Διερεύνηση γενετικών και διατροφικών παραγόντων οι οποίοι εμπλέκονται στη φλεγμονή που οδηγεί σε καρδιαγγειακά νοσήματα

Abstract

Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide. Among them, Coronary Artery Disease (CAD) is the most prevalent one. The main cause of CAD is atherosclerosis of coronary vessels. It is a multifactorial disorder, with inflammatory basis, in which many risk factors, including genetic factors, are involved. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) that increase or decrease disease risk, seem to play a role in disease onset and progression. The effect of those SNPs is often modulated by the presence of other genetic or environmental factors. Among the environmental factors diet has a prominent role. Mediterranean dietary pattern has received a great deal of attention during the last years, as increasing evidence suggests that it may exert protective roles in CAD. In the present study we sought to investigate the role of genetic variation in 28 genes, which were chosen on the basis of their pathophysiological role, using a tagSNP approach, in a sample of 305 CAD patients and 305 control subjects. These genes can be divided in 5 groups: (a) genes encoding for cytokines or growth factors, (b) genes encoding for platelet glycoproteins, (c) genes encoding for proteins involved in coagulation-fibrinolysis pathway (d) genes encoding for enzymes involved in cyclo-oxygenase pathway and (e) 2 more genes: plasma platelet activating factor acetylhydrolase and ROS1 oncogene. Moreover, we studied the interaction of those SNPs with the Meditterranean dietary pattern. The majority of SNPs has not been studied in the past, as well as the effect of interaction between SNPs and adoption of the Mediterranean dietary pattern in CAD phenotype. Carlson’s algorithm was used for SNP selection, genotyping was performed using an arrayed primer extension method (APEX-2), while the adoption of the Mediterranean dietary pattern was assessed using a validated diet score. Statistical analysis was performed using logistic regression models, before and after adjustment for various confounding variables. From a total of 181 SNPs studied, 14 were associated with disease occurrence. 7 of those SNPs were associated with increased odds ratio (OR) (genes: CCL2, GP6, F5, VWF, PROS1, PTGIS), while the remaining SNPs were associated with decreased OR (genes: CCL2, TGFB2, TGFB3, F5, FGB). 4 haplotypes, constructed from the combined analysis of SNPs that were associated with disease in the first step of analyses, were also associated with disease risk either increasing or decreasing the OR (genes: CCL2, TGFB2, F5). The study of interaction between SNPs and the Mediterranean dietary pattern revealed 7 more variants to be associated with disease, but only under specific dietary conditions. Specifically, 1 SNP was found to increase the OR only in subjects adopting the Mediterranean dietary pattern in a low degree (gene:TGFB1), while 6 more variants were shown to decrease the OR only in subjects adopting the Mediterranean dietary pattern in a high degree (genes: CCL2, ITGA2, GP6). According to the results of the present study: (1) We detected for the first time the significant effect of 12 polymorphisms and 4 haplotypes that have not been studied before, in CAD occurrence. (2) We confirmed the effect of rs2857656 and rs5629 SNPs in CCL2 και PTGIS genes, respectively, in CAD. Those SNPs have been associated with disease in previous studies. (3) We confirmed the protective role of the Mediterranean diet in CAD. (4) We detected for the first time the interaction of 7 SNPs with the adoption of the Mediterranean dietary pattern in CAD.

Τα καρδιαγγειακά νοσήματα αποτελούν την πρώτη αιτία θανάτου παγκοσμίως και ανάμεσα σε αυτά η στεφανιαία νόσος κατέχει την πρώτη θέση. Βασική αιτία της στεφανιαίας νόσου είναι η αθηροσκλήρωση των επικαρδιακών στεφανιαίων αρτηριών. Πρόκειται για μια πολυπαραγοντική ασθένεια, με φλεγμονώδη βάση, στην αιτιολογία της οποίας εμπλέκονται πολλοί παράγοντες κινδύνου, ανάμεσα στους οποίους περιλαμβάνονται και γενετικοί παράγοντες. Για την εμφάνιση της στεφανιαίας νόσου σε επίπεδο πληθυσμού σημαντικό ρόλο παίζουν γονίδια τα οποία φέρουν πολυμορφισμούς που αυξάνουν ή μειώνουν τον κίνδυνο και η δράση τους συχνά επηρεάζεται από την παρουσία άλλων γενετικών ή περιβαλλοντικών παραγόντων. Ανάμεσα στους περιβαλλοντικούς παράγοντες, σημαντικό ρόλο παίζει η διατροφή. Η Μεσογειακή δίαιτα έχει συζητηθεί αρκετά σε σχέση με τη στεφανιαία νόσο, καθώς φαίνεται να σχετίζεται με μείωση του κινδύνου εμφάνισης της νόσου σε πολλές μελέτες. Για την παρούσα μελέτη επιλέχθηκαν 28 γονίδια, με βάση τον παθοφυσιολογικό τους ρόλο, και εξετάστηκε η γενετική ποικιλομορφία χρησιμοποιώντας πολυμορφισμούς-δείκτες (tagSNPs), σε ένα δείγμα 305 ατόμων με διάγνωση στεφανιαίας νόσου και 305 υγιών ατόμων. Τα γονίδια αυτά διαχωρίστηκαν σε 5 ομάδες: (α) γονίδια κυτταροκινών-αυξητικών παραγόντων, (β) γονίδια γλυκοπρωτεϊνών αιμοπεταλίων, (γ) γονίδια από το μονοπάτι της πήξης και της ινωδόλυσης, (δ) γονίδια από το μονοπάτι της κυκλο-οξυγενάσης και (ε) άλλα 2 γονίδια: το γονίδιο της ακετυλοϋδρολάσης πλάσματος του παράγοντα ενεργοποίησης των αιμοπεταλίων και το c-ROS 1 ογκογονίδιο. Επιπλέον, μελετήθηκε ο ρόλος της αλληλεπίδρασης των πολυμορφισμών αυτών με το βαθμό υιοθέτησης της Μεσογειακής δίαιτας. Η πλειοψηφία των πολυμορφισμών μελετήθηκε για πρώτη φορά, όπως επίσης και η αλληλεπίδραση πολυμορφισμών με τη Μεσογειακή δίαιτα σε σχέση με τη στεφανιαία νόσο. Η επιλογή των πολυμορφισμών έγινε με τον αλγόριθμο του Carlson, η γονοτύπηση έγινε με την τεχνική APEX-2 (Arrayed Primer Extension-2) και ο βαθμός υιοθέτησης της Μεσογειακής δίαιτας αξιολογήθηκε με τη χρήση σκορ. Η στατιστική ανάλυση έγινε με μοντέλα λογαριθμιστικής παλινδρόμησης, στα οποία έγινε διόρθωση για διάφορους συγχυτικούς παράγοντες. Από το σύνολο των 181 πολυμορφισμών που μελετήθηκαν, οι 14 σχετίστηκαν με τη στεφανιαία νόσο. Οι 7 από αυτούς σχετίστηκαν με αύξηση του σχετικού λόγου πιθανοτήτων (γονίδια: CCL2, GP6, F5, VWF, PROS1, PTGIS), ενώ οι άλλοι 7 σχετίστηκαν με μείωση του λόγου αυτού (γονίδια: CCL2, TGFB2, TGFB3, F5, FGB). Περαιτέρω διερεύνηση έδειξε ότι 4 απλότυποι, οι οποίοι προέκυψαν από συνδυαστική ανάλυση των πολυμορφισμών που έδωσαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις στην πρώτη φάση, σχετίζονται με τη νόσο είτε επιβαρυντικά είτε προστατευτικά (γονίδια: CCL2, TGFB2, F5). Επιπλέον, η μελέτη της αλληλεπίδρασης με τη Μεσογειακή δίαιτα έδειξε ότι 7 αλληλόμορφα σχετίζονται με τη νόσο, ανάλογα με τις διαιτητικές συνήθειες των ατόμων. Έτσι, ένας πολυμορφισμός φάνηκε να αυξάνει το σχετικό λόγο πιθανοτήτων μόνο στα άτομα που υιοθετούν σε μικρό βαθμό το Μεσογειακό πρότυπο διατροφής (γονίδιο: TGFB1), ενώ 6 αλληλόμορφα σχετίστηκαν με μείωση του σχετικού λόγου μόνο στα άτομα που υιοθετούν σε μεγάλο βαθμό το πρότυπο αυτό (γονίδιο: CCL2, ITGA2, GP6).