Wprowadzenie
Rola badań bliźniaczych i rodzinnych
Badania asocjacyjne całego genomu (GWAS)
Związek między wiekiem, genetyką i nadciśnieniem
Genetyczne podłoże nadciśnienia tętniczego
Przyszłość badań genetycznych w kontekście nadciśnienia tętniczego
Bibliografia
Dalsza lektura

Nadciśnienie tętnicze jest głównym modyfikowalnym czynnikiem ryzyka chorób nerek, naczyń mózgowych i układu krążenia. Patofizjologia nadciśnienia, znanego również jako wysokie ciśnienie krwi, jest złożona, w której zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe wchodzą w interakcję z kilkoma fizjologicznymi ścieżkami i mechanizmami, tworząc obserwowalny fenotyp.

Badania epidemiologiczne poprawiły naszą wiedzę na temat czynników środowiskowych wpływających na nadciśnienie, w szczególności roli diety i ćwiczeń fizycznych; jednak rola genetyki w kontekście nadciśnienia była wyzwaniem do określenia.

Badania danych dotyczących ciśnienia krwi, systematycznie gromadzonych przez trzy generacje badania Framingham Heart Study (pierwsze i długoterminowe, trwające badanie kohortowe dotyczące układu sercowo-naczyniowego mieszkańców miasta Framingham w stanie Massachusetts) wykazały, że wyższe ciśnienie krwi zarówno u dziadków, jak i rodziców jest związane z ryzykiem wystąpienia tej samej choroby w trzecim pokoleniu.

Jest to szczególnie prawdziwe, gdy udokumentowano występowanie nadciśnienia w rodzinie przed 55 rokiem życia; stanowi to najsilniejszy czynnik ryzyka poprzez potencjał w kolejnym pokoleniu. Efekt ten występuje niezależnie od szeregu mierzonych czynników środowiskowych, o których wiadomo, że wpływają na ryzyko nadciśnienia tętniczego – w tym spożycia sodu, spożycia alkoholu i poziomu aktywności fizycznej.

Rola badań bliźniaczych i rodzinnych

Badania bliźniacze i rodzinne wykazały, że ciśnienie krwi jest cechą dziedziczną; od 30 do 50% wariancji tego parametru zostało powiązane z dziedzicznością. Rzadkie zaburzenia poza nadciśnieniem również wykazały wyraźną rolę genetyki mendlowskiej.

Jednak obserwując rozkład ciśnienia krwi, można zobaczyć rozkład Gaussa, co sugeruje, że jest mało prawdopodobne, aby mutacje odgrywały główną rolę i że liczne efekty genetyczne (które są wymiernie małe) albo przyczyniają się do indywidualnej podatności na tę chorobę, albo ją wzmacniają nadciśnienie.

Po postępach w genomice bardziej rozpowszechniona jest opinia, że ​​nadciśnienie jest złożoną cechą o podłożu poligenicznym (kontrolowanym lub pod wpływem kilku genów). Co więcej, wpływy środowiskowe mogą również wpływać na zmiany epigenetyczne, które mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Badania asocjacyjne całego genomu (GWAS)

GWAS zostały wykorzystane do określenia wspólnych wariantów genetycznych. The Wellcome Trust Case Control Consortium (WTCCC) był jednym z pierwszych, którzy się tym zajęli. zrzesza ponad 50 grup badawczych z Wielkiej Brytanii w celu zbadania złożonych chorób ludzkich o dużym znaczeniu dla zdrowia publicznego — nadciśnienia tętniczego wśród choroby wieńcowej, choroby Leśniowskiego-Crohna, reumatoidalnego zapalenia stawów, cukrzycy typu I i II oraz choroby afektywnej dwubiegunowej. Od tego czasu przeprowadzono nowsze badania, w wyniku których łączna liczba wariantów związanych z ryzykiem nadciśnienia tętniczego wzrosła do 280. Ponadto warianty te są związane z innymi chorobami, takimi jak choroba wieńcowa, choroba przyczynowo związana z ryzykiem wysokiego ciśnienie krwi.

Związek między wiekiem, genetyką i nadciśnieniem

Przedwczesny początek choroby jest uważany za wynik uwarunkowany genetycznie, a nie za wynik czynników środowiskowych i stylu życia. Badania wykazały, że wczesne wystąpienie nadciśnienia tętniczego, występujące przed 55 rokiem życia, jest doskonałym predyktorem ryzyka wystąpienia nadciśnienia tętniczego w kolejnych pokoleniach. Wiadomo, że po 55 roku życia skurczowe ciśnienie krwi zazwyczaj wzrasta. Natomiast rozkurczowe ciśnienie krwi spada – jednak po przekroczeniu 55 roku życia proces ten jest na ogół spowodowany starzeniem się naczyń, które jest spowodowane sztywnieniem tętnic.

Chociaż wywiad rodzinny nie dostarcza informacji na temat tej szczególnej roli wpływu czynników środowiskowych lub genetycznych, które wpływają na ryzyko rozwoju nadciśnienia tętniczego, aby to ustalić, konieczne jest dokładniejsze zbadanie genomu, a także narażenie środowiskowe, aby zidentyfikować czynniki patofizjologiczne wpływające na nadciśnienie tętnicze. ryzyko i ich wielkość.

Genetyczne podłoże nadciśnienia tętniczego

Określając znane warianty związane ze zwiększonym ryzykiem nadciśnienia tętniczego i określając je ilościowo za pomocą genetycznej oceny ryzyka, można określić informacje dotyczące indywidualnej podatności. Co więcej, może to pomóc w zrozumieniu szlaków odpowiedzialnych za nadciśnienie.

Dzięki zrozumieniu tego, skuteczniejsze zapobieganie nadciśnieniu i związanym z nim chorobom sercowo-naczyniowym może opierać się na następujących zasadach:

1. Identyfikacja osób z grupy ryzyka przed rozwojem nadciśnienia tętniczego
2. Wdrażanie ukierunkowanych i agresywnych interwencji dotyczących stylu życia
3. Zapewnienie bardziej racjonalnego i ukierunkowanego wyboru leków, które mogą być zarówno bezpieczne, jak i skuteczne dla indywidualnego pacjenta

Zasady te są związane z medycyną precyzyjną, podejściem opartym na identyfikacji pacjentów wysokiego ryzyka, zanim pojawią się objawy, z odrębnymi mechanizmami choroby, a także zrozumieniem prawdopodobieństwa odpowiedzi na określone leczenie.

Zarówno nadciśnienie, jak i choroby serca są powszechne i mają znaczny wpływ na oczekiwaną długość życia; jeśli zostaną do nich zastosowane inicjatywy medycyny precyzyjnej, może to prowadzić do wyraźnej poprawy wyników w zakresie zdrowia publicznego.

Przyszłość badań genetycznych w kontekście nadciśnienia tętniczego

W miarę upowszechniania się medycyny precyzyjnej możliwa może być wczesna identyfikacja pacjentów zagrożonych nadciśnieniem tętniczym w przedklinicznej fazie choroby. Ponadto modyfikacja czynników, które prawdopodobnie biorą udział w rozwoju nadciśnienia tętniczego, obiecuje określenie zarówno pacjentów niereagujących na leczenie, jak i reagujących na toksyczne leki przed przepisaniem leku. W ten sposób tylko pacjenci, którzy reagują i nie są predysponowani do toksyczności, otrzymują odpowiednie leki.

Bibliografia

• Mahmood SS, Levy D, Vasan RS i in. (2014) The Framingham Heart Study i epidemiologia chorób układu krążenia: perspektywa historyczna. Lancet. doi:10.1016/S0140-6736(13)61752-3.
• Patel RS, Masi S, Taddei S. (2017) Zrozumienie roli genetyki w nadciśnieniu. Eur Heart J. doi:10.1093/eurheartj/ehx273.
• Magavern EF, Warren HR, Ng FL i in. (2021) Mapa drogowa klinicysty akademickiego do genomiki nadciśnienia: ostatnie postępy i przyszłe kierunki MMXX. Nadciśnienie. doi:10.1161/NADCIŚNIENIEAHA.120.14535.
• Eales JM, Jiang X, Xu X i in. (2021) Odkrywanie genetycznych mechanizmów nadciśnienia tętniczego poprzez multiomiczną analizę nerki. Nata Genet. doi:10.1038/s41588-021-00835-w.

Dalsza lektura