Бета 2 адренергический рецептор (ADRB2). Выявление мутации G46A (Arg16Gly)

Важные замечанияНазвание генаЛокализация гена на хромосомеФункция генаГенетический маркерЧастота встречаемости в популяцииАссоциация маркера с заболеваниямиОписаниеИнтерпретация результатов

Генетический маркер связан с особенностями работы нейронных рецепторов. Исследуется для выявления  предрасположенности к метаболическому синдрому, ожирению, бронхиальной астме, в том числе ночной формы, риска развития артериальной гипертензии у больных сахарным диабетом 2-го типа. Имеет значение в оценке эффективности терапии бронхиальной астмы.

Название гена –ADRB2

OMIM - 109690

Локализация гена на хромосоме – 5q32

Функция гена

Ген ADRB2 кодирует бета2 - адренергический рецептор - ионный белковый канал, встроенный в цитоплазматическую мембрану клетки, имеющий высокую степень сродства к адреналину и обеспечивающий повышение или понижение активности иннервируемой ткани или органа.

Генетический маркер G46A

Участок ДНК в кодирующей белок области гена ADRB2, в котором происходит замена гуанина (G) на аденин (А), называется генетическим маркером G46A. Если в данной позиции находится гуанин (G), такой вариант гена обозначается как G-аллель, а если аденин (А) – A-аллель.

В результате данной замены в аминокислотной последовательности белка ADRB2 в позиции 16 аргинин заменяется на глицин (Arg16Gly).

Возможные генотипы

  • G/G
  • G/A
  • A/A

Частота встречаемости в популяции

Частота встречаемости аллеля А в европейской популяции составляет 38%.

Ассоциация маркера с заболеваниями

  • Бронхиальная астма
  • Метаболический синдром

Описание

Передачу сигналов с помощью катехоламиновых медиаторов в организме человека обеспечивают специфические адренергические рецепторы - ионные белковые каналы, встроенные в цитоплазматическую мембрану клетки, воспроизводящие возбуждающие и тормозные влияния симпатико-адреналовой системы на функции и обменные процессы в разных органах.

Различают несколько типов адренергических рецепторов, имеющих различную локализацию в организме и опосредуемые ими эффекты.

На поверхности клеток гладких мышц бронхиол и артерий скелетных мышц, печени и жировой ткани располагаются преимущественно бета2 – рецепторы. При стимуляции бета2 - рецепторов на клетках печени происходит увеличение интенсивности глюконеогенеза и гликогенолиза.

Также активация рецепторов вызывает увеличение интенсивности гликогенолиза в мышцах, увеличение интенсивности секреции инсулина, глюкагона, ренина, уменьшение сократимости гладких мышц бронхов, кровеносных сосудов, мочеполовой системы, желудочно-кишечного тракта.

При взаимодействии с адреналином бета2-рецепторы бронхиол обеспечивают расслабление гладких мышц бронхиол и снятие обструкции при обострении бронхиальной астмы. Поэтому агонисты (химические вещества, способные связываться с рецептором и приводящие к биологическому эффекту) бета2 – рецепторов часто используются в фармакологии для лечения бронхиальной астмы. Их применение позволяет снизить дозу ингаляционных кортикостероидов, а также помогает быстро и эффективно купировать симптомы бронхиальной обструкции.

Бета2 – адренергические рецепторы кодируются геном ADRB2. Участок ДНК в кодирующей белок области гена ADRB2, в котором происходит замена гуанина (G) на аденин (А), называется генетическим маркером G46A. Если в данной позиции находится гуанин (G), такой вариант гена обозначается как G-аллель, а если аденин (А) – A-аллель. В результате данной замены в аминокислотной последовательности белка ADRB2 в позиции 16 аргинин заменяется на глицин (Arg16Gly).

В ряде исследований было показано, что генотип А/А ассоциирован с повышенным риском развития более тяжелой формы бронхиальной астмы, а также её ночной формы, по сравнению с гомозиготами по аллелю G (генотип G/G).

При лечении бронхиальной астмы альбутеролом (бета-агонистом) у гомозигот G/G отмечается снижение скорости выдоха, что может говорить о возможном развитии побочных эффектов при регулярном использовании бета-агонистов и быть причиной выбора для таких пациентов альтернативной терапии.

При исследовании ассоциации полиморфизма G46A и метаболического синдрома было показано, что у мужчин с генотипами G/A и G/G вероятность его развития существенно повышена.

У гомозигот по аллелю G (генотип G/G) риск развития гипертензии на фоне сахарного диабета 2ого типа оказался значительно выше, чему у гомозигот по аллелю А (генотип А/А).

Знание генотипа по маркеру G46A поможет оценить предрасположенность к метаболическому синдрому, бронхиальной астме, в том числе ночной форме, риск развития артериальной гипертензии у больных сахарным диабетом 2-го типа. А также оценить эффективность терапии бронхиальной астмы.

Интерпретация результатов

Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Важные замечания

Для данного маркера не существует понятия «норма» и «патология», т.к. исследуется полиморфизм гена.

Литература

  • Contopoulos-Ioannidis DG, Manoli EN, Ioannidis JP. Meta-analysis of the association of beta2adrenergic receptor polymorphisms with asthma phenotypes. J Allergy Clin Immunol. 2005 May;115(5):963-72. [PMID: 15867853]
  • Israel E et al. The effect of polymorphisms of the beta(2)-adrenergic receptor on the response to regular use of albuterol in asthma. Am J Respir Crit Care Med. 2000 Jul;162(1):75-80. [PMID: 10903223]
  • Bengtsson K et al. Beta(2)-adrenergic receptor gene variation and hypertension in subjects with type 2 diabetes. Hypertension. 2001 May;37(5):1303-8. [PMID: 11358945]
  • Dallongeville, J., Helbecque, N., Cottel, D., Amouyel, P., Meirhaeghe, A. The gly16-arg16 and gln27-glu27 polymorphisms of beta-2-adrenergic receptor are associated with metabolic syndrome in men. J. Clin. Endocr. Metab. 88: 4862-4866, 2003. [PubMed: 14557466]