Genetická predispozícia pre aterosklerózu

Dátum: 26.10.2009 22:36
Vec: tromboembolia


Genetická predispozícia pre aterosklerózu

Vyu?itie nových biochemických a genetických markerov na predikciu rizika vzniku aterosklerózy umo?ňuje vyhľadávanie rizikových jedincov dlho pred jej klinickou manifestáciou, čo sa darí najmä rýchlemu pokroku molekulárno-biologických techník. (Lopez-Miranda et al. 1994, Ordovas et al. 1998).


Technológie rekombinantnej DNA umo?nili ?túdium rizikových génov na úrovni DNA. Viaceré polymorfizmy boli opísané pre gény apolipoproteínov alebo rôznych enzýmov, pričom niektoré sú zdru?ené s abnormálnymi fenotypmi. DNA markery niekedy korelujú so zmenami hladín lipoproteínov (LP), apolipoproteínov, či iných dôle?itých biochemických parametrov v plazme, známych ako rizikové faktory pre aterosklerózu, v iných prípadoch predstavujú nezávislú predpoveď. Nemo?no očakávať, ?e DNA markery nahradia kvantitatívne určovanie hladín napr. LP , ale spolu s týmto vy?etrením by sa mala zlep?iť detekcia aterosklerózy. Mo?no očakávať, ?e ďal?ie ?túdie umo?nia určiť podstatu príslu?ných mutácií, čo v konečnom dôsledku umo?ní detekciu rizikových jedincov a zavedenie ochranno-liečebného účinku u nich (Ferák a Sr?eň 1990).
V priebehu posledných rokov nastal významný pokrok v definovaní genetických rizikových faktorov. Zoznam mo?ných génov a ich polymorfizmov zúčastnených v patogenéze kardiovaskulárnych ochorení je rozsiahly, pričom najvýznamnej?ie poznatky sa získali v oblasti lipoproteínového metabolizmu. Niektoré z polymorfizmov kandidátnych génov sú intenzívne ?tudované a ich asociácia s cievnymi ochoreniami je dokumentovaná. Identifikácia génových variantov zahrnutých v procese aterosklerózy, jej vzniku a priebehu, vrátane jej komplikácií, nám umo?ňuje lep?ie pochopiť etológiu a mechanizmus tohto ochorenia (Cambien 1997). Ide hlavne o ?túdium kandidátnych génov, ktoré umo?ňuje testovať gény zodpovedajúce za variácie vo fenotype. Tento prístup zahŕňa testovanie, či polymorfizmus génov, ktoré mô?u byť zodpovedné za ochorenie (odtiaľ termín kandidátne), koreluje v populácii alebo rodinných ?túdiách s náchylnosťou k ochoreniu. Presnej?ie táto metóda zahŕňa pou?itie genetických markerov (v géne alebo v jeho blízkosti) na zistenie, či tieto polymorfizmy sú asociované s fenotypom v populácii alebo segregujú s fenotypom v rodinách. Pričom polymorfizmy pre takéto ?túdie mô?u byť buď polymorfizmy proteínov alebo DNA polymorfizmy (Smolková 1998).
Veľmi rozsiahle a početné ?túdie mo?ných vplyvov jednotlivých kandidátnych génov v rozvoji hypercholesterolémie, hypertenzie a diabetu 2. typu, v posledných desaťročiach nepriniesli veľké mno?stvo pozitívnych a potvrdených vplyvov. Hlavnou príčinou tohoto stavu je s veľkou pravdepodobnosťou to, ?e genetická determinácia v?etkých týchto rizík je polygénna a účasť ka?dého jednotlivého kandidátneho génu je malá, ak nie zanedbateľná. Genetická determinácia je vlastne individuálne zvý?ená citlivosť k negatívnym vplyvom vonkaj?ieho prostredia (Poledne, Hubáček a Piťha 2002).
K analýze genetickej determinácie predčasnej aterosklerózy prispieva v posledných rokoch analýza perimentálnych modelov transgénnych zvierat. Ich ateroskleróza je síce od ľudskej vzdialená viac ako iné experimentálne modely, ale tento prístup odhaduje účasť jednotlivých génov v patogénnom procese. Sú tie? vhodným prístupom k prvým pokusom o génovú terapiu aterosklerózy (Poledne 2002).

Polymorfizmus génu pre apolipoproteín E (APO E)
Apolipoproteín E (apo E) hrá kľúčovú úlohu v metabolizme lipoproteínov (LP). Jednak je dôle?itou ?trukturálnou zlo?kou niekoľkých tried plazmatických LP a zároveň plní funkciu ligandu pre väzbu LP na bunkové receptory. Gén pre apo E je lokalizovaný na 19. chromozóme. Gén tvoria 4 exóny a 3 intróny, jeho celková dĺ?ka s regulačnými oblasťami je pribli?ne 5500 bp, dĺ?ka vlastného génu a jemu zodpovedajúcej mRNA je 3 597 a 1 163 nukleotidov. Produkt translácie je 317 aminokyselín. Zo známej primárnej ?truktúry Weisgraber et al. (1982) odhadli sekundárnu proteínovú ?truktúru, ktorú tvorí alfa helix (62%), beta ?truktúra skladaného listu (9%), beta ohyby (11%) a náhodné zvinutia (18%).
Genetický polymorfizmus prvýkrát popísal Utermann et al. (1975, 1977). Apo E gén je kódovaný troma najvýznamnej?ími alelami označovanými ε2, ε3, ε4. Spomínané tri alely mô?u kombináciami tvoriť a? ?esť fenotypových prejavov. Jednotlivé alely sa geneticky lí?ia substitúciami báz v pozíciách 158 a 112 dôsledkom čoho sú odli?né vlastnosti ich produktov. Ka?dá izoforma apo E má svoju fyzikálnu a fyziologickú charakteristiku a je asociovaná s inými ochoreniami. Bodová substitúcia spôsobuje zámenu cysteínu za arginín. Alela ε3 obsahuje v pozícii 112-cysteín a v pozícii 158-arginín, alela ε2 obsahuje v oboch pozíciách cysteín a alela ε4 obsahuje v oboch pozíciách arginín.
Jednotlivé genotypy apoE sa dajú určiť pomocou metódy RFLP za pou?itia restrikčných miest restrikčnej endonukleázy Hha I, ktoré sú zároveň polymorfnými miestami. Pre jednotlivé genotypy je charakteristická dĺ?ka restrikčných fragmentov, ktoré sa lí?ia veľkosťou a oddeľujú sa elektroforézou na polyakrylamidovom géli.
V porovnaní s ε3, alela ε2 je asociovaná s ni??ími hodnotami celkového cholesterolu v plazme, LDL-cholesterolu, apo B a o niečo vy??ími hladinami triglyceridov. Nositelia alely ε4 majú opačné charakteristiky, preto sú z hľadiska účasti na vývine aterosklerózy rizikovej?í (Weisgraber et al. 1982, Mahley a Innerarity 1983). V niektorých ?túdiách sa v?ak nepodarilo preukázať vzťah medzi genotypmi apo E a KVO (Lehtinen et. al. 1995, Malle et al. 1996).

Polymorfizmus pre angiotenzín konvertujúci enzým (ACE)
Jedným zo sledovaných kandidátnych génov pre kardiovaskulárnych ochorení je gén pre angiotenzín konvertujúci enzým (ACE).
ACE ovplyvňuje metabolizmus dvoch dôle?itých vazoaktívnych peptidov - angiotenzinu II a bradykínu. Angiotenzin II vzniká účinkom ACE z neaktívneho dekapeptidu angiotenzínu I a má vazokonstrikčné účinky a zároveň aktivuje proliferáciu buniek hladkého svalstva. Bradykín je ?tiepený ACE na neaktívny kinín, je významným vazodilatátorom a má inhibičný účinok na proliferáciu buniek hladkého svalstva. ACE teda ovplyvňuje vazodilatáciu kardiovaskulárneho systému a reguluje svalový tonus a elektrolytickú rovnováhu (Hubáček a Poledne 1999).
Gén pre ACE je lokalizovaný na 17. chromozóme, pričom pribli?ne 17000 nukleotidov je usporiadaných do 26 exónov a 25 intrónov. Exóny kódujú pribli?ne 4 300 nukleotidov dlhú mRNA, prepisom ktorej vzniká 1 306 aminokyselín dlhý ACE polypeptid (vrátane 29 aminokyselín signálneho peptidu) (Soubrier et al. 1993).
V géne bolo popísaných niekoľko polymorfizmov, pričom najčastej?ie sledovaným je inzerčno/delečný polymorfizmus charakterizovaný prítomnosťou inzercie (I) alebo delécie (D) 287 nukleotidov alu sekvencie v intróne 16.
Plazmatická hladina ACE je stabilná u ka?dého jednotlivca, ale interindividuálne sa lí?i, pričom homozygoti D/D majú hladinu ACE takmer dvojnásobnú oproti homozygotom I/I (Tiret et al. 1992).
O´Malley et al. (1999) uvádza mnohé ?túdie, ktoré sledovali vzťah D/D genotypu ku zvý?enému výskytu aterosklerózy, hypertenzie či infarktu myokardu u jej nositeľov. Jednoznačná rizikovosť alely D sa v?ak nepodarilo preukázať. Dá sa iba kon?tatovať, ?e delečná alela je rizikovým faktorom kardiovaskulárnych ochorení, aj keď nie tak silným ako sa pôvodne predpokladalo (Samani et al. 1996). ACE-inhibícia má svoje orgánovo-protektívne vlastnosti, z ktorých najvýznamnej?ie sú kardioprotektívne, vaskuloprotektívne i renoprotektívne. Ich komplexný mechanizmus účinku sa ukázal v mnohých klinických sledovaniach, v priaznivom vplyve pri liečbe artériovej hypertenzie, srdcovom zlyhaní, u pacientov po prekonanom infarkte myokardu, pri diabetickej nefropatii, aj u pacientov v koncovom ?tádiu renálneho zlyhania.





Tento článok je z Slovenský hematolologický portál
http://www.hematology.sk

URL tohoto článku je:
http://www.hematology.sk/modules.php?name=News&file=article&sid=381