Η επίπτωση των πολυμορφισμών του γονιδίου της C-αντιδρώσας πρωτεΐνης και της ιντερλευκίνης-6 σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο: η επίδρασή τους στη φλεγμονή και την ενδοθηλιακή λειτουργία

Abstract

Background: Coronary artery disease (CAD) is the leading cause of mortality in western societies. It is a complex disease and a result of multiple mechanisms, such as inflammation, thrombosis and endothelial function. C-Reactive Protein (CRP) and Interleukin-6 (IL-6) are well known inflammatory biomarkers, while data show that they are potent mediators of the ongoing processes that lead to atherosclerosis. Evidence suggests that genetic variability within the genes of these markers are well associated with coronary artery disease. Therefore, in the present study we aimed to study the effect of the two polymorphisms, the -174 G/C polymorphism (rs1800795) on IL-6 gene and the 3872 A/G polymorphisms on CRP gene (rs1205), on inflammation, thrombosis, endothelial function as well as on the risk and the severity of CAD. Moreover, we studied whether these polymorphisms could have a combined effect with smoking on the risk for CAD as well as on the pathophysiology of the disease.Methods: We recruited 405 patients and 293 controls matched for age and gender after being subjected to a coronary angiogram. The two polymorphisms were determined with protein chain reaction and the appropriate enzymes SFANI and HPYCHIV for the IL-6 and CRP gene respectively. IL-6, tumor necrosis factor-a (TNF-a) and sC40L levels were determined with enzyme linked-immunosorbent assay. Fibrinogen was assessed with the Clauss method, while hsCRP and D-dimers were measured by appropriate immunonephelometric methods. Results: The C carriers (rs1800795) and the G carriers (rs1205) had significantly impaired endothelial function (p≤0.024), increased levels of IL-6 (p≤0.018), TNF-a (p<0.001) and hsCRP (p<0.001) compared to GG and AA homozygotes respectively not only in patients, but also in controls (p≤0.018 for all). Although the present polymorphisms did not affect coagulation, or the incidence of myocardial infarction (p=NS for all), the C carriers of rs1800795 had more severe CAD (≥2 diseased vessels) compared to G homozygosity, after adjustment for all major risk factors (OR: 2.03, CI:1.3-3.34, p=0.03). Importantly, the G allele of rs1205 was significantly associated with the risk for CAD, after adjustment for all major risk factors (OR: 1.34, CI: 1.03-2.12, p=0.042). Moreover, we found an increased risk for CAD among the carriers of the allele C of rs1800795 (OR:3.16, CI:1.85-5.29) and of allele G of rs1205 (AA vs G carriers OR: 0.27, CI:0.14-0.52) compared to GG and AA homozygotes respectively in smokers and a decreased risk for both in non smokers (rs1800795: OR:0.42, CI:0.26-0.68, rs1205: AA vs G carriers OR:3.06, CI:1.92-4.83), after adjustment for all risk factors for CAD. Both alleles enhanced expression of TNF-a, IL6, hsCRP in smokers (p<0.001) and exerted a composite effect on fibrinogen values among the two study groups (p<0.001). Importantly, the C allele (rs1800795) induced d-dimers (p=0.025) expression in smokers, while the G allele (rs1205) down-regulated TNF-a (p=0.007), hsCRP (p=0.003) and d-dimers (p=0.004) in non smokers. Impressively, these alleles significantly impaired endothelial function in smokers (p=0.003).Conclusions: Both polymorphisms modify atherosclerotic process, mainly via inflammatory mechanisms and impairment of endothelial function. G allele of rs1205 is an independent risk factor for CAD, while C allele of rs1800795 is associated with extensive CAD. Smoking exerts a synergistic effect on the C allele of rs1800795 and the G allele of rs1205 resulting to a significantly increased risk for CAD. This action is mediated also by inflammatory and thrombotic mechanisms as well as by the impairment of endothelial function.

Σκοπός: Η στεφανιαία νόσος αποτελεί την πρώτη αιτία θανάτου στις Δυτικές κοινωνίες. Είναι μία περίπλοκη νόσος και το αποτέλεσμα πολλαπλών μηχανισμών, όπως η φλεγμονή, η θρόμβωση και η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία. Η C-Reactive Protein (CRP) και η Interleukin-6 (IL-6) είναι γνωστοί φλεγμονώδεις βιοδείκτες, ενώ δεδομένα δείχνουν πως είναι ισχυροί μεσολαβητές των διαδικασιών που οδηγούν στην αθηροσκλήρυνση. Ενδείξεις υπάρχουν σχετικά με το γεγονός πως η γενετική ποικιλότητα στο γονίδιο τους σχετίζεται με τη στεφανιαία νόσο. Για το λόγο αυτό, στην παρούσα μελέτη μελετήσαμε την επίδραση δύο πολυμορφισμών, του -174 G/C πολυμορφισμού (rs1800795) στο γονίδιο της IL-6 και του 3872 A/G πολυμορφισμού στο γονίδιο της CRP (rs1205), στη φλεγμονή, τη θρόμβωση, στην ενδοθηλιακή δυσλειτουργία καθώς και στον κίνδυνο και στην έκταση της στεφανιαίας νόσου. Επιπλέον, μελετήσαμε κατά πόσο οι δύο αυτοί πολυμορφισμοί θα μπορούσαν να δράσουν συνεργικά με το κάπνισμα στον κίνδυνο για στεφανιαία νόσο καθώς και στην παθοφυσιολογίας αυτής. Mέθοδοι: Συλλέξαμε 405 ασθενείς και 293 υγιείς εξομοιωμένους για την ηλικία και το φύλο, αφού όλοι είχαν υποβληθεί σε αγγειογραφία των στεφανιαίων. Οι δύο πολυμορφισμοί ταυτοποιήθηκαν με αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης και τις ενδονουκλεάσες SFANI και HPYCHIV για τα γονίδια της IL-6 και της CRP αντίστοιχα. Η IL-6, ο tumor necrosis factor-a (TNF-a) and το sC40L προσδιορίστηκαν με ELISA. Το ινωδογόνο προσδιορίστηκε με τη μέθοδο Clauss, ενώ hsCRP και τα D-dimers με ανοσονεφελομετρία.Αποτελέσματα: Οι C φορείς (rs1800795) και οι G φορείς (rs1205) είχαν σημαντικά επηρεασμένη ενδοθηλιακή λειτουργία (p≤0.024), αυξημένα επίπεδα IL-6 (p≤0.018), TNF-a (p<0.001) και hsCRP (p<0.001) σε σχέση με τους GG και AA ομοζυγώτες αντίστοιχα όχι μόνο στους πάσχοντες αλλά και στην ομάδα ελέγχου (p≤0.018 για όλα). Παρόλο που οι πολυμορφισμοί δεν επηρέασαν την πήξη ή την επίπτωση του εμφράγματος του μυοκαρδίου (p=NS για όλα), οι C φορείς του rs1800795 είχαν πιο εκτεταμένη στεφανιαία νόσο (≥2 νοσούντα αγγεία) σε σχέση με την G ομοζυγωτία, ύστερα από εξομοίωση όλων των κλασικών παραγόντων κινδύνου (OR: 2.03, CI:1.3-3.34, p=0.03). Αξιοσημείωτα, το G αλλήλιο του rs1205 πολυμορφισμού σχετίστηκε με τον κίνδυνο για στεφανιαία νόσο, ύστερα από εξομοίωση όλων των παραγόντων κινδύνου για τη νόσο (OR: 1.34, CI: 1.03-2.12, p=0.042). Επιπλέον, βρήκαμε ένα αυξημένο κίνδυνο για στεφανιαία νόσο ανάμεσα στους C φορείς του αλληλίου του πολυμορφισμού rs1800795 (OR:3.16, CI:1.85-5.29) και του αλληλίου G του rs1205 πολυμορφισμού (AA vs G φορείς OR: 0.27, CI:0.14-0.52) σε σχέση με τους GG και AA ομοζυγώτες αντίστοιχα στους καπνιστές και ένα μειωμένο κίνδυνο και για τα δύο στους μη καπνιστές (rs1800795: OR:0.42, CI:0.26-0.68, rs1205: AA vs G φορείς OR:3.06, CI:1.92-4.83), ύστερα από εξομοίωση των παραγόντων κινδύνου. Και τα δύο αλλήλια αύξησαν την έκφραση του TNF-a, της IL6, της hsCRP στους καπνιστές (p<0.001) και μεσολάβησαν ένα αντιθετικό αποτέλεσμα στην έκφραση του ινωδογόνου ανάμεσα στις δύο ομάδες (p<0.001). Αξιοσημείωτα, το C αλλήλιο (rs1800795) επάγει την έκφραση των d-dimers (p=0.025) στους καπνιστές, ενώ το G αλλήλιο (rs1205) μείωσε τα επίπεδα του TNF-a (p=0.007), της hsCRP (p=0.003) και των d-dimers (p=0.004) στους μη καπνιστές. Εντυπωσιακά, αυτά τα αλλήλια επηρέασαν την ενδοθηλιακή λειτουργία στους καπνιστές (p=0.003).Συμπεράσματα: Και οι δύο πολυμορφισμοί τροποποιούν την αθηροσκλήρυνση, κυρίως μέσω φλεγμονωδών μηχανισμών και της διαταραχής της ενδοθηλιακής λειτουργίας. Το G αλλήλιο του rs1205 πολυμορφισμού είναι ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου για στεφανιαία νόσο, ενώ το C αλλήλιο του σχετίζεται με πιο εκτεταμένη νόσο. Το κάπνισμα ασκεί μία διεγερτική δράση στο C allele του rs1800795 και στο G allele του rs1205 πολυμορφισμού, καταλήγοντας σε αυξημένο κίνδυνο για στεφανιαία νόσο. Αυτή η δράση μεσολαβείται επίσης από φλεγμονώδεις και θρομβωτικούς μηχανισμούς καθώς και από την ενδοθηλιακή δυσλειτουργία.