a Chuvash polycythemia vhlr200w mutáció heterozigóta előnye lehet a vérszegénység elleni védelem

Posted on by admin

absztrakt

a csíra-line funkcióvesztés vhlr200w mutáció gyakori Chuvashiában, Oroszországban és a világ más részein is előfordul. A vhlr200w homozigóták magas hipoxia indukálható faktor (HIF)-1 és HIF-2 szinttel rendelkeznek, megnövekedett hemoglobin koncentráció, trombózisra való hajlam és korai mortalitás. Mivel a mutáció ősi eredetű, feltételeztük, hogy heterozigóta előnye van. Harmincnégy vhlr200w heterozigótát és 44 35 év feletti kontrollt vizsgáltak az oroszországi Csuvasiából. A vérszegénységet a férfiaknál kevesebb, mint 130 g/L, a nőknél pedig kevesebb, mint 120 g/L hemoglobinként határozták meg. Enyhe vérszegénység volt jelen a vhlr200w heterozigóták 15% – ában, a kontrollok 34% – ában mutált VHL allél nélkül. Többváltozós logisztikai regresszióval a vérszegénység esélye becslések szerint 5,6-szeresére csökkent a VHLR200W heterozigótákban a kontrollokhoz képest (95%–os konfidencia intervallum 1,4-22,7; P=0.017). Összefoglalva, a VHLR200W heterozigozitása védelmet nyújthat a vérszegénység ellen; az ilyen védelem megmagyarázhatja ennek a mutációnak a fennmaradását.

Bevezetés

a Von Hippel Lindau gén (VHL) R200W mutációja ugyanazon a haplotípuson van jelen szinte minden heterogén faji és etnikai háttérrel rendelkező személyben, jelezve, hogy a mutáció az emberi fajok divergenciája előtti alapítóból származhat.1 csak egy jelentett kivétel van e genetikai kapcsolat alól.2 A Vhlr200w Homozigozitása felelős a Chuvash polycythemiaért, amely a kibővített hipoxia érzékelésének első elismert veleszületett rendellenessége.3 a Chuvash policitémia gyakori az Orosz Föderáció Chuvash Köztársaságában4 és az olasz Ischia szigetén; 5 az állapot a világ más részein is előfordul.A 2,6 Chuvash polycythemiát a magas HIF-1 és HIF-2-es szintek jellemzik környezeti oxigén körülmények között3,7 és a HIF számos célgénjének felszabályozása.3,8,9 a klinikai tünetek közé tartozik az alacsonyabb szisztémás vérnyomás, a magasabb pulmonalis arteria nyomás és a pulmonalis vaszkuláris fiziológia egyéb változásai, visszerek, vertebralis és hepatikus hemangiómák, alacsonyabb fehérvérsejt-és vérlemezkeszám, emelkedett gyulladásos citokinek szérumkoncentráció, a plazma tiol-koncentrációjának változása, artériás és vénás trombózis, jelentős vérzéses epizódok, cerebrovascularis események és korai mortalitás. A Von Hippel Lindau rák hajlam betegségével ellentétben a szindrómára jellemző rosszindulatú daganatokat nem találták, és nem bizonyították a rák fokozott kockázatát.8-13

a vhlr200w homozigóták negatív szelekciója miatt a mutációt valamilyen típusú heterozigóta előnnyel kell társítani,bár enyhe. A heterozigozitás hatása a VHLR200W-re azonban nem ismert. A vhlr200w heterozigozitással járó polycythemia csak ritkán fordult elő.2,6,14 egy vizsgálatban, amelyben 9 Chuvash vhlr200w heterozigóta és 77 Chuvash résztvevő volt normál VHL allélokkal, a vhlr200w heterozigóta szignifikánsan alacsonyabb szisztémás vérnyomással és magasabb szérum PAI-1 koncentrációval rendelkezett. Ezenkívül, bár egyetlen vhlr200w heterozigóta sem volt policitémiás, az átlagos hemoglobin-koncentráció 4 g/L-rel magasabb volt, de ez a különbség statisztikailag nem volt szignifikáns.8

a jelen vizsgálatot annak prospektív meghatározására végezték, hogy a vhlr200w heterozigótáinak vannak-e kimutatható fiziológiai és klinikai különbségei a mutált VHL allél nélküli egyénekhez képest, és ha vannak ilyen különbségek, annak mérlegelésére, hogy heterozigóta előnyt jelenthetnek-e. Korábban kerestük a vhlr200w heterozigóták lehetséges védelmét az eclampsia ellen, amely az anyai morbiditás és mortalitás egyik fő oka, amely a HIF-1 által szabályozott VEGF diszregulációjával függ össze, de ezt nem validálták (Gordeuk et al., publikálatlan Adatok, 2011). Ebben a tanulmányban megvizsgáltuk a vhlr200w heterozigozitás vérszegénységre gyakorolt hatását egy egyébként nem kiválasztott Chuvash mintában. Feltételeztük, hogy bármely VHLR200W heterozigóta előny azonosítása rámutathat a hifs krónikus növelésének lehetséges előnyeire farmakológiai szerek, például a PhD-k inhibitorai.15,16

tervezés és módszerek

vizsgálati cél

a vizsgálat célja egy 35 évesnél idősebb vhlr200w heterozigóta csoport és egy 35 évesnél idősebb, mutáns VHL allél nélküli kontrollcsoport klinikai és molekuláris jellemzőinek összehasonlítása volt az Orosz Föderáció csuvas köztársaságában. A költségvetési korlátozások a tanulmányt kevesebb mint 80 kutatási résztvevőre korlátozták.

kutatási protokoll

a Howard Egyetem intézményi felülvizsgálati testülete jóváhagyta a kutatást, és minden résztvevő írásos beleegyezését adta. A tanulmányt az Orosz Föderáció csuvas autonóm köztársaságában végezték, amely Moszkvától mintegy 650 kilométerre délkeletre található a Volga folyó mentén. A VHLR200W 35 évesnél idősebb heterozigótákat a Chuvash polycythaemiában szenvedő betegek első fokú családtagjainak tanulmányozásával azonosították. Ezenkívül a Chuvashia ugyanazon földrajzi területén található közösségből nem érintett, nem kapcsolódó kontrollokat, valamint hasonló korú és nemű eloszlású, szintén csuvashi etnikumú kontrollokat vontak be egészségügyi állapotuk előzetes ismerete nélkül. A vizsgálat résztvevőit, akik szokásos egészségi állapotukban voltak, a kórtörténet, a fizikai vizsgálat, beleértve a vérnyomást és a testsúlyt, valamint a perifériás vér laboratóriumi vizsgálata jellemezte.

laboratóriumi eljárások

a teljes vérképet automatizált analizátor végezte (Sysmex XT 2000i, Sysmex Corporation, Kobe, Hyogo, Japán). A szérum ferritin koncentrációját enzim immunoassay (Ramco Laboratories Inc., Stafford, TX, USA). A VEGF plazmakoncentrációját, valamint az eritropoetin és az oldható transzferrin receptor szérumkoncentrációját enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) módszerrel határozták meg (R& D Systems, Minneapolis, MN, USA). A plazma PAI-1 koncentrációját az ELISA (Innovative Research, Inc., Novi, MI, USA). A szérum hepcidin koncentrációját kompetitív ELISA-val mértük a korábban leírtak szerint.17 A VHLR200W genotipizálását PCR-rel végeztük a korábban leírtak szerint.8

statisztika

az elsődleges vizsgálatban a vhlr200w heterozigótákat és a genotípusosan normális alanyokat hasonlították össze. A folyamatos változók elemzését a hallgató t-tesztjével (normál transzformáció után) vagy a variancia elemzésével, jelentős kovariánsok kiigazításával végeztük. A kategorikus változók elemzése Pearson-féle volt 62 teszt vagy logisztikus regresszió más jelentős változók kiigazításával. A ferde folytonos változókat log-transzformáltuk, hogy megközelítsük a normális eloszlást. Az elemzéseket a Stata 10.1 (StatCorp., College Station, TX, USA).

a forrás szerepe

az Amgen segített a tanulmány megtervezésében, de Dr. Gordeuk teljes felelősséget vállalt a tanulmány végrehajtásáért és lefolytatásáért, az adatok gyűjtéséért, kezeléséért és értelmezéséért, valamint a kézirat megírásáért.

eredmények és megbeszélések

a vizsgálatban résztvevők klinikai jellemzőit az 1.táblázat foglalja össze a VHL genotípus szerint. Az MCV átlagértéke alacsonyabb volt a vhlr200w heterozigóták között (P=0,033) és a fehérvérsejtszám magasabb volt (P=0,036). A szérum ferritin koncentrációja hasonló volt a vhlr200w heterozigótákban és a kontrollokban. Az átlagos (szórás ) hemoglobin koncentráció 134 (14) g/L volt a vhlr200w heterozigótákban és 128 (16) g/L a kontrollokban mutált VHL allél nélkül (P=0,10). A 78-as vizsgálati mintaméret 0,50-es teljesítménnyel képes kimutatni a vhlr200w heterozigóták és a kontrollok közötti hemoglobin koncentráció 6 g/L különbségét p<0,05 szignifikanciaszinten. A 170-es minta mérete 0,8-as teljesítmény lenne az ilyen különbség kimutatására, a 230-as minta mérete pedig 0,9-es teljesítmény lenne.

az Egészségügyi Világszervezet hemoglobin definícióját alkalmazva (férfiaknál kevesebb,mint 130 g/L, nőknél kevesebb, mint 120 g/L), a vizsgálatban résztvevők 18 20 (26%) 77 anémiás volt (2.táblázat), és a nemek szerinti prevalencia 15 (32%) volt a 47 nőből és 5 (17%) a 30 férfiból. Az anaemia enyhe volt, és az MCHC (P=0, 002), a ferritin-koncentráció (P=0, 007) és a hepcidin-koncentráció (P=0, 009) csökkenésével, valamint az eritropoetin-koncentráció emelkedésével (P=0, 06; 3.táblázat) társult, ami arra utal, hogy az anaemia túlnyomórészt a vashiányhoz kapcsolódhatott.

táblázat 1.A vizsgálatban résztvevők klinikai jellemzői a VHL genotípus szerint.*

az anaemia prevalenciája 15% volt a vhlr200w heterozigótákban és 34% a kontrollokban (P=0,061 a Pearson ‘ s-ban). Egy logisztikai regressziós analízisben, amely az életkorra, a nemre és az életkor és a nemek közötti kölcsönhatásra igazodott, az anaemia becsült esélye 5,6-szer alacsonyabb volt a vhlr200w heterozigótákban, mint a kontrollokban (95%–os konfidencia intervallum 1,4-22,7; P=0,017). Az anémiában szenvedő 5 VHLR200W heterozigóta közül egy 39 éves nő szérum ferritin koncentrációja 6 ft/l, hepcidin pedig 2,5 ng/mL volt, jelezve a vashiányt, és 3 nő és egy férfi megmagyarázhatatlan vérszegénységben szenvedett. A vérszegénységben szenvedő 15 kontroll közül hat 53 éves vagy annál fiatalabb nő szérum ferritin-koncentrációja kevesebb volt, mint 20 ft/l, a hepcidin pedig kevesebb, mint 21 ng/mL, jelezve a vashiányt. Két férfi a kontroll csoportban volt változások összhangban alkohol hatása (makrocitózis és az anamnézisében alkoholfogyasztás), egy férfi és 4 nő 60 év alatti volt megmagyarázhatatlan vérszegénység, és egy férfi és 2 nő több mint 65 éves volt egyébként megmagyarázhatatlan vérszegénység (közkeletű nevén ‘megmagyarázhatatlan vérszegénység az idősek’). Így ez a tanulmány azt sugallja, hogy ellentétben a vhlr200w homozigozitásának káros hatásaival Chuvash polycythemia formájában, a vhlr200w heterozigozitása a vérszegénység elleni védelemhez vezethet. Adataink alapján ez a védőmechanizmus alkalmazható a vashiányos vérszegénységre és általában a vérszegénységre; hogy releváns-e különösen az idősek gyulladásos vérszegénységére vagy vérszegénységére, ebben a viszonylag kis tanulmányban nem lehet megválaszolni. Ezeket a kérdéseket azonban egy nagyobb, embereken végzett vizsgálatban és a Chuvash polycythemia egérmodelljének felhasználásával végzett kísérletekben lehet megválaszolni.7

2. táblázat.A vizsgálatban résztvevők klinikai jellemzői vérszegénység jelenléte vagy hiánya szerint (hemoglobin <130 g/dl férfiak, <120 g/dl nők).*

lehetségesnek tűnik, hogy a vhlr200w heterozigótákban a vérszegénység megfigyelt alacsonyabb kockázata a normoxia HIF aktivitásának enyhe növekedésének tudható be. A HIF transzkripciós faktorokról ismert, hogy felfelé szabályozzák az eritropoetint, a plazminogén aktivátor inhibitor-1-et, a transzferrin receptort és a vascularis endothelialis növekedési faktort, és lefelé szabályozzák a hepcidint.E termékek 19,20 koncentrációját a jelentős kovariánsokkal korrigálva a 3. táblázat mutatja be. Magasabb transzferrin-receptor koncentrációk (P=0,026) és magasabb vascularis endothel növekedési faktor (P=0) trend volt megfigyelhető.14), valamint az eritropoetin (P=0, 18) koncentrációját a vhlr200w heterozigóták között. A Hepcidin koncentrációja nem különbözött VHL genotípusonként. Bár ebben a vizsgálatban a keringő eritropoetin koncentrációban nem volt szignifikáns különbség a vhlr200w heterozigóták és a VHL vad típusú kontrollok között, bizonyíték van az eritropoetin koncentrációtól független HIFs által az erythropoesisnek közvetlenül stimulált stimulálására, mivel a vhlr200w homozigóta erythroid progenitorok fokozottan reagálnak az eritropoetinre.3, 21 egérmodellből származó bizonyítékok arra utalnak, hogy az eritropoetin és transzferrin receptor expresszió elősegítésén és a hepcidin expresszió lefelé szabályozásán túl a HIF valószínűleg egy még meghatározandó vasfüggő mechanizmus révén is serkenti az eritropoézist.22

3. táblázat.HIF-szabályozott gének termékei a vizsgálatban résztvevőkben a VHL genotípus szerint.*

ennek a tanulmánynak a korlátozása a kis mintaméret. A jelenlegi eredmények megerősítéséhez és a heterozigóta állapot egyéb lehetséges finom előnyeinek azonosításához autoszomális recesszív betegség esetén nagyobb kohorszra lenne szükség. Egy másik lehetséges hátrány az, hogy a vérszegénység általános prevalenciája ebben a tanulmányban magasnak tűnik. Az oroszországi felnőttek hematológiai állapotáról általában vagy különösen a Chuvashia-ról kevés információ áll rendelkezésre. Korábban közzétett tanulmányunkban Chuvashia, 8 a vérszegénység prevalenciája a közösség felnőtt kontrolljai között hasonló volt a jelen tanulmányhoz (összességében 24%, nőknél 34%, férfiaknál 14%) (V. Gordeuk, publikálatlan megfigyelések, 2011).

összefoglalva, a vérszegénység elleni védelem szintje megmagyarázhatja a heterozigóta előnyét a vhlr200w allél számára, a homozigóták magas mortalitása ellenére. Továbbá, az itt bemutatott adatok arra utalnak, hogy a HIF-1 és HIF-2 jelátvitel enyhe emelkedése normoxiában nem veszélyezteti az eritropoetikus aktivitást normál fiziológiai körülmények között olyan mértékben, amely észrevehetően megváltoztatná az egészséges Chuvash heterozigóták hemoglobin koncentrációját. Amikor azonban egy kóros sértés növeli az eritropoiesis iránti igényt, a heterozigótákban a HIF-ek fokozott jelzése észrevehető mértékben növelheti az eritropoiesist, ami vagy a vérszegénység megelőzését, vagy javulását eredményezi. Így a vhlr200w heterozigozitás kumulatív hatása bizonyos fokú védelmet nyújthat a vérszegénység ellen, amely előnyt jelenthet e genetikai polimorfizmus gyakoriságának fenntartásában vagy akár növelésében az emberekben. Továbbá, eredményeink azt sugallják, hogy a HIF-6-ok szintjének emelése a PHDs farmakológiai gátlásával emberben biztonságos eszköz lehet az eritropoietin szint növelésére az anaemia korrekciója és megelőzése érdekében és / vagy a hipoxiás válasz egyéb potenciálisan előnyös aspektusainak előidézésére.15

lábjegyzetek

  • finanszírozás: részben a Nemzeti Szív -, Tüdő-és Vérintézet (VRG) és a Kisebbségi Egészségügyi Kutatási Hivatal UH1-HL03679-05 támogatásából, az Amgen támogatásából, valamint az NIH támogatásaiból N. 1 R01 HL079912-01 (VRG) és R01 HL50077-14 (JTP).
  • szerzőség és Közzétételeka szerzők által a szerzőként felsorolt személyek hozzájárulásairól és elismeréseikről nyújtott információk a cikk teljes szövegével együtt a következő címen érhetők el: www.haematologica.org.
  • a szerzők által az ICMJE-t használó pénzügyi és egyéb közzétételek (www.icmje.org) a versengő érdekek közzétételének egységes formátuma szintén elérhető a következő címen: www.haematologica.org.
  • kapott április 7, 2011.
  • felülvizsgálat kapott május 11, 2011.
  • Elfogadott Május 16, 2011.
  1. Liu E, Percy MJ, Amos CI, Guan Y, Shete S, Stockton DW. A VHL 598c&gt;t mutáció világméretű eloszlása egyetlen alapító eseményt jelez. Vér. 2004; 103(5):1937-40. PubMedhttps: / / doi. org/10.1182 / vér-2003-07-2550Google Scholar
  2. Cario H. gyermekkori polycythemiák/eritrocitózisok: osztályozás, diagnózis, klinikai megjelenés és kezelés. Ann Hematol. 2005; 84(3):137-45. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1007 / s00277-004-0985-1Google Scholar
  3. Ang SO, Chen H, Hirota K, Gordeuk VR, Jelinek J, Guan Y. Az oxigén homeosztázis megzavarása a veleszületett Chuvash polycythemia alapja. Nat Genet. 2002; 32(4):614-21. PubMedhttps: / / doi.org/10.1038/ng1019Google Scholar
  4. Polyakova LA. Családi eritrocitózis a Chuvash ASSR lakói között. Problémák Gematologii I perelivaniya Krovi. 1974; 10:30-6. Google Scholar
  5. Perrotta S, Nobili B, Ferraro M, Migliaccio C, Borriello a, Cucciolla V. von Hippel-Lindau-függő policitémia endemikus Ischia szigetén: egy új klaszter azonosítása. Vér. 2006; 107(2):514-9. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1182 / vér-2005-06-2422Google Scholar
  6. Percy MJ, McMullin MF, Jowitt SN, Potter M, Treacy M, Watson WH, Lappin TR. Chuvash típusú veleszületett polycythemia 4 ázsiai és nyugat-európai származású családban. Vér. 2003; 102(3):1097-9. PubMedhttps: / / doi. org/10.1182 / vér-2002-10-3246Google Scholar
  7. Hickey MM, Lam JC, Bezman NA, Rathmell WK, Simon MC. a Von Hippel-Lindau mutáció egerekben a Chuvash polycythaemiát a hypoxia-indukálható faktor-2alpha jelátvitel és a lép erythropoiesis révén ismétli. J Clin Invest. 2007; 117(12):3879-89. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1172 / JCI32614Google Scholar
  8. Gordeuk VR, Sergueeva AI, Miasnikova GY, Okhotin D, Voloshin Y, Choyke pl. Az oxigénérzékelés veleszületett rendellenessége: a homozigóta Chuvash polycythemia VHL mutáció társulása trombózissal és érrendszeri rendellenességekkel, de nem tumorokkal. Vér. 2004; 103(10):3924-32. PubMedhttps: / / doi. org/10.1182 / vér-2003-07-2535Google Scholar
  9. Bushuev VI, Miasnikova GY, Sergueeva AI, Polyakova LA, Okhotin D, Gaskin PR. Endothelin-1, vaszkuláris endothel növekedési faktor és szisztolés pulmonalis artériás nyomás Chuvash polycythaemiában szenvedő betegeknél. Haematologica. 2006; 91(6):744-9. PubMedGoogle Scholar
  10. Sergueeva AI, Miasnikova GY, Okhotin DJ, Levina AA, Debebe Z, Ammosova T. Elevated homocysteine, glutathione and cysteinylglycine concentrations in patients homozygous for the Chuvash polycythemia VHL mutation. Haematologica. 2008; 93(2):279-82. PubMedhttps://doi.org/10.3324/haematol.11851Google Scholar
  11. Smith TG, Brooks JT, Balanos GM, Lappin TR, Layton DM, Leedham DL. Mutation of von Hippel-Lindau tumour suppressor and human cardiopulmonary physiology. PLoS Med. 2006; 3(7):e290. PubMedhttps://doi.org/10.1371 / folyóirat.pmed.0030290Google Scholar
  12. Formenti F, Constantin-Teodosiu D, Emmanuel Y, Cheeseman J, Dorrington KL, Edwards LM. Az emberi anyagcsere szabályozása hipoxia által indukálható faktorral. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 107(28):12722-7. PubMedhttps: / / doi. org/10.1073 / pnas.1002339107google Scholar
  13. Niu X, Miasnikova GY, Sergueeva AI, Polyakova LA, Okhotin DJ, Tuktanov NV. Megváltozott citokin profilok Chuvash polycythaemiában szenvedő betegeknél. Am J Hematol. 2008; 84:74-8. Google Scholar
  14. Pastore YD, Jelinek J, Ang S, Guan Y, Liu E, Jedlickova K, Krishnamurti L, Prchal JT. A VHL gén mutációi szórványos, látszólag veleszületett policitémiában. Vér. 2003; 101(4):1591-5. PubMedhttps: / / doi. org/10.1182 / vér-2002-06-1843Google Scholar
  15. Bernhardt WM, Wiesener MS, Scigalla P, Chou J, Schmieder RE, Gunzler V, Eckardt KU. A prolil-hidroxilázok gátlása ESRD esetén fokozza az eritropoetin termelést. J Am Soc Nephrol. 2011; 21(12):2151-6. Google Scholar
  16. MINAMISHIMA YA, Kaelin WG. A máj EPO szintézisének újraaktiválása egerekben PHD-veszteség után. Tudomány. 2010; 329(5990):407. PubMedhttps: / / doi.org/10.1126/science.1192811google Scholar
  17. Ganz T, Olbina G, Girelli D, Nemeth e, Westerman M. humán szérum hepcidin immunvizsgálata. Vér. 2008; 112(10):4292-7. PubMedhttps: / / doi. org/10.1182 / vér-2008-02-139915GOOGLE Scholar
  18. WHO Technikai jelentés sorozat. 1968. Google Scholar
  19. Liao H, Hyman MC, Lawrence DA, Pinsky DJ. A Pai-1 gén molekuláris szabályozása hipoxia révén: Egr-1, HIF-1alpha és C/EBPalpha hozzájárulása. FASEB J. 2007; 21(3): 935-49. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1096 / fj.06-6285comGoogle Scholar
  20. Semenza GL. Az oxigén homeosztázis szabályozása hipoxia által indukálható faktor 1. Fiziológia (Bethesda). 2009; 24:97-106. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1152 / physiol.00045.2008 Google Tudós
  21. Yoon D, Okhotin DV, Kim B, Okhotina Y, Okhotin DJ, Miasnikova GY. A szilárd szervek megnövekedett mérete Chuvash polycythaemiában szenvedő betegeknél és olyan egerekben, ahol megváltozott a HIF-1alpha és a HIF-2alpha expressziója. J Mol Med. 2010; 88(5):523-30. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1007/s00109-010-0599-0Google Scholar
  22. Yoon D, Pastore YD, Divoky V, Liu E, Mlodnicka AE, Rainey K. Hypoxia-inducible factor-1 deficiency results in dys-regulated erythropoiesis signaling and iron homeostasis in mouse development. J Biol Chem. 2006; 281(35):25703-11. PubMedhttps://doi.org/10.1074/jbc.M602329200Google Scholar

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.