2022. Vol. 26, No. 2. P. 133–140. doi: 10.5152/AnatolJCardiol.2021.502
  45. Scudellari M. Scientists are unpicking SARS-CoV-2’s life cycle // Nature. 2021. Vol. 595. Р. 640–644. doi: 10.1038/d41586-021-02039-y

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2023



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах