Ανάλυση γενετικών και βιολογικών δεικτών σε ασθενείς με νόσο Alzheimer

Abstract

BACKGROUND – PURPOSE: The pathogenesis of the Alzheimer’s disease (AD) is based on the combination of different genetic, epigenetic and environmental factors. Studies have shown that souperoxide dismutase 2 (SOD2) and human catalase (CAT) play important role in the pathophysiology of AD and that SNPs SOD2 rs4880 and CAT rs1001179 are associated with the disease, although, the results are limited and contradicted. SCFD1 and its SNP rs10139154, has recently been implicated in the risk of developing amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Based on the common molecular pathways involved in the pathogenesis of ALS and AD, we assume the possible association of the rs 10139154 with the disease. The purpose of this study is the determination of this hypothetical association of the SCFD1 rs10139154 with AD, but also the further clarification of the present studies for the relation between rs4880 of SOD2 gene and rs1001179 of CAT gene, in a Greek cohort.METHODS 327 patients clinically diagnosed with AD and 327 healthy controls, were included in this study and peripheral blood samples were also collected. Demographic and epidiomiologic data, the stage and the severity of the disease were recorded in the patients, so as in healthy controls. All of them had a normal MMS, they didn’t fullfill the criteria for MCI and had an atomic history free of diseases. The genomic DNA was extracted using the method of salting out. SNPs were genotyped by the ABI PRISM 7900 Sequence Detection System and analysed with SDS software. Fisher’s exact test, with a threshold of p value ≤ 0.05, was indicative of the deviation from the Hardy-Weinberg equilib-rium, while the study’s statistical power was calculated using the CaTS Power Calculator for Genetic Studies. Using binary univariate logistic regression analysis, odds ratios and 95% confidence inter-vals were calculated in order for possible associations between SNPs and AD risk to be estimated. Statistical analysis was performed using SNPStats software. RESULTS: According to the univariate single-locus logistic regression analysis, SCFD1 rs10139154 was significantly associated with a decreased risk of developing AD, particularly in the recessive mode (OR (95% CI) = 0.63 (0.40–0.97), p = 0.036). In contrary, SOD2 rs4880 and CAT rs1001179 reveal nonstatistically significant trend for association in any mode (p<0,05).CONCLUTIONS The current study provides results for an association between the rs10139154 of SCFD1 gene and a decreased risk of developing AD. This is important because, to the best of our knowledge, no previous study in the existing literature has shown any type of association between the SCFD1 gene and AD. Also, it seems to confirm the theories about the overlapping pathologies between the neurodegenerative diseases. Furthermore, this study provides additional informations in the existing literature abouth the SOD2 rs4880 and CAT rs1001179, strengthening the perspective of no possible association with AD. Definetely, further studies are required in order to clarify the precise role of these SNPs in AD.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ – ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ: Η παθογένεια της νόσου Alzheimer (AD) οφείλεται σε αλληλεπίδραση πολλών και ανεξάρτητων παραγόντων, όπως γενετικών, επιγενετικών, επιδημιολογικών και περιβαλλοντικών. Η δισμουτάση του σουπεροξειδίου 2 (SOD2) και η ανθρώπινη καταλάση (CAT) έχουν μελετηθεί για την συμμετοχή τους στην παθοφυσιολογία της AD. Τόσο ο πολυμορφισμός rs4880 στο γονίδιο της SOD2, όσο και ο rs1001179 στο γονίδιο της CAT έχουν συσχετιστεί με τη νόσο. Ωστόσο, οι μελέτες είναι περιορισμένες και με αντικρουόμενα αποτελέσματα. Πρόσφατα, η SCFD1 και ο πολυμορφισμός rs10139154 του γονιδίου της, συσχετίστηκαν με την πλάγια μυατροφική σκλήρυνση (ALS). Λαμβάνοντας υπόψιν την πιθανή κοινή βάση στον παθοφυσιολογικό μηχανισμό της ALS και της AD, τέθηκε η πιθανότητα συσχέτισης του εν λόγω πολυμορφισμού με την AD. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση πιθανής συσχέτισης του εν λόγω πολυμορφισμού στο SCFD1 με την AD, όπως και η περαιτέρω διεύρυνση των μελετών για τους πολυμορφισμούς rs4880 και rs1001179 στα γονίδια SOD2 και CAT αντίστοχα, σε ασθενείς και υγιείς μάρτυρες την Ελλάδα. ΜΕΘΟΔΟΣ: Η μελέτη διενεργήθηκε σε 327 ασθενείς με πιθανή AD και 327 υγιείς μάρτυρες, από τους οποίους συλλέχθηκαν δείγματα αίματος. Στους ασθενείς καταγράφηκαν δημογραφικά και επιδημιολογικά στοιχεία, η βαρύτητα και τα χαρακτηριστικά της νόσου, ενώ η ίδια διαδικασία ακολουθήθηκε και στους υγιείς μάρτυρες, οι οποίοι είχαν φυσιολογικό MMS, δεν πληρούσαν κριτήρια MCI και είχαν ελεύθερο ατομικό αναμνηστικό. Το γενωμικό DNA απομονώθηκε από εμπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος με τη μέθοδο της εξαλάτωσης. Η γονοτύπηση πραγματοποιήθηκε με ABI PRISM 7900 Sequence Detection System και η ανάλυση με το λογισμικό SDS. Με τη χρήση του Fisher’s exact test υπολογίστηκε η ισορροπία Hardy-Weinberg, με όριο στατιστικής σημαντικότητας p ≤0.05 και η στατιστική δύναμη της μελέτης προσδιορίστηκε βάσει του CaTS Power Calculator για γενετικές μελέτες. Για τον υπολογισμό του λόγου αναλογιών και των αντίστοιχων 95% διαστημάτων εμπιστοσύνης χρησιμοποιήθηκε η ανάλυση με λογιστική παλινδρόμηση. Η στατιστική ανάλυση της μελέτης πραγματοποιήθηκε με το πρόγραμμα SNPStats. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Από την ανάλυση προέκυψε ότι ο rs10139154 στο γονίδιο της SCFD1 σχετίζεται με μειωμένο κίνδυνο εμφάνισης AD, ιδιαιτέρως στο υπολειπόμενο μοντέλο [Odds Ratio, OR (95% confidence interval, C.I.): 0.63 (0.40-0.97), p=0.036]. Αντίθετα, τόσο για τον rs4880 στο γονίδιο της SOD2, όσο και για τον rs rs1001179 στo γονίδιο της CAT, δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την AD σε κανένα μοντέλο κληρονόμησης (p>0,05). ΣΥΖΗΤΗΣΗ: Η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη στη βιβλιογραφία που παρέχει πληροφορίες για σημαντική συσχέτιση μεταξύ του πολυμορφισμού rs10139154 στο γονίδιο της SCFD1 και της AD, μειώνοντας τον κίνδυνο εμφάνισης της νόσου. Η θετική αυτή συσχέτιση θεωρείται ημαντική, καθώς υποστηρίζει την υπόθεση της κοινής βάσης στην παθογένεια των νευροεκφυλιστικών νοσημάτων. Επιπλέον, η συγκεκριμένη μελέτη παρέχει σημαντικά στοιχεία για τους πολυμορφισμούς rs4880 και rs1001179 των γονιδίων SOD2 και CAT αντίστοιχα, σε ασθενείς με AD. Στην υπάρχουσα βιβλιογραφία υπάρχουν λιγοστές μελέτες που αφορούν παρόμοια ευρήματα. Τα συμπεράσματα της παρούσας μελέτης αναδεικνύουν ότι οι εν λόγω πολυμορφισμοί δεν σχετίζονται με την AD. Αναμφισβήτητα, χρειάζονται συνεχείς και εκτενείς μελέτες στο μέλλον για να εξαχθούν πιο ακριβή συμπεράσματα και να εξακριβωθεί ακριβής ρόλος των ανωτέρω πολυμορφισμών στην AD.