Download - Genetický podklad komplexních nemocí
![Page 1: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/1.jpg)
Genetický podklad komplexních nemocí
29.3.2010
![Page 2: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/2.jpg)
Genom ve zdraví a nemoci
Genetická výbava jedince (souhrn všech genů=genom) je sice osudově zadána v okamžiku zplození, ale není pro další život konečná, protože v průběhu života se může měnit jak pod vlivem četných faktorů prostředí, tak pod vlivem dalších faktorů epigenetických.
![Page 3: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/3.jpg)
Genomová stabilita vs. genomová variabilita
Stabilita = absence chybVariabilita= adaptabilita genomu
![Page 4: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/4.jpg)
Acetylace histonů jako podklad epigenetické modifikace chromatinu
![Page 5: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/5.jpg)
Metylace DNA
Metylace cytosinu je dědičná modifikace DNA v savčích buňkách a má determinující vliv na dlouhodobou represi genů a genomovou stabilitu.
Genomické metylační „vzorce“, které zůstávají v dospělosti stabilní, se stávají hloubkově narušené v rakovinných buňkách většiny lidských tumorů.
Mění se úroveň metylace v hyper i hypometylovaných oblastech genů. Ztráta metylace není patrně náhodná; patrně má mozaikový charakter a j e důsledkem přechodné demetylace.
![Page 6: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/6.jpg)
Genové mutace Z hlediska patogeneze nemocí je důležité,
zda se jedná o mutace v somatických buňkách, které vznikají v průběhu života, většinou jsou buněčně nebo tkáňově specifické a nepřenášejí se na potomstvo, nebo zda jde o tzv. zárodečné mutace, které vznikají v zárodečných buňkách (vajíčko nebo spermie), stávají se součástí vrozené genetické predispozice, jsou obsaženy ve všech buňkách a přenášejí se na potomstvo.
![Page 7: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/7.jpg)
Genové mutace Mutací vzniklé alely jsou v populaci z
různých důvodů vzácné (např. jsou výrazně patologické a tudíž jsou z populace odstraňovány selekcí, nebo vznikly nedávno a nestačily se v populaci rozšířit) a časté (polymorfismy).
![Page 8: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/8.jpg)
Keratin 5
Keratin 14
Korelace fenotyp-genotyp u epidermolysis bullosa simplex (EBS)- příklad „monogenní „ nemoci, podmíněné vzácnými mutacemi
Irvine AD, McLean WH The molecular genetics of the genodermatoses: progress to date and future directions. Br J Dermatol. 2003 Jan;148(1):1-13.
.
![Page 9: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/9.jpg)
Komplexní (multifaktoriální, multigenní)
nemoci
musíme počítat s tím, že fakticky každá choroba má nějaké genetické pozadí, jehož podíl na manifestaci dané choroby je různý.
Své genetické pozadí mají i tak relativně vzdálené proximální fenotypy, jako je např. kvalita života u nemocných s chronickým kardiovaskulárním onemocněním.
![Page 10: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/10.jpg)
Komplexní (multifaktoriální, multigenní) nemoci
Za genetickou predispozici mnoha biologických procesů, evolučních adaptací a tedy také tzv. komplexních nemocí zřejmě odpovídají kombinace určitých genů a určitých faktorů zevního prostředí.
Interakční efekty a vliv vnějších faktorů však nutně musíme očekávat i v případě mendelisticky děděných nemocí, což se koneckonců projevuje ve všeobecně známé lékařské zkušenosti se širším klinickým spektrem příznaků stejného onemocnění.
![Page 11: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/11.jpg)
Komplexní (multifaktoriální, multigenní)
nemoci
musíme počítat s tím, že fakticky každá choroba má nějaké genetické pozadí, jehož podíl na manifestaci dané choroby je různý.
Své genetické pozadí mají i tak relativně vzdálené proximální fenotypy, jako je např. kvalita života u nemocných s chronickým kardiovaskulárním onemocněním.
![Page 12: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/12.jpg)
Polymorfismy v DNA
Jako polymorfismy v DNA se označují přirozeně se objevující změny v sekvenci DNA s více než jednou variantou-alelou, s populační frekvencí více než 1 %. Objevují se v průměru jednou na každých 1000 párů bází genomové DNA.
Asi 90 % z nich jsou polymorfismy se záměnou jednoho nukleotidu (single nucleotide polymorphisms - SNP), jejichž podstatou je substituce jedné báze.
Většina těchto polymorfismů leží v nekódujících (intronových) sekvencích, na jejichž funkční význam existují odlišné názory.
![Page 13: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/13.jpg)
Polymorfismy v DNA
Kromě SNP se vyskytují také minisatelitní a mikrosatelitní polymorfismy, které vznikají v důsledku variace v tzv. tandemových repetitivních sekvencích. Minisatelitní polymorfismy jsou obvykle dlouhé 0,1-20 kilobází, zatímco mikrosatelitní často méně než 100 párů bazí.
Ačkoliv většina polymorfismů je zřejmě funkčně neutrální, část z nich zřejmě má alelicky specifické účinky na regulaci genové exprese nebo funkce kódovaného proteinu, což determinuje interindividuální variabilitu v biologických znacích i vnímavost vůči nemoci.
![Page 14: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/14.jpg)
Komplexní (multifaktoriální, multigenní) nemoci
Za genetickou predispozici mnoha biologických procesů, evolučních adaptací a tedy také tzv. komplexních nemocí zřejmě odpovídají kombinace určitých genů a určitých faktorů zevního prostředí. Interakční efekty a vliv vnějších faktorů však nutně musíme očekávat i v případě mendelisticky děděných nemocí, což se koneckonců projevuje ve všeobecně známé lékařské zkušenosti se širším klinickým spektrem příznaků stejného onemocnění.
![Page 15: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/15.jpg)
Komplexní (multifaktoriální, multigenní) nemoci
Na odhalení nejobecnějších principů genetiky multifaktoriálních nemocí se na rozdíl od genetiky nemocí mendelistických v současné době stále ještě čeká. Také z tohoto důvodu zatím v klinické praxi často kolísá názor na výsledky genetických studií, které se snaží odhalit genetický podklad komplexních nemocí, od neodůvodněného očekávání nad nalezenými geny velkého účinku až po velkou skepsi vzhledem k existenci genetického podkladu v populaci četných nemocí ( nad 1%), jako je v kardiologii např. esenciální hypertenze. Jisté je, že pokud choroba má prokazatelně familiární výskyt, musíme očekávat podíl genetického podkladu na její manifestaci, a to i v tom případě, že není dosud dobře definován nebo dosavadní znalost nepovažujeme za přesvědčivou.
![Page 16: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/16.jpg)
Komplexní (multifaktoriální, multigenní) nemoci
Jinak řečeno, v 21. století již musíme počítat s tím, že fakticky každá choroba má nějaké genetické pozadí, jehož podíl na manifestaci dané choroby je různý. Své genetické pozadí mají i tak relativně vzdálené proximální fenotypy (viz níže), jako je např. kvalita života u nemocných s chronickým kardiovaskulárním onemocněním.
![Page 17: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/17.jpg)
Genetické studie
Základní debata nad genetickým podkladem nemocí logicky začíná od strategie výběru kandidátních genů. Tato otázka je podstatně jednodušší u mendelisticky děděných nemocí, kde se změněná funkce jednoho genu snadněji identifikuje.
Dalším významným momentem je výběr statistické metodologie, která zhodnotí sílu asociace genů s chorobami. Možnosti jsou v zásadě dvě: linkage (vazebná) analýza a asociační studie. K detekci specifických genetických oblastí a genů, které se účastní v transmisi nemoci, je v principu možné použít obě metody.
![Page 18: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/18.jpg)
Genetické studie Asociační studie vyšetřují souvýskyt markeru
a nemoci na populační úrovni, tj. u nepříbuzných jedinců, obvykle srovnáním frekvencí markerů u nepříbuzných nemocných a kontrolních subjektů (studie case-control). Statistickou sílu asociace je možno dále zvýšit obohacením o další kritéria, jako jsou klinické subtypy nemoci (studie case-case), závažnost nemoci, časný začátek nemoci, rizikové faktory pro nemoc včetně pohlaví a vhodné biologické znaky (např. plasmatické hladiny cytokinů při asociaci genetických polymorfismů v cytokinových genech; studie genotyp-fenotyp).
![Page 19: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/19.jpg)
Kandidátní geny - asociace
s intermediálním fenotypem s klinickou manifestací nemocis klinickou závažností nemocis odpovídavostí nemoci na
léčbu (účinnost, vedlejší příznaky)
![Page 20: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/20.jpg)
DNA markery U komplexních nemocí se ukazuje, že je možno
asociovat alely mnohých polymorfismů s výskytem komplexní nemoci nebo některými intermediálními znaky onemocnění (hladiny proteinů, rodinná anamnéza aj.) statisticky asociovat, čili přinejmenším najít genetický marker, s touto nemocí asociovaný.
Určitý genotyp nebo alela daného polymorfismu tak představuje vyšší (nižší) riziko pro nemoc.
Odds ratio (OR):
Počet nemocných s riz. genotypem x počet zdravých bez riz. genotypu
Počet nemocných bez riz. genotypu x počet zdravých s riz. genotypem
![Page 21: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/21.jpg)
Výběr kandidátních genů pro komplexní nemoci
Základní fyziologické/patofyziologické děje:
HypoxieHypoglykémieZánět
![Page 22: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/23.jpg)
HSP70
HIF1 Pathway
Elo
ng
in-B
Elongin-C
Elo
ng
in-B
p53
MKK3MKK6
ERK2
FIH1
Ref1
PHD2
PHD1
TCP1
HSP90
MDM2
Ub
HIF1
HIF1
HIF1
HIF1
HIF1
HIF1
Per1JAB1
UbUb
UbUb
Ub
VHL
VHL
ARNT
HNF42
SRC1
HIF1Degradation
HIF1Degradation
HIF1
ARNT
CREB
c-Jun
Cul2RBX1
PSM-7Proteasome
PSM-7Proteasome
LDHA
ATP
ET1
Epo
VEGF
NOSIII
Glucose
TransporterGlucose
Transporter
Glucose
TransporterGlucose
Transporter
Glucose
CytoplasmicStorageVesicle
CytoplasmicStorageVesicle
Glucose Transporters
Hypoxia
Normoxia
Pyruvate
Glucose
AsparagineHydroxylaseAsparagineHydroxylase
OHOH
Gene ExpressionGene Expression
HR
EH
RE
VEGFVEGFPathwayPathway
VEGFVEGFPathwayPathway
NOS PathwayNOS Pathway
p53HypoxiaPathway
p53HypoxiaPathway
p300
CBP
PP
P
P
OHOH
VHL
Elongin-C
p16(INK4A)
Glucose 2009ProteinLounge.com 2009ProteinLounge.com
C
![Page 24: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/25.jpg)
Chow et al., 2007
![Page 26: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/26.jpg)
Clark, I. M., et al., The regulation of matrix metalloproteinases and their inhibitors, Int JBiochem Cell Biol (2008), doi:10.1016/j.biocel.2007.12.006
![Page 27: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/27.jpg)
Clark, I. M., et al., The regulation of matrix metalloproteinases and their inhibitors, Int JBiochem Cell Biol (2008), doi:10.1016/j.biocel.2007.12.006
![Page 28: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/28.jpg)
Chow et al., 2007
![Page 29: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/29.jpg)
Chow et al., 2007Cíle pro MMP-2 po poškození typu ischémie/reperfúze
Kardiomyocyty
Myosin light chain
![Page 30: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/30.jpg)
Chow et al., 2007
![Page 31: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/31.jpg)
William Hornebeck and François Xavier Maquart, 2003
RGD=LEUCINE-RICH REPEAT-, TROPOMODULIN DOMAIN-, AND PROLINE-RICH DOMAIN-CONTAINING PROTEIN
![Page 32: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/32.jpg)
Kolagenem (-y) řízený β1–β3 „switch“ a regulace buněčné migrace
Kolagen typu IV: akce MMP-2, MMP-9 (nebo jiných enzymů) odkrývá místa na kolagenu typu IV, která reagují s vβ3 a podporují buněčnou migraci.
Extenzivnější proteolýza vede k uvolnění peptidu 3CB IV, který inhibuje prostřednictvím interakce s β3 buněčný růst a migraci (down-regulation MT1-MMP a vβ3).
Kolagen typu I: interakce řízená 2β1 mezi tímto typem kolagenu a buňkami melanomu indukuje expresi MMP-1, MT1-MMP a aktivaci MMP-2; tyto enzymy mohou spolupracovat na degradaci kolagenu.
![Page 33: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/33.jpg)
-735
C T
0.12
Gen pro MMP2 – lokalizace 16q13
Promotor genu
![Page 34: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/34.jpg)
MMP-2 (-1306 A/G)
Tranzice C --> T v pozici -1306 (alelická frekvence 0.26), která mění promotorové místo Sp1-typu (CCACC box), způsobuje nižší promotorovou aktivitu alely T (Price et al., 2001)
p16 oslabuje Sp1 vazbu na promotor MMP-2 a suprimuje transkripci genu. Zvýšená exprese Sp1 může hrát proti této p16-indukované snížené expresi MMP-2. Komplex cyklinA/CDKináza může přímo fosforylovat Sp1 a podporovat jeho vaznou aktivitu na DNA (Wang et al., 2006)
![Page 35: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/36.jpg)
MMP-2 (-790 T/G) Alela T, nikoliv G obsahuje sekvenci 3
transkripčních faktorů: GKLF (gut-enriched Krueppel-like factor) Účastní se proliferace a diferenciace tkání Knockoutované myši těžké malformace str. corneum Účast v patogeneze mnohočetného myelomu (zvýšeně exprimován při blokádě receptoru 3 pro
fibroblastový růstový faktor in vitro) Umlčován v buňkách „adult T-cell leukemia“
S8 Povrchový antigen
Evi1(ectopic viral integration site 1 encoded factor)
Inhibuje signální dráhu cytokinů rodiny TGF a tím i apoptózu navozovanou TGF změněná (zvýšená) exprese u lidských myelodysplastických syndromů a jiných hematologických
malignit
![Page 37: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/37.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární MMP-2-1575 G/A
0%
20%
40%
60%
80%
100%
GG
AG
AA
GG 54 54 55 59 54
AG 41 40 42 36 41
AA 4 6 3 5 5
CHSS (240) ICHS (129) DKMP (891) 3K (200) Kontroly (203)
NS
![Page 38: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/38.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární MMP-2 -1306 T/C
0%
20%
40%
60%
80%
100%
TT
CT
CC
TT 4 5 2 5 5
CT 41 41 41 36 42
CC 55 54 57 59 53
CHSS (240) ICHS (128) DKMP (90) 3K (201) Kontroly (203)
NS
![Page 39: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/39.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární MMP-2 -790 G/T
0%
20%
40%
60%
80%
100%
TT
GT
GG
TT 52 52 51 59 50
GT 34 33 33 36 37
GG 14 15 16 5 13
CHSS (240) ICHS (127) DKMP (89) 3K (196) Kontroly (200)
Pg=0,007, Pa=0,009
Pg=0,01, Pa=0,02Pg=0,02, Pa=0,009
Pg=0,01, Pa=0,03
![Page 40: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/40.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární MMP-2 -735 T/C
0%
20%
40%
60%
80%
100%
TT
CT
CC
TT 1 2 1 1 2
CT 21 23 16 23 22
CC 78 75 83 76 76
CHSS (239) ICHS (128) DKMP (89) 3K (200) Kontroly (201)
NS
![Page 41: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/41.jpg)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6TCH pod 5 mmol/l
TCH nad 5 mmol/l
TCH pod 5 mmol/l 0,018 0,068 0,186 0,595 0,004 0,004 0,064 0,059
TCH nad 5 mmol/l 0,01 0,07 0,2 0,595 0,015 0 0 0,11
ACGC GCGC ATGC GCTC ATTC GTTC ATGT GCTT
ATGT : OR=14,3; P=0,00075 – Pcorr=0,006ATGT : OR=14,3; P=0,00075 – Pcorr=0,006
Síla testu– 85% při Síla testu– 85% při = 5% = 5% Dostatečná velikost souboruDostatečná velikost souboru
MMP-2 a nemoci kardiovaskulárníChronické srdeční selhání a celkový cholesterol
![Page 42: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/42.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární DILATAČNÍ KARDIOMYOPATIE MMP2 a celkový cholesterol
0
0,5
1
TCH pod 5 mmol/l 0,026 0,063 0,184 0,637 0 0 0,072 0,017
TCH nad 5 mmol/l 0 0,103 0,193 0,591 0,011 0 0 0,102
ACGC GCGC ATGC GCTC ATTC GTTC ATGT GCTT
GCTT: OR=8,75, P=0,01 pro DKMP s vysokou hladinou cholesteroluATGT: OR=0,12, P=0,03 pro DKMP s vysokou hladinou cholesterolu
![Page 43: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/43.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární DILATAČNÍ KARDIOMYOPATIE VS. ISCHEMICKÁ CHOROBA SRDEČNÍ MMP2 a celkový cholesterol pod 5 mmol/l
0
0,2
0,4
0,6
0,8
DKMP 0,026 0,063 0,184 0,637 0 0 0,072 0,017
ICHS 0,014 0,058 0,237 0,537 0,007 0,007 0,012 0,115
ACGC GCGC ATGC GCTC ATTC GTTC ATGT GCTT
GCTTGCTT:: OR=11, P=0,002 pro ICHS oproti DKMP, OR=11, P=0,002 pro ICHS oproti DKMP, 80% síla testu na 80% síla testu na = 5% = 5%ATGTATGT: : OR=11,92, P=0,008 pro DKMP oproti ICHS, OR=11,92, P=0,008 pro DKMP oproti ICHS, 65% síla testu na 65% síla testu na = 5% = 5%
![Page 44: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/44.jpg)
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ MMP2 a LDL
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7LDL pod 2,99 mmol/l
LDL nad 2,99 mmol/l
LDL pod 2,99 mmol/l 0,019 0,043 0,21 0,624 0 0,005 0,081 0,019
LDL nad 2,99 mmol/l 0,1 0,071 0,243 0,524 0,019 0 0,129 0,005
ACGC GCGC ATGC GCTC ATTC GTTC ATGT GCTT
GCTC : P=0,02GCTC : P=0,02
![Page 45: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/45.jpg)
Haplotyp ATGT čtyř promotorových polymorfismů v genu pro MMP-2 nese vysoké riziko (OR=14, Pcorr=0,006) pro pacienty chronickým srdečním selháním a nízkou hladinou cholesterolu oproti pacientům s vysokou hladinou cholesterolu.
Haplotyp ATGT nese vysoké riziko (OR=9, P=0,01) pro pacienty s dilatační kardiomyopatií a nízkou hladinou cholesterolu oproti pacientům s vysokou hladinou cholesterolu.
Neprokázali jsme asociaci žádného haplotypu v promotoru genu pro MMP-2 s ischemickou chorobou srdeční a nízkou nebo vysokou hladinou celkového cholesterolu.
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární
![Page 46: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/46.jpg)
Haplotyp ATGT nese zvýšené riziko (OR=12, P=0,008) pro srdečně selhávající pacienty s dilatační kardiomyopatii oproti pacientům s ischemickou chorobou srdeční.
Haplotyp GCTT nese naopak vyšší riziko (OR=11, P=0,002) pro pacienty s ICHS oproti srdečně selhávajícím pacientům s dilatační kardiomyopatií.
Haplotyp četných promotorových polymorfismů jsme asociovali pouze s celkovou hladinou cholesterolu, nikoliv s dalšími parametry lipidového metabolismu.
MMP-2 a nemoci kardiovaskulární
![Page 47: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/47.jpg)
MMP-2 a kožní T-lymfomy
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Matrix metaloproteináza II (-1306 T/C)
TT
CT
CC
TT 5 2
CT 65 39
CC 30 59
Parapsoriasis MF, SS
Pg=0,06, Pa=0,04, odds ratio pro CC u MF, SS=3,29, Pcorr=0,05
![Page 48: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/48.jpg)
MMP-2 a kožní T-lymfomy
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Matrix metaloproteináza II (-790G/T)
GG
GT
TT
GG 13 1
GT 57 40
TT 30 59
Parapsoriasis MF, SS
Pg=0,01, Pa=0,009, odds ratio pro TT u MF, SS=3,25, Pcorr=0,05
![Page 49: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/49.jpg)
MMP-2 a kožní T-lymfomy
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Matrix metaloproteináza II (-1575 A/G)
AA
AG
GG
AA 9 0
AG 55 24
GG 36 76
Parapsoriasis MF Ia
Pg=0,02, Pa=0,008, odds ratio pro GG u MF Ia=4,80, Pcorr=0,03
![Page 50: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/50.jpg)
MMP-2 a kožní T-lymfomy
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Matrix metaloproteináza II (-1306 T/C)
TT
CT
CC
TT 5 0
CT 65 24
CC 30 76
Parapsoriasis MF Ia
Pg=0,009, Pa=0,007, odds ratio pro CC u MF Ia=7,31, Pcorr=0,008
![Page 51: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/51.jpg)
MMP-2 a kožní T-lymfomy
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Matrix metaloproteináza II (-790 G/T)
GG
GT
TT
GG 13 5
GT 57 18
TT 30 77
Parapsoriasis MF Ia
Pg=0,007, Pa=0,003, odds ratio pro TT u MF Ia=7,77, Pcorr=0,006
![Page 52: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/52.jpg)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Associated MMP-2 genotypes and CTCL staging
Others
GGCCTT
Others 83 23 40 75 70
GGCCTT 17 77 60 25 30
Parapsoriasis (N=23)
CTCL Ia (N=23)
CTCL I (Ia+Ib) (N=47)
CTCL II (N=11)CTCL III+IV
(N=8)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Associated MMP-2 genotypes and CTCL staging
Others
GGCCTT
Others 83 23 40 75 70
GGCCTT 17 77 60 25 30
Parapsoriasis (N=23)
CTCL Ia (N=23)
CTCL I (Ia+Ib) (N=47)
CTCL II (N=11)CTCL III+IV
(N=8)
MMP-2 a kožní T-lymfomy
![Page 53: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/53.jpg)
Phillips MI et al., 2008
![Page 54: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/54.jpg)
Patofyziologické souvislosti mezi genetickou variabilitou v ATG
Reakce akutní fáze a ateroskleróza?
Reakce akutní fáze a rakovina? Reakce akutní fáze a
autoimunita?
![Page 55: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/55.jpg)
Frekvence 7 haplotypových skupin v genu pro ATG definovaných 19 polymorfismy
-1074 -812 -792 -775 -532 -217-6
68 172 384 409 507 676 698 1164 2186 4072 5093 5593 Frequency Percentage
H1 T C A T T A A C C A A G A A A T C A G 17 16.3
H2 T C A T C A A C C A A G A A A T C A G 12 11.5
H3 G A G T C A A C C A A G A A A T C A G 8 7.7
H4 G C G T C G A C T G G G A A A T C A G 21 20.2
H5 G C G T C G A C C G G G A A A T C A G 7 6.73
H6 G C G C C G A C C G G G G G G G C A G 30 28.8
H7 G C G T C G G T C G G A G G G T T C A 9 8.7
Chimpanzee
T T A T T G A C C G G G G G G T C A G
Fejerman L et al., 2004
![Page 56: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/56.jpg)
Párové dysekvilibrium (D ) pro angiotenzinogen. Rozsah D 0,01 to 1,00, od tvavomodré po červenou. Horizontální a vertikální osy vyjadřují fyzikální vzdálenosti mezi markery.
Fejerman L et al., 2004
![Page 57: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/57.jpg)
„Haplogroup tree“ pro gen pro angiotenzinogen. Každý kruh reprezentuje haploskupinu. N je počet chromosomů v každé skupině a velikost kruhu reflektuje velikost N. Délka ramen je proporcionální počtu mutací(z 19 SNP vybraných pro definici haplotypových skupin), které oddělují haplotypové skupiny. Hvězdičky jsou mutace. Černé hvězdičky pro totožné nukleotidy se šimpanzy.
Fejerman L et al., 2004
![Page 58: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/58.jpg)
Haplotypy pro AGT, založené na 21 SNP a šimpanzí sekvenci. Velikost kruhů odráží frekvence haplotypů u Kaukaziánů (A) a Japonců (B).Am J Hum Genet. 2002 January; 70(1): 108–123. Published online 2001 November 30.
![Page 59: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/59.jpg)
Struktura genu pro AGT: a G-1074T, b C-532T, c G-217A, d A-20C, e A-6G, f C68T, g C3889T (T174M), h C4072T (T235M).
![Page 60: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/60.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulárníM235T ATG
0%
20%
40%
60%
80%
100%
TT
MT
MM
TT 23 26 14 21 18
MT 50 46 61 52 50
MM 27 28 25 27 32
CHSS (242)
ICHS (128)
DKMP (91)
3K (200)Kontroly
(203)
Pg = 0,06
![Page 61: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/61.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární
ATG-6A/G
0%
20%
40%
60%
80%
100%
GG
AG
AA
GG 41 38 44 27 35
AG 34 33 40 51 44
AA 25 29 16 22 21
CHSS (240) ICHS (128) DKMP (90) 3K (200) Kontroly (203)
Pg=0,07Pg=0,001
![Page 62: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/62.jpg)
Příklady asociačních studií:
Haplotypy- -6A/G a M235T ATG
0
20
40
60
%
CHSS
3K
Kontroly
CHSS 2 39 50 9
3K 1 46 52 1
Kontroly 4 38 52 5
AM AT GM GT
OR=7,15, Pcorr=0,00001, ST =99%-98,5%.
OR=5,75, Pcorr=0,01, ST =95%-83%.
![Page 63: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/63.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární Pacienti s CHSS (ICHS) vs. pacienti s CAD (3K)Haplotypy ATG (-6A/G + M235T)-6A/G + M235T)
0
20
40
60
AM AT GM GT
ICHS (n=256)
3 K (n=400)
Vyšší frekvence výskytu GT haplotypu u pacientů s CHSS pro ICHSVyšší frekvence výskytu GT haplotypu u pacientů s CHSS pro ICHS OR = 6,35; Pcorr. = 0,0006, PT- 95% OR = 6,35; Pcorr. = 0,0006, PT- 95%
![Page 64: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/64.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární Pacienti s CHSS (DKM) vs. pacienti s CAD (3K)Haplotypy ATG (-6A/G + M235T)-6A/G + M235T)
0
20
40
60
AM AT GM GT
DKMP (n=182)
3 K (n=400)
Vyšší frekvence výskytu GT haplotypu u pacientů s CHSS pro DKMVyšší frekvence výskytu GT haplotypu u pacientů s CHSS pro DKM OR = 7,86; Pcorr = 0,0001 PT= 98%
![Page 65: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/65.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární Pacienti s CHSS vs. kontrolyDvojgenotyp ATG (-6A/G a M235T ATG
0
50
100
150
200
CHF (N=158)
Controls (N=200)
CHF (N=158) 31 127
Controls (N=200) 17 200
GGMT Others
OR=2,63 (95% konfidenční interval 1,39-4,95), P=0,002, Pcorr=0,02OR=2,63 (95% konfidenční interval 1,39-4,95), P=0,002, Pcorr=0,02
![Page 66: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/66.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární Pacienti s CHSS vs. kontroly-ženyDvojgenotyp ATG (-6A/G a M235T ATG)
0
20
40
60
80
CHF-females (N=40)
Controls (N=63)
CHF-females(N=40)
8 32
Controls (N=63) 1 62
GGMT Others
OR=15,5 (95% konfidenční interval 1,86-129,42), P=0,002, Pcorr=0,008OR=15,5 (95% konfidenční interval 1,86-129,42), P=0,002, Pcorr=0,008
![Page 67: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/67.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární Pacienti s CHSS vs. pacienti s CAD (3K)Haplotypy ATG (-6A/G a M235T ATG)
0
20
40
60
%
CHSS
3K
Controls
CHSS 2 39 50 9
3K 1 46 52 1
Controls 4 38 52 5
AM AT GM GT
OR=7,15, Pcorr=0,00001, PT =99%-98,5%.OR=0,17, Pcorr=0,01, PT =95%-83%.
![Page 68: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/68.jpg)
Angiotensinogen a nemoci kardiovaskulární Hypertonici vs. kontroly
Alela A (-6A/G), alela M (M235T) ATG
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Allele A Allele M
Nu
mb
er o
f su
bje
cts
BMI<25 kg/m2Hypertensives
BMI<25 kg/m2Controls
BMI>25 kg/m2Hypertensives
BMI>25 kg/m2Controls
OR pro obézní hypertoniky =3,05, Pcorr=0,0001
OR pro obézní hypertoniky =1,95, Pcorr=0,02
![Page 69: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/69.jpg)
0
50
100
150
Difference in AGMM ATG carriers between women with MS and control women
SM-Women
Controls-Women
SM-Women 18 104
Controls-Women 1 102
AGMM Other
OR=17,65 (95% konfidenční interval 2,31-134,71; P=0.00009, OR=17,65 (95% konfidenční interval 2,31-134,71; P=0.00009, Pcorr=0.0006)Pcorr=0.0006)
Angiotensinogen a sclerosis multiplex Angiotensinogen a sclerosis multiplex Pacienti se sclerosou multiplex vs. kontroly-ženyPacienti se sclerosou multiplex vs. kontroly-ženyDvojgenotypDvojgenotyp ATG (-6A/G a M235T ATG)ATG (-6A/G a M235T ATG)
![Page 70: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/70.jpg)
OR=4,67 (95% konfidenční interval 1,31-16,63; P=0,008, OR=4,67 (95% konfidenční interval 1,31-16,63; P=0,008, Pcorr=0,04Pcorr=0,04
0
50
100
150
Difference in AGTT ATG carriers between women with MS and control women
SM-Women
Controls-Women
SM-Women 15 107
Controls-Women 3 100
AGTT Other
Angiotensinogen a sclerosis multiplexAngiotensinogen a sclerosis multiplex Pacienti se sclerosou multiplex vs. kontroly-ženyPacienti se sclerosou multiplex vs. kontroly-ženyDvojgenotypDvojgenotyp ATG (-6A/G a M235T ATG)ATG (-6A/G a M235T ATG)
![Page 71: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/71.jpg)
OR=0,28 (95% konfidenční interval 0,13-0,61, P=0,0008, Pcorr=0,005OR=0,28 (95% konfidenční interval 0,13-0,61, P=0,0008, Pcorr=0,005
0
50
100
150
Difference in GGMM ATG carriers between women with MS and control women
SM-Women
Controls-Women
SM-Women 10 112
Controls-Women 25 78
GGMM Other
Angiotensinogen a sclerosis multiplexAngiotensinogen a sclerosis multiplex Pacienti se sclerosou multiplex vs. kontroly-ženyPacienti se sclerosou multiplex vs. kontroly-ženyDvojgenotypDvojgenotyp ATG (-6A/G a M235T ATGATG (-6A/G a M235T ATG))
![Page 72: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/72.jpg)
Vztah mezi zánětem a rakovinou
![Page 73: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/73.jpg)
Patofyziologické mechanismy spojující obezitu a rakovinu střev
(John BJ, 2006)
![Page 74: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/74.jpg)
Vztah mezi zánětem a rakovinou
![Page 75: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/75.jpg)
Pacienti s kolorektální karcinomem vs. kontroly-mužiDvojgenotyp ATG (-6A/G a M235T ATG)
0
20
40
60
CC-men (N=79) 0 1 23 1 56 4 12 3 0
Control men (N=59) 3 5 25 3 25 15 24 0 0
MMAA MMAG MMGG MTAA MTAG MTGG TTAA TTAG TTGG
OR pro MTAG=3,82 (2,09-6,96)P=0,0002, Pcorr=0,002
OR pro MTGG=0,24 (0,08-0,75) P=0,007, Pcorr=0,05
![Page 76: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/76.jpg)
Farmakogenetika a vývoj léků
Nutnost přesné diagnózy (k fenotypicky podobným stavům mohou vést různé patobiochemické mechanismy).
Individuální odpověď jedince na terapii může záležet na genech, vstupujících do interakce s metabolismem léku nebo jeho působením.
Polovina všech dosud používaných léků je metabolizována enzymy P450.
![Page 77: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/77.jpg)
Farmakologická léčba-241 pacientů s chronickým srdečním selháním
Inhibitory ACE A/N 241 (100%)
Beta blokátory A/N 150/91 (62%)
ACEI + BB A/N 150/91 (62%)
Diuretika A/N 214/27 (89%)
Aspirin A/N 133/108(55%)
Inhibitory Ca A/N 7/233 (3%)
Verospiron A/N 157/84 (65%)
Digoxin A/N 163/78 (68%)
Inzulín A/N 20/221 (8%)
Perorální antidiabetika A/N
46/195 (19%)
Antikoagulační terapie A/N
52/189 (22%)
Nitráty A/N 89/152 (37%)
Milurit 57/184 (24%)
Hypolipidemika 107/134 (44%)
![Page 78: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/78.jpg)
Detekce genotypů inzerčně delečního polymorfismu v genu pro angiotenzin konvertující enzym (polymorfismus I/D ACE). PCR na horizontální elektroforéze
IDII
DD
![Page 79: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/79.jpg)
Farmakogenetické rozdíly v dávkování beta blokátorů- genotyp I/D ACE
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
Pacienti sdoporučenou
dávkou BB (113)
Pacienti bez BB(91)
Pacienti s nižšínež 50% dávkou
BB (33)
DD
ID
II
Pg=0,005, Pa=0,002
![Page 80: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/80.jpg)
Farmakogenetické aspekty u pacientů s CHSS –polymorfismus I/D ACE
0
50
100
%
Beta blokátory
Diuretika
Aspirin
Beta blokátory 63 37 78 22
Diuretika 87 13 98 2
Aspirin 59 41 41 59
A N A N
ID+DD ID+DD II II
OR pro BB u II = 2,74,P=0.004 OR pro D u II = 7,76, P=0,01
OR pro Asp u II = 0,49, P=0,02
![Page 81: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/81.jpg)
Farmakogenetické rozdíly v dávkování beta blokátorů a ACEI-polymorfismus I/D ACE
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
Ostatní (177) Pacienti s nižší než50% dávkou BB
a/nebo s nižší než50% dávkou ACEI (60)
DD
ID
IIPg=0,006, Pa=0,009
OR pro II u pacientů s nižší než poloviční dávkou BB a/neboACEI je 2,84, P=0,002
![Page 82: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/82.jpg)
MR Stratton et al. Nature 458, 719-724 (2009) doi:10.1038/nature07943
![Page 83: Genetický podklad komplexních nemocí](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012919/56813a08550346895da1d560/html5/thumbnails/83.jpg)
Děkuji vám za pozornostDěkuji vám za pozornost