Boala arterială coronariană – unele gene pot crește riscul

publicat de Florin Mitrea
54 vizualizări
Boala arterială coronariană - inima (ilustrație)

Boala arterială coronariană este cauza principală a deceselor în țări precum Statele Unite ale Americii.  Tratamentul cu statine, medicamente care scad nivelurile de colesterol, poate reduce riscul de deces din cauza acestei afecțiuni.

Aceste efecte ale statinelor sunt mediate, parțial, prin îmbunătățirea sănătății vaselor de sânge. Cu toate acestea, nu există terapii care să vizeze direct celulele endoteliale care formează stratul interior al vaselor sanguine și influențează fluxul sanguin.

Identificarea unor factori de risc genetici asociați cu funcționarea celulelor endoteliale ar putea ajuta la dezvoltarea unor tratamente ce ar putea viza vasele de sânge. Cercetătorii au arătat că anumite variante genetice sunt asociate cu un risc crescut de boală arterială coronariană. Aceste variante genetice reglează expresia câtorva gene implicate în căi biologice importante.

Gene cu rol-cheie în boala arterială coronariană

Un nou studiu, care a utilizat o combinație între tehnici de biologie moleculară și metode computaționale, a identificat căi biologice majore și gene noi implicate în funcționarea celulelor endoteliale, care ar putea contribui la riscul de boală arterială coronariană.

„Am descoperit că factorii de risc genetici ai bolii arteriale coronariene converg într-o anumită cale biologică din celulele endoteliale. Unul dintre rolurile acestei căi biologice este să regleze răspunsul celulelor endoteliale la fluxul sanguin și include gene care ar putea ținte potrivite pentru tratamente ce vizează direct vasele de sânge”, spune dr. Jesse Engreitz, profesor asistent la Universitatea Stanford, autorul studiului.

Cercetătorii au descoperit că o genă mai puțin studiată, denumită TLNRD1, joacă un rol-cheie în cadrul acestei căi metabolice.

Factori de risc genetici pentru boala arterială coronariană

Progresele înregistrate în tehnicile de secvențiere a genomului au facilitat descoperirea variantelor genetice asociate cu unele boli. Aceste studii de asociere la nivel de genom implică examinarea genomurilor unui număr mare de persoane pentru a identifica variante genetice asociate cu o anumită boală.

Câteva dintre aceste variante genetice asociate cu o boală reglează un număr mic de căi biologice, în fiecare cale biologică fiind implicate câteva gene care lucrează împreună.

Inima omului

Inima, organul central al sistemului circulator

Ca parte centrală a sistemului circulator, inima este responsabilă pentru pomparea sângelui, furnizarea de oxigen și nutrienți [...]

Cea mai mare parte a variantelor genetice identificate prin studiile de asociere la nivel de genom nu codifică proteine. În schimb, ele reglează expresia unor gene din vecinătate care sunt implicate în căile biologice asociate cu boala.

Totuși, identificarea fiecărei gene reglate de fiecare variantă genetică s-a dovedit a fi o adevărată provocare. În plus, la dezvoltarea și avansarea bolii sunt implicate mai multe tipuri de celule. Iar căile biologice specifice dintr-un anumit tip de celule afectate de variantele genetice asociate cu boala nu au fost caracterizate pe deplin.

Cu alte cuvinte, nu se cunoaște modul în care variantele genetice identificate cu ajutorul studiilor de asociere la nivel de genom afectează funcțiile biologice. În cadrul noului studiu, cercetătorii au investigat căile biologice asociate cu variantele genetice implicate în boala arterială coronariană.

Au fost identificate peste 300 de variante genetice asociate cu boala arterială coronariană, iar aceste variante  au un impact și asupra celulelor asociate cu vasele de sânge și hepatocitele (celulele ficatului). Autorii studiului s-au concentrat pe acele variante genetice care afectează celulele endoteliale prezente în pereții vaselor sanguine.

Cercetătorii au utilizat culturi de laborator ale unor celule endoteliale modificate genetic provenite din aorta umană – vasul de sânge care transportă sângele oxigenat în tot corpul. Ei au secvențiat genomul acestor celule și au utilizat un model computațional pentru a cartografia genele a căror expresie era influențată de varianta genetică asociată cu boala coronariană. Au descoperit 254 de astfel de gene.

Apoi, cercetătorii au identificat căile biologice asociate cu boala arterială coronariană și au utilizat tehnica CRISPRi (CRISPR interference) pentru a inhiba expresia fiecărei gene din vecinătatea variantei asociate cu boala. După aceea, oamenii de știință au examinat modificările din expresia genelor asociate cu celulele endoteliale aortice.

Utilizând metode computaționale, genele care au arătat tipare similare de modificare a expresiei au fost considerate gene coreglate. Aceste gene coreglate au fost clasificate drept programe sau căi biologice. Analiza a generat 50 astfel de căi biologice, dintre care câteva erau implicate în procese ce nu erau specifice celulelor endoteliale sau bolii arteriale coronariene.

Gene implicate în reglarea fluxului sanguin

În continuare, cercetătorii au examinat căile biologice în care cele 254 de gene reglate de variantele genetice asociate cu boala arterială coronariană erau prezente din abundență. Au fost identificate cinci astfel de căi biologice, care cuprindeau 41 de gene asociate cu boala coronariană și 43 de variante.

Totuși, o mare parte a genelor din aceste căi biologice nu au fost încă identificate drept factori de risc pentru boală. În plus, toate cele cinci căi biologice erau reglate de gene asociate cu căi implicate în malformațiile cavernoase cerebrale (CCM) – o afecțiune în care se formează mănunchiuri anormale de vase de sânge la nivelul creierului.

În mod specific, analiza a dezvăluit că gena CCM2 și alte gene din calea CCM erau implicate în reglarea tuturor celor cinci căi biologice asociate cu boala coronariană. Totuși, gena CCM2 și alte gene CCM nu erau cunoscute ca fiind implicate în apariția bolii arteriale coronariene. Drept urmare, noul studiu a descoperit că inhibarea expresiei genelor CCM a modulat expresia genelor cunoscute ca fiind implicate în boala arterială coronariană, deci genele CCM sunt implicate în această boală cardiacă.

Mai departe, oamenii de știință au studiat rolul unei gene noi din calea CCM, și anume gena TLNRD1, cea mai puternic reglată genă dintre cele implicate în boala coronariană. Rolul jucat de TLNRD1 în funcționarea celulelor endoteliale nu este bine cunoscut.

Cercetătorii au descoperit că TLNRD1 interacționează cu CCM2. Dezactivarea TLNRD1 din celulele cultivate în laborator a perturbat funcția de barieră a celulelor endoteliale – fapt implicat în bolile cardiovasculare. În plus, perturbarea expresiei genei TLNRD1 a afectat dezvoltarea vaselor de sânge și a inimii.

Toate aceste rezultate arată rolul jucat de gena TLNRD1 în susținerea fluxului sanguin și faptul că ea ar putea constitui un factor de risc pentru apariția bolii arteriale coronariene.

Din aceeași categorie

© 2022-2024  Florin Mitrea – Temă WordPress dezvoltată de PenciDesign

Acest site folosește cookies pentru a îmbunătăți experiența de navigare. Acceptă Detalii