Διερεύνηση της εμπλοκής γονιδιακών πολυμορφισμών στους παθογενετικούς μηχανισμούς της ψωρίασης

Abstract

Psoriasis is a chronic, recurrent, inflammatory skin disease, characterized by erythematous scales and is dependent on genetic factors triggered by environmental factors. It affects about 2-3% of the population worldwide. Despite the fact that psoriasis is rarely life-threatening, it has a significant negative impact on patients’ quality of life. The purpose of this study was to explore the implication of gene polymorphisms in pathogenetic mechanisms of psoriasis. Genetic polymorphism is the occurrence in the same population of two or more alleles at one locus, each with appreciable frequency >1%. We investigated the Notch2 and Notch4 genes (they encode the Notch receptors of the Notch signaling pathway) and the ApoE gene. Up to 305 patients suffering from psoriasis vulgaris were included in the study, genotyped by either real time quantitative PCR or PCR-RFLP. Regarding the Notch2 gene polymorphism, we observed statistically significant predominance of T/C genotype in male patients (p=0,037), for the Notch4 gene SNP1 polymorphism, significantly higher frequency of the T/T genotype (p=0,039) in psoriatic females and for the Notch4 gene SNP2 polymorphism, significant predominance of the G/G and A/G (p=0,014) genotypes in female patients with late onset psoriasis (p=0,001). Patients were characterized as late-onset, when the first diagnosis was after the age of 40. With reference to the ApoE gene polymorphism, in psoriasis vulgaris patients, the e2 allele showed higher frequency (6,1%, p=0,021) versus matched controls (2,3%). The above data were ascertained particularly enforced in psoriasis vulgaris male patients (p=0,031) as well as in late onset psoriasis vulgaris (p=0,029). We also tried to compare the mRNA levels of Notch genes (Notch 1-4) in skin tissue samples from psoriatic patients with those in normal tissue samples (controls). The method we used was Real Time PCR/Comparative Quantitation. Six samples of epidermis from six psoriatic patients and six epidermal samples from six healthy people were examined. We ascertained that the mRNA levels of Notch genes (Notch 1-4) were lower at the patients compared to healthy controls. The observed differences at the expression levels were statistically significant only for the Notch1 and Notch3 genes. In conclusion, our study supports the involvement of Notch2, Notch4 and apolipoprotein E in the pathogenesis of psoriasis vulgaris. Pathogenetic participation of Notch2 seems more evident in male patients, possibly early onset, while that of Notch4 is more evident in late onset female patients. Regarding the apolipoprotein E polymorphism allele e2 is more frequent in psoriatic patients and its presence is more evident in late onset psoriasis vulgaris. It also seems that low Notch expression could be correlated with psoriasis. Further studies can better define this involvement.

Η ψωρίαση είναι μια χρόνια, υποτροπιάζουσα, ερυθηματολεπιδώδης, φλεγμονώδης δερματοπάθεια με γενετικό υπόβαθρο. Η νόσος εμφανίζεται στο 2-3% του πληθυσμού παγκοσμίως και παρά το γεγονός ότι είναι σπανίως απειλητική για τη ζωή των ασθενών, έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα ζωής τους. Σκοπός της μελέτης ήταν η διερεύνηση της εμπλοκής γονιδιακών πολυμορφισμών στους παθογενετικούς μηχανισμούς της ψωρίασης. Ως γονιδιακός πολυμορφισμός ορίζεται η εντός ενός πληθυσμού ύπαρξη πολλαπλών αλληλομόρφων σε έναν γενετικό τόπο, όπου τουλάχιστον δύο αλληλόμορφα εμφανίζονται με συχνότητες μεγαλύτερες του 1%. Τα γονίδια τα οποία απετέλεσαν το αντικείμενο της έρευνάς μας ήταν τα Notch2 και Notch4, που ανήκουν στην οικογένεια των γονιδίων Notch (κωδικοποιούν πρωτεϊνικούς υποδοχείς που συμμετέχουν στο σηματοδοτικό μονοπάτι Notch), και το γονίδιο της απολιποπρωτεΐνης Ε (ApoE). Μέχρι και 305 ασθενείς που πάσχουν από κοινή ψωρίαση (psoriasis vulgaris) συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη και γενοτυπήθηκαν είτε με ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου είτε με PCR-RFLP. Παρατηρήσαμε για τον πολυμορφισμό του Notch2 στατιστικά σημαντική επικράτηση του γενοτύπου T/C στους άρρενες ασθενείς (p=0,037), για τον πολυμορφισμό SNP1 του Notch4 σημαντικά υψηλότερη συχνότητα του γενοτύπου T/T (p=0,039) σε θήλεις ασθενείς και για τον πολυμορφισμό SNP2 του Notch4 σημαντική επικράτηση των γενοτύπων G/G και A/G (p=0,014) σε θήλεις ασθενείς και ιδιαίτερα στην ομάδα των θηλέων ατόμων με όψιμη έναρξη (late onset) της νόσου (p=0,001). Αναφορικά με την ηλικία εμφάνισης της νόσου, οι ασθενείς χαρακτηρίστηκαν ως όψιμης έναρξης (late onset), αν η πρώτη διάγνωση τοποθετείται μετά την ηλικία των 40. Σχετικά με τον πολυμορφισμό της ApoE, στους ασθενείς με ψωρίαση το αλληλόμορφο e2 παρουσίασε υψηλότερη συχνότητα (p=0,021) σε σύγκριση με τους μάρτυρες. Το παραπάνω δεδομένο διαπιστώθηκε και στους άρρενες ασθενείς (p=0,031), καθώς επίσης στους ασθενείς με κοινή ψωρίαση όψιμης έναρξης (late onset) (p=0,029). Περαιτέρω, επιχειρήσαμε να μετρήσουμε τη σχετική έκφραση, σε επίπεδο mRNA, των τεσσάρων γονιδίων Notch (1-4) σε δείγματα ιστού δέρματος ψωριασικών ασθενών συγκριτικά με την έκφραση σε αντίστοιχους ιστούς υγιών ατόμων, με τη μέθοδο της συγκριτικής ποσοτικοποίησης PCR πραγματικού χρόνου, προκειμένου να διαπιστώσουμε κατά πόσον η εμπλοκή του Notch στην ψωρίαση γίνεται σε μεταγραφικό επίπεδο. Εξετάσαμε έξι δείγματα επιδερμίδας από έξι διαφορετικά άτομα με ψωρίαση και έξι δείγματα επιδερμίδας υγιών ατόμων και διαπιστώσαμε ότι οι τιμές έκφρασης των τεσσάρων γονιδίων Notch ήταν χαμηλότερες στο σύνολο των ασθενών με ψωρίαση σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες. Οι παρατηρούμενες διαφορές ήταν στατιστικά σημαντικές μόνο για την έκφραση των γονιδίων Notch1 και Notch3, με τιμές p μικρότερες της τιμής 0,05 και ιδιαίτερα χαμηλή για το γονίδιο Notch1 (p=0,005). Συμπερασματικά, η μελέτη μας υποστηρίζει την εμπλοκή του σηματοδοτικού μονοπατιού Notch και της απολιποπρωτεΐνης Ε στην παθογένεση της κοινής ψωρίασης. Επιβεβαιώνεται ο ισχυρισμός ότι η πρώιμη και όψιμη έναρξη ψωρίασης είναι δύο γενετικά ευδιάκριτοι τύποι της ασθένειας και διαπιστώνεται η πιθανή εμπλοκή των φυλετικών ορμονών στην ψωρίαση.