Διερεύνηση των πολυμορφισμών στα γονίδια FTO, MC4R και ACE σε υπέρβαρα και παχύσαρκα μέλη οικογενειών με θετικό ιστορικό για καρδιαγγειακό νόσημα

Abstract

The gene contribution in cardiovascular disease is a major subject of study in the recent years.ΑΙΜ: Study of genetic factors that may predispose to obesity from childhood and to correlate them with risk factors of cardiovascular disease, such as increased body weight and positive family history. Polymorphisms rs9939609 of FTO, rs17782313 of MC4R and I / D polymorphism of ACE gene were investigated. Because there is a strong association between D allele and the ACE-enzyme plasma levels, the evaluation of the enzyme’s activity was considered desirable.MATERIAL AND METHODS: A total of 185 children were recruited from Outpatient Clinic “Lipids of Cardiovascular Disease and Prevention from Childhood”, of 2nd Pediatric Department of AHEPA University Hospital in Greece. Based on body mass index (BMI, Weight/ Height2) two groups emerged. The study group consisted of one hundred overweight and obese children and the control group consisted of eighty five children of normal BMI. The study group included 50 children with positive and 50 children with negative family history of cardiovascular disease (50 boys and 50 girls). The control group included 42 children with positive and 43 children with negative family history of cardiovascular disease. The gender distribution was similar between two groups (almost 50% boys and 50% girls).Levels of total cholesterol (TC), triglycerides (TG), HDL cholesterol, LDL cholesterol apolipoprotein A-I (ApoAI) and apolipoprotein B-100 (ApoB100) and lipoprotein(α) [Lp(α)] were estimated for each child. Also ACE enzyme’s activity was evaluated. DNA extraction was performed in order to investigate genes polymorphisms. In the case of rs9939609 polymorphism of FTO gene and rs17782313 polymorphism of MC4R gene we performed Real Time PCR and HRM analysis. In the case of I/D polymorphism of ACE gene we performed PCR followed by electrophoresis in agarose gel and visualization using a UV light transilluminator. RESULTS: Frequency distribution of AA, AT and TT genotypes of rs9939609 polymorphism of FTO gene, between study group and control were AA: 32%, AT 52%, TT: 16% and AA: 25,9% AT: 43,5%, TT: 30,6%, respectively. The presence of A risk allele is significantly higher in children with elevated body mass, in comparison to normal weight children (p=0,018). In both study and control group, the presence of A risk allele is not significantly higher in children with or without family history of cardiovascular disease. Parameters of lipid profile do not present statistically significant correlation, according to the presence of A risk allele, in both study and control group. Frequency distribution of CC, CT and TT genotypes of rs17782313 polymorphism of MC4R gene, between study group and control were CC:4%, CT:48%, TT:48% and CC:8,2%, CT:37,6%, TT: 54,1%, respectively. The presence of C risk allele is not significantly higher in children with elevated body mass, in comparison to normal weight children (p=0,406). In both study and control group, the presence of A risk allele is not significantly higher in children with or without family history of cardiovascular disease. Parameters of the lipid profile displayed significantly higher serum triglyceride levels in the study group (p=0,044) and significantly lower serum HDL cholesterol levels (p=0,036) in the group of children with negative family history of cardiovascular disease according to the presence of C risk allele.Frequency distribution of DD, ID and II genotypes of I/D polymorphism of ACE gene, between study group and control were DD:31%, ID:48%, II:21% and DD:34,1% ID:47,1%, II: 18,8%, respectively. The presence of D risk allele is not significantly higher in children with elevated body mass, in comparison to normal weight children (p=0,712). In both study and control group, the presence of A risk allele is not significantly higher in children having or not family history of cardiovascular disease. Parameters of the lipid profile displayed significantly higher serum ApoB and LDL cholesterol levels in the study group and in the group of children with negative family history of cardiovascular disease, according to the presence of D risk allele. Also, ACE activity appeared with the highest levels in DD genotype in all groups but with statistical significant difference in the control group and in the group of children with negative family history of cardiovascular disease.CONCLUSION: In conclusion, in this study the presence of A risk allele of FTO gene seem to correlate with the elevated body weight and not with the presence of family history of cardiovascular disease or lipid parameters. The presence of C risk allele of MC4R gene do not seem to correlate with the elevated body weight and the presence of family history of cardiovascular disease but is related with higher serum triglyceride levels in the study group and with lower serum HDL cholesterol levels in the group of children with negative family history of cardiovascular disease. The presence of D risk allele of ACE gene do not seem to correlate with the elevated body weight and the presence of family history of cardiovascular disease but is related with higher ACE activity and also with lower serum ApoB and LDL cholesterol levels in the study group and in the group of children with negative family history of cardiovascular disease.

Η γονιδιακή διερεύνηση της καρδιαγγειακής νόσου και των παραγόντων κινδύνου της είναι στο επίκεντρο της προσοχής τα τελευταία χρόνια.ΣΚΟΠΟΣ: Η μελέτη γενετικών παραγόντων που πιθανόν να προδιαθέτουν για την εμφάνιση παχυσαρκίας και από την παιδική ηλικία και η συσχέτισή τους με παράγοντες κινδύνου δημιουργίας της καρδιαγγειακής νόσου από την παιδική ηλικία, όπως το αυξημένο σωματικό βάρος και το θετικό οικογενειακό ιστορικό. Διερευνήθηκαν οι πολυμορφισμοί rs9939609 του FTO, rs17782313 του MC4R και ο πολυμορφισμός I/D του γονιδίου ACE. Καθώς υπάρχει ισχυρή συσχέτιση μεταξύ του αλληλομόρφου D και των επιπέδων του ενζύμου ACE στο πλάσμα, ο προσδιορισμός της ενεργότητας του ενζύμου θεωρήθηκε σκόπιμος.ΑΤΟΜΑ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Συνολικά μελετήθηκαν Ν=185 άτομα που προσήλθαν στο Τακτικό Εξωτερικό Ιατρείο Πρόληψης των Καρδιαγγειακών Νοσημάτων από την Παιδική Ηλικία, της Β’ Πανεπιστημιακής Παιδιατρικής Κλινικής του ΠΓΝΘ ΑΧΕΠΑ. Χωρίστηκαν σε 2 ομάδες, με βάση το Δείκτη Μάζας σώματος για την ηλικία, 100 υπέρβαρα και παχύσαρκα (ομάδα μελέτης) και 85 φυσιολογικού δείκτη μάζας σώματος (μάρτυρες). Από τα 100 άτομα της ομάδας μελέτης (ηλικίας: 10,80 ± 2,78 έτη) τα 50 είχαν θετικό και τα 50 αρνητικό οικογενειακό ιστορικό καρδιαγγειακού νοσήματος. Από τα 85 άτομα της ομάδας των μαρτύρων (ηλικίας: 9,37 ± 1,97 έτη) τα 42 είχαν θετικό και τα 43 αρνητικό οικογενειακό ιστορικό καρδιαγγειακού νοσήματος. Προσδιορίστηκε η λιπιδαιμική ταυτότητα του κάθε παιδιού, όπως χοληστερόλη, τριγλυκερίδια, υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (HDL), χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (LDL), απολιποπρωτεΐνη Α-1 (ApoA-1), απολιποπρωτεΐνη Β-100 (ApoB-100) και λιποπρωτεΐνη(α) [Lp(α)] και προσδιορίστηκε η ενεργότητα του ACE. Απομονώθηκε το DNA για να πραγματοποιηθεί η γονιδιακή διερεύνηση των υπό μελέτη γονιδίων. Η διερεύνηση των πολυμορφισμών rs9939609 του FTO και rs17782313 του MC4R έγινε με Real Time PCR και HRM ανάλυση, ενώ του I/D πολυμορφισμού του ACE έγινε με PCR και ακλούθησε ηλεκτροφόρηση σε gel αγαρόζης.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η συχνότητα εμφάνισης των γονοτύπων του πολυμορφισμού rs9939609(T→A) του γονιδίου FTO στην ομάδα μελέτης ήταν: AA:32% AT:52% TT:16% και στην ομάδα των μαρτύρων ήταν: AA:25,9% AT:43,5% TT:30,6%. Ο αριθμός των υπέρβαρων και παχύσαρκων παιδιών που φέρουν το Α αλληλόμορφο κινδύνου είναι σημαντικά μεγαλύτερος σε σχέση με τους μάρτυρες που φέρουν το αλληλόμορφο κινδύνου (p=0,018). Στις ομάδες μελέτης και μαρτύρων ο αριθμός των παιδιών με θετικό οικογενειακό ιστορικό που φέρουν το Α αλληλόμορφο κινδύνου δεν είναι σημαντικά μεγαλύτερος σε σχέση με τα παιδιά χωρίς οικογενειακό ιστορικό καρδιαγγειακού νοσήματος. Οι παράμετροι της λιπιδαιμικής ταυτότητας δεν παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική συσχέτιση ανάλογα με τον Α/Τ γονότυπο ή μόνον τη φορεία του Α αλληλόμορφου κινδύνου.Η συχνότητα εμφάνισης των γονοτύπων του πολυμορφισμού rs17782313(T→C) του γονιδίου MC4R στην ομάδα μελέτης ήταν CC:4%, CT:48%, TT:48% και στην ομάδα μαρτύρων ήταν CC:8,2%, CT:37,6%, TT: 54,1%. Ο αριθμός των παιδιών με αυξημένο βάρος που φέρουν το C αλληλόμορφο κινδύνου δεν είναι σημαντικά μεγαλύτερος σε σχέση με τους μάρτυρες που φέρουν το αλληλόμορφο κινδύνου (p=ο,406). Στις ομάδες μελέτης και μαρτύρων ο αριθμός των παιδιών με θετικό οικογενειακό ιστορικό που φέρουν το C αλληλόμορφο κινδύνου δεν είναι σημαντικά μεγαλύτερος σε σχέση με τα παιδιά χωρίς οικογενειακό ιστορικό καρδιαγγειακού νοσήματος. Από τις παραμέτρους της λιπιδαιμικής ταυτότητας η φορεία του C αλληλόμορφου κινδύνου σχετίζεται με στατιστικά σημαντικά υψηλότερα επίπεδα τριγλυκεριδίων, στο σύνολο των παιδιών (p=0,059) και στην ομάδα μελέτης (p=0,044). Επίσης, στα παιδιά με αρνητικό οικογενειακό ιστορικό διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα HDL χοληστερόλης (p=0,036) στους φορείς του C αλληλόμορφου.Η συχνότητα εμφάνισης των γονοτύπων του I/D πολυμορφισμού του γονιδίου ACE στην ομάδα μελέτης ήταν DD:31%, ID:48%, II:21% και στην ομάδα μαρτύρων ήταν DD:34,1% ID:47,1%, II: 18,8% . Ο αριθμός των παιδιών της μελέτη μας με αυξημένο βάρος που φέρουν το D αλληλόμορφο κινδύνου δεν είναι σημαντικά μεγαλύτερος (p=0,712) σε σχέση με τους μάρτυρες που φέρουν το αλληλόμορφο κινδύνου. Στις ομάδες μελέτης και μαρτύρων ο αριθμός των παιδιών με θετικό οικογενειακό ιστορικό που φέρουν το D αλληλόμορφο κινδύνου δεν είναι σημαντικά μεγαλύτερος σε σχέση με τα παιδιά χωρίς οικογενειακό ιστορικό καρδιαγγειακού νοσήματος. Από τις παράμετρους της λιπιδαιμικής ταυτότητας η φορεία του D αλληλόμορφου κινδύνου σχετίζεται με στατιστικά σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα LDL χοληστερόλης και ApoB100 στα παιδιά της ομάδας μελέτης και στα παιδιά του συνόλου με αρνητικό οικογενειακό ιστορικό. Η ενεργότητα του ACE εμφανίζεται σε όλες τις ομάδες αυξημένη στον DD γονότυπο αλλά στατιστικά σημαντική διαφορά παρουσιάζει στους μάρτυρες και στα παιδιά του συνόλου με αρνητικό οικογενειακό ιστορικό (p< 0,001).ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Από την παρούσα μελέτη προκύπτει ότι η φορεία του Α αλληλόμορφου κινδύνου του πολυμορφισμού rs9939609 του FTO φαίνεται να σχετίζεται με το αυξημένο βάρος των παιδιών και να μην συσχετίζεται με το οικογενειακό ιστορικό και τις παραμέτρους της λιπιδαιμικής ταυτότητας. Η φορεία του C αλληλόμορφου κινδύνου του πολυμορφισμού rs17782313 του MC4R φαίνεται να μην συσχετίζεται με το αυξημένο βάρος των παιδιών αλλά σχετίζεται με υψηλότερα επίπεδα τριγλυκεριδίων στην ομάδα μελέτης και με χαμηλότερα επίπεδα HDL χοληστερόλης στα παιδιά του συνόλου με αρνητικό οικογενειακό ιστορικό. Η φορεία του D αλληλόμορφου του πολυμορφισμού I/D του ACE δεν φαίνεται να σχετίζεται με την αύξηση του σωματικού βάρους και με οικογενειακό ιστορικό αλλά σχετίζεται με αυξημένη ενεργότητα του ACE και με χαμηλότερα επίπεδα των LDL-χοληστερόλη και ApoB100 στα παιδιά της ομάδας μελέτης και στα παιδιά του συνόλου με αρνητικό οικογενειακό ιστορικό.