Variació molecular en les sintases d'òxid nítric en poblacions humanes i susceptibilitat cardiovascular

Abstract

Les malalties complexes conformen en l'actualitat la principal causa de mortalitat en les societats occidentals. D'entre elles, destaquen les malalties cardiovasculars per la seva elevada incidència tot i mostrar diferències poblacionals, com a la Mediterrània, on la mortalitat és inferior a la d'altres països europeus. Els factors genètics semblen jugar un paper important en la predisposició a patir aquestes malalties, actuant a diferents nivells i sobre diferents mecanismes de regulació fisiològica. L'òxid nítric (NO) és un dels elements implicats en aquesta regulació mitjançant els seus efectes tan directes com indirectes. El present treball ha analitzat la variació de 14 polimorfismes de DNA en els gens de les sintases d'òxid nítric NOS1, NOS2 i NOS3 en 9 poblacions humanes de la Península Ibèrica, Sardenya, Sud de França, berbers del Nord d'Àfrica i Alemanya, per avaluar-ne la seva variabilitat a la Mediterrània i la seva utilitat per reconstruir la història de les poblacions humanes. Alhora, s'ha analitzat la implicació d'aquests polimorfismes en la predisposició a la cardiopatia isquèmica (CAI) mitjançant el test de desequilibri de la transmissió (TDT) en una mostra de 101 famílies nuclears (n=302) amb un fill afectat per CAI. Per tal d'establir un significat funcional de les possibles associacions detectades s'han analitzat els nivells de nitrats i nitrits (NOx), indicadors de la producció d'òxid nítric. Totes tres regions gèniques han presentat un elevat grau de desequilibri de lligament al llarg de tota la seqüència, inclús entre parelles de polimorfismes separats més de 140 Kb. La variació observada a nivell poblacional evidencia una variabilitat interpoblacional significativa estructurada en tres grups (Europa continental, Sardenya i Berbers del Marroc) amb una variabilitat més gran entre els grups que dins dels grups. Aquesta variabilitat s'ha mostrat equivalent a la d'altres polimorfismes en regions no funcionals que s'utilitzen en estudis de genètics de poblacions, tot i que la variabilitat al gen NOS3 semblaria menys adequada per detectar relacions interpoblacionals. Les poblacions sardes analitzades es mostren com les més diferenciades de la resta i les de menor variabilitat. D'altra banda, les poblacions berbers mostren la major variabilitat del conjunt i una relativa heterogeneïtat entre si, diferenciant-se de la resta de poblacions analitzades. L'al·lel T del polimorfisme C3391T del gen NOS1 s'ha associat, sol o en haplotips que l'inclouen, amb un risc incrementat per la CAI (RR=1.8-2.0), així com també amb nivells disminuits de nitrats i nitrits en plasma en els fills amb hipertensió. La manca de funcionalitat d'aquest polimorfisme fa suposar que un altre polimorfisme (possiblement a la regió codificant pel domini reductasa de la proteïna) sigui el veritable causant d'aquesta associació. L'al·lel de 9 repeticions del pentanucleòtid (CCTTT)n de la regió promotora del gen NOS2 ha presentat associació significativa amb la malaltia (p=0.008) conferint un risc menor per la CAI (RR=0.027). L'estudi de la regió promotora d'aquest gen podria proporcionar informació important sobre la implicació del gen NOS2 en la malaltia cardiovascular. Al gen NOS3, els al·lels de ≥38 repeticions del dinucleòtid (CA)n de l'intró 13 es mostren significativament associats a un menor risc (RR=0.17) per la CAI. Estudis in vivo i in vitro indiquen que l'associació podria estar relacionada amb una major eficiència en els processos de splicing, tot i que els resultats discrepen totalment amb els d'alguns treballs previs.

<I> EXTRACTE EN ANGLÈS - SUMMARY: <br/><br/>Cardiovascular diseases are a leading cause of mortality in western countries, although their incidence is not equally distributed among them, showing Mediterranean countries the lowest mortalities in Europe. Genetic risk factors play an important role in the pathophysiology of cardiovascular disorders, where nitric oxide (NO) mediates vasoprotective processes through reactions with its target molecules. The present work has analyzed the variation of 14 polymorphisms in the nitric oxide synthase (NOS1, NOS2 and NOS3) in 9 human populations from Iberian Peninsula, Sardinia, South France, berbers from North Africa, and Germany in order to evaluate their variation and their usefulness to reconstruct human populations history. Furthermore, an association study between these markers and ischaemic heart disease (IHD) has been performed in a 101 families sample (n=302) through transmission disequilibrium test (TDT). Aditionally, nitrate and nitrite (NOx) levels (indicators of NO production) have been quantified in the families sample to stablish a functional explanation for the detected associations. NOS variability has been useful to assess population relationships, being the most reliable estructuration that constituted by three groups: continental Europe, Sardinia, and North-Africa. Sardinian samples have shown the lower levels of intrapopulation variation and the Berber samples the highest heterogeneity. The T-allele of C3391T polymorphism in NOS1 gene has been associated with a lower risk for IHD (RR=1.8-2.0) together with lower NOx levels among hypertensive affected offspring. This polymorphism has not a functional role, and the association is probably related with an unidentified polymorphism in the NOS1 sequence. 9-repeats allele of the pentanucleotide (CCTTT)n in NOS2 promoter region plays a protective role (RR=0.27) in IHD, and the analysis of this promoter region could provide information on NOS2 implication in cardiovascular disease. In NOS3 gene, &#8805;38-repeats alleles of intron 13 (CA)n dinucleotide show a reduced risk (RR=0.17) for IHD. In vivo and in vitro models indicate that this association could be related to a greater efficacy in splicing processes, although there are discrepancies with previous association studies. </i>