aterosklerozАтеросклерозAteroscleroz2078-256X2949-3633НИИТПМ-филиал ИЦиГ СО РАН10.15372/ATER20190302ateroskleroz-108Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОЛИЧЕСТВА КОПИЙ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК В ТКАНИ МИОКАРДА ПРИ ВНЕЗАПНОЙ СЕРДЕЧНОЙ И НЕСЕРДЕЧНОЙ СМЕРТИCOMPARATIVE ANALYSIS OF MITOCHONDRIAL DNA COPY NUMBERS IN MYOCARDIAL TISSUE IN SUDDEN CARDIAC AND NON-CARDIAC DEATHМаксимовВ. Н.MaksimovV. N.medik11@mail.ruГуражеваА. А.GurazhevaA. A.annapalna1@mail.ruОрловП. С.OrlovP. S.МалютинаС. К.MalyutinaS. K.ИвановаА. А.IvanovaA. A.МаксимоваС. В.MaksimovaS. V.РодинаИ. А.RodinaI. A.ХамовичО. В.KhamovichO. V.НовосёловВ. П.NovosyolovV. P.НИИ терапии и профилактической медицины – филиал ФГБУ ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН; ФГБОУ Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияResearch Institute of Internal and Preventive Medicine – Branch of Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of SB RAS; Novosibirsk State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationНИИ терапии и профилактической медицины – филиал ФГБУ ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАНРоссияResearch Institute of Internal and Preventive Medicine – Branch of Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics of SB RASRussian FederationФГБОУ Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияNovosibirsk State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationГБУЗ НСО Новосибирское областное клиническое бюро судебно-медицинской экспертизыРоссияNovosibirsk Regional Clinical Bureau of Forensic MedicineRussian FederationФГБОУ Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава России; ГБУЗ НСО Новосибирское областное клиническое бюро судебно-медицинской экспертизыРоссияNovosibirsk State Medical University of Minzdrav of Russia; Novosibirsk Regional Clinical Bureau of Forensic MedicineRussian Federation2019211220191533641Copyright © Максимов В.Н., Гуражева А.А., Орлов П.С., Малютина С.К., Иванова А.А., Максимова С.В., Родина И.А., Хамович О.В., Новосёлов В.П., 20192019Максимов В.Н., Гуражева А.А., Орлов П.С., Малютина С.К., Иванова А.А., Максимова С.В., Родина И.А., Хамович О.В., Новосёлов В.П.Maksimov V.N., Gurazheva A.A., Orlov P.S., Malyutina S.K., Ivanova A.A., Maksimova S.V., Rodina I.A., Khamovich O.V., Novosyolov V.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ateroskleroz.elpub.ru/jour/article/view/108

Цель работы – сравнить количество копий мтДНК в ткани миокарда у лиц, умерших внезапной сердечной и несердечной смертью.

Материал и методы

Материал и методы. Группа внезапной сердечной смерти (ВСС, 150 образцов): аутопсийный материал набран у внезапно умерших вне лечебно-профилактических учреждений лиц, подвергшихся судебно-медицинскому исследованию по стандартному протоколу. В качестве группы контроля (n = 150) использована выборка образцов лиц (подобранная по полу и возрасту), которые по заключению судебно-медицинской экспертизы погибли внезапно от других причин (ВС). Исследование количества копий мтДНК выполнялось в образцах ДНК, выделенной из ткани миокарда методом фенол-хлороформной экстракции, с помощью количественной ПЦР в реальном времени.

Результаты

Результаты. В обеих изучаемых группах как у мужчин, так и у женщин отсутствуют значимые корреляции количества копий мтДНК с возрастом. При общем регрессионном анализе с введением в модель возраста получено различие между группами ВСС и ВС по количеству копий мтДНК (р = 0,01). При разделении по полу в группе женщин различия между ВСС и ВС по количеству копий мтДНК отсутствуют (р = 0,089), у мужчин – сохраняются (р = 0,023). Отмечена высокая вариабельность количества копий мтДНК в миокарде даже в пределах одной группы у лиц одного пола и сопоставимого возраста по сравнению с вариабельностью количества копий мтДНК в лейкоцитах периферической крови (по данным литературы). Вероятно, это связано с гетерогенностью групп по этиологии и патогенезу внезапной смерти. У мужчин снижение количества копий мтДНК в группе с ВСС по сравнению с умершими внезапно от других причин больше выражено в возрасте 50 лет и старше.

Заключение

Заключение. Количество копий мтДНК в ткани миокарда у мужчин, умерших ВСС, меньше, чем у умерших внезапно от других причин (особенно в возрасте старше 50 лет).

The aim of the work is to compare the number of copies of mtDNA in myocardial tissue in persons who died of sudden cardiac and non-cardiac death.

Material and methods

Material and methods. Group of sudden cardiac death (SCD, 150 samples): the autopsy material was collected from those who suddenly died outside the medical and preventive treatment facilities of persons who underwent a forensic medical examination according to a standard protocol. As a control group (n = 150), a sample of individuals (selected by gender and age) was used, which, according to the conclusion of the forensic medical examination, died suddenly from other causes (SD). The study of the number of copies of mtDNA was performed in DNA samples isolated from myocardial tissue by the method of phenol-chloroform extraction, using real-time quantitative PCR (qPCR).

Results

Results. In both studied groups, there are no significant correlations of the number of copies of mtDNA with age in both men and women. In the general regression analysis, with the introduction of age into the model, the difference between the SCD and SD groups was obtained in the number of copies of mtDNA (p = 0.01). When divided by sex in the group of women, there are no differences between SCD and SD in the number of copies of mtDNA (p = 0.089). In men, differences in the number of copies of mtDNA persist between SCD and SD (p = 0.023). High variability in the number of copies of mtDNA in the myocardium was noted even within the same group in individuals of the same sex and of comparable age compared to the variability in the number of copies of mtDNA in peripheral blood leukocytes (according to the literature). This is probably due to the heterogeneity of the groups on the etiology and pathogenesis of sudden death. In men, the decrease in the number of copies of mtDNA in the group with SCD, compared with those who died suddenly from other causes, is more pronounced at the age of 50 years and older.

Conclusion

Conclusion. The number of copies of mtDNA in myocardial tissue in men who have died of SCD is lower, compared with men who died suddenly from other causes (especially over the age of 50 years).

количество копий митохондриальной ДНК (мтДНК)фактор рискаатеросклерозИБСинфаркт миокардавнезапная сердечная смерть (ВСС)популяцияmitochondrial DNA (mtDNA) copy numberrisk factoratherosclerosisIHDmyocardial infarctionsudden cardiac death (SCD)populationReferencesPriori S.G., Blomström-Lundqvist C., Mazzanti A., Blom N., Borggrefe M., Camm J., Elliott P.M., Fitzsimons D., Hatala R., Hindricks G., Kirchhof P., Kjeldsen K., Kuck K.H., Hernandez-Madrid A., Nikolaou N., Norekvål T.M., Spaulding C., van Veldhuisen D.J. The Task Force for the Management of Patients with Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death of the European Society of Cardiology // G. Ital. Cardiol. (Rome). 2016. Vol. 17, N 2. P. 108–170.Priori S.G., Blomström-Lundqvist C., Mazzanti A., Blom N., Borggrefe M., Camm J., Elliott P.M., Fitzsimons D., Hatala R., Hindricks G., Kirchhof P., Kjeldsen K., Kuck K.H., Hernandez-Madrid A., Nikolaou N., Norekvål T.M., Spaulding C., van Veldhuisen D.J. The Task Force for the Management of Patients with Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death of the European Society of Cardiology // G. Ital. Cardiol. (Rome). 2016. Vol. 17, N 2. P. 108–170.Шляхто Е.В., Арутюнов Г.П., Беленков Ю.Н., Ардашев А.В. Национальные рекомендации по определению риска и профилактике внезапной сердечной смерти // Арх. внутр. медицины. 2013. ¹ 4. С. 5–15.Шляхто Е.В., Арутюнов Г.П., Беленков Ю.Н., Ардашев А.В. Национальные рекомендации по определению риска и профилактике внезапной сердечной смерти // Арх. внутр. медицины. 2013. ¹ 4. С. 5–15.Winkel B.G., Jabbari R., Tfelt-Hansen J. How to prevent SCD in the young? // Int. J. Cardiol. 2017. Vol. 237. P. 6–9.Winkel B.G., Jabbari R., Tfelt-Hansen J. How to prevent SCD in the young? // Int. J. Cardiol. 2017. Vol. 237. P. 6–9.Faragli A., Underwood K., Priori S.G., Mazzanti A. Is there a role for genetics in the prevention of sudden cardiac death // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2016. Vol. 27, N 9. P. 1124–1132.Faragli A., Underwood K., Priori S.G., Mazzanti A. Is there a role for genetics in the prevention of sudden cardiac death // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2016. Vol. 27, N 9. P. 1124–1132.Максимов В.Н., Гуражева А.А., Максимова Ю.В. Количество копий митохондриальной ДНК лейкоцитов как маркёр предрасположенности к ИБС и ВСС // Атеросклероз. 2018. Т. 14, ¹ 3. С. 64–69.Максимов В.Н., Гуражева А.А., Максимова Ю.В. Количество копий митохондриальной ДНК лейкоцитов как маркёр предрасположенности к ИБС и ВСС // Атеросклероз. 2018. Т. 14, ¹ 3. С. 64–69.Максимов В.Н., Малютина С.К., Орлов П.С., Иванощук Д.Е., Михайлова С.В., Шапкина М.Ю., Hubacek J., Holmes M., Bobak М., Воевода М.И. Число копий митохондриальной ДНК лейкоцитов как маркер старения и риска развития возраст-зависимых заболеваний у человека // Успехи геронтологии. 2019. Т. 32, ¹ 3. С. 422–430.Максимов В.Н., Малютина С.К., Орлов П.С., Иванощук Д.Е., Михайлова С.В., Шапкина М.Ю., Hubacek J., Holmes M., Bobak М., Воевода М.И. Число копий митохондриальной ДНК лейкоцитов как маркер старения и риска развития возраст-зависимых заболеваний у человека // Успехи геронтологии. 2019. Т. 32, ¹ 3. С. 422–430.Chen S., Xie X., Wang Y., Gao Y., Xie X., Yang J., Ye J. Association between leukocyte mitochondrial DNA content and risk of coronary heart disease: a case-control study // Atherosclerosis. 2014. Vol. 237, N 1. P. 220–226.Chen S., Xie X., Wang Y., Gao Y., Xie X., Yang J., Ye J. Association between leukocyte mitochondrial DNA content and risk of coronary heart disease: a case-control study // Atherosclerosis. 2014. Vol. 237, N 1. P. 220–226.Latorre-Pellicer A., Moreno-Loshuertos R., Lechuga- Vieco A.V., Sánchez-Cabo F., Torroja C., Acín-Pérez R., Calvo E., Aix E., González-Guerra A., Logan A., Bernad-Miana M.L., Romanos E., Cruz R., Cogliati S., Sobrino B., Carracedo Á., Pérez-Martos A., Fernández-Silva P., Ruíz-Cabello J., Murphy M.P., Flores I., Vázquez J., Enríquez J.A. Mitochondrial and nuclear DNA matching shapes metabolism and healthy ageing // Nature. 2016. Vol. 535. P. 561–565.Latorre-Pellicer A., Moreno-Loshuertos R., Lechuga- Vieco A.V., Sánchez-Cabo F., Torroja C., Acín-Pérez R., Calvo E., Aix E., González-Guerra A., Logan A., Bernad-Miana M.L., Romanos E., Cruz R., Cogliati S., Sobrino B., Carracedo Á., Pérez-Martos A., Fernández-Silva P., Ruíz-Cabello J., Murphy M.P., Flores I., Vázquez J., Enríquez J.A. Mitochondrial and nuclear DNA matching shapes metabolism and healthy ageing // Nature. 2016. Vol. 535. P. 561–565.Зиновкин Р.А., Скулачев М.В., Скулачев В.П. Ми- тохондриальный геном и продолжительность жизни (мини-обзор) // Биохимия. 2016. Т. 81, ¹ 12. С. 1669–1674.Зиновкин Р.А., Скулачев М.В., Скулачев В.П. Ми- тохондриальный геном и продолжительность жизни (мини-обзор) // Биохимия. 2016. Т. 81, ¹ 12. С. 1669–1674.Воропаев Е.В., Зятьков А.А., Осипкина О.В., Баранов О.Ю., Галиновская Н.В., Доценко В.Н. Метод молекулярно-генетической диагностики процессов клеточной сенесценции на основе количественного анализа генов ядерной и митохондриальной ДНК // Пробл. здоровья и экологии. 2016. ¹ 1. С. 46–50.Воропаев Е.В., Зятьков А.А., Осипкина О.В., Баранов О.Ю., Галиновская Н.В., Доценко В.Н. Метод молекулярно-генетической диагностики процессов клеточной сенесценции на основе количественного анализа генов ядерной и митохондриальной ДНК // Пробл. здоровья и экологии. 2016. ¹ 1. С. 46–50.Ashar F.N., Zhang Y., Longchamps R.J., Lane J., Moes A., Grove M.L., Mychaleckyj J.C., Taylor K.D., Coresh J., Rotter J.I., Boerwinkle E., Pankratz N., Guallar E., Arking D.E. Association of mitochondrial DNA copy number with cardiovascular disease // JAMA Cardiol. 2017. Vol. 2, N 11. P. 1247–1255.Ashar F.N., Zhang Y., Longchamps R.J., Lane J., Moes A., Grove M.L., Mychaleckyj J.C., Taylor K.D., Coresh J., Rotter J.I., Boerwinkle E., Pankratz N., Guallar E., Arking D.E. Association of mitochondrial DNA copy number with cardiovascular disease // JAMA Cardiol. 2017. Vol. 2, N 11. P. 1247–1255.Huang J., Tan L., Shen R., Zhang L., Zuo H., Wang D.W. Decreased peripheral mitochondrial DNA copy number is associated with the risk of heart failure and long-term outcomes // Medicine (Baltimore). 2016. Vol. 95, N 15. ID e3323.Huang J., Tan L., Shen R., Zhang L., Zuo H., Wang D.W. Decreased peripheral mitochondrial DNA copy number is associated with the risk of heart failure and long-term outcomes // Medicine (Baltimore). 2016. Vol. 95, N 15. ID e3323.Zhang Y., Guallar E., Ashar F.N., Longchamps R.J., Castellani C.A., Lane J., Grove M.L., Coresh J., Sotoodehnia N., Ilkhanoff L., Boerwinkle E., Pankratz N., Arking D.E. Association between mitochondrial DNA copy number and sudden cardiac death: findings from the Atherosclerosis Risk in Communities study (ARIC) // Eur. Heart J. 2017. Vol. 38, N 46. P. 3443–3448.Zhang Y., Guallar E., Ashar F.N., Longchamps R.J., Castellani C.A., Lane J., Grove M.L., Coresh J., Sotoodehnia N., Ilkhanoff L., Boerwinkle E., Pankratz N., Arking D.E. Association between mitochondrial DNA copy number and sudden cardiac death: findings from the Atherosclerosis Risk in Communities study (ARIC) // Eur. Heart J. 2017. Vol. 38, N 46. P. 3443–3448.Ashar F.N., Moes A., Moore A.Z., Grove M.L., Chaves P.H.M., Coresh J., Newman A.B., Matteini A.M., Bandeen-Roche K., Boerwinkle E., Walston J.D., Arking D.E. Association of mitochondrial DNA levels with frailty and all-cause mortality // J. Mol. Med. (Berl.). 2015. Vol. 93, N 2. P. 177–186.Ashar F.N., Moes A., Moore A.Z., Grove M.L., Chaves P.H.M., Coresh J., Newman A.B., Matteini A.M., Bandeen-Roche K., Boerwinkle E., Walston J.D., Arking D.E. Association of mitochondrial DNA levels with frailty and all-cause mortality // J. Mol. Med. (Berl.). 2015. Vol. 93, N 2. P. 177–186.Ajaz S., Czajka A., Malik A. Accurate measurement of circulating mitochondrial DNA content from human blood samples using real-time quantitative PCR // Methods Molec. Biol. 2015. Vol. 1264. P. 117–131.Ajaz S., Czajka A., Malik A. Accurate measurement of circulating mitochondrial DNA content from human blood samples using real-time quantitative PCR // Methods Molec. Biol. 2015. Vol. 1264. P. 117–131.Venegas V., Halberg M.C. Measurement of mitochondrial DNA copy number // Methods Molec. Biol. 2012. Vol. 837. P. 327–335.Venegas V., Halberg M.C. Measurement of mitochondrial DNA copy number // Methods Molec. Biol. 2012. Vol. 837. P. 327–335.Liu L.P., Cheng K., Ning M.A., Li H.H., Wang H.C., Li F., Chen S.Y., Qu F.L., Guo W.Y. Association between peripheral blood cells mitochondrial DNA content and severity of coronary heart disease // Atherosclerosis. 2017. Vol. 261. P. 105–110.Liu L.P., Cheng K., Ning M.A., Li H.H., Wang H.C., Li F., Chen S.Y., Qu F.L., Guo W.Y. Association between peripheral blood cells mitochondrial DNA content and severity of coronary heart disease // Atherosclerosis. 2017. Vol. 261. P. 105–110.

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