HFE MUTACIJE I C1/C2 POLIMORFIZAM GENA ZA TRANSFERIN U HRVATSKIH BOLESNIKA SA SHIZOFRENIJOM I SHIZOAFEKTIVNIM POREMEĆAJEM HFE MUTATIONS AND TRANSFERRIN C1/C2 POLYMORPHISM AMONG CROATIAN PATIENTS WITH SCHIZOPHRENIA AND SCHIZOAFFECTIVE DISORDER Alena Buretić-Tomljanović 1 Jadranka Vraneković 1 Gordana Rubeša 2 Suzana Jonovska 3 1 School of Medicine, University of Rijeka, Croatia 2 Psychiatry Clinic, Clinical Medical Centre, Rijeka, Croatia 3 Psychiatric Hospital, Rab, Croatia 4 Private psychiatric practice, Rijeka, Croatia Draško Tomljanović 4 Vesna Šendula-Jengić 3 Miljenko Kapović 1 Smiljana Ristić 1
SHIZOFRENIJA POGAĐA 1% - 1,5% LJUDI U SVIJETU (podjednako oba spola) HETEROGENA KLINIČKA SLIKA DOB NASTUPA BOLESTI: muškarci: 15-25 godina žene: 25-35 godina i >44 godine NASLJEDNOST: 80 % (obiteljski i sporadični slučajevi) ETIOLOGIJA: >1000 gena (7855 gena, http://bioinfo.mc.vanderbilt.edu/szgr, 2010) GENETIČKI FAKTORI - DOB PRVE POJAVE PSIHOTIČNIH SIMPTOMA: 0.33 (SE=0.09, P=0,00004; Hare et al., 2010)
NEURORAZVOJNA HIPOTEZA SHIZOFRENIJE patogeneza shizofrenije povezuje se s abnormalnim prenatalnim razvojem mozga
NEDOSTATAK ŽELJEZA U RANOJ TRUDNOĆI MOŽE IMATI DUGOROČNE POSLJEDICE NA RAZVOJ MOZGA 35 % - 58% zdravih žena posjeduje određeni stupanj nedostatka željeza jedna od pet žena reproduktivne dobi boluje od anemije uslijed pomanjkanja željeza koji je stupanj nedostatka željeza povezan s pojavom razvojnih abnormalnosti? u kojem periodu trudnoće nedostatak željeza ima najveći učinak na razvoj mozga? US National Institutes of Health
"TIMING" NEDOSTATKA ŽELJEZA BITNIJI JE NEGOLI STUPANJ NEDOSTATKA kritično vrijeme započinje u tjednima prije koncepcije, a traje tijekom prvog, sve do početka drugog tromjesečja trudnoće
50 % ŽELJEZA NEOPHODNOG ZA RAZVOJ MOZGA POTREBNO JE STEĆI PRIJE ROĐENJA neravnoteža neuralnih prekursorskih stanica oksigenacija i energetski metabolizam neurona i glija stanica metabolizam monoamina i razvoj kemijskih putova komunikacije između neurona mijelinizacija regulacija metaboličkih procesa (sinteza dugolančanih masnih kiselina)
MEHANIZMI HOMEOSTAZE ŽELJEZA DOBRO SU OPISANI U PERIFERNIM TKIVIMA, ALI NE I U MOZGU gen za hemokromatozu, HFE transferin,tf transferinski receptori, TfR1 & TfR2 hemojuvelin iron regulatory factors, IRFs hepcidin
NEDOSTATAK ŽELJEZA U MAJKI POVEĆAVA RIZIK ZA SHIZOFRENIJU I DRUGE SRODNE POREMEĆAJE U POTOMAKA 1.6-3.7 PUTA Schizophrenia Bulletin Advance Access published January 21, 2010
HFE MUTACIJE C282Y i H63D POLIMORFIZAM C1/C2 U GENU ZA TRANSFERIN missense mutacije u genu za hemokromatozu, HFE, 6p21.3 C1/C2 polimorfizam gena TF, 3q21, (egzon 15, supstitucija baza C u T u kodonu 570, zamjena Pro-Ser)
MEHANIZAM Tf i Hfe PROTEINA Tf-C2 varijanta ima slabiji afinitet prema ionima željeza, te otpušta više željeza u endosome Goswami & Andrews, JBC 2006;281:28494-98 mutirani Hfe protein slabije veže kompleks transferina i njegova receptora pa se više željeza otpušta u endosome Zecca et al., 2004;5:863-873
SINERGIZAM MUTACIJE HFE C282Y I VARIJANTE TF-C2 PREDLOŽEN JE U ETIOLOGIJI NEUROLOŠKIH BOLESTI Alzheimerova bolest Namekata K et al. Hum Genet 1997;101:126-129 Robson et al. J Med Genet 2004;41:261-265 Lehmann et al. J Med Genet 2006;43:e52 Blázquez et al. Neurobiol Aging 2007;28:1941-1943 proturječni rezultati
MUTACIJA HFE C282Y NIJE POVEZANA S ETIOLOGIJOM MULTIPLE SKLEROZE multipla skleroza C282Y povezana s ranijom pojavom simptoma u hrvatskoj populaciji Ristić et al. 2005; Neurosci Lett 383:301-304 Ramagopalan et al. 2008; J Neuroimmunol 203:104-107
CILJEVI ISTRAŽIVANJA mutacije HFE H63D i C282Y i varijanta TF-C2: čimbenici rizika u pojavi shizofrenije pojedinačno ili sinergistički moduliraju dob prve pojave psihotičnih simptoma prvo istraživanje povezanosti tih genskih varijanata i shizofrenije
ISPITANICI I METODE 176 bolesnika; dijagnoza: strukturirani klinički interview prema DSM-IV uzorci krvi za genotipizaciju: 2007.-2010. (etička povjerenstva, informirani pristanak) Klinika za psihijatriju, Klinički bolnički centar, Rijeka Psihijatrijska bolnica, Rab shizofrenija N=153 shizoafektivni poremećaj N=23 171 kontrolni ispitanik (dobrovoljni davatelji krvi, predstavnici zdrave populacije koji ne boluju od kroničnih bolesti, ne uzimaju lijekove, nisu prošli ispitivanje psihijatrijskog statusa) PCR-RFLP (Merryweather-Clarke i sur.(1997) J Med Genet 34:275-278 Namekata i sur. (1997) Hum Genet 100:457-458) hi-kvadrat test, Mann-Whitneyev U-test, Kruskal-Wallisov test, multipla regresija
UČESTALOST ALELA HFE H63D, C282Y I TF-C2 BOLESNICI KONTROLE* N % N % Χ 2 P Alel H63D 65 18.5 45 13.2 4.04 0.045 Alel C282Y 3 0.9 10 2.9 Alel TF-C2 58 16.5 56 16.4 3.06 0.080 0.01 0.941 *učestalosti alela u kontroli odgovaraju onima u općoj hrvatskoj populaciji (Ristić et al., 2003; Buretić-Tomljanović et al., 2009)
UČESTALOST GENOTIPOVA HFE H63D* BOLESNICI KONTROLE N % N % Χ 2 P H63D heterozigoti 55 31.3 34 20.2 5.68 0.058 H63D homozigoti 5 2.8 4 2.4 H63D negativni 116 65.9 130 77.4 *izračun na temelju 168 kontrolnih ispitanika
UČESTALOST GENOTIPOVA HFE C282Y BOLESNICI KONTROLE N % N % Χ 2 P C282 heterozigoti 3 1.7 7 4.2 1.08 0.299 C282Y negativni 173 98.3 161 95.8 *izračun na temelju 168 kontrolnih ispitanika
UČESTALOST SLOŽENIH HETEROZIGOTA H63D/wt- C282Y/wt BOLESNICI KONTROLE N % N % Χ 2 P H63D/WT -C282Y/wt 0 0 3 1.8 1.40 0.236
UČESTALOST GENOTIPOVA TF-C2 BOLESNICI KONTROLE N % N % Χ 2 P TF-C2 heterozigoti 52 29.5 44 25.7 1.59 0.450 TF-C2 homozigoti 3 1.7 6 3.5 TF-C2 negativni 121 68.8 121 70.8
UČESTALOST KOMBINIRANIH GENOTIPOVA H63D/TF-C2 BOLESNICI KONTROLE N % N % Χ 2 P H63D/TF-C2 pozitivni 16 9.1 13 7.6 0.09 0.759 H63D/TF-C2 negativni 148 90.9 158 92.4 *niti jedan složeni heterozigot nema alel TF-C2
UČESTALOST KOMBINIRANIH GENOTIPOVA HFE H63D/TF-C2 S OBZIROM NA RANI (<40 g.) ILI KASNI ( 40 g.) POČETAK BOLESTI rani nastup kasni nastup kontrole N % N % N % Χ 2 P H63D/TF-C2 heterozigoti poz. 48 12 30.0 7.5 47 43.8 25.0 13 34 20.2 7.6 8.148 6.067 0.086 0.048 H63D/TF-C2 homozigoti neg. 1484 92.5 12 6.2 75.0 158 4 92.4
NEMA POVEZANOSTI DOBI PRVE HOSPITALIZACIJE I HFE/TF GENOTIPOVA medijan (raspon) GENOTIP N medijan (raspon) muškarci 24 (12-57) HFEwt/TFC1 74 25.0 (15-57) žene 27 (15-49) HFE H63D/TFC1 44 26.0 (14-49) ukupno 25 (12-57) HFEwt/TFC2 39 25.0 (12-43) HFE H63D/TFC2 16 27.5 (17-45) HFE C282Y/TFC1 3 20.0 (19-37) Mann-Whitneyev test - negativan za prisutnost/odsutnost alela H63D i TF-C2, i kombinirani genotip H63D/TF-C2 Kruskal-Wallisov test - negativan za kombinacije genotipova H63D i TF multipla regresija - negativna za kombinacije genotipova HFE/TF
ZAKLJUČCI HFE mutacije i TF C1/C2 polimorfizam nisu čimbenici visokog rizika za pojavu bolesti iz grupe shizofrenih poremećaja potrebno je povećati uzorak ispitanika, ponajprije zbog istraživanja mogućih učinaka mutacije HFE C282Y koja je slabo zastupljena u hrvatskoj populaciji (mogućnost sinergizma C282Y i TF-C2) istraživanje treba proširiti na druge evropske populacije (npr.sjevernoevropske) u kojima se mutacija HFE C282Y javlja većom učestalošću HFE H63D mutacija i C1/C2 polimorfizam gena za transferin ne utječu na dob prve pojave psihotičnih simptoma
ZAKLJUČCI moguć je učinak i polimorfizama/mutacija u drugim genima koji sudjeluju u regulaciji homeostaze željeza u organizmu i/ili mozgu, npr. TFR2 neophodne su prospektivne studije interakcije genotipa majki i potomstva, i prehrane tijekom trudnoće Hvala na pažnji! Buretić-Tomljanović et al. HFE mutations and transferrin C1/C2 polymorphism among Croatian patients with schizophrenia and schizoaffective disorder. Mol Biol Rep 2011, published online