transmedТрансляционная медицинаTranslational Medicine2311-44952410-5155Almazov National Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia10.18705/2311-4495-2017-4-5-15-27transmed-356Research ArticleСЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯCARDIOVASCULAR MEDICINEЗНАЧЕНИЕ ГЕНОВ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА В РАЗВИТИИ КРИТИЧЕСКИХ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ КОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯIMPACT OF INNATE IMMUNITY GENES IN DEVELOPMENT OF CRITICAL POSTOPERATIVE COMPLICATIONS AFTER CORONARY ARTERY BYPASSES GRAFTINGХуторнаяМ. В.KhutornayaM. V.

младший научный сотрудник лаборатории геномной медицины отдела экспериментальной и клинической кардиологии НИИ КПССЗ;

Junior Researcher, Laboratory of Genomic Medicine, Division of Experimental and Clinical Cardiology, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;Sosnoviy blvd., 6 Kemerovo, Russia, 650002

masha_hut@mail.ruПонасенкоА. В.PonasenkoA. V.

к.м.н., заведующая лабораторией геномной медицины отдела экспериментальной и клинической кардиологии НИИ КПССЗ;

PhD (Medicine), Head of the Laboratory of Genomic Medicine, Division of Experimental and Clinical Cardiology, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

РадивилкоА. С.RadivilkoA. S.

к.м.н., научный сотрудник лаборатории критических состояний отдела мультифокального атеросклероза НИИ КПССЗ;

PhD (Medicine), Researcher Associate, Laboratory of critical states, Department of Multivessel Coronary Artery Disease and Polyvascular Disease, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

КутихинА. Г.KutikhinA. G.

к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории геномной медицины отдела экспериментальной и клинической кардиологии НИИ КПССЗ;

PhD (Medicine), Senior Researcher, Laboratory of Genomic Medicine, Division of Experimental and Clinical Cardiology, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

ЖидковаИ. И.ZhidkovaI. I.

к.м.н., научный сотрудник лаборатории патологии кровообращения отдела мультифокального атеросклероза НИИ КПССЗ;

PhD (Medicine), Researcher Associate, Laboratory of Circulation Pathology, Department of Multivessel Coronary Artery Disease and Polyvascular Disease, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

КрутицкийС. С.KrutitskiyS. S.

младший научный сотрудник лаборатории критических состояний отдела мультифокального атеросклероза НИИ КПССЗ;

Junior Researcher, Laboratory of critical states, Department of Multivessel Coronary Artery Disease and Polyvascular Disease, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

СалаховР. Р.SalakhovR. R.

к.м.н., научный сотрудник лаборатории геномной медицины отдела экспериментальной и клинической кардиологии НИИ КПССЗ;

PhD (Medicine), Researcher Associate, Laboratory of Genomic Medicine, Division of Experimental and Clinical Cardiology, Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

ГригорьевЕ. В.GrigoryevE. V.

д.м.н., профессор, зам. директора по научной и лечебной работе НИИ КПССЗ;

PhD (Medicine), Professor, deputy director on scientifi c and medical work at Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases;

ГоловкинА. С.GolovkinA. S.

д.м.н., руково дитель группы генно-клеточной инженерии института молекулярной биологии и генетики ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова»;

PhD (Medicine), PI,institute of molecular biology and genetics, National Almazov medical research Centre.

 

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава РоссииРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian Federation201725122017451527Copyright © Хуторная М.В., Понасенко А.В., Радивилко А.С., Кутихин А.Г., Жидкова И.И., Крутицкий С.С., Салахов Р.Р., Григорьев Е.В., Головкин А.С., 20172017Хуторная М.В., Понасенко А.В., Радивилко А.С., Кутихин А.Г., Жидкова И.И., Крутицкий С.С., Салахов Р.Р., Григорьев Е.В., Головкин А.С.Khutornaya M.V., Ponasenko A.V., Radivilko A.S., Kutikhin A.G., Zhidkova I.I., Krutitskiy S.S., Salakhov R.R., Grigoryev E.V., Golovkin A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/356

Появление критических осложнений (полиорганной недостаточности — ПОН) после операций коронарного шунтирования является результатом нарушения функций иммунитета, что обусловлено особенностями реагирования иммунной системы у конкретного индивидуума и генетическим программированием, которое реализуется через врожденный иммунный ответ. Цель исследования. Оценить вклад наследственной компоненты на основании анализа частоты встречаемости аллельных вариантов локусов генов рецепторов врожденного иммунного ответа в развитие критических послеоперационных осложнений коронарного шунтирования. Материалы и методы. Проведено исследование с включением 680 пациентов с атеросклерозом коронарных артерий, перенесших операцию коронарного шунтирования. Генотипирование полиморфных локусов генов TREM-1 и TLRs осуществлялось методом аллель-специфичной ПЦР в реальном времени. Результаты. Обнаружено, что аллель G полиморфного варианта rs1817537 (OR = 2,94 (95%CI = 1,09-7,92); р = 0,019), аллель Т rs2234246 (OR = 3,64 (95%CI = 1,24-10,73); р = 0,0076) и аллель Т rs3804277 (OR = 2,94 (95%CI = 1,09-7,92); р = 0,019) гена TREM-1 по доминантной модели наследования ассоциированы c повышенным риском развития ПОН в послеоперационном периоде. Со сниженным риском развития ПОН в послеоперационном периоде были ассоциированы: аллель С rs3775073 гена TLR6 (OR = 0,33 (95%CI = 0,15-0,71); р = 0,0045), аллель А rs7768162 TREM-1 (OR = 0,46 (95%CI = 0,21-0,98); р = 0,043) по доминантной модели наследования и генотип Т/Т rs4711668 TREM-1 (OR = 0,22 (95%CI = 0,05-0,97); р = 0,015) по рецессивной модели наследования. Заключение. Носительство редких аллелей в отдельных полиморфных сайтах генов врожденного иммунитета демонстрирует свою значимость в развитие полиорганной недостаточности после операции коронарного шунтирования.

Introduction. Postoperative critical complications after coronary artery bypass grafting are the result of innate immunity functioning that related with individual features and sometimes genetically determined. The aim: to evaluate the contribution of innate immunity genes polymorphisms in the development of critical postoperative complications of coronary artery bypass grafting. Design and methods: 680 patients with coronary artery disease after coronary artery bypass grafting were involved in the investigation. TREM-1 and TLR genes polymorph loci were genotyped using allele-specifi c real-time PCR. Results. It was found that allele G rs1817537 (OR = 2,94 (95%CI = 1,09-7,92); р = 0,019), allele Т rs2234246 (OR = 3,64 (95%CI = 1,24-10,73); р = 0,0076) and allele Т rs3804277 (OR = 2,94 (95%CI = 1,09-7,92); р = 0,019) of TREM-1 gene are associated with high risk of multiple organ failure while allele C rs3775073 TLR6 (OR = 0,33 (95%CI = 0,15-0,71); р = 0,0045), allele А rs7768162 TREM-1 (OR = 0,46 (95%CI = 0,21-0,98); р = 0,043) and T/T genotype of rs4711668 TREM-1 (OR = 0,22 (95%CI = 0,05-0,97); р = 0,015) are associated with decreased risk. Conclusion. Rare alleles in some polymorphic sites of innate immunity genes demonstrate the importance in multiple organ failure development.

ишемическая болезнь сердцаполиорганная недостаточностькоронарное шунтированиеврожденный иммунитетTREM-1TLRcoronary artery diseasemultiple organ failurecoronary bypass graftinginnate immunityTREM-1TLRДанная работа была поддержана Фондом молодых ученых в области биомедицинских наук в 2016 году (научный проект № 15-005).ReferencesNowbar AN, Howard JP, Finegold JA et al. 2014 global geographic analysis of mortality from ischaemic heart disease by country, age and income: statistics from World Health Organisation and United Nations. International Journal of Cardiology. 2014; 174(2): 293–298.Nowbar AN, Howard JP, Finegold JA et al. 2014 global geographic analysis of mortality from ischaemic heart disease by country, age and income: statistics from World Health Organisation and United Nations. International Journal of Cardiology. 2014; 174(2): 293–298.Møller CH, Steinbrüchel DA. Off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting. Current Cardiology Reports Journal. 2014; 16(3):455Møller CH, Steinbrüchel DA. Off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting. Current Cardiology Reports Journal. 2014; 16(3):455Plotnikov GP, SHukevich DL, Grigor’ev EV. Abdominal complication in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Complex problems of cardiovascular diseases = Kompleksnye problemy serdechno-sosudistyh zabolevanij. 2014; 1:75–86. In Russian [ПлотниковГ. П., Шукевич Д. Л., Григорьев Е. В. Абдоминальные осложнения при операциях на сердце с искусственным кровообращением. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2014, 1:75–86].Plotnikov GP, SHukevich DL, Grigor’ev EV. Abdominal complication in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Complex problems of cardiovascular diseases = Kompleksnye problemy serdechno-sosudistyh zabolevanij. 2014; 1:75–86. In Russian [ПлотниковГ. П., Шукевич Д. Л., Григорьев Е. В. Абдоминальные осложнения при операциях на сердце с искусственным кровообращением. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2014, 1:75–86].Hatakeyama N, Matsuda N. Alert cell strategy: mechanisms of infl ammatory response and organ protection. Current Pharmaceutical Design Journal. 2014; 20(36): 5766–5778.Hatakeyama N, Matsuda N. Alert cell strategy: mechanisms of infl ammatory response and organ protection. Current Pharmaceutical Design Journal. 2014; 20(36): 5766–5778.Bone RС. American College of Chest Physicians / Society of Critical Care Medicine Consensus Conference Committee: American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference. Defi nitions for sepsis and multiple organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Critical Care Medicine. 1992; 20: 864–874.Bone RС. American College of Chest Physicians / Society of Critical Care Medicine Consensus Conference Committee: American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference. Defi nitions for sepsis and multiple organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Critical Care Medicine. 1992; 20: 864–874.Scott MC. Defi ning and Diagnosing Sepsis. Emergency Medicine Clinics of North America. 2017; 35 (1): 1–9.Scott MC. Defi ning and Diagnosing Sepsis. Emergency Medicine Clinics of North America. 2017; 35 (1): 1–9.Iwasaki A, Medzhitov R. Control of adaptive immunity by the innate immune system. Nature Immunology. 2015; 16 (4): 343–353.Iwasaki A, Medzhitov R. Control of adaptive immunity by the innate immune system. Nature Immunology. 2015; 16 (4): 343–353.Pothlichet J, Quintana-Murci L. The genetics of innate immunity sensors and human disease. International Reviews of Immunology. 2013; 32 (2): 157–208.Pothlichet J, Quintana-Murci L. The genetics of innate immunity sensors and human disease. International Reviews of Immunology. 2013; 32 (2): 157–208.Vincent J-L, Moreno R, Takala J et al. The SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment) score to describe organ dysfunction/failure. On behalf of the Working Group on Sepsis-Related Problems of the European Society of Intensive Care Medicine. Intensive Care Medicine. 1996; 22 (7): 707–710.Vincent J-L, Moreno R, Takala J et al. The SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment) score to describe organ dysfunction/failure. On behalf of the Working Group on Sepsis-Related Problems of the European Society of Intensive Care Medicine. Intensive Care Medicine. 1996; 22 (7): 707–710.Smith К, Kliko С, Cantor C. Puls-elektroforez and methods of work with the big molecules of DNA. The Analysis of the genome. Methods: the Lane with English М: World, 1990. 58–94.Smith К, Kliko С, Cantor C. Puls-elektroforez and methods of work with the big molecules of DNA. The Analysis of the genome. Methods: the Lane with English М: World, 1990. 58–94.Hutornaya MV, Ponasenko AV, Golovkin AS. Triggering receptor expressed on myeloid cells (tremg1): genetic polymorphisms and a role in the immune responses. Medicine in Kuzbass = Medicina v Kuzbasse. 2013; 4(12):14–18. In Russian [Хуторная М. В., Понасенко А. В., Головкин А. С. Триггерный рецептор экспрессируемый на миелоидных клетках (TREM-1): генетический полиморфизм и роль в реализации иммунного ответа. Медицина в Кузбассе. 2013, 4 (12): 14–18].Hutornaya MV, Ponasenko AV, Golovkin AS. Triggering receptor expressed on myeloid cells (tremg1): genetic polymorphisms and a role in the immune responses. Medicine in Kuzbass = Medicina v Kuzbasse. 2013; 4(12):14–18. In Russian [Хуторная М. В., Понасенко А. В., Головкин А. С. Триггерный рецептор экспрессируемый на миелоидных клетках (TREM-1): генетический полиморфизм и роль в реализации иммунного ответа. Медицина в Кузбассе. 2013, 4 (12): 14–18].Velez DR, Fortunato SJ, Thorsen P et al. Preterm birth in Caucasians is associated with coagulation and infl ammation pathway gene variants. PLoS One. 2008; 3(9):e3283.Velez DR, Fortunato SJ, Thorsen P et al. Preterm birth in Caucasians is associated with coagulation and infl ammation pathway gene variants. PLoS One. 2008; 3(9):e3283.Jung ES, Kim SW, Moon CM et al. Relationships between genetic polymorphisms of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 and infl ammatory bowel diseases in the Korean population. Life Sci. 2011; 89 (9–10):289–294.Jung ES, Kim SW, Moon CM et al. Relationships between genetic polymorphisms of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 and infl ammatory bowel diseases in the Korean population. Life Sci. 2011; 89 (9–10):289–294.Rivera-Chávez FA, Huebinger RM, Burris A et al. A TREM-1 Polymorphism A/T within the Exon 2 Is Associated with Pneumonia in Burn-Injured Patients. ISRN Infl amm. 2013; 2013: 431739.Rivera-Chávez FA, Huebinger RM, Burris A et al. A TREM-1 Polymorphism A/T within the Exon 2 Is Associated with Pneumonia in Burn-Injured Patients. ISRN Infl amm. 2013; 2013: 431739.Replogle JM, Chan G, White CC et al. A TREM1 variant alters the accumulation of Alzheimerrelated amyloid pathology. Ann Neurol. 2015; 77 (3): 469–477.Replogle JM, Chan G, White CC et al. A TREM1 variant alters the accumulation of Alzheimerrelated amyloid pathology. Ann Neurol. 2015; 77 (3): 469–477.Su L, Liu C, Li C et al. Dynamic Changes in Serum Soluble Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1 (sTREM-1) and its Gene Polymorphisms are Associated with Sepsis Prognosis. Infl ammation. 2012; 35: 1833.Su L, Liu C, Li C et al. Dynamic Changes in Serum Soluble Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1 (sTREM-1) and its Gene Polymorphisms are Associated with Sepsis Prognosis. Infl ammation. 2012; 35: 1833.Peng L-S, Li J, Zhou G-S, Deng L-H et al. Relationships between genetic polymorphisms of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 and septic shock in a Chinese Han population. World Journal of Emergency Medicine. 2015; 2 (6): 123–130.Peng L-S, Li J, Zhou G-S, Deng L-H et al. Relationships between genetic polymorphisms of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 and septic shock in a Chinese Han population. World Journal of Emergency Medicine. 2015; 2 (6): 123–130.Chen Q, Zhou H, Wu S, et al. Lack of association between TREM-1 gene polymorphisms and severe sepsis in a Chinese Han population. Hum Immunol. 2008; 69 (3): 220–226.Chen Q, Zhou H, Wu S, et al. Lack of association between TREM-1 gene polymorphisms and severe sepsis in a Chinese Han population. Hum Immunol. 2008; 69 (3): 220–226.Ponasenko AV, Kutikhin AG, Khutornaya MV et al. Polymorphisms within innate immune response, calcium metabolism and lipid metabolism are predictors of infective endocarditis. Infection and immunity = Infektsiya i immunitet. 2015; 4 (5): 331–338. In Russian [Понасенко А. В., Кутихин А. Г., Хуторная М. В. и др. Связь полиморфизмов гена TREM-1 с инфекционным эндокардитом. Инфекция и иммунитет. 2015, 4 (5): 331–338].Ponasenko AV, Kutikhin AG, Khutornaya MV et al. Polymorphisms within innate immune response, calcium metabolism and lipid metabolism are predictors of infective endocarditis. Infection and immunity = Infektsiya i immunitet. 2015; 4 (5): 331–338. In Russian [Понасенко А. В., Кутихин А. Г., Хуторная М. В. и др. Связь полиморфизмов гена TREM-1 с инфекционным эндокардитом. Инфекция и иммунитет. 2015, 4 (5): 331–338].Ponasenko AV, Golovkin AS, Khutornaya MV et al. Association of TREM-gene polymorphisms with the risk of the coronary artery disease in russian population. Molecular medicine = Molekulyarnaya medicina. 2017; 1 (15): 34–39. In Russian [Понасенко А. В., Головкин А. С., Хуторная М. В. и др. Связь полиморфизмов гена TREM-1 с риском развития ишемической болезни сердца в русской популяции. Молекулярная медицина. 2017, 1 (15): 34–39].Ponasenko AV, Golovkin AS, Khutornaya MV et al. Association of TREM-gene polymorphisms with the risk of the coronary artery disease in russian population. Molecular medicine = Molekulyarnaya medicina. 2017; 1 (15): 34–39. In Russian [Понасенко А. В., Головкин А. С., Хуторная М. В. и др. Связь полиморфизмов гена TREM-1 с риском развития ишемической болезни сердца в русской популяции. Молекулярная медицина. 2017, 1 (15): 34–39].Xie X, Shi X, Liu M. The Roles of TLR Gene Polymorphisms in Atherosclerosis: A Systematic Review and Meta-Analysis of 35,317 Subjects. Scand J Immunol. 2017; 86 (1): 50–58.Xie X, Shi X, Liu M. The Roles of TLR Gene Polymorphisms in Atherosclerosis: A Systematic Review and Meta-Analysis of 35,317 Subjects. Scand J Immunol. 2017; 86 (1): 50–58.den Dekker WK, Cheng C, Pasterkamp G, Duckers HJ. Toll like receptor 4 in atherosclerosis and plaque destabilization. Atherosclerosis. 2010; 209(2):314–320.den Dekker WK, Cheng C, Pasterkamp G, Duckers HJ. Toll like receptor 4 in atherosclerosis and plaque destabilization. Atherosclerosis. 2010; 209(2):314–320.Vallejo JG. Role of Toll-like receptors in cardiovascular diseases. Clin Sci (Lond). 2011; 121 (1): 1–10.Vallejo JG. Role of Toll-like receptors in cardiovascular diseases. Clin Sci (Lond). 2011; 121 (1): 1–10.Ponasenko AV, Khutornaya MV, Kutikhin AG et al. The role of polymorphisms within genes encoding toll-like receptors in coronary atherosclerosis. Ateroskleroz. 2015; 3(11):22–28. In Russian [Понасенко А. В., Хуторная М. В., Кутихин А. Г. и др. Роль полиморфизмов генов семейства Toll-подобных рецепторов в атеросклеротическом поражении сосудов сердца. Атеросклероз. 2015, 3 (11): 22–28].Ponasenko AV, Khutornaya MV, Kutikhin AG et al. The role of polymorphisms within genes encoding toll-like receptors in coronary atherosclerosis. Ateroskleroz. 2015; 3(11):22–28. In Russian [Понасенко А. В., Хуторная М. В., Кутихин А. Г. и др. Роль полиморфизмов генов семейства Toll-подобных рецепторов в атеросклеротическом поражении сосудов сердца. Атеросклероз. 2015, 3 (11): 22–28].

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