Μελέτη της συχνότητας και της επίπτωσης των ερπητοϊών σε υγιείς αιμοδότες και πολυμεταγγιζόμενους ασθενείς στον ευρύτερο ελλαδικό χώρο

Abstract

Introduction: Human Herpesviruses (HHVs) are double-stranded DNA viruses that are characterized by the ability to persist for a life in the host cells mainly through mechanisms capable of avoiding immune responses. Both primary and secondary HHVs infections are associated with high morbidity and mortality in non immunocompetent patients. In addition, HHVs types 4 and 8 are known for their tumorigenicity. Aim: This study aimed: 1. To investigate the prevalence of HHVs types 1-6 and 8 in a population of Greek blood donors 2. To investigate the prevalence of HHVs types 4 and 5 in a population of Greek patients with thalassemia 3. To compare the two populations with respect to the detection rate of HHVs 4-5 DNA. 4. To correlate HHVs molecular detection with the demographic and clinical features of the studied population and, 5. To identify and functionally analyze novel genes that could be targetd by HHV-4. Materials and Methods: Βy the method of random sampling, a population of N1 = 401 healthy blood donors and a population of N2 = 76 patients with thalassemia were studied. Whole blood DNA was extracted. Specific gene amplification reactions were used for each virus by standardized commercial assays. To find new host genes, potential targets of HHV-4, the interaction network of the tumor suppressor BIM which is epigenetically silenced by HHV-4 was built and functionally analysed by using contemporary bioinformatics tools. Results: The detection rates (%) of HHVs 4-6 and 8 in healthy Greek blood donors was 21.2, 0.25, 3.5 and 0.5 respectively. HHVs 1-3 were not detected in any of the 401 samples of population N1. Residency was found to affect the probability of HHV-4 DNA detection both in univariate and multivariate analysis (p=0.037 and p=0.025 respectively). Regarding patients population, HHV-4 DNA was detected in 14 of the 76 samples (18.42%) while HHV-5 DNA was detected in one sample (1.315%). The molecular prevalence of HHV-4 did not differ between patients and controls in a statistically significant manner. Ιt was not considered appropriate to compare the molecular prevalence of HHV-5 due to the very low frequency of detection. Fifty nine unique genes were found to compose the BIM regulatory network. Ontological analysis at the pathway level highlighted cancer, infectious diseases like tuberculosis and toxoplasmosis and neuropathies such as Alzheimer disease, Amyotrophic lateral sclerosis, Huntington disease and Parkinson disease.

Εισαγωγή: Oι ανθρώπινοι ερπητοϊοί (HHVs) είναι δίκλωνοι DNA ιοί, που χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να λαθροβιούν στα κύτταρα του ξενιστή τους κυρίως μέσω μηχανισμών αποφυγής της ανοσιακής του απόκρισης. Τόσο οι πρωτοπαθείς όσο και οι δευτεροπαθείς HHV λοιμώξεις έχουν συσχετιστεί με μεγάλη νοσηρότητα και θνητότητα στους μη ανοσοϊκανούς ασθενείς. Παράλληλα οι HHVs τύπου 4 και 8 είναι γνωστοί για την ογκογονικότητα τους. Σκοπός: Ο σκοπός διεξαγωγής της παρούσας μελέτης ήταν: 1. Η διερεύνηση του μοριακού επιπολασμού των HHVs 1-6 και 8 σε πληθυσμιακό δείγμα Ελλήνων αιμοδοτών 2. Η διερεύνηση του μοριακού επιπολασμού των HHVs 4-5 σε πληθυσμιακό δείγμα Ελλήνων ασθενών με μεσογειακή αναιμία 3. Η σύγκριση των δύο πληθυσμών ως προς το ποσοστό μοριακής ανίχνευσης των HHVs 4-5 ώστε να διερευνηθεί η πιθανότητα μετάδοσης τους μέσω των μεταγγίσεων 4. Η συσχέτιση της μοριακής ανίχνευσης των HHVs με δημογραφικά και κλινικά χαρακτηριστικά των συμμετεχόντων και, 5. Η αναζήτηση και λειτουργική ανάλυση νέων γονιδίων-πιθανών στόχων του HHV-4. Υλικά και Μέθοδοι: Μελετήθηκε με τη μέθοδο της τυχαίας δειγματοληψίας πληθυσμός Ν1=401 υγιών αιμοδοτών καθώς και πληθυσμός Ν2=76 ασθενών με μεσογειακή αναιμία. Το DNA των HHVs αναζητήθηκε σε δείγματα ολικού αίματος. Για κάθε ιό χρησιμοποιήθηκε ειδική αντίδραση ενίσχυσης της γονιδιακής ακολουθίας με προτυποποιημένες εμπορικές δοκιμασίες. Για την ανεύρεση νέων γονιδίων-στόχων του HHV-4 κατασκευάστηκε το δίκτυο αλληλεπίδρασης του διαμεσολαβητή της απόπτωσης BIM που καταστέλλεται επιγενετικά από τον HHV-4 ενώ πραγματοποιήθηκε και ανάλυση της πιθανής λειτουργίας των εμπλεκόμενων στο δίκτυο γονιδίων με την εφαρμογή σύγχρονων εργαλείων βιοπληροφορικής. Αποτελέσματα: Τα ποσοστα ανίχνευσης (%) των HHVs 4-6 και 8 στον υγιή πληθυσμό ήταν 21.2, 0.25, 3.5 και 0.5 αντίστοιχα. Οι HHVs 1-3 δεν ανιχνεύτηκαν σε κανένα από τα 401 δείγματα του πληθυσμού Ν1. Τόσο σε μονοπαραγοντική όσο και σε πολυπαραγοντική ανάλυση διαπιστώθηκε ότι ο τόπος κατοικίας σχετίζεται με την πιθανότητα ανίχνευσης του HHV-4 DNA (p=0.037 και p=0.025 αντίστοιχα). Στους πάσχοντες, σε 14 από τα 76 εξεταζόμενα δείγματα ανιχνεύτηκε HHV-4 DNA (18.42%) ενώ HHV-5 DNA ανιχνεύτηκε σε ένα δείγμα (1.315%). Δεν προέκυψε στατιστικά σημαντική διαφορά στον μοριακό επιπολασμό του HHV-4 μεταξύ ασθενών και μαρτύρων. Δεν κρίθηκε σκόπιμη η σύγκριση του μοριακού επιπολασμού του HHV-5 λόγω της πολύ μικρής συχνότητας ανίχνευσης. Από την βιοπληροφορική ανάλυση βρέθηκε, ότι συνολικά 59 γονίδια συνθέτουν το ρυθμιστικό δίκτυο του BIM. Τα γονίδια αυτά όπως προέκυψε από την οντολογική ανάλυση συμμετέχουν σε κυτταρικά μονοπάτια, που σχετίζονται με την καρκινογένεση, τις λοιμώξεις από άλλους μολυσματικούς παράγοντες όπως η φυματίωση και η τοξοπλάσμωση καθώς και με νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Alzheimer, η νόσος του Parkinson, η πλάγια μυατροφική σκλήρυνση και η ασθένεια Huntington.