Επίδραση του σακχαρώδους διαβήτη και της αρτηριακής υπέρτασης στη γονιδιακή έκφραση του VEGF (αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας) και της ενδοθηλίνης 1 στα αγγεία και το μυοκάρδιο
Authors: Ζυγαλάκη Ελένη 
Published: January 2014

Ο διαβήτης είναι μια ευρύτατα διαδεδομένη νόσος η οποία συνοδεύεται από πολλαπλές επιπλοκές από τη μικροαγγειοπάθεια και τη μακροαγγειοπάθεια που συμβάλλουν στους υψηλούς δείκτες νοσηρότητας και θνησιμότητας που παρατηρούνται στους διαβητικούς ασθενείς. Τα τελευταία χρόνια έχει πραγματοποιηθεί σημαντική πρόοδος σε σχέση με την διασαφήνιση των μοριακών μηχανισμών που ευθύνονται για αυτές τις επιπλοκές. Πιστεύεται ότι ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF, Vascular Endothelial Growth Factor), ένας από τους κύριους ρυθμιστές της αγγειογένεσης και η ενδοθηλίνη-1 (ET-1, Endothelin-1) ένα πολύ ισχυρό αγγειοδραστικό πεπτίδιο, παίζουν καθοριστικό ρόλο στην παθογένεια των χρόνιων διαβητικών επιπλοκών. Κατά συνέπεια, σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν αρχικά να αναπτυχθούν μέθοδοι για τον ποσοτικό προσδιορισμό των mRNA επιπέδων του ολικού VEGF, των ισομορφών του VEGF (VEGF121, VEGF145, VEGF148, VEGF165, VEGF183 και VEGF189), των υποδοχέων του VEGF (VEGFR-1 και VEGFR-2), καθώς και της ET-1, και των υποδοχέων της (ΕΤaR και ΕΤbR) με χρήση της μεθόδου PCR σε πραγματικό χρόνο, και στη συνέχεια να εφαρμοσθούν οι αναπτυχθείσες μέθοδοι σε δείγματα δεξιού ωτίου και αριστερής έσω μαστικής αρτηρίας (ΑΕΜΑ) που έχουν συλλεχθεί από ασθενείς με καρδιακή νόσο που υποβλήθηκαν σε επέμβαση αορτοστεφανιαίας παράκαμψης, προκειμένου να προσδιοριστούν τα επίπεδα έκφρασης των συγκεκριμένων γονιδίων. Τα αποτελέσματα μας καταδεικνύουν ότι η έκφραση των υπό μελέτη γονιδίων επηρεάζεται με διαφορετικό τρόπο από την παρουσία ή όχι διαβήτη και αρτηριακής υπέρτασης στους διάφορους ιστούς. Στα δείγματα δεξιού ωτίου, ο διαβήτης βρέθηκε ότι σχετίζεται ανεξάρτητα, αρνητικά με την έκφραση του ολικού VEGF, ενώ τα επίπεδα mRNA του ολικού VEGF, του VEGF121 και του VEGF165 ήταν σημαντικά αυξημένα στα δείγματα ΑΕΜΑ που προέρχονταν από τους διαβητικούς σε σχέση με τους μη διαβητικούς ασθενείς. Και στα δύο είδη ιστών παρατηρήθηκε μια ισχυρή αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στην έκφραση του ολικού VEGF και τα επίπεδα χοληστερόλης. Η έκφραση του mRNA των VEGFRs ήταν παρόμοια ανάμεσα στα δείγματα είτε προέρχονταν από διαβητικούς είτε από μη διαβητικούς ασθενείς. Η σχετική έκφραση των ισομορφών του VEGF ως προς τον ολικό VEGF παρουσίαζε σημαντική ετερογένεια ανάμεσα στους ιστούς που μελετήθηκαν. Ο VEGF165 ήταν η κύρια ισομορφή που εκφραζόταν στο δεξιό ωτίο και ακολουθούσαν οι VEGF121 και VEGF189 (59.1±7.7%, 19.2±7.7% και 18.3±5.5% αντίστοιχα), ενώ στην ΑΕΜΑ οι VEGF121 και VEGF165 εκφράζονταν σε παρόμοια ποσά και ακολουθούσε ο VEGF189 (46.5±11.9%, 40.1±10.9% και 11.5±4.4% αντίστοιχα). Ο αριθμός αντιγράφων της ET-1 ήταν μειωμένος στα δείγματα δεξιού ωτίου που προέρχονταν από διαβητικούς ασθενείς σε σχέση με τους μη διαβητικούς, ενώ δεν παρατηρήθηκε καμία διαφορά για τούς ETaR και ETbR. Σημαντικές αρνητικές συσχετίσεις βρέθηκαν ανάμεσα στην έκφραση του ETaR ή του ETbR στο δεξιό ωτίο και τη συγκέντρωση της χοληστερόλης. Στα δείγματα ΑΕΜΑ παρατηρήθηκαν υψηλότερα επίπεδα mRNA του ETaR στους μη διαβητικούς εν συγκρίσει με τους διαβητικούς ασθενείς (ο διαβήτης βρέθηκε μάλιστα ότι σχετιζόταν ανεξάρτητα αρνητικά με την mRNA έκφραση του υποδοχέα ETaR), ενώ υπήρχε μια αντίστοιχη τάση για την ΕΤ-1, η οποία όμως δεν ήταν στατιστικά σημαντική. Τα δείγματα ΑΕΜΑ που προέρχονταν από υπερτασικούς ασθενείς εμφάνιζαν υψηλότερο αριθμό αντιγράφων ET-1, ETaR και ETbR σε σχέση με τα νορμοτασικά άτομα, και για την ΕΤ-1 και τον υποδοχέα ETbR η υπέρταση βρέθηκε ότι αποτελούσε ανεξάρτητο παράγοντα που επηρέαζε την έκφραση τους. Τα επίπεδα mRNA της ET-1 ήταν σημαντικά υψηλότερα σε δείγματα ΑΕΜΑ σε σχέση με τα αντίστοιχα δείγματα δεξιού ωτίου, το αντίθετο ίσχυε για τον ETbR, ενώ για τον ETaR δεν βρέθηκε καμία διαφορά ανάμεσα στα ζεύγη των ιστών. Τέλος, πρέπει να σημειωθεί ότι η έκφραση του ολικού VEGF μπορούσε να συσχετιστεί ανεξάρτητα με την έκφραση της ET-1, του ETaR ή του ETbR στο δεξιό ωτίο αλλά όχι και στην ΑΕΜΑ. Από τη μελέτη της βιβλιογραφίας προκύπτει ότι η παρούσα εργασία αποτελεί την πρώτη εργασία η οποία μελέτησε την ποσοτική έκφραση του ολικού VEGF, των προϊόντων εναλλακτικού ματίσματος του VEGF (VEGF121, VEGF145, VEGF148, VEGF165, VEGF183 και VEGF189) και των υποδοχέων του VEGF (VEGFR-1 και VEGFR-2) καθώς και της ΕΤ-1 και των δύο υποδοχέων της, ΕΤaR και ETbR σε καρδιακό και αγγειακό ιστό με χρήση PCR σε πραγματικό χρόνο. Τα αποτελέσματα μας καταδεικνύουν ότι τα συστήματα του VEGF και της ΕΤ-1 επηρεάζονται με διαφορετικό τρόπο από την παρουσία του σακχαρώδους διαβήτη ή της αρτηριακής υπέρτασης, και ότι η επίδραση των συγκεκριμένων παραγόντων εξαρτάται από το είδος του ιστού υπό μελέτη. Πιστεύουμε ότι τα ευρήματα μας μπορούν να βοηθήσουν στη διασαφήνιση του βιολογικού ρόλου του συστήματος του VEGF και της ΕΤ-1 στην παθογένεση των χρόνιων διαβητικών επιπλοκών, και ότι οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια της παρούσας εργασίας θα μπορούσαν να αποτελέσουν την υποδομή για τη μελέτη του συστήματος του VEGF και της ΕΤ-1 σε διάφορες φυσιολογικές και παθολογικές καταστάσεις.