Популационно-генетични и молекулярно-биологични проучвания при пациенти с наследствена транстиретинова амилоидоза в България // Population-genetic and molecular-biological studies in patients with hereditary transthyretin amyloidosis in Bulgaria
Зареждане...
Дата
2023
Автори
Павлова, Зорница Николова // Pavlova, Zornitsa Nikolova
Заглавие на списанието
ISSN на списанието
Заглавие на тома
Издател
Медицински университет - София // Medical University - Sofia
Резюме
РЕЗЮМЕ.
Наследствената транстиретинова амилоидоза е мултисистемно генетично заболяване с късно начало, засягащо периферната нервна система, автономната нервна система, сърцето и др. Характеризира се с известна генетична и фенотипна хетерогенност, като България е една от страните с висока честота на генетично носителство на амилоидогенни варианти в гена TTR, които причиняват заболяването. В България е характерна ендемичност на разпространението на TTR генетичните дефекти, най-честият от които е известен като Glu89Gln. Изследванията, проведени в рамките на настоящия дисертационен труд обхващат различни аспекти по отношение на разпространението, клиничната проява и молекулните механизми на патогенеза при пациенти с наследствена транстиретинова амилоидоза в България. Проведе се скрининг за патологични варианти в TTR гена при предполагаеми нови пациенти, при което генофондът по отношение на амилоидогенни варианти беше допълнен с нов за страната вариант Glu54Leu. Роднините на новооткритите пациенти също бяха генетично тествани, при което високият дял на положителни безсимптомни носители сред изследваната група доказа необходимостта от скрининг в засегнатите семейства. Отрицателните резултати от скрининга при новородени от ромски произход от региона на градовете Полски Тръмбеш и Русе отхвърлиха хипотетичната ендемичност на варианта Gly47Glu, с което вариантите, за които има доказани ендемични региони в България остават Glu89Gln, Val30Met и Ser77Phe. Резултатите от проведените изследвания за търсене на патологични генетични варианти потвърдиха наличието на горещ регион в екзони 2 и 3 на TTR гена за натрупване на амилоидогенни варианти сред българската популация. Беше направено генотипизиране на чести полиморфизми с потенциален модифициращ болестта ефект при пациенти с TTR варианта Glu89Gln. Резултатите показаха наличие на статистическа корелация между възрастта на начало на заболяването и полиморфизма rs1791228. Анализа на ефекта на rs1791228 върху първоначалното системно засягане в изследваната кохорта показа и увеличение на дяла пациенти, носители на алел T с първоначално сърдечно и смесено засягане. Наблюдаваните резултати до голяма степен съвпадат със съобщаваните в литературата данни, но предложените молекулни механизми все още не са достатъчно добре проучени за да може да се направи достоверен извод за ефекта на този полиморфизъм върху развитието на наследствена транстиретинова амилоидоза. Резултатите от проведения транскрипционен анализ на транстиретиновата генна експресия в проби от урина и кръвна плазма на Glu89Gln пациенти установиха смесен моно- и биалелен транскрипционен профил с различни съотношения между мутантен и див тип транстиретин, което хипотетично би могло да има отношение върху прогресията на заболяването. Спрямо резултатите от изследването на двама монозиготни близнака беше предложен хипотетичен механизъм за възраст-зависима алел-специфична генна експресия. Въпреки, че са необходими още изследвания за изясняване на връзката между конкретния наблюдаван експресионен профил и развитието на наследствена транстиретинова амилоидоза, бяха поставени основи за проучвания върху молекулярни методи за прогностика на прогресията на заболяването. Беше проведен хаплотипен анализ на скачени с TTR гена генетични микросателитни маркери, който статистически потвърди хипотезата за наличие на ефект на родоначалника за изследваните групи пациенти, носители на TTR вариантите Glu89Gln, Val30Met, Ser77Phe и Gly47Glu. Беше изчислена теоретичната възраст на най-скорошния общ предшественик за четирите вариантни групи, при което беше установено, че Val30Met е възникнал най-отдавна в нашата популация. Резултатите от проведените популационно-генетични изследвания показаха наличието на уникален за света генетичен профил при българските пациенти с наследствена транстиретинова амилоидоза, който е потенциален материал за изследване на все още недостатъчно добре проучените разлики във фенотипната изява на заболяването.
//
SUMMARY.
ATTRv is a late-onset multisystem genetic condition affecting the peripheral nervous system, the autonomic nervous system, the heart, etc. It is characterized by certain genetic and phenotypic heterogeneity. Bulgaria is among the countries with a relatively high frequency of disease-causing amyloidogenic variants in the TTR gene. In Bulgaria, the epidemiologic prevalence of the common TTR pathogenic variants, with Glu89Gln being the most frequent, is to great extend endemic. The research carried out within this dissertation covers various aspects regarding the prevalence, clinical manifestation and molecular mechanisms of pathogenesis in patients with hereditary transthyretin amyloidosis in Bulgaria. Screening for pathogenic variants in the TTR gene was performed in suspected new patients and a new variant for our population, known as Glu54Leu was added to the list of TTR amyloidogenic variants in Bulgaria. Relatives of the newly diagnosed patients were also genetically tested, where the high proportion of positive asymptomatic carriers among the study group proved the need for genetic screening among the affected families. The negative results from the screening of Roma newborns from the region of the cities of Polski Trumbesh and Ruse rejected the hypothetical endemicity of the Gly47Glu variant, leaving the variants for which there are proven endemic regions in Bulgaria to be Glu89Gln, Val30Met and Ser77Phe. The results from the genetic screening for carriers of pathogenic variants confirmed the presence of a hot region in exons 2 and 3 of the TTR gene for the accumulation of amyloidogenic variants in the Bulgarian population. Genotyping of frequent polymorphisms with a potential disease-modifying effect was performed in patients with the TTR variant Glu89Gln, the results of which showed the presence of a statistical correlation between the age at onset and the rs1791228 polymorphism. Analysis of the effect of rs1791228 on initial system involvement in the studied cohort also showed an increase in the proportion of patients carrying the T allele with initial cardiac and mixed involvement. The observed results are concordant with the data reported in the literature, but the proposed molecular mechanisms are not yet sufficiently studied to make a reliable conclusion about the effect of this polymorphism on the development of hereditary transthyretin amyloidosis. The results from the analysis of the transthyretin gene expression in urine and blood plasma samples of Glu89Gln patients revealed a mixed mono- and biallelic transcriptional profile with different ratios between mutant and wild-type transthyretin, which could hypothetically have an effect on disease progression. Based on the analysis of two monozygotic twins, a hypothetical mechanism for age-dependent allele-specific gene expression was proposed. Although more research is needed to clarify the relationship between the observed specific expression profile and the development of hereditary transthyretin amyloidosis, foundations have been laid for studies on molecular prognostic markers of disease progression. Haplotype analysis of microsatellite markers linked to the TTR gene was performed and the results statistically confirmed the hypothesis for an existing founder effect for the TTR variants Glu89Gln, Val30Met, Ser77Phe and Gly47Glu in Bulgaria. The theoretical age of the most recent common ancestor for the four variant groups was calculated, finding that Val30Met arose most distantly into our population. The results of the population-genetic studies showed that the Bulgarian hereditary transthyretin amyloidosis patients possess a unique genetic profile, which is a potential background for future research on the still understudied heterogeneity in the disease phenotype and clinical manifestation.