Анотація до роботи:

Досенко В.Є. Роль алельного поліморфізму генів ендотеліальної NO-синтази та протеасоми в патогенезі серцево-судинних захворювань: молекулярно-генетичні аспекти. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.04 – патологічна фізіологія. - Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено вивченню ролі алельного поліморфізму гена ендотеліальної NO-синтази та генів, що кодують субодиниці імунопротеасоми, в патогенезі серцево-судинних захворювань. При дослідженні частоти алельного поліморфізму промотору (Т^-786С), 7-го екзону (G⁸⁹⁴T) та 4-го інтрону (4а/4b) гена ендотеліальної NO-синтази показано, що С/С варіант промотору в 2.7 рази частіше зустрічається у хворих на гострий коронарний синдром, ніж у практично здорових осіб. Інтенсивність експресії гена ендотеліальної NO-синтази на 35% менша при С/С генотипі промотору, ніж за Т/Т варіанту промотору, а активність продукції NO тромбоцитами людей з С/С варіантом промотору у 2.1 рази менша, ніж при Т/Т генотипі, що вказує на функціональне значення цього алельного поліморфізму. Розподіл різних алельних варіантів генів, що кодують субодиниці протеасоми (LMP2 та LMP7) не відрізняється у хворих на серцево-судинні захворювання та у практично здорових індивідуумів. За допомогою розробленого нами методу доведено, що матричні РНК різних ізоформ NO-синтази розщеплюються 26S протеасомою, а це свідчить про участь протеасомного протеолізу в регуляції активності NO-синтази як на посттранскрипційному, так і посттрансляційному рівні. В експериментах in vitro та на культурі кардіомоцитів показано, що кардіопротекторні механізми дії біофлавоноїду кверцетину пов’язані із впливом на протеасомний протеоліз.

Сучасними роботами в галузі патологічної фізіології та медичної генетики доведено, що індивідуальні особливості генетичної інформації людини можуть обумовлювати розвиток не тільки відомих моногенних спадкових захворювань, але й полігенних патологій, в тому числі і найбільш поширених серцево-судинних захворювань. Важливим підходом до ідентифікації генотипу людини є визначення алельного поліморфізму генів, зокрема тих, що пов’язані із хворобами серця та судин, серед яких ген ендотеліальної NO-синтази має виняткове значення.

1. При дослідженні частоти алельного поліморфізму промотору (Т^-786С), 7-го екзону (G⁸⁹⁴T) та 4-го інтрону (4а/4b) гена ендотеліальної NO-синтази показано, що С/С варіант промотору в 2.7 рази частіше зустрічається у хворих на гострий коронарний синдром, ніж у практично здорових осіб.

2. У виникненні есенціальної артеріальної гіпертензії у дітей та підлітків має значення алельний поліморфізм 7-го екзону (G⁸⁹⁴T) гена ендотеліальної NO-синтази – Т/Т варіант виявлявся у хворих втричі частіше, ніж у практично здорових осіб.

3. Інтенсивність експресії гена ендотеліальної NO-синтази на 35% менша при С/С генотипі промотору, ніж за Т/Т варіанту промотору, а активність продукції NO тромбоцитами людей з С/С варіантом промотору у 2.1 рази менша, ніж при Т/Т генотипі, що вказує на функціональне значення цього алельного поліморфізму як одного із патогенетичних механізмів серцево-судинних захворювань.

5. Поліморфізм генів, що кодують субодиниці протеасоми (LMP2 та LMP7), дуже рідко зустрічається в українській популяції, а розподіл різних алельних варіантів цих генів не відрізняється у хворих на серцево-судинні захворювання та у практично здорових індивідуумів.

6. Експресія генів LMP2 та LMP7 не залежить від алельного поліморфізму зазначених генів, проте хімотрипсиноподібна та трипсиноподібна активність протеасоми в ізольованих моноцитах залежить від поліморфізму гена LMP2: за алельного варіанту Arg/Arg спостерігається зменшення пептидазних активностей протеасоми, а гетерозиготи (Arg/His) відрізняються найбільшою активністю макромолекулярного протеїназного комплексу.

8. Доведено, що протеасома приймає участь в регуляції активності ендотеліальної NO-синтази в ізольованих тромбоцитах кроля - активація протеасомного протеолізу спричинює вірогідне підвищення активності ферменту на 25 %, а інгібітори протеасоми та метильований убіквітин запобігають цьому ефекту. За умов in vitro рекомбінантна ендотеліальна NO-синтаза також зазнає убіквітин-залежної протеасомної деградації.

9. За допомогою розробленого нами методу доведено, що матричні РНК різних ізоформ NO-синтази розщеплюються 26S протеасомою, а інгібітор протеасоми класто-лактацистин b-лактон пригнічує РНКазну активність протеасоми. Цей факт свідчить про участь протеасомного протеолізу в регуляції активності NO-синтази як на посттранскрипційному, так і посттрансляційному рівні.

10. Кардіопротекторні механізми дії біофлавоноїду кверцетину пов’язані із впливом на протеасомний протеоліз, бо зазначений препарат дозозалежно пригнічує усі три пептидазні активності пурифікованої протеасоми та активність цього протеїназного комплексу в культивованих неонатальних кардіоміоцитах. При цьому кверцетин запобігає некротичній та апоптотичній загибелі культивованих кардіоміоцитів при моделюванні аноксії-реоксигенації, однак не зменшує кількість клітин, що гинуть шляхом аутофагії.

13. Внутрішньовенне введення водорозчинного аналогу кверцетину «Корвітину» призводить до значного пригнічення активності протеасоми в нейтрофільних гранулоцитах, що дозволяє використовувати цей лікувальний препарат з метою регуляції активності протеасомного протеолізу при серцево-судинних захворюваннях.

14. Проведені генетичні та патофізіологічні дослідження підтримують сучасний напрямок у медичній генетиці, що відкриває нові можливості ранньої діагностики та індивідуалізації лікування серцево-судинних захворювань за принципами фармакогенетики.

Публікації автора:

1. Биць Ю.В., Досенко В.Є., Медведєв В.В. Роль апоптозу в патогенезі атеросклерозу // Фізіологічний журнал.- 2000.-Т. 46.- №5.-С.83-93.

2. Досенко В.Є., Загорій В.Ю., Мойбенко О.О., Пархоменко О.М. Патофізіологічні аспекти генетичного поліморфізму ендотеліальної NO-синтази // Фізіологічний журнал.-2003.-Т.48.-№6.-С.86-102.

3. Веремеенко К.Н., Досенко В.Е., Нагибин В.С., Кизим А.И., Мойбенко А.А. Протеолитические ферменты и апоптоз // Укр. биохимический журнал.–2003.-Т., №4.-С.20-34.

4. Нагібін В.С., Досенко В.Є., Пивовар С.М., Мойбенко О.О., Ягупольский Л.М. Фторований аналог діазоксиду попереджує апоптоз неонатальних кардіоміоцитів під час аноксії-реоксигенації // Фізіологічний журнал.-2004.-Т.50, № 3.-С.3-9.

5. Досенко В.Е., Прудников И.М., Цывкин В.Н., Мойбенко А.А. Протеасомальная активность в синаптосомах структур головного мозга при пролонгированном иммобилизационном стрессе // Нейрофизиология.- 2004.-Т.36, №2.-С.121-127.

6. Тумановська Л.В., Досенко В.Є., Нагібін В.С., Макогон Н.В., Мойбенко О.О. Апоптотична, аутофагічна та онкотична загибель кардіоміоцитів при аноксії-реоксигенації // Фізіологічний журнал.-2004.-Т.50, №5.-С.11-18.

7. Мойбенко О.О., Досенко В.Є., Нагибін В.С., Тумановська Л.В. Особливості клітинної смерті кардіоміоцитів при аноксії-реоксигенації // Клінічна та експериментальна патологія.-2004.-Т.ІІІ, №2.-С.30-32.

8. Досенко В.Є., Загорій В.Ю., Лутай Я.М., Пархоменко О.М., Мойбенко О.О. Алельний поліморфізм промотору гену ендотеліальної NO-синтази (Т^-786С) як генетичний предиктор гострого коронарного синдрому // Фізіологічний журнал.-2005.-Т.51, №1.-С.72-76.

9. Досенко В.Є., Лутай Я.М., Загорий В.Ю., Пархоменко А.Н., Мойбенко А.А. Частота аллельного полиморфизма гена эндотелиальной NO-синтазы у больных с острым коронарным синдромом в украинской популяции // Цитология и генетика.-2005.-Т.39.-№2.-С.49-54.

10. Досенко В.Є., Загорий В.Ю., Мойбенко А.А. Влияние протеасомного протеолиза на активность NO-синтазы в изолированных тромбоцитах // Укр. биохимический журнал.-2005.-T.77.-С.39-42.

11. Досенко В.Є., Загорій В.Ю., Хайтович Н.В., Гордок О.А., Мойбенко О.О. Алельний поліморфізм гену ендотеліальної NO-синтази та його функціональні прояви // Фізіологічний журнал.-2005.-Т.51, №2.-С.39-45.

12. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A., Vaage J. Postconditioning prevents apoptotic necrotic and autophagic cardiomyocyte cell death in culture // Фізіологічний журнал.-2005.Т.51.- №3.-С.12-17.

13. Досенко В.E., Загорий В.Ю., Мойбенко А.А. Изменения протеасомальной активности и активности нейтральных протеиназ в тканях головного мозга крыс при старении // Нейрофизиология.-2005.-Т.37.-№1.-С.11-14.

14. Пархоменко А.Н., Лутай Я.М., Досенко В.E., Довгань Н.В., Мойбенко А.А. Распространенность, патогенетическое и прогностическое значение полиморфизма промотора гена эндотелиальной NO–синтетазы у больных с острым коронарным синдромом // Укр. кардіол. журнал.- 2005.-№4.-С.20-27.

15. Мойбенко А.А., Досенко В.E., Нагибин В.С. Ферментативные механизмы апоптоза // Пат. физиология и экспериментальная терапия.-2005.-№3.-С.17-26

16. Досенко В.Є. Метод оцінки функціонального значення алельних варіантів гена ендотеліальної NO-синтази // Лабораторна діагностика.-2005.-№2.-С.47-52.

17. Досенко В.Є., Загорий В.Ю., Мойбенко А.А. Изменения протеасомальной активности и активности нейтральных протеиназ в лейкоцитах крови и в головном мозге при старении // Успехи геронтологии.-2005.-Вып.17.-С.102-107.

18. Досенко В.Є., Загорий В.Ю., Нагибин В.С., Мойбенко А.А. Влияние N-3-метиладенина на пептидазную и рибонуклеазную активность протеасомы // Укр. биохимический журнал.-2005.-Т.77, №5.-С.52-56.

19. Досенко В.Є., Михальчук Д.В., Загорий В.Ю., Пархоменко А.Н., Мойбенко А.А. Частота аллельного полиморфизма генов, кодирующих каталитические субъединицы иммунопротеасомы, у больных с острым коронарным синдромом // Цитология и генетика.-2005.-Т.39, №6.-С.50-54.

20. Досенко В.Є., Михальчук Д.В., Загорий В.Ю., Хайтович М.В., Мойбенко А.А. Функціональне значення алельного поліморфізму генів, що кодують каталітичні субодиниці імунопротеасоми // Фізіологічний журнал.-2005.-Т.51, №6.-С.3-10..

21. Досенко В.Є., Пашевін Д.О., Биць Ю.В., Мойбенко О.О. Зміни активності протеасоми в тканинах аорти при пролонгованому імобілізаційному стресі // Клін. та експерим. патологія.-2005.-Т.4, №2.-С.32-36.

22. Досенко В.Є., Нагибин В.С., Тумановская Л.В., Загорий В.Ю., Мойбенко А.А. Влияние кверцетина на активность 20S, 26S протеасомы и протеасомную активность в изолированных кардиомиоцитах // Биомедицинская химия.- 2006.-Т.52, №2.-С.138-145.

23. Мойбенко О.О., Досенко В.Є., Лутай Я.М., Хайтович М.В., Пархоменко О.М. Алельний поліморфізм гену ендотеліальної NO-синтази у хворих на серцево-судинні захворювання // Доповіді НАН України.-2005.-№12.-С.173-176.

24. Досенко В.Є., Загорій В.Ю., Мойбенко А.А. Протеасомна деградація РНК різних ізоформ NO-синтази // Фізіологічний журнал.-2006.-Т.52, №1.-С.3-7.

25. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A., Vaage J. Proteasomal proteolysis in anoxia-reoxygenation, preconditioning and postconditioning of isolated cardiomyocytes // Pathophysiology.-2006.-Vol. 13, N2.-P.119-125.

26. Dosenko V.E., Zagoriy V.Yu., Lutay Y., Parkhomenko A., Moibenko A.A. Allelic polymorphism of promoter (T^-786C), but not that of exon 7 (G⁸⁹⁴T) or VNTR in intron 4 of the endothelial nitric oxide synthase gene is positively associated with acute coronary syndrome in the Ukrainian population // Clin. Exp. Cardiol.-2006.-Vol.11, N1.-P.11-13.

27. Dosenko V.E., Zagoriy V.Yu., Haytovich N.V., Gordok O.A., Moibenko A.A. Allelic polymorphism of endothelial NO-synthase gene and its functional manifestations // Acta Biochem. Pol.-2006.-Vol. 53, N2.-P.299-302.

28. Хайтович М.В., Досенко В.Є. Вплив генетичних поліморфізмів генів ангіотензин-перетворюючого ферменту та ендотеліальної синтази оксиду азоту на ефективність антигіпертензивної терапії у дітей з артеріальною гіпертензією // Педіатрія, акушерство та гінекологія.-2005.-№3.-С.42.

29. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Moibenko A.A. Phosphocreatine (neoton) prevents necrotic and apoptotic death of cardiomyocytes in modelling of anoxia-reoxygenation // J. Mol. Cell. Cardiol.-2004.-Vol.36.-Issue 5.-P.746.

30. Dosenko V.E., Prudnikov I.M., Cyvkin V.N., Moibenko A.A.Increase of proteasomal activity in cortex and hippocampus synaptosomes in prolonged immobilization stress // Abstracts of Joint 59^th Harden EMBO Conf. “The ubiquitin proteasome system in health and disease”, (Cirencester, 6-10 Sept., 2004).-P.24.

31. Dosenko V.E., Mikhalchyuk D.V., Moibenko A.A. Association between allelic variant of immunoproteasome subunits (LMP2, LMP7) and acute coronary syndrome // Abstracts of Joint 59^th Harden EMBO Conf. “The ubiquitin proteasome system in health and disease”, (Cirencester, 6-10 Sept., 2004).-P.15.

32. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Moibenko A.A. Proteasomal activity in isolated neonatal cardiomyocytes in anoxia-reoxygenation // Abstracts of Joint 59th Harden EMBO Conf. “The ubiquitin proteasome system in health and disease”, (Cirencester, 6-10 Sept., 2004).-P.13.

33. Zagoriy V.Yu., Dosenko V.E., Moibenko A.A. Age-related changes of proteasomal activity in blood leukocytes and in brain // Abstracts of Joint 59th Harden EMBO Conf. “The ubiquitin proteasome system in health and disease”, (Cirencester, 6-10 Sept., 2004).-P.23.

34. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Tumanovskaya L.V., Moibenko O.O. Apoptotic and autophagic death of cardiomyocytes in anoxia–reoxygenation and at inhibition of proteasome activity // Abstracts of 12^th Euroconference on apoptosis, (Chania, 17-20 Sept. 2004).-P.117.

35. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A., Vaage J. Autophagic cell death of cardiomyocytes in anoxia–reoxygenation is prevented by postconditioning. K_ATP-channels dependent effect // Abstracts of 13^th Euroconference on apoptosis “Survival on the Danube”, (Budapest, 1-4 Oct., 2005).-P.58.

36. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A. Proteasome inhibitors as agents of pharmacological preconditioning // Abstracts of 13^th Euroconference on apoptosis “Survival on the Danube”, (Budapest, 1-4 Oct., 2005).-P.161.

37. Dosenko V., Nagibin V., Tumanovskaya L., Yuzkiv M., Moybenko A., Vaage J. Postconditioning in cultured cardiomyocytes: role of proteasomal proteolysis and ATP-sensing K+ channels // J. Mol. Cell. Cardiology.-2005.-Vol. 38, Abstracts 25th Annual Scientific Sessions, European Section of the International Society for Heart Research (Tromsш, June 21-25, 2005).-Р.1017.

38. Dosenko V., Zagoriy V., Parkhomenko A., Moybenko A. Allelic polymorphism of endothelial NO-synthase gene and its functional manifestations // J. Mol. Cell. Cardiology.-2005.-Vol. 38, Abstracts 25th Annual Scientific Sessions, European Section of the International Society for Heart Research (Tromsш, June 21-25, 2005).-Р.1083.

39. Lutay Y., Parkhomenko A., Dosenko V., Dovgan N., Moibenko A. Endothelial NOS gene promoter polymorphism has negative prognostic impact after ACS that can be facilitated by smoking // Eur. Heart J.-2005.-Vol.26.-P.156.

40. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Tumanovska L.V., Moybenko A.A., Vaage J. Proteasome inhibitors reproduce preconditioning and postconditioning in cardiomyocyte culture // J. Mol. Cell. Cardiology.-2005.-Vol. 40, Abstracts 26th Annual Scientific Sessions, European Section of the International Society for Heart Research (Manchester, June 14-17, 2006).-Р.936.