DOC

Lek. Beata Błażejewska-Hyżorek
STRESZCZENIE
pracy doktorskiej pt. ”Polimorfizm w genie apolipoproteiny E
a zaawansowanie zmian miażdżycowych w tętnicach szyjnych”.
Promotor: prof. dr hab. Anna Członkowska
Tradycyjne czynniki ryzyka nie wyjaśniają w pełni patogenezy miażdżycy. Coraz więcej
uwagi poświęca się analizie tzw. nowych czynników. Wśród nich duże znaczenie przypisuje
się apolipoproteinie E (apoE). ApoE odgrywa istotna rolę w rozwoju miażdżycy, głównie
poprzez swój udział w metabolizmie cholesterolu. Jest białkiem polimorficznym: trzy główne
izoformy tego białka (apoE2, apoE3, apoE4) są kodowane przez trzy allele - odpowiednio ε2,
ε3 i ε4. Polimorficzna struktura apoE sprawia, że jego rola w patogenezie miażdżycy może
być różna, zależna od izoformy. Allel ε4 (genotypy ε3/ε4 i ε4/ε4), koreluje z wysokim
stężeniem LDL cholesterolu i jest czynnikiem ryzyka chorób sercowo – naczyniowych, allel
ε2 związany jest
zwykle z niskim stężeniem LDL. Wykazuje on dużą podatność na
modulujący wpływ czynników genetycznych i środowiskowych, dlatego też może mieć
właściwości albo pro- albo przeciwmiażdżycowe. Być może dlatego wyniki badań
dotyczących apoE i nasilenia miażdżycy w tętnicach szyjnych są bardzo niejednoznaczne.
Zastosowanie ultrasonografii wysokiej rozdzielczości daje możliwość wiarygodnej,
nieinwazyjnej i powtarzalnej oceny struktury ściany naczynia. Pomiar kompleksu intimamedia w tętnicach szyjnych jest uznaną metodą pomiaru nasilenia procesu miażdżycowego,
wykorzystywaną powszechnie w wielu badaniach klinicznych. Grubość IMT odzwierciedla
ryzyko narażenia na choroby sercowo-naczyniowe, jak zawał serca czy udar mózgu,
wykazuje istotny związek z występowaniem czynników ryzyka miażdżycy. W ostatnich
latach grubość IMT wykorzystywana jest w badaniach klinicznych jako fenotyp pośredni
przedklinicznej manifestacji miażdżycy i jej genetycznych uwarunkowań.
Znacznie mniej jest prac uwzględniających zależność pomiędzy morfologią blaszki a
występowaniem klasycznych i „nowych” czynników ryzyka miażdżycy oraz jej powikłań.
Cel badania: Celem niniejszej pracy było ustalenie czy istnieje związek pomiędzy
polimorfizmem w genie dla apoE a nasileniem zmian miażdżycowych w tętnicach szyjnych
oraz ustalenie czy obecność poszczególnych alleli tego genu (ε2, ε3, ε4) może mieć związek
z morfologią blaszki miażdżycowej oraz występowaniem blaszek wysokiego ryzyka.
Metodologia badania: Badaniem objęto 388 chorych hospitalizowanych w II Klinice
Neurologii IPiN z powodu udaru niedokrwiennego mózgu i 185 osób zakwalifikowanych do
grupy kontrolnej, dobranych pod względem płci i wieku, bez cech klinicznych choroby
naczyń mózgowych. Dane dotyczące czynników ryzyka uzyskano z komputerowej bazy
danych Q&A, gromadzonej prospektywnie według zmodyfikowanego protokołu Stroke Data
Bank NIH. Badanie ultrasonograficzne tętnic szyjnych wykonano aparatem Acuson
128XP/10C, sondą liniową 7,5 MHz. Oceniano grubość kompleksu IMT w CCA oraz
obecność, liczbę i morfologię blaszek miażdżycowych w tętnicach szyjnych.
Oznaczenie genotypu APOE przeprowadzono metodą PCR-RLFP. Genotyp ε3/ε3 uznano
za referencyjny - grupa E3, analizy dokonywane były w odniesieniu do chorych z tym
genotypem, ze zróżnicowaniem na nosicieli allelu ε4 (ε4/ε4, ε3/ε4) – grupa E4 oraz nosicieli
ε2 (ε3/ε2) – grupa E2. Z analiz wykluczono nosicieli genotypu ε2/ε4.
Wyniki: W obu grupach najczęstszym genotypem był ε3/ε3 (odpowiednio71,3% w grupie z
udarem i 67,4% w grupie kontrolnej), najmniej liczna była grupa z ε2 - odpowiednio 10,2% i
11,6%, genotyp z ε4 występował z częstością 18,5% u chorych z udarem i 21,0% w grupie
kontrolnej. Wśród osób badanych nie stwierdzono obecności APOE ε2/ε2.
Częstość występowania poszczególnych genotypów w grupie chorych z udarem i w
grupie kontrolnej nie różniła się istotnie.
Analizowano obciążenie czynnikami ryzyka miażdżycy – w grupie z udarem różnica
dotyczyła palenia papierosów - nosiciele ε2 częściej obciążeni byli paleniem niż chorzy z ε4
(30,8% vs 13,6%, p<0,05) oraz chromania przestankowego i TIA - allel ε4 wiązał się z
częstszym obciążeniem chromaniem przestankowym (0,0% vs 6,9%, p<0,05) i przebytym
TIA (14,2% vs 4,2%, p<0,05). W grupie kontrolnej zawał i choroba niedokrwienna serca
notowana była częściej u posiadaczy ε2 w porównaniu do osób z genotypem referencyjnym, u
osób z ε 4 rzadziej występowało nadciśnienie tętnicze.
Wykazano związek pomiędzy obecnością allelu ε2 i posiadaniem korzystnego profilu
lipidowego w obu badanych grupach (odpowiednio dla LDL-C: 120,0 mg/dl vs 135,5 mg/dl,
p<0,05 w grupie kontrolnej; 121,0 mg/dl vs 136,0mg/dl u osób z udarem, różnica na granicy
istotności statystycznej); obserwowano tendencję w kierunku występowania niższych
wartości TC (198,5 mg/dl vs 205,0 mg/dl w grupie z udarem, 195,0 mg/dl vs 214,0 mg/dl w
grupie kontrolnej), wyższego stężenia HDL cholesterolu (44,8 mg/dl vs 43,8 mg/dl w grupie
z udarem, 57,5 mg/dl vs 46,1 mg/dl w grupie kontrolnej), zaburzenia lipidowe pod postacią
podwyższonego LDL powyżej 130mg/dl występowały rzadziej u nosicieli allelu ε2 w
porównaniu z homozygotami ε3/ε3 w obu analizowanych grupach. Chorzy z ε4 po przebytym
udarze istotnie częściej mieli podwyższone wartości LDL- C w porównaniu z chorymi z
genotypem referencyjnym (66,2% vs 59,8%, p < 0,05). Nie wykazano zależności pomiędzy
obecnością ε4 a stężeniem lipidów w grupie kontrolnej.
Oceniając zależność pomiędzy polimorfizmem w genie dla apoE a miażdżycą tętnic
szyjnych u chorych z udarem niedokrwiennym mózgu wykazano, że allel ε2 nie wykazywał
istotnego wpływu na grubość IMT. Wśród osób zakwalifikowanych do grupy kontrolnej,
nosiciele ε2 mieli mniejszą średnią grubość IMT w CCA w porównaniu do grupy ε3 odpowiednio 0,8mm vs 0,9mm, p<0,05, rzadziej w tej grupie obserwowano pogrubienie IMT
powyżej 1 mm (odpowiednio w zakresie od 1 do 1,5mm: 9,5% vs 27,1%, p<0,05, w zakresie
powyżej 1,5mm – 0,0% vs 3,3%, p - NS ).
Analizując zależność pomiędzy APOE a obecnością i liczbą blaszek miażdżycowych
wśród chorych z udarem stwierdzono, że posiadanie allelu ε2 korelowało z częstszym
występowaniem blaszek miażdżycowych oraz występowaniem blaszek miażdżycowych
wysokiego ryzyka - w analizie regresji logistycznej wykazano, że genotyp z allelem ε2 jest
czynnikiem, który w sposób niezależny wpływa na obecność blaszki miażdżycowej w
tętnicach szyjnych (blaszka jedna lub więcej) (OR =2,4; 95% CI:1,1 - 5,5, p<0,05), zwiększa
ryzyko występowania blaszek mnogich – dwóch i więcej (OR=2,3; 95% CI 1,2 – 4,8,
p<0,05) oraz blaszek wysokiego ryzyka: blaszki o niskiej echogeniczności lub owrzodziałej,
powodującej zwężenie poniżej 60% (OR= 2,3; 95% CI 1,1-4,7, p<0,05), blaszki powodującej
istotne hemodynamicznie zwężenie, miękkiej i owrzodziałej (OR= 2,7; 95% CI 1,3 – 5,9,
p<0,05), blaszki powodującej istotne hemodynamicznie zwężenie, miękkiej lub owrzodziałej
(OR=2,3; 95% CI 1,1 – 4,9, p<0,05). Ryzyko występowania blaszki wysokiego ryzyka u
chorych – nosicieli ε2 było większe u kobiet, a także przy obciążeniu cukrzycą,
nadciśnieniem tętniczymi w wieku powyżej 70 lat.
Ani w grupie z udarem ani w grupie kontrolnej nie wykazano związku pomiędzy
grubością IMT a nosicielstwem allelu ε4. Blaszki wysokiego ryzyka występowały rzadziej u
chorych po udarze z allelem ε4 w porównaniu do ε3/3 (rzadsze występowanie blaszek
powodujących hemodynamicznie istotną stenozę - 21,1 vs 27,5, p<0,05), również blaszki
dające zwężenie powyżej 60% oraz miękkie i owrzodziałe występowały rzadziej (5,6% vs
15%; p<0,05).
Wnioski: Genotyp z allelem ε2 jest niezależnym czynnikiem ryzyka występowania blaszek
miażdżycowych w tętnicach szyjnych wśród osób po udarze niedokrwiennym mózgu, jego
obecność nie wpływa na grubość kompleksu intima – media w tętnicy szyjnej wspólnej w tej
grupie chorych.
Ryzyko występowania blaszek miażdżycowych wysokiego ryzyka wśród chorych z udarem –
nosicieli ε2 jest większe u kobiet, u osób powyżej 70 roku życia, oraz u osób z nadciśnieniem
cukrzycą.
Genotyp z allelem ε4 nie wpływa na grubość IMT w żadnej z badanych grup. Obecność tego
allelu wiąże się z mniejszym narażeniem na występowanie blaszki miażdżycowej wysokiego
ryzyka, jednak po uwzględnieniu innych czynników ryzyka miażdżycy brak jest tej
zależności.
Lek. Beata Błażejewska-Hyżorek
STRESZCZENIE
pracy doktorskiej pt. ”Polimorfizm w genie apolipoproteiny E
a zaawansowanie zmian miażdżycowych w tętnicach szyjnych”.
Promotor: prof. dr hab. Anna Członkowska
Summary
Pathogenesis of atherosclerosis is not fully explained by traditional risk factors. More and
more attention is paid to the analysis of so called "novel" risk factors. Among them
apolipoprotein E (apoE) is regarded to have great importance. ApoE plays an important role
in the development of atherosclerosis, mainly by its engagement in cholesterol metabolism.
In humans, apoE is a polymorphic protein; there are three major isoforms of it (apoE2, apoE3
apoE4); they are coded by three alleles - ε2, ε3 and ε4 respectively. Given the polymorphic
structure of ApoE, it's role in the pathogenesis of atherosclerosis may differ, depending on
isofrm. Allel ε4 (genotype ε3/ε4 and ε4/ε4) correlates with high levels of LDL cholesterol and
is a risk factor of cardiovascular diseases. Allel ε2 usually correlates with low LDL-C levels.
It is highly susceptible to modulation by genetic and environmental factors. Therefore it can
be either pro- or anti-atherogenic. This may be the cause of ambiguous results of multiple
studies assessing apoE and the progression of carotid atherosclerosis.
The use of high resolution ultrasonography provides with non-invasive, reliable and
repeatable method of a vessel wall structure assessment. Measurement of the Intima-Media
Thickness (IMT) in carotid arteries is a well recognized measure of the progression of
atherosclerosis. It is widely used in clinical trials. The thickness of intima-media mirrors the
risk of cardiovascular morbidity including MI or stroke and shows a strong association with
atherosclerosis risk factors. During the recent years IMT has been frequently used in clinical
probes as an intermediate phenotype of pre-clinical atherosclerosis and it's genetic
background.
Aim of the study. The aim of the current study was to determine the association between the
polymorphism of the apoE gene and the progression of atherosclerosis in carotid arteries as
well as establishing whether presence of particular alleles of this gene (ε2, ε3 and ε4) might
be correlated with morphology of the atherosclerotic plaque and the presence of high risk
plaques.
Methods. A total of 388 patients hospitalized in 2nd Clinic of Neurology IPiN because of
ischemic stroke and 185 controls (age and sex-matched, without clinical manifestation of
carotid atherosclerosis) were included in the study. Data regarding risk factors were obtained
from the computer Q&A database. The database data were collected prospectively according
to modified Stroke Data Bank NIH protocol. B-mode high resolution ultrasound assessment
was done with Acuson 128XP/10C and a 7,5 MHz linear transducer. We studied IMT in CCA
as well as the presence, number and morphology of plaques in carotid arteries.
APOE genotype determination was conducted using PCR-RLFP. ε3/ε3 genotype was
regarded as the reference one – E3 group. Analyses were done comparing other groups to
those with reference genotype. I studied group possessing ε4 allel (ε4/ε4, ε3/ε4) – E4 group
and the group having ε2 (ε2/ε2) –E2 group.
Results: The most frequent genotype in both groups was ε3/ε3 (71,3% in the stroke group and
67,4% in the control group respectively). The group having ε2 was the least frequent (10,2%
and 11,6% respectively). ε4 was present in 18,5% of stroke subjects and in 21,0% controls.
APOE ε2/ε2 was not found among subjects studied.
The frequency distribution of genotypes did not differ between the stroke and control
groups.
Analysis of atherosclerosis risk factors revealed that in the stroke group there was a
difference regarding nicotine addiction – subjects having ε2 were smoking more frequently
then those having ε4 (30,8% vs 13,6; p<0,05). A difference regarding TIA and intermittent
claudication was also noted in the stroke group. Subjects having ε4 were suffering from
intermittent claudication less frequently (0,0% vs 6,9%; p<0,05) and had history of TIA
(4,2% vs 14,2%; p<0,05). In the control group, MI and CHD were observed more frequently
in subjects possessing ε2 compared to reference genotype. In subjects having ε4 hypertension
was noted less frequently.
Conclusions: Genotype with ε2 is an independent risk factor of atherosclerotic plagues
presence in carotid arteries in ischemic stroke sufferers. ε2 possesion does not affect intimamedia thickness in common carotid artery in these subjects.
The risk of presence of high risk atherosclerotic plaques among subject possessing ε2 is
higher in women, people older than 70 yrs and those suffering from diabetes or having
diagnosed hypertension.