Η σχέση μεταξύ ενδοθηλιακής συνθετάσης του μονοξειδίου του αζώτου (e-NOS) και προεκλαμψίας: ανάλυση γονοτύπων και απλοτύπων

Abstract

Preeclampsia is a multisystem disorder that complicates 2-8% of pregnancies worldwide, while representing at the same time a major contributor to maternal and neonatal mortality and morbidity, especially in developing countries. Preeclampsia is considered a clinical syndrome and is generally defined as new hypertension and substantial proteinuria at or after 20 weeks’ gestation. The clinical findings of pre-eclampsia can manifest as either a maternal syndrome (hypertension and proteinuria with or without other multisystem abnormalities) or fetal syndrome (fetal growth restriction, reduced amniotic fluid, and abnormal oxygenation). However, despite its major complications, the underlying cause of preeclampsia remains elusive. The etiology of the disorder is currently considered to be multifactorial, stemming from the complex interaction between genetic and environmental factors.The research efforts to map the predisposing genes and mutations have been divided in two major approaches: 1. Linkage analysis studies, which are performed in extended pedigrees that have shown accumulation of the disease, and 2. Genetic association studies, which are conducted in cases and controls retrieved from the general population. However, the identification of the responsible genetic factors has been proven to be very difficult and few positive findings have shown replication validity. This limited progress has been attributed to factors related to the polygenic nature of the disease and to methodological issues as well, such as the limited statistical power of individual studies, the poor phenotypic characterization of enrolled subjects and the lack of accounting for genetic and environmental interactions.Given the limited understanding of the genetic etiology of preeclampsia, the current doctoral thesis aimed to perform a clinical approach to the genetics of preeclampsia, in order to identify responsible genetic loci. To this end, a preeclampsia genetic association study of NOS3 gene polymorphisms and haplotypes was conducted in cases and controls derived from the Thessalian general population. Endothelial nitric oxide synthase (NOS3) is an important regulator of vascular tone and contributes to the reduction of the uteroplacental resistance seen in normal pregnancy. Therefore, the endothelial nitric oxide synthase gene (NOS3), has emerged as a logical candidate gene in the development of preeclampsia and has received considerable attention by researchers worldwide. In specific, we examined the association of three common variants of the NOS3 gene (4b/a, T-786C and G894T) and their haplotypes in a case-control sample of 102 patients with preeclampsia and 176 women with a history of uncomplicated pregnancies. However, the single locus analysis for the three variants and the analysis of haplotypes revealed no significant association in relation to clinical status. Preeclampsia, nevertheless, is a complex disease with multifactorial etiology and given that our sample size was small, a minor contributory pathogenetic role of NOS3 variants in conjunction with other genetic or environmental factors cannot be excluded.

Η προεκλαμψία είναι μία πολυσυστηματική διαταραχή που επιπλέκει το 2-8% των κυήσεων παγκοσμίως ενώ συνιστά παράλληλα σημαντική αιτία μητρικής και νεογνικής νοσηρότητας και θνητότητας, ειδικά στις αναπτυσσόμενες χώρες. Ορίζεται ως κλινικό σύνδρομο που χαρακτηρίζεται από πρωτοεμφανιζόμενη υπέρταση και λευκωματουρία μετά την εικοστή εβδομάδα της κύησης και ενίοτε εξελίσσεται σε πολυοργανική διαταραχή με ποικίλα κλινικά χαρακτηριστικά. Τα κλινικά ευρήματα στην προεκλαμψία μπορεί να έχουν το χαρακτήρα μητρικού συνδρόμου (υπέρταση και λευκωματουρία με ή χωρίς άλλες πολυσυστηματικές διαταραχές) ή εμβρυικού συνδρόμου (ενδομήτρια καθυστέρηση της ανάπτυξης, ελαττωμένο αμνιακό υγρό και διαταραχές οξυγόνωσης του εμβρύου). Παρά τη μείζονα συμμετοχή της προεκλαμψίας στη μητρική και νεογνική θνητότητα και νοσηρότητα, η αιτία της παραμένει αινιγματική. Η αιτιοπαθογένεια της εικάζεται ότι οφείλεται σε αλληλεπίδραση μεταξύ περιβαλλοντικών και γενετικών παραγόντων, γεγονός που την χαρακτηρίζει ως πολυπαραγοντική διαταραχή. Οι ερευνητικές προσπάθειες για τη χαρτογράφηση των γονιδίων που συνεισφέρουν στην αιτιοπαθογένεια της προεκλαμψίας προσανατολίζονται σε δύο κύριες προσεγγίσεις: α) στις μελέτες γενετικής σύνδεσης οι οποίες διεξάγονται σε οικογένειες με συνάθροιση περιστατικών προεκλαμψίας, και β) στις μελέτες γενετικής συσχέτισης οι οποίες διεξάγονται σε πάσχουσες και μάρτυρες από το γενικό πληθυσμό. Παρόλα αυτά, ο προσδιορισμός των υπευθύνων γενετικών παραγόντων έχει αποδειχθεί δυσχερής και μόνο ένας μικρός αριθμός ευρημάτων έχει έως σήμερα επαληθευτεί. Η περιορισμένη πρόοδος στη διαλεύκανση της γενετικής αιτιολογίας του νοσήματος έχει αποδοθεί σε παράγοντες σχετικούς με την πολυγονιδιακή φύση της προεκλαμψίας αλλά και σε μεθοδολογικές ανεπάρκειες όπως η ελλιπής στατιστική ισχύς των μελετών, ο πτωχός φαινοτυπικός χαρακτηρισμός των ατόμων και η μη αξιολόγηση γενετικών και περιβαλλοντικών αλληλεπιδράσεων. Δεδομένων των περιορισμών στην κατανόηση της γενετικής αιτιολογίας της προεκλαμψίας, στην παρούσα διδακτορική διατριβή επιχειρήθηκε μία κλινική προσέγγιση για την ταυτοποίηση γενετικών τόπων σχετιζόμενων με τη νόσο. Για το λόγο αυτό σχεδιάστηκε και διεξήχθη μία μελέτη γενετικής συσχέτισης του γονιδίου της ενδοθηλιακής συνθετάσης του μονοξειδίου του αζώτου (e-NOS ή NOS3) σε σχέση με την προεκλαμψία σε Θεσσαλικό πληθυσμό. Η επιλογή του γονιδίου NOS3 βασίστηκε στο ρόλο του ως σημαντικού ρυθμιστή του αγγειακού τόνου στην μητροπλακουντιακή κυκλοφορία καθώς και στην εκτεταμένη διερεύνησή του σχετικά με την αιτιοπαθογένεια της προεκλαμψίας στη διεθνή βιβλιογραφία. Συγκεκριμένα, εξετάσθηκε η συσχέτιση τριών γενετικών πολυμορφισμών του γονιδίου NOS3 (4b/a, T-786C and G894T) και των απλοτύπων τους σε ένα δείγμα ασθενών και μαρτύρων που αποτελείτο από 102 ασθενείς με προεκλαμψία και 176 γυναίκες με ιστορικό ανεπίπλεκτων κυήσεων. Ωστόσο, η ανάλυση των παραπάνω πολυμορφισμών και των απλοτύπων τους δεν αποκάλυψε καμία στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την προεκλαμψία. Η μελέτη μας, ως εκ τούτου, δε φαίνεται να αποδίδει σημαντικό ρόλο στους μελετηθέντες πολυμορφισμούς όσον αφορά στην αιτιοπαθογένεια της προεκλαμψίας. Εντούτοις, δεδομένης της πολυπαραγοντικής φύσης της νόσου και του μικρού μεγέθους του δείγματος ασθενών-μαρτύρων που μελετήθηκε, μία μικρή συμβολή των ανωτέρω πολυμορφισμών στην αιτιολογία της προεκλαμψίας σε συνδυασμό με άλλους γενετικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες, δεν μπορεί να αποκλεισθεί.