Οικογενής μεσογειακός πυρετός: βιοχημική, γενετική και κλινική ανάλυση στον πληθυσμό της Κρήτης

Abstract

Familial Mediterranean fever (FMF) is an autosomal, recessively inherited disease, characterized by recurrent and short attacks of fever with serosal inflammation, caused by mutations in MEFV gene that encodes pyrin protein. To date more than 70 disease-associated mutations have been identified, almost all of them representing missense nucleotide changes. FMF is very common among patients with Mediterranean ancestry and although the exact prevalence is not yet known, Greeks are considered to be at “intermediate risk”. In the present study, we studied FMF patients in natives of Crete, a population sharing a common genetic and cultural background. The spectrum of MEFV gene mutations in 71 patients as well as 158 healthy controls was studied by performing a molecular analysis focused on 5 common and 7 less frequent FMF-associated mutations. We found that 59 of 71 (83.1%) FMF patients had at least one mutation, 7% were homozygotes and 49.3% heterozygotes. No mutations were detected in 12 patients (16.9%). As in high-risk populations, common MEFV mutations were found in Cretan FMF patients, with the M694V being the most penetrant and the heterozygous state being as severe as the homozygous state. E148Q and V726Α mutations were associated with mild phenotype, complex alleles were recognized in 14% and a novel mutation the S702C was identified. Population genetics analysis showed an FMF carrier frequency in healthy Cretan population of approximately 6% (1:17) and places Cretans closer to the Western rather than Eastern populations of the Mediterranean basin. Finally, we constructed a three-dimensional (3-D) model of the PRYSPRY domain of pyrin with the majority of the known mutations localized on it, and examined their implications to disease severity. According to the 3-D model showing the interaction of the PRYSPRY domain of pyrin with caspase-1, the ‘flexible loops’ of caspase-1 appear to have no access to some positions that have been associated with mild disease, suggesting that alternative pathogenic pathways leading to FMF need to be explored.

Ο Οικογενής Μεσογειακός Πυρετός (ΟΜΠ) είναι αυτοσωμικό υπολειπόμενο νόσημα χαρακτηριζόμενο από υποτροπιάζοντα επεισόδια πυρετού σε συνδυασμό με φλεγμονή ορογόνων και προκαλείται από μεταλλαγές του γονιδίου MEFV το οποίο κωδικοποιεί την πρωτείνη πυρίνη. Μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί τουλάχιστον 70 μεταλλαγές που στην πλειοψηφία τους αφορούν σε αντικατάσταση βάσης από μία άλλη. Οι πληθυσμοί της Ανατολικής Μεσογείου προσβάλλονται κλασσικά από ΟΜΠ και αν και η ακριβής επίπτωση του νοσήματος δεν είναι γνωστή, ο πληθυσμός της Κρήτης θεωρείται ενδιάμεσου κινδύνου για την ανάπτυξη νόσου. Στην παρούσα ερευνητική εργασία μελετήσαμε ασθενείς με ΟΜΠ από την Κρήτη, πληθυσμό με κοινό γενετικό και πολιτισμικό υπόβαθρο. Το φάσμα των MEFV μεταλλαγών σε 71 ασθενείς και 158 υγιείς, μελετήθηκε με τη χρήση μοριακής μεθόδου που ανιχνεύει τις 5 συχνότερες και 7 λιγότερο συχνές μεταλλαγές. Βρήκαμε ότι 59 στους 71 ασθενείς (83.1%) με ΟΜΠ είχαν τουλάχιστον μία μεταλλαγή, 7% ήταν ομοζυγώτες και 49.3% ήταν ετεροζυγώτες. Σε 12 ασθενείς δεν ανιχνεύθηκαν μεταλλαγές (16.9%). Διαπιστώθηκαν κοινές MEFV μεταλλαγές στους ασθενείς από την Κρήτη όμοια με τους υψηλού κινδύνου πληθυσμούς, με την M694V να είναι η πιο διεισδυτική και την ετερόζυγη κατάσταση για την M694V να είναι εξίσου σοβαρή με την ομόζυγη. Οι E148Q και V726Α μεταλλαγές σχετίζονται με ήπιο φαινότυπο, αναγνωρίστηκαν πολύπλοκα αλληλόμορφα και ανιχνεύθηκε μία νέα μεταλλαγή, η S702C. Η Πληθυσμιακή Γενετική του νοσήματος αποκάλυψε συνολική φορεία στον υγιή κρητικό πληθυσμό για τις υπό μελέτη μεταλλαγές, περί το 6% (1:17) και οδήγησε στο συμπέρασμα ότι οι κρητικοί εξελικτικά βρίσκονται πλησιέστερα στους πληθυσμούς της Δυτικής λεκάνης της Μεσογείου. Τέλος, κατασκευάσαμε ένα τρισδιάστατο μοντέλο της PRYSPRY δομικής ενότητας της πυρίνης και τοποθετήσαμε την πλειοψηφία των ήδη γνωστών μεταλλαγών, προκειμένου να εξετάσουμε την επίπτωσή τους στο φαινότυπο. Σύμφωνα με το τρισδιάστατο μοντέλο της αλληλεπίδρασης της PRYSPRY δομικής ενότητας της πυρίνης με την κασπάση-1, οι υπομονάδες της κασπάσης-1 φαίνεται ότι δεν έχουν πρόσβαση στις θέσεις που σχετίζονται με ήπιο φαινότυπο, επισημαίνοντας την αναγκαιότητα ανεύρεσης εναλλακτικών παθογενετικών μηχανισμών.