Кардиоваскулярная геномика, траскриптомика и протеомика

Повышать вероятность возникновения и развития атеросклероза могут мутации во многих генах. Такие мутации идентифицированы, например, в гене ALOX5AP, который кодирует белок активатор 5-липооксигеназы (5 lipoxygenase 5-LOX). Этот белок активирует синтез лейкотриена — липида, медиатора воспалительного процесса в стенках сосудов. Также повышают вероятность возникновения атеросклероза мутации в гене MEF2A (он кодирует фактор регуляции транскрипции в миоцитах); в гене Апо Е (кодирует аполипопротеин Е, входящий в состав Х-ЛПВП); в гене LTA (кодирует ген альфа-лимфотоксина) (17−18). Уже созданы базы данных по сотням белков протеома миокарда, уровни которых изменяются при хронических и острых сердечно-сосудистых патологиях. Обнаружено, что при таких патологиях возрастают концентрации т.н. белков теплового шока (heat-shock proteins — HSP), белков митохондрий, а также белков, вовлеченных в генерирование энергии. Диагностически важные белки кардиопротеома классифицируются так:

• · белки, связанные с энергией и метаболизмом,
• · белки, индуцируемые стрессом,
• · белки, обеспечивающие контрактильные функции и формирование цитосклета (19−20).

Весьма перспективным оказался мониторинг динамики протеомов биопсии миокарда, взятых до и после хирургического вмешательства. Обнаружено более 100 кардиоспецифических белков, уровни которых значительно изменяются при дилятационной кардиомиопатии.

Практически при всех формах сердечной недостаточности ее начальная стадия — это компенсаторная адаптация сердечной ткани к патологическим изменениям, в частности, гипертрофия левого желудочка. Довольно часто в таких случаях электрокардиография, клинические и гемодинамические показатели недостаточно адекватно отражают переход от патологии к норме. Однако возвращение к норме при вентрикулярном ремоделировании может быть эффективно достигнуто при мониторинге кардиопротеома (21).

Наиболее обещающими маркерами в кардиопротеомике могут быть тропонины, изоформы альфа-1-фибриногена, изоформы аполипопротеина А-1, С-реактивный белок и др.

Полагается, что кардиопротеомная техника станет незаменимой при сердечно-сосудистой хирургии. В передовых клиниках хирурги уже сейчас читают кардиопротеомы так же уверенно, как кардиограммы и ангиограммы (22).

На рисунке — двумерный гель-электрофорез образца биопсии левого желудочка пациента, страдающего дилятационной кардиомиопатией, перенес трансплантацию сердца. Изоэлектрическое фокусирование в диапазоне pI — 3−10, диапазон молекулярных масс белков от 15 до 100 кДа. На геле приблизительно 600 белков, которые были идентифицированы масс-спектральным анализом (22).