Επιγενετικοί μηχανισμοί στη λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος σε ασθενείς με δρεπανοκυτταρική νόσο
Authors: Αρμένης Ιάκωβος 
Published: September 2021

Η δρεπανοκυτταρική νόσος οφείλεται σε σημειακή μετάλλαξη στο 6ο κωδικόνιο του γονιδίου της β-αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης Α. Η προκύπτουσα αιμοσφαιρίνη τείνει να πολυμερίζεται υπό συνθήκες υποξίας, προκαλώντας πρόωρη καταστροφή των ερυθρών αιμοσφαιρίων και φαινόμενα αγγειακής απόφραξης στους πάσχοντες. Χαρακτηρίζεται από εκδηλώσεις και επιπλοκές σε πολλά όργανα και ιστούς εκτός αιμοποιητικού συστήματος. Από το καρδιαγγειακό σύστημα, σημαντικότερη επιπλοκή της είναι η πνευμονική υπέρταση. Παράλληλα, χαρακτηρίζεται από κλινική ετερογένεια, που οφείλεται σε περιβαλλοντικούς και γενετικούς παράγοντες: τα τελευταία χρόνια, γονίδια που δε σχετίζονται άμεσα με τη λειτουργία της αιμοποίησης έχουν συσχετισθεί με τη βαρύτητα και τις επιπλοκές της νόσου. Μέχρι σήμερα έχει ερμηνευθεί μόνο ένα πολύ μικρό μέρος αυτής της κλινικής ετερογένειας. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν γονίδια που σχετίζονται με τη λειτουργία του αγγειακού ενδοθηλίου και το οξειδωτικό stress σε επίπεδο πολυμορφισμών ή/και γονιδιακής έκφρασης σε ασθενείς με δρεπανοκυτταρική νόσο. Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν πολυμορφισμοί των γονιδίων NOS3 και MTHFR, που κωδικοποιούν τα ένζυμα «ενδοθηλιακή συνθετάση του μονοξειδίου του αζώτου» (eNOS) και «αναγωγάση του μεθυλενοτετραϋδροφυλλικού οξέος» (MTHFR) αντίστοιχα. Παράλληλα, μελετήθηκε η έκφραση σε επίπεδο mRNA των ενζύμων eNOS και SOD2 και των μεταγραφικών παραγόντων HIF-1α και PGC-1α. Για τα δυο πρώτα ένζυμα, μελετήθηκε επιπλέον η κατάσταση μεθυλίωσης των νησιδίων κυτοσίνης-γουανίνης σε ρυθμιστικές περιοχές του DNA των αντίστοιχων γονιδίων. Σε ότι αφορά το σκέλος των πολυμορφισμών, ο γονότυπος CC ως προς τη θέση -786 (T→C) στον υποκινητή του NOS3 συσχετίσθηκε με την εμφάνιση αμφιβληστροειδοπάθειας σε ασθενείς με γονότυπο S/S και β0/S, ενώ στην ίδια ομάδα ασθενών οι γονότυποι GT και TT ως προς τη θέση +894 (G→T) στο εξώνιο 7 του NOS3 συσχετίστηκαν με υψηλότερες τιμές αιματοκρίτη-αιμοσφαιρίνης. Η μελέτη των πολυμορφισμών στις θέσεις +677 (C→T) και +1298 (A→C) στα εξώνια 4 και 7 αντίστοιχα του γονιδίου MTHFR δεν απέδωσε στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις. Η έκφραση του NOS3 δε διέφερε μεταξύ ασθενών και υγιών, ενώ η έκφραση των SOD2, PPARGC1A και HIF1A ήταν σημαντικά μειωμένη στους ασθενείς σε σχέση με τους υγιείς μάρτυρες. Μάλιστα, οι ασθενείς με υπερηχοκαρδιογραφικές ενδείξεις πνευμονικής υπέρτασης έτειναν να εμφανίζουν μειωμένη έκφραση του SOD2 σε σχέση με τους υπόλοιπους ασθενείς. Η μελέτη της κατάστασης μεθυλίωσης των ρυθμιστικών αλληλουχιών των γονιδίων NOS3 και SOD2 με την τεχνική MSP (αντίδραση PCR ειδική για μεθυλίωση) ανέδειξε την παρουσία τόσο μεθυλιωμένων όσο και αμεθυλίωτων ομόλογων αλληλουχιών στα λευκοκύτταρα του περιφερικού αίματος. Ετσι, επιβεβαιώνεται ο δυνητικά ρυθμιστικός ρόλος της επιγενετικής αυτής τροποποίησης στην έκφραση των αντίστοιχων γονιδίων. Ομως, τα ευρήματα αυτά αφορούν εξίσου τόσο τους ασθενείς, όσο και τους υγιείς μάρτυρες. Κατά συνέπεια δεν είναι μόνον αυτά επαρκή για να ερμηνεύσουν τη διαφορά στην έκφραση του SOD2 σε επίπεδο mRNA μεταξύ ασθενών και μαρτύρων.