O heterozigoto vantagem de Chuvash policitemia VHLR200W mutação pode ser a proteção contra a anemia

Resumo

O germe da linha de perda-de-função VHLR200W mutação é comum em Chuvashia, Rússia e ocorre em outras partes do mundo. Os homozigotos VHLR200W apresentam níveis elevados de hipoxia indutível (HIF) -1 e HIF-2, aumento da concentração de hemoglobina, propensão para trombose e mortalidade precoce. Como a mutação persiste a partir de uma origem antiga, nós hipotetizamos que há uma vantagem heterozigótica. 34 heterozigotos VHLR200W e 44 controles com mais de 35 anos de idade a partir de Chuvashia, Rússia foram estudados. A Anemia foi definida como hemoglobina inferior a 130 g/L nos homens e inferior a 120 g/L nas mulheres. Anemia leve estava presente em 15% dos heterozigotos VHLR200W e 34% dos controles sem um alelo VHL mutado. Por regressão logística multivariada, as probabilidades de anemia foram reduzidas uma estimativa de 5, 6 vezes nos heterozigotos VHLR200W em comparação com os controles (intervalo de confiança 95% 1, 4-22, 7; P=0.017). Em conclusão, a heterozigosidade para a VHLR200W pode fornecer proteção contra anemia; tal proteção pode explicar a persistência desta mutação.

Introdução

O R200W mutação de von Hippel Lindau gene (BVS), que está presente no mesmo haplótipo em quase todas as pessoas heterogêneas raciais e étnicos, o que indica que a mutação pode ter se originado em um fundador antes da divergência das raças humanas.1 há apenas uma excepção relatada a esta ligação genética.2 Homozigosidade para VHLR200W é responsável pela policitemia Chuvash, a primeira doença congênita reconhecida de hipoxia aumentada.3 policitemia Chuvash é comum na República Chuvash da Federação Russa 4 e na ilha italiana de Ischia;5 a condição também ocorre em outras partes do mundo.2,6 policitemia de Chuvash é caracterizada por níveis aumentados de HIF-1α e HIF-2α sob condições de oxigênio ambiente 3,7 e upregulação de um número de genes-alvo de HIF.3,8,9 manifestações Clínicas incluem menor pressão arterial sistêmica, superior pressão de artéria pulmonar e outras alterações pulmonares fisiologia vascular, varizes, vertebral e hemangiomas hepáticos, baixa de leucócitos e contagem de plaquetas, aumento da concentração sérica de citocinas inflamatórias, alterações no plasma thiol concentrações, arterial e a trombose venosa, os principais episódios de sangramento cerebral eventos vasculares e mortalidade prematura. Em contraste com a doença de predisposição do câncer de Von Hippel Lindau, tumores malignos típicos desta síndrome não foram encontrados, e nenhum risco aumentado de câncer foi demonstrado.8-13

dada uma selecção negativa de homozigotos VHLR200W, a mutação deve ser associada a algum tipo de vantagem heterozigótica, embora ligeira. No entanto, o efeito da heterozigosidade para VHLR200W não é conhecido. Apenas foram notificados casos raros de policitemia associada a heterozigosidade VHLR200W.2, 614 num estudo que incluiu 9 heterozigotos de Chuvash VHLR200W e 77 participantes de Chuvash com alelos de VHL normais, os heterozigotos de VHLR200W apresentavam pressões sistémicas significativamente mais baixas e concentrações séricas mais elevadas de PAI-1. Além disso, embora nenhum heterozigoto VHLR200W fosse policitêmico, a concentração média de hemoglobina foi maior por 4 g/L, mas esta diferença não foi estatisticamente significativa.8

O presente estudo foi realizado prospectivamente determinar se heterozigotos para VHLR200W ter discernível fisiológicos e clínicos diferenças de indivíduos sem mutação BVS alelo, e se tais diferenças existem, para considerar se eles podem representar uma vantagem do heterozigoto. Procurámos anteriormente uma possível protecção dos heterozigotos VHLR200W da eclampsia, uma das principais causas de morbilidade e mortalidade materna relacionada com a desregulação do VEGF-1 regulado, mas esta não foi validada (Gordeuk et al., unpublished data, 2011). Neste estudo, examinamos o efeito da heterozigosidade VHLR200W sobre a anemia em uma amostra de Chuvash não selecionada. Nós postulamos que a identificação de qualquer vantagem heterozigótica VHLR200W poderia apontar para potenciais benefícios de aumento crônico de HIFs por agentes farmacológicos, tais como inibidores de PHDs.15,16

Design e Métodos

objectivo de Estudo

O objectivo de estudo foi comparar clínica e molecular características de um grupo de VHLR200W heterozigotos mais de 35 anos de idade, e um número semelhante de controles sem um mutante BVS alelo mais de 35 anos de idade, em Chuvash República da Federação russa. As restrições orçamentais limitaram o estudo a menos de 80 participantes na investigação.

Research protocol

The Howard University Institutional Review Board approved the research and all participants provided written informed consent. O estudo foi realizado na República Autônoma de Chuvash da Federação Russa, que está localizada a cerca de 650 quilômetros a sudeste de Moscou ao longo do Rio Volga. Vhlr200w heterozigotes over 35 years of age were identified by studying first-degree family members of patients with Chuvash policythemia. Além disso, não afetados, controles não relacionados, também de etnia Chuvash, e de idade e distribuição sexual semelhantes foram matriculados da comunidade na mesma área geográfica de Chuvashia sem conhecimento prévio de seu estado de saúde. Os participantes do estudo, que estavam em seu estado de saúde habitual, foram caracterizados pela história médica, exame físico incluindo a pressão arterial e peso corporal, e testes laboratoriais do sangue periférico.

Laboratory procedures

Complete blood count was performed by an automatic analyzer (Sysmex XT 2000i, Sysmex Corporation, Kobe, Hyogo, Japan). A concentração sérica de ferritina foi determinada pelo imunoensaio enzimático (Ramco Laboratories Inc., Stafford, TX, USA). As concentrações plasmáticas de VEGF e as concentrações séricas de eritropoetina e do receptor de transferrina solúvel foram determinadas pelo doseamento imunoabsorvente enzimático (ELISA) (R& D Systems, Minneapolis, MN, EUA). A concentração plasmática de PAI-1 foi também determinada pela ELISA (Innovative Research, Inc., Novi, MI, USA). A concentração sérica de hepcidina foi medida por um teste ELISA competitivo, como descrito anteriormente.17 genotipagem para VHLR200W foi realizada pela PCR como descrito anteriormente.8

Estatísticas

a comparação do estudo primário foi entre heterozigotos VHLR200W e indivíduos genotipicamente normais. A análise das variáveis contínuas foi feita pelo teste t do aluno (após transformação normal) ou pela análise da variância com ajuste para covariadas significativas. A análise das variáveis categóricas foi feita pelo teste χ2 de Pearson ou por regressão logística com ajuste para outras variáveis significativas. Variáveis contínuas distorcidas foram log-transformadas para aproximar uma distribuição normal. Análises foram realizadas com Stata 10.1 (StatCorp., College Station,TX, USA).

Papel de fonte de financiamento

Amgen ajudou na concepção do estudo, mas o Dr. Gordeuk tinha total responsabilidade pela implementação e condução do estudo, a recolha, gestão e interpretação dos dados e redação do manuscrito.

resultados e discussão

as características clínicas dos participantes do estudo estão resumidas na Tabela 1 de acordo com o genótipo da VHL. O valor médio para MCV foi menor entre os heterozigotos VHLR200W (P=0, 033) e as contagens de glóbulos brancos foram maiores (P=0, 036). As concentrações séricas de ferritina foram semelhantes nos heterozigotos e controlos da VHLR200W. A concentração média (desvio padrão ) de hemoglobina foi de 134 (14) g/L nos heterozigotos VHLR200W e 128 (16) g/L nos controles sem um alelo VHL mutado (P=0.10). O tamanho da amostra de estudo de 78 tem uma potência de 0,50 para detectar a diferença de 6 g/L observada na concentração de hemoglobina entre heterozigotos VHLR200W e controles com um nível de significância de P<0,05. Um tamanho de amostra de 170 teria uma potência de 0,8 para detectar tal diferença e um tamanho de amostra de 230 teria uma potência de 0,9.

usando a definição de hemoglobina da Organização Mundial de saúde (menos de 130 g/L em homens e menos de 120 g/L em mulheres),18 20 (26%) dos 77 participantes do estudo foram anêmicos (Tabela 2) e a prevalência por sexo foi de 15 (32%) de 47 mulheres e 5 (17%) de 30 homens. A anemia foi leve e associado com uma diminuição do MCHC (P=0,002), concentração de ferritina (P=0,007) e hepcidin concentração (P=0,009), e um aumento da eritropoetina concentração (P=0,06; Tabela 3), sugerindo que a anemia pode ter sido predominantemente relacionadas à deficiência de ferro.

Quadro 1.Características clínicas dos participantes do estudo de acordo com o genótipo da VHL.*

a prevalência da anemia foi de 15% nos heterozigotos VHLR200W e 34% nos controles (P=0.061 pelo teste χ de Pearson). Em uma análise de regressão logística que, ajustada para idade, sexo, e uma interação entre a idade e o género, a estimativa de probabilidades de anemia foram de 5,6 vezes menor no VHLR200W heterozigotos do que os controles (95% de intervalo de confiança 1.4–22.7; P=0,017). Entre os 5 heterozigotos VHLR200W com anemia, uma mulher de 39 anos tinha uma concentração sérica de ferritina de 6 µg/L e hepcidina de 2, 5 ng / mL, indicando deficiência de ferro, e 3 mulheres e um homem tinham anemia inexplicável. Entre os 15 controlos com anemia, seis mulheres com 53 anos ou menos de idade tinham uma concentração sérica de ferritina inferior a 20 µg/L e hepcidina inferior a 21 ng/mL, indicando deficiência em ferro. Dois homens do grupo controle tiveram alterações consistentes com o efeito do álcool (macrocytosis e uma história de consumo de álcool), um homem e 4 mulheres com menos de 60 anos de idade tinham anemia inexplicada, e um homem e 2 mulheres com mais de 65 anos de idade, de outra forma inexplicável anemia (comumente referida como “inexplicável anemia do idoso’). Assim, este estudo sugere que, em contraste com os efeitos deletérios da homozigosidade para VHLR200W na forma de policitemia Chuvash, heterozigosidade para VHLR200W pode levar à proteção contra anemia. Com base em nossos dados, este mecanismo de proteção pode aplicar-se à anemia deficiência de ferro e à anemia em geral; Se é pertinente para a anemia de inflamação ou anemia dos idosos, em particular, não pode ser respondida neste estudo relativamente pequeno. No entanto, estas questões poderiam ser abordadas em um estudo maior em seres humanos e em experimentos utilizando um modelo de ratinho de policitemia Chuvash.7

Quadro 2.Características clínicas dos participantes do estudo de acordo com a presença ou ausência de anemia (hemoglobina <130 g/dL homens, <120 g/dL mulheres).*

parece possível que o menor risco observado de anemia em heterozigotos VHLR200W possa ser devido a um ligeiro aumento na atividade de HIF na normóxia. Sabe-se que os factores de transcrição do HIF regulam a eritropoetina, o inibidor do activador do plasminogénio-1, o receptor da transferrina, o factor de crescimento endotelial vascular e a hepciina que regula mal.No quadro 3 são apresentadas 19,20 concentrações destes produtos ajustadas para covariadas significativas. Houve concentrações mais elevadas de receptores de transferrina (P=0, 026) e uma tendência para um maior factor de crescimento endotelial vascular (P=0.14) e concentrações de eritropoetina (p=0, 18) entre os heterozigotos da VHLR200W. As concentrações de hepcidina não diferiram com o genótipo da VHL. Apesar de não existirem diferenças significativas na circulação de eritropoietina concentrações entre VHLR200W heterozigotos e BVS selvagem-tipo de controlos no presente estudo, não há evidência direta de estimulação da eritropoiese por HIFs independente de eritropoietina concentração, como VHLR200W homozigoto erythroid progenitores têm uma maior resposta à eritropoietina.3.21 evidências de um modelo de ratinho sugerem que, para além de promover a expressão dos receptores da eritropoietina e da transferrina e a expressão da hepciina que está a diminuir a regulação, o HIF estimula também a eritropoiese por um mecanismo dependente do ferro ainda por definir.22

Quadro 3.Produtos de genes regulamentados por HIF em participantes do estudo de acordo com o genótipo de VHL.*

uma limitação a este estudo é o pequeno tamanho da amostra. Para confirmar os resultados atuais e identificar outros benefícios possivelmente sutis do estado heterozigótico para uma doença recessiva autossômica, seria necessário estudar uma coorte maior. Outra desvantagem potencial é que a prevalência global de anemia neste estudo parece elevada. A informação sobre o estado hematológico dos adultos na Rússia em geral ou Chuvashia em particular é escassa. Em nosso estudo anteriormente publicado da Chuvashia 8,a prevalência de anemia entre os controles adultos da comunidade foi semelhante ao presente estudo (24% no total, 34% nas mulheres, 14% nos homens) (V. Gordeuk, unpublished observations, 2011).

em conclusão, um nível de proteção contra a anemia pode explicar uma vantagem heterozigótica para o alelo VHLR200W, apesar da alta mortalidade dos homozigotos. Além disso, os dados aqui apresentados sugerem que aumentos ligeiros da sinalização HIF-1 e HIF-2 na normoxia não comprometem a actividade eritropoiética em condições fisiológicas normais a um grau que alteraria visivelmente a concentração de hemoglobina em heterozigotos chuvosos saudáveis. No entanto, quando um insulto patológico aumenta a demanda na eritropoiese, a sinalização aumentada de HIFs em heterozigotos pode aumentar a eritropoiese para um grau discernível, resultando em prevenção ou melhoria da anemia. Assim, o efeito cumulativo da heterozigosidade VHLR200W pode fornecer um grau de proteção contra anemia que pode proporcionar uma vantagem para manter ou mesmo aumentar a frequência deste polimorfismo genético em seres humanos. Além disso, os nossos resultados sugerem que o aumento dos níveis de HIF-α Por inibição farmacológica de PHDs no ser humano pode ser um meio seguro para aumentar os níveis de eritropoetina para a correcção e prevenção da anemia e/ou para produzir outros aspectos potencialmente benéficos da resposta hipóxica.15

notas de Rodapé

• Financiamento: apoiado, em parte, pela concessão n. UH1-HL03679-05, do National Heart, Lung and Blood Institute (JANEIRO) e o instituto de Investigação das Minorias, a Saúde, através de uma subvenção da Amgen, e pelo NIH subsídios n. 1 R01 HL079912-01 (JANEIRO) e R01 HL50077-14 (JTP).
• Autoria e DisclosuresThe informações fornecidas pelos autores sobre as contribuições das pessoas listadas como autores e agradecimentos está disponível com o texto integral deste papel no www.haematologica.org.
• Financeiras e outras informações fornecidas pelos autores usando o ICMJE (www.icmje.org) Formato Uniforme para Divulgação de Interesses Concorrentes também estão disponíveis no www.haematologica.org.

• Recebido Em 7 De Abril De 2011.
• revisão recebida em 11 de Maio de 2011.
• Aceite Em 16 De Maio De 2011.

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