AΡΘΡΟ ΕΙ ΙΚΟΥ ΕΝ ΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ

Transcript

1 AΡΘΡΟ ΕΙ ΙΚΟΥ ΕΝ ΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ Γονιδιακές αλληλεπιδράσεις και αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια στη δρεπανοκυτταρική νόσο Ε. Κονταξή,. Ζαφειρίου Α Παιδιατρική Κλινική ΑΠΘ, Ιπποκράτειο ΓΝ, Θεσσαλονίκη Kontaxi E, Zafeiriou D. Gene interactions and risk of cerebrovascular accidents in sicle cell disease. 1 st Pediatric Clinic, Aristotle University of Thessaloniki, Hippocration Hospital, Thessaloniki, Greece. Paediatr N Gr 2008, 20: Περίληψη. Η δρεπανοκυτταρική νόσος ( Ν) περιλαµβάνει µία οµάδα αιµοσφαιρινοπαθειών που κληρονοµούνται µε τον αυτοσωµατικό υπολειπόµενο χαρακτήρα και έχουν ως κοινό χαρακτηριστικό την παρουσία της αιµοσφαιρίνης S, η οποία είναι το αποτέλεσµα σηµειακής µετάλλαξης στο γονίδιο της β-αλύσου της αιµοσφαιρίνης. Η Ν είναι η πιο συχνή αιτία αγγειακού εγκεφαλικού επεισοδίου (ΑΕΕ) στα παιδιά και το ΑΕΕ είναι µια από τις πιο καταστροφικές επιπλοκές της νόσου αυτής. Επειδή η εντόπιση των ΑΕΕ καθώς και το φάσµα των κλινικών τους εκδηλώσεων σε παιδιά µε Ν ποικίλλει, γίνεται εντατική έρευνα µε στόχο την ανεύρεση συσχετίσεων ανάµεσα στο φαινότυπο και το γονότυπο των ασθενών αυτών. Πολυµορφισµοί απλών νουκλεοτιδίων (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) σε γονίδια (εκτός αυτού της αιµοσφαιρίνης) τα οποία εµπλέκονται στην αγγειοπάθεια, τις κυτταρικές αλληλεπιδράσεις και τη φλεγµονή, έχει βρεθεί ότι συσχετίζονται µε αυξηµένο ή µειωµένο κίνδυνο για ΑΕΕ και µε την εντόπισή του σε µικρού ή µεγάλου εύρους αγγεία. Οι πολυµορφισµοί αυτοί καθώς και άλλοι πιθανοί γενετικοί παράγοντες κινδύνου για ΑΕΕ στα παιδιά µε Ν θα µπορούσαν να αποτελέσουν στόχο για πρωτογενή πρόληψη των ΑΕΕ, αλλά και για εξατοµικευµένες στοχευµένες θεραπευτικές παρεµβάσεις. Abstract. Sickle cell disease (SCD) includes a group of hemoglobinopathies that are inherited in an autosomal recessive way and characterized by the presence of hemoglobin S, which results from a point mutation in β-globin gene. SCD is the most common cause of stroke in children; on the other hand, stroke is one of the most devastating complications of SCD. Due to the wide variety of stroke location and its clinical features in children with SCD, intensive research has been conducted in order to investigate possible associations between phenotype and genotype. It has been demonstrated that single nucleotide polymorphisms (SNPs) in non globin genes, which are involved in vasculopathy, cellular interaction and inflammation, are associated with both increased or decreased stroke risk, as well as with small or large vessel stroke in SCD. These polymorphisms and other possible genetic risk

2 factors for stroke in children with SCD could provide a basis for primary prevention of stroke as well as for individualized targeted intervention. Ορισµός δρεπανοκυτταρικής νόσου Τα δρεπανοκυτταρικά σύνδροµα ή δρεπανοκυτταρική νόσος ( Ν) είναι µια οµάδα αιµοσφαιρινοπαθειών, που κληρονοµούνται µε τον αυτοσωµατικό υπολειπόµενο χαρακτήρα και έχουν ως κοινό χαρακτηριστικό την παρουσία της αιµοσφαιρίνης S 1. Στην οµάδα αυτή ανήκει η οµόζυγη Ν (HbSS) και άλλες ετερόζυγες καταστάσεις, όπου συνυπάρχει η δρεπανοκυτταρική µετάλλαξη µε µια άλλη µετάλλαξη στο γονίδιο της β-αλύσου της αιµοσφαιρίνης (HbSβ 0, HbSβ +, HbSC) 2. Η µεικτή ετεροζυγωτία ενός δρεπανοκυτταρικού γονιδίου και ενός β-θαλασσαιµικού γονιδίου είναι γνωστή ως µικροδρεπανοκυτταρική αναιµία, η οποία είναι ιδιαιτέρως συχνή στις µεσογειακές χώρες 3. Παθοφυσιολογία δρεπάνωσης και αγγειακής απόφραξης Η αιµοσφαιρίνη S είναι το αποτέλεσµα σηµειακής µετάλλαξης στο έκτο κωδικόνιο του γονιδίου της β-αλύσου της αιµοσφαιρίνης, η οποία αντικαθιστά την αδενίνη µε θυµίνη 4. Κατά τη µετάφραση του γονιδίου αυτή η αλλαγή κωδικοποιεί βαλίνη αντί για γλουταµικό οξύ στην έκτη θέση της β-αλύσου της αιµοσφαιρίνης 4. Η βαλίνη είναι υδρόφοβο αµινοξύ κι έτσι σε συνθήκες υποξίας προκαλείται πολυµερισµός της αιµοσφαιρίνης S 1. Τα επιµήκη πολυµερή που προκύπτουν διαρρηγνύουν τον κυτταροσκελετό των ερυθροκυττάρων και δηµιουργούν προεξοχές στην κυτταρική µεµβράνη µε τελικό αποτέλεσµα το χαρακτηριστικό δρεπανοειδές σχήµα 2. Παράγοντες που ευνοούν τη δρεπάνωση είναι η υποξία, ο πυρετός, η αφυδάτωση, η λοίµωξη και η οξέωση 5. Η δρεπάνωση αρχικά είναι δυνατό να αναστραφεί µε την οξυγόνωση της αιµοσφαιρίνης. Όταν όµως η διαδικασία αυτή επαναλαµβάνεται, προκαλεί τελικά µόνιµη βλάβη στη µεµβράνη των ερυθροκυττάρων κι έτσι δηµιουργούνται τα µη αναστρέψιµα µόνιµα δρεπανοκύτταρα 6. Σε αυτά η αποκόλληση του κυτταροσκελετού από την κυτταρική µεµβράνη, που προκαλούν τα πολυµερή της αιµοσφαιρίνης, έχει ως αποτέλεσµα την έκθεση διαµεµβρανικών πρωτεϊνικών επιτόπων στην εξωτερική κυτταρική επιφάνεια και ανταλλαγές λιπιδίων (κυρίως φωσφατιδυλοσερίνης, PS) µεταξύ των δύο στιβάδων της κυτταρικής µεµβράνης 2 (Εικ. 1). Η έκθεση αρνητικά φορτισµένων γλυκολιπιδίων στην επιφάνεια των ερυθροκυττάρων προάγει τη διαδικασία της φλεγµονής και του µηχανισµού της πήξης 2, µέσω αυξηµένης προσκόλλησης των ερυθροκυττάρων στο ενδοθήλιο, ιστικής βλάβης και ενεργοποίησης του αγγειακού ενδοθηλίου, καθώς και στρατολόγησης και ενεργοποίησης λευκοκυττάρων και µονοκυττάρων 2,7. Οι διαδικασίες αυτές διαµεσολαβούνται από µόρια κυτταρικής προσκόλλησης (όπως οι σελεκτίνες και τα VCAM-1 και ICAM-4) και κυτταροκίνες (όπως ο TNF και η IL-1β) 2,7. Τα προσκολληµένα δρεπανοκύτταρα και λευκοκύτταρα συναθροίζονται µε τα αιµοπετάλια και σχηµατίζουν ευµεγέθη κυτταρικά σύνολα που συµβάλλουν στην αγγειακή απόφραξη 7. Επίσης η χρόνια αιµόλυση στη Ν απελευθερώνει στο πλάσµα ελεύθερη αιµοσφαιρίνη, η οποία µειώνει τη βιοδιαθεσιµότητα του µονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) και προκαλεί ενδοθηλιακή δυσλειτουργία 2,8. Αυτός ο µηχανισµός προκαλεί ασταθή αγγειακό τόνο και φαίνεται ότι κατέχει κεντρική θέση στην παθοφυσιολογία των ΑΕΕ στη Ν 8. Είναι αξιοσηµείωτο ότι η απόφραξη στη Ν δε συµβαίνει στα αρτηριακά τριχοειδή όπως θα αναµενόταν λόγω δυσχερούς διέλευσης των δρεπανοκυττάρων, αλλά στα µετατριχοειδή φλεβίδια 2,3 και ιδιαίτερα στα σηµεία ένωσης των αγγείων µεταξύ τους, όπου η στρατολόγηση των λευκοκυττάρων είναι πιο ενεργή και προκαλεί την αλληλεπίδρασή τους µε τα ερυθροκύτταρα 2.

3 Αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια στη Ν Η δρεπανοκυτταρική νόσος ( Ν) είναι η πιο συχνή αιτία αγγειακού εγκεφαλικού επεισοδίου (ΑΕΕ) στα παιδιά και το ΑΕΕ είναι µια από τις πιο καταστροφικές επιπλοκές της νόσου αυτής 9. Τα ΑΕΕ που συνοδεύονται από κλινικές εκδηλώσεις συνήθως οφείλονται σε στένωση ή απόφραξη των µεγάλων αγγείων (ενδοκρανιακή µοίρα της έσω καρωτίδας, µέση εγκεφαλική και πρόσθια εγκεφαλική αρτηρία) 9,10. Τα σιωπηλά έµφρακτα, δηλαδή αυτά που εµφανίζονται µε παθολογικό σήµα στην MRI αλλά χωρίς εστιακή νευρολογική σηµειολογία 7,9, οφείλονται σε απόφραξη µικρών διατιτραινόντων αρτηριών στις ζώνες οριακής αιµάτωσης 7,9. Τα παιδιά µε Ν διατρέχουν 300 φορές µεγαλύτερο κίνδυνο για ΑΕΕ σε σχέση µε το γενικό παιδικό πληθυσµό 8,10. Το 11% αυτών θα εµφανίσει κλινικά εµφανές ΑΕΕ ως την ηλικία των 20 ετών 8,9 και το 24% ως την ηλικία των 45 ετών 9. Το 17-22% θα εµφανίσουν σιωπηλά έµφρακτα ως την ηλικία των 20 ετών 8. Ο κίνδυνος για πρωτοεµφανιζόµενο ΑΕΕ είναι µέγιστος κατά την πρώτη δεκαετία της ζωής 9. Τα αιµορραγικά ΑΕΕ είναι συχνότερα στις ηλικίες µεταξύ 20 και 30 ετών 1. Παρόλο που η Ν είναι µια µονογονιδιακή διαταραχή, χαρακτηρίζεται από µεγάλη ποικιλία στο φαινότυπο 11. Αυτή η φαινοτυπική ποικιλοµορφία πιθανώς εξηγείται από την αλληλεπίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων σε συνδυασµό µε συγκεκριµένα πολυµορφικά γονίδια, τα οποία αφορούν την αιµόλυση, την αγγειοπάθεια και τη φλεγµονή, διαδικασίες που συµµετέχουν στην παθογένεια της νόσου 11. Παράγοντες κινδύνου ΑΕΕ στη Ν Νεότερα γενετικά δεδοµένα Μέχρι σήµερα διάφοροι παράγοντες έχουν συσχετιστεί µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ, όπως φαίνεται στον πίνακα 1 8,12. Άλλοι παράγοντες κινδύνου για ΑΕΕ είναι η καρδιοµεγαλία και η επιδείνωση της αναιµίας και της υποξίας 1. Επίσης η εµφάνιση ΑΕΕ µερικές φορές «επιταχύνεται» από την ύπαρξη επώδυνης κρίσης, λοίµωξης ή άλλης συστηµατικής νόσου 1. Παιδιά µε Ν και ταχύτητα ροής αίµατος >200 cm/sec στο διακρανιακό Doppler υπερηχογράφηµα έχουν αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ 1. Τα παιδιά αυτά εντάσσονται σε προφυλακτική χρόνια θεραπεία µετάγγισης, η οποία µειώνει τον κίνδυνο αυτό κατά 90% 7,12, αλλά έχει και παρενέργειες, όπως η αιµοσιδήρωση και η αλλοανοσοποίηση 7. Όµως ακόµη και µε τακτικές µεταγγίσεις αίµατος τα παιδιά µε Ν και ΑΕΕ συχνά έχουν σηµαντική σωµατική ή και νοητική έκπτωση 8. Για το λόγο αυτό είναι σηµαντικό να υπάρχει δυνατότητα για έγκαιρη ανίχνευση των ασθενών µε Ν που διατρέχουν αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ 8. Έτσι γίνονται εντατικές έρευνες για τη διερεύνηση πιθανών γενετικών παραγόντων κινδύνου, οι οποίοι θα µπορούσαν να αποτελέσουν το στόχο για πρωτογενή πρόληψη των ΑΕΕ, αλλά και για εξατοµικευµένες στοχευµένες θεραπευτικές παρεµβάσεις 8,11. Έχει µελετηθεί εάν ο α-γονότυπος και ο β-απλότυπος των αλύσων της αιµοσφαιρίνης µεταβάλλει το φαινότυπο όσον αφορά τα ΑΕΕ σε παιδιά µε οµόζυγη Ν 13. Βρέθηκε ότι η έλλειψη ενός α-γονιδίου προστατεύει από ΑΕΕ τα παιδιά µε HbSS 13. Αντίθετα η ύπαρξη πέντε ή περισσότερων α-γονιδίων αποτελεί παράγοντα κινδύνου για ΑΕΕ 13. Στην ίδια µελέτη οι β-απλότυποι εµφανίζονταν κατά σειρά συχνότητας ως εξής: Ben/CAR, Ben/Ben, Ben/Sen, CAR/CAR (Ben= Benin, Sen=Senegal, CAR=Central African Republic). Από αυτούς ο CAR και ο µη τυπικός απλότυπος βρέθηκε να είναι καλύτεροι προγνωστικοί δείκτες σοβαρής νόσου 13. Επίσης στη µελέτη αυτή βρέθηκε ο κίνδυνος για ΑΕΕ να είναι µεγαλύτερος στα κορίτσια 13.

4 Σε µια πλειάδα µελετών έχει διερευνηθεί αν διάφοροι πολυµορφισµοί µεµονωµένων νουκλεοτιδίων (SNPs=Single Nucleotide Polymorphisms) ή επαναλαµβανόµενων ολιγονουκλεοτιδικών αλληλουχιών (repeat) συσχετίζονται µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ στη Ν. Τέτοιοι SNPs αναζητούνται σε γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες οι οποίες συµµετέχουν στη φλεγµονή, την κυτταρική προσκόλληση, τη θρόµβωση, το µεταβολισµό της οµοκυστεΐνης, τη ρύθµιση της αρτηριακής πίεσης και το µεταβολισµό των λιπιδίων 14. Οι διαδικασίες αυτές πιθανώς εµπλέκονται στην παθογένεια των ΑΕΕ στα πλαίσια της Ν, η οποία παρόλο που έχει µελετηθεί αρκετά, δεν έχει γίνει ακόµα πλήρως κατανοητή 8. Τα µόρια κυτταρικής προσκόλλησης (Cell Adhesion Molecules-CAMs) της οικογένειας των ανοσοσφαιρινών προσκολλώνται µε µεγάλη συγγένεια στις ιντεγκρίνες, οι οποίες εκφράζονται στα φλεγµονώδη και ενδοθηλιακά κύτταρα 15. Βασικό είναι το µόριο προσκόλλησης σε αγγειακά κύτταρα (Vascular Cell Adhesion Molecule 1, VCAM-1), το οποίο αποτελεί µια γλυκοπρωτεΐνη µε υψηλή έκφραση στα ενδοθηλιακά κύτταρα 15. Το VCAM-1 συντονίζει τη φλεγµονώδη απάντηση στρατολογώντας λευκοκύτταρα και στη συνέχεια ενεργοποιώντας λεµφοκύτταρα 15. Μελετήθηκε ο πολυµορφισµός VCAM-1 G1238C (domain 5) σε ασθενείς µε οµόζυγη Ν και βρέθηκε ότι το C1238 αλλήλιο παρουσιάζει µέτρια έως ισχυρή συσχέτιση µε προστασία από κλινικά εµφανές ΑΕΕ 15. Σε άλλη µελέτη το αλλήλιο VCAM-1 (-1594) C συσχετίστηκε µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ µικρών αγγείων 14. Είναι πιθανό και άλλοι πολυµορφισµοί στο VCAM-1 γονίδιο να συµµετέχουν µέσω γενετικής διασύνδεσης στον τελικό απλότυπο, ο οποίος συσχετίζεται µε την ανάπτυξη ΑΕΕ 14. Τα HLA (Human Leukokyte Antigen) γονίδια έχουν ρυθµιστικό ρόλο στη διαδικασία της φλεγµονής 16. Έχει βρεθεί ότι σε ασθενείς µε οµόζυγη Ν το αλλήλιο HLA DPB1*0401 συσχετίζεται µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ µικρών αγγείων 14,16, ενώ το HLA DPB1*1701 προστατεύει από ΑΕΕ µικρών αγγείων 16. Επίσης το αλλήλιο HLA-A*0102 και το HLA-A*2612 συσχετίζονται µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ µεγάλων αγγείων, ενώ το HLA-A*3301 προστατεύει από ΑΕΕ µεγάλων αγγείων 16. Επίσης έχουν µελετηθεί πολυµορφισµοί στις µεµβρανικές γλυκοπρωτεΐνες των αιµοπεταλίων (Human Platelet Antigen, HPA). Η γλυκοπρωτεΐνη Ια είναι υποδοχέας του κολλαγόνου στην επιφάνεια των αιµοπεταλίων, σηµαντικός για την προσκόλληση των αιµοπεταλίων κάτω από στατικές και δυναµικές συνθήκες ροής 17. Ο υποδοχέας αυτός είναι σηµαντικός για το σχηµατισµό σταθερού θρόµβου και παίζει σηµαντικό ρόλο στην παθολογική θρόµβωση 17. Ωστόσο ο ίδιος υποδοχέας συµµετέχει και στη διαµόρφωση του αγγειακού τοιχώµατος 17. H παρουσία του HPA-5b (Br a ) αλληλίου της γλυκοπρωτεΐνης Ια σε ασθενείς µε οµόζυγη Ν συσχετίζεται µε σχεδόν τετραπλάσιο κίνδυνο ανάπτυξης αγγειακών επιπλοκών 17. Επιπλέον µελετήθηκε ο πολυµορφισµός LTC4S (-444) A/C στο γονίδιο της C4 συνθετάσης των λευκοτριενίων (Leukotriene C4 Synthase LTC4S). Το αλλήλιο LTC4S (- 444)C βρέθηκε να συσχετίζεται µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ µεγάλων αγγείων σε ασθενείς µε οµόζυγη Ν 10. Είναι πιθανό ότι ο πολυµορφισµός αυτός αυξάνει την έκφραση της LTC4S και κατά συνέπεια τη σύνθεση των φλεγµονωδών λευκοτριενίων, προάγοντας έτσι την υπερπλασία του έσω χιτώνα στις καρωτίδες αρτηρίες 10. Ωστόσο σε άλλη µελέτη δε βρέθηκε στατιστικά σηµαντική συσχέτιση µεταξύ του LTC4S(-444)C και της εµφάνισης ΑΕΕ 14. Συνεχίζοντας τη µελέτη φλεγµονωδών παραγόντων, διερευνήθηκε ο πολυµορφισµός του προαγωγέα του παράγοντα νέκρωσης των όγκων (Tumor Necrosis Factor, TNF) TNF(- 308)G/A. Το αλλήλιο TNF(-308)A βρέθηκε ότι συσχετίζεται µε προστασία από ΑΕΕ µεγάλων

5 αγγείων 10,14. Αντίθετα η οµοζυγωτία για το TNF(-308)G αλλήλιο συσχετίζεται µε τριπλάσιο κίνδυνο για ΑΕΕ µεγάλων αγγείων σε ασθενείς µε οµόζυγη Ν 10. Ωστόσο χρειάζονται περαιτέρω µελέτες για να διερευνηθεί αν όντως ο πολυµορφισµός του TNF γονιδίου ή άλλα γονίδια γενετικά διασυνδεδεµένα µε αυτό (π.χ. τα HLA) είναι υπεύθυνα για την παραπάνω συσχέτιση 10,14. Ο υποδοχέας της ιντερλευκίνης-4 (Interleukin 4 Receptor, IL4R) διαδραµατίζει κριτικό ρόλο στην ανάπτυξη των Τ-λεµφοκυττάρων 14. Πολυµορφισµοί στο IL4R γονίδιο έχουν µελετηθεί για διάφορες νόσους στις οποίες εµπλέκονται ανοσολογικοί µηχανισµοί, όπως το άσθµα και ο ινσουλινοεξαρτώµενος σακχαρώδης διαβήτης 14. Το IL4R 503P αλλήλιο βρέθηκε να συσχετίζεται ιδιαίτερα µε αυξηµένο κίνδυνο για ΑΕΕ µεγάλων αγγείων σε παιδιά µε οµόζυγη Ν 14. Είναι πιθανό η συσχέτιση αυτή να υποδηλώνει συµµετοχή ανοσολογικού µηχανισµού στα ΑΕΕ (εξαρτώµενη από την ιντερλευκίνη τροποποίηση της έκφρασης των HLA στα ενεργοποιηµένα Τ λεµφοκύτταρα) 14. Σε άλλη µελέτη ο ίδιος πολυµορφισµός βρέθηκε να έχει απλά µια τάση προς συσχέτιση µε ΑΕΕ, χωρίς όµως να υπάρχει στατιστική σηµαντικότητα 10. Επειδή συγκεκριµένες κυτταροκίνες, όπως ο TNF και η IL4, µπορεί να έχουν συνεργική δράση σε φλεγµονώδη µονοπάτια που οδηγούν στην ανάπτυξη ΑΕΕ, µελετήθηκαν οι διαγονιδιακές τους αλληλεπιδράσεις 14. Έτσι βρέθηκε ότι η συνύπαρξη του πολυµορφισµού IL4R 503P στο γονίδιο του υποδοχέα της ΙL4 µε το αλλήλιο TNF(-308)G στον προαγωγέα του TNF συσχετίζεται µε αύξηση κατά 5,5 φορές του κινδύνου για ΑΕΕ µεγάλων αγγείων στη Ν 14. εδοµένου ότι η σχετική υπέρταση αποτελεί παράγοντα κινδύνου για ΑΕΕ σε ασθενείς µε Ν, διερευνήθηκε η πιθανή συσχέτιση µε ΑΕΕ του αριθµού των GT επαναλήψεων (GT repeat), που βρίσκονται κοντά στο 3 άκρο του γονιδίου του αγγειοτενσινογόνου. Από τα δώδεκα διαφορετικά αλλήλια που εντοπίστηκαν, η παρουσία του Α3 βρέθηκε ότι αυξάνει τον κίνδυνο για ΑΕΕ κατά 2,24 φορές και η παρουσία του Α4 αυξάνει τον κίνδυνο κατά 4,33 φορές 18. Συνολικά η παρουσία των Α3 ή Α4 αλληλίων των GT επαναλήψεων στο AGT γονίδιο συσχετίζεται µε τετραπλάσιο κίνδυνο για ΑΕΕ στη Ν 18. Είναι πιθανό ότι οι πολυµορφισµοί των GT επαναλήψεων αλλάζουν τη σταθερότητα του mrna που προκύπτει και κατά συνέπεια επηρεάζονται τα επίπεδα του κυκλοφορούντος αγγειοτενσινογόνου µε επακόλουθη µεταβολή της αρτηριακής πίεσης 18. Η µεθυλενοτετραϋδροφολική ρεδουκτάση (Methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR) είναι ένα ένζυµο που συµµετέχει στο µεταβολισµό της οµοκυστεΐνης, η αύξηση της οποίας αποτελεί παράγοντα κινδύνου για ΑΕΕ στο γενικό πληθυσµό 19. Ωστόσο η οµοζυγωτία για τον πολυµορφισµό C677T στο γονίδιο της MTHFR βρέθηκε ότι δεν αποτελεί παράγοντα κινδύνου για ΑΕΕ σε ασθενείς µε οµόζυγη Ν 14,19. Επίσης µετάλλαξη στο γονίδιο του παράγοντα V Leiden και ο πολυµορφισµός G20210A στο γονίδιο της προθροµβίνης δε συσχετίζονται µε ΑΕΕ στη Ν 19. Οι ερευνητές καταλήγουν ότι οι παράγοντες κινδύνου για θροµβοφιλία δε συµβάλλουν στην πρόκληση ΑΕΕ στη Ν 19. Παροµοίως σε ασθενείς µε Ν είτε οµόζυγη (HbSS) είτε ετερόζυγη (HbSC ή HbSβ ο ) βρέθηκε ότι ο πολυµορφισµός C677T στο γονίδιο της MTHFR και ο πολυµορφισµός C1565T στο γονίδιο της αιµοπεταλιακής γλυκοπρωτεΐνης ΙΙΙa (GPIIIa) δεν αποτελούν ανεξάρτητους παράγοντες κινδύνου για ΑΕΕ 17,20. Στα παιδιά µε οµόζυγη Ν ο πολυµορφισµός ADRB2 27E στο γονίδιο του β- αδρενεργικού υποδοχέα (Beta Adenergic Receptor, ADRB) βρέθηκε να συσχετίζεται µε προστασία από ΑΕΕ µεγάλων αγγείων 14. Στην ίδια µελέτη ο πολυµορφισµός LDLR(exon

6 18)NcoI στο γονίδιο του υποδοχέα της LDL (Low Density Lipoprotein Receptor, LDLR) βρέθηκε να προστατεύει από ΑΕΕ µικρών αγγείων 14. Πολυµορφισµοί σε τέσσερα ακόµη γονίδια έχουν συσχετιστεί µε κίνδυνο για ΑΕΕ: στο Klotho (KL), στον υποδοχέα του αυξητικού παράγοντα TGF-β (Transforming Growth Factor Receptor -TGFBR3), την αννεξίνη 2 (ANXA2) και την οστική µορφογενετική πρωτεΐνη 6 (Bone Morphogenetic Protein 6, BMP6) 21. Οι ίδιοι ερευνητές χρησιµοποίησαν ένα σύνολο από SNPs στα γονίδια BMP6, TGFBR2, TGFBR3 και της σελεκτίνης P (SELP) για να προβλέψουν τον κίνδυνο ΑΕΕ σε ασθενείς µε Ν. Το µοντέλο αυτό είχε προγνωστική ακρίβεια 98,2% 22. Πρόσφατα έχουν αρχίσει νέου τύπου έρευνες βασιζόµενες στην επιστήµη της πρωτεοµικής µε στόχο τη διερεύνηση της έκφρασης των γονιδίων σε ασθενείς µε Ν. Βρέθηκε ότι γονίδια σχετικά µε τον κυτταρικό πολλαπλασιασµό, την επιδιόρθωση και αντιγραφή του DNA και την διαδοχή των φάσεων του κυτταρικού κύκλου εκφράζονται σε σηµαντικά υψηλότερα επίπεδα σε ασθενείς µε Ν σε σχέση µε τους υγιείς 21. Τα αποτελέσµατα αυτής της έρευνας δείχνουν ότι τα ουδετερόφιλα στη Ν είναι ενεργοποιηµένα µε υψηλή έκφραση γονιδίων, όπως του TNF και του NFkB (Nuclear Factor kappa B) που προάγουν τη φλεγµονή 21. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αυτού του τύπου η ανάλυση της έκφρασης των γονιδίων µπορεί να χρησιµοποιηθεί στην ταυτοποίηση γονιδίων και µονοπατιών που διακρίνουν ασθενείς µε ήπια Ν από αυτούς µε σοβαρή έκφραση της νόσου 21. Στις περισσότερες από τις παραπάνω µελέτες οι ίδιοι οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι τα ευρήµατά τους χρειάζονται επιβεβαίωση από περαιτέρω έρευνα. «Θα είναι µακρύ το ταξίδι από την ανάδειξη συσχετίσεων µεταξύ πολυµορφισµών απλών νουκλεοτιδίων και ΑΕΕ µέχρι να φτάσουµε στην ταυτοποίηση παθολογικών µηχανισµών και την ανάπτυξη κατάλληλων παρεµβάσεων». Ωστόσο «είναι ένα ταξίδι που έχει ήδη ξεκινήσει» σύµφωνα µε τον Graham Serjeant (Sickle Cell Unit, MRC laboratories, Kingston, Jamaica) 23, έναν από τους πρωτοπόρους στην έρευνα για τη δρεπανοκυτταρική νόσο και τις επιπλοκές της. Εικ. 1. Η δρεπάνωση προκαλείται από τα πολυµερή της HbS και προκαλεί την έκθεση αρνητικά φορτισµένων γλυκολιπιδίων στην εξωτερική πλευρά της κυτταρικής µεµβράνης. (βλ. κείµενο) (PS: φωσφατιδυλοσερίνη) (Από βιβλιογραφική παραποµπή [2] τροποποιηµένο). Πίνακας 1. Παράγοντες κινδύνου για ΑΕΕ στη Ν Κλινικά ισχαιµικά ΑΕΕ Σιωπηλά ισχαιµικά ΑΕΕ Αιµορραγικά ΑΕΕ Προηγούµενο ΠΙΕ Προηγούµενο επεισόδιο σπασµών Αναιµία Αναιµία Συχνότητα επώδυνων επεισοδίων Λευκοκυττάρωση Πρόσφατο ΟΘΣ Συχνότητα ΟΘΣ Υπέρταση Σιωπηλά έµφρακτα Νυχτερινή υποξαιµία Λευκοκυττάρωση Προηγούµενο σιωπηλό έµφρακτο (ΠΙΕ: Παροδικό Ισχαιµικό Επεισόδιο, ΟΘΣ: Οξύ Θωρακικό Σύνδροµο) Βιβλιογραφία 1. Prengler M, Pavlakis S, Prohovnik I, Adams R. Sickle cell disease: The neurological complications. Ann Neurol. 2002, 51(5):

7 2. Frenette P, Atweh G. Sickle cell disease: old discoveries, new concepts, and future promise. J. Clin. Invest. 2007, 117: Καρδούλας Α. Έρευνα σιωπηλών εµφράκτων του ΚΝΣ παιδιών και εφήβων µε µικροδρεπανοκυτταρική αναιµία. Θεσσαλονίκη: 2005: Quirolo K, Vichinsky E. Hemoglobin Disorders. Behrman: Nelson Textbook of Pediatrics, 17th ed Saunders, An Imprint of Elsevier. [cited Jan 08] Available from: http: // cesec3_ Ιωαννίδου-Παπαγιαννάκη Ε. Παθήσεις αίµατος. Ζιάκας Γ, Ακριβιάδης Ε, Γαρύφαλλος Α, Γκιουλέκας, Γρέκας, ανιηλίδης Μ και συν: Εσωτερική Παθολογία. Θεσσαλονίκη: University Studio Press, 2004: Αθανασίου-Μεταξά Μ, Τσάνταλη Χ. Νοσήµατα αίµατος. Κανακούδη-Τσακαλίδου Φ, Κατζός Γ. Βασική Παιδιατρική. Θεσσαλονίκη: University Studio Press, 2005: Ζαφειρίου Ι, Γοµπάκης N, Καρδούλας A, Αθανασίου M. Αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια στα δρεπανοκυτταρικά σύνδροµα. Παιδιατρική Βορείου Ελλάδος. 2006, 18(1): Hoppe C. Defining stroke risk in children with sickle cell anaemia. Br J Haematol. 2004, 128(6): Switzer J, Hess D, Nichols F, Adams R. Pathophysiology and treatment of stroke in sicklecell disease: present and future. Lancet Neurol. 2006, 5(6): Hoppe C, Klitz W, D Harlingue K, Cheng S, Grow M, Steiner L, Noble J, Adams R, Styles L, for the Stroke Prevention Trial in Sickle Cell Anemia (STOP) Investigators. Confirmation of an Association Between the TNF( 308) Promoter Polymorphism and Stroke Risk in Children With Sickle Cell Anemia. Stroke. 2007, 38: Steinberg MH, Adewoye AH. Modifier genes and sickle cell anemia. Curr Opin Hematol. 2006, 13(3): Ohene-Frempong K, Weiner S, Sleeper L, Miller S, Embury S, Moohr J, Wethers D, Pegelow C, Gill F and the Cooperative Study of Sickle Cell Disease. Cerebrovascular Accidents in Sickle Cell Disease: Rates and Risk Factors. Blood. 1998, 91(1): Sarnaik SA, Ballas SK. Molecular characteristics of pediatric patients with sickle cell anemia and stroke. Am J Hematol. 2001, 67(3): Hoppe C, Klitz W, Cheng S, Apple R, Steiner L, Robles L, Girard T, Vichinsky E, Styles L, the CSSCD Investigators. Gene interactions and stroke risk in children with sickle cell anemia. Blood. 2004, 103(6): Taylor VI JG, Tang DC, Savage SA, Leitman SF, Heller SI, Serjeant GR, Rodgers GP, Chanock SJ. Variants in the VCAM1 gene and risk for symptomatic stroke in sickle cell disease. Blood. 2002, 100(13): Hoppe C, Klitz W, Noble J, Vigil L, Vichinsky E, Styles L. Distinct HLA associations by stroke subtype in children with sickle cell anemia. Blood. 2003, 101(7): Castro V, Alberto FL, Costa RNP, Lepikson-Neto J, Gualandro SFM, Figueiredo MS, Annichino-Bizzacchi JM, Saad STO, Costa FF. Polymorphism of the human platelet antigen-5 system is a risk factor for occlusive vascular complications in patients with sickle cell anemia. Vox Sanguinis. 2004, 87(2): Tang DC, Prauner R, Liu W, Kim KH, Hirsch RP, Driscoll MC, Rodgers GP. Polymorphisms within the angiotensinogen gene (GT-repeat) and the risk of stroke in pediatric patients with sickle cell disease: a case-control study. Am J Hematol. 2001, 68(3): Cumming AM, Olujohungbe A, Keeney S, Singh H, Hay CR, Serjeant GR. The methylenetetrahydrofolate reductase gene C677T polymorphism in patients with homozygous sickle cell disease and stroke. Br J Haematol. 1999, 107(3): Zimmerman SA, Ware RE. Inherited DNA mutations contributing to thrombotic complications in patients with sickle cell disease. Am J Hematol. 1998, 59(4):

8 21. Kutlar A. Sickle Cell Disease: A Multigenic Perspective of a Single Gene Disorder. Hemoglobin. 2007, 31(2): Sebastiani P, Ramoni MF, Nolan V, Baldwin CT, Steinberg MH. Genetic dissection and prognostic modeling of overt stroke in sickle cell anemia. Nat Genet. 2005, 37(4): Hayward P. Genetic model predicts stroke in sickle cell disease. Lancet Neurol. 2005, 4(5): 277.

9 Αλληλογραφία:.Ι. Ζαφειρίου Εγνατίας , Θεσσαλονίκη Τηλ.: Fax: Correspondence authοr: D.I. Zafeiriou Egnatias Thessaloniki Greece Τel.: Fax: