Žilna prizadetost in dolžina telomer v levkocitih pri bolnikih s Fabryjevo boleznijoCokan Vujkovac, Andreja (Avtor) Šabović, Mišo (Mentor) Novaković, Srdjan (Komentor) Fabryjeva bolezentelomeredolžina telomertelomerazna aktivnoststaranjekronična ledvična bolezenžilna prizadetostkronično vnetjeoksidativni stresaterosklerozaendotelna disfunkcija.Izhodišča Fabryjeva bolezen (FB) je redka, na X-kromosom vezana dedna bolezen metabolizma maščob. Posledica genetske spremembe v GLA-genu je odsotna ali zmanjšana aktivnost lizosomskega encima ?-galaktozidaze A (?-Gal A). Posledično se v številnih celicah v telesu kopičijo glikosfingolipidi, predvsem globotriaosilceramid (Gb3) in njegov deacilirani toksični metabolit lyso-Gb3, kar privede do okvare številnih organov. Življenjska doba bolnikov je pomembno skrajšana, pri moških za približno 15 let in pri ženskah za približno 5 let. Vzrok umrljivosti so predvsem srčno-žilni zapleti. V literaturi obstajajo nasprotujoči si in pomanjkljivi podatki o prizadetosti srčno-žilnega sistema pri FB, še posebej glede prisotnosti ateroskleroze. Telomere so specializirane DNA-strukture, ki so locirane na koncih kromosomov in jih ščitijo pred poškodbami ter preprečujejo zlepljanje s sosednjimi kromosomi. Telomeraza je encim, ki ohranja dolžino telomere. Dolžina telomer v levkocitih (DTL) in telomerazna aktivnost (TA) se uporabljata kot označevalca »celičnega« staranja. Obstaja več dokazov o povezavi DTL in s starostjo povezanih boleznimi, kot so rak, ateroskleroza, sladkorna bolezen in srčno popuščanje. Glavni vzrok za krajšanje DTL pri kroničnih boleznih naj bi bila vnetje in oksidativni stres. Kljub temu da je za FB značilna prezgodnja smrt, možno prezgodnje in/ali pospešeno staranje pri FB še ni bilo preučeno. Pospešeno staranje so opisovali pri kroničnih boleznih s kroničnim vnetjem, oksidativnim stresom, disfunkcijo imunskega sistema, krajšanjem telomer in razvojem progresivne ledvične in srčne bolezni. Vsi ti dejavniki, razen krajšanje telomer, dokazano igrajo pomembno vlogo pri patofiziologiji in pri progresu FB. Namen in hipoteze naloge Dolžina telomer je dokazano krajša pri različnih stanjih, ki so povezana s celičnim stresom, vključno z oksidativnim stresom in vnetjem. Pri nezdravljenih bolnikih s FB kronična ledvična odpoved, srčno-žilni in možgansko-žilni zapleti povzročajo prezgodnjo umrljivost. Osrednji namen doktorskega dela je opredeliti srčno-žilno ogroženost bolnikov s FB in njeno povezavo z biološkimi označevalci vnetja, oksidativnega stresa in dolžinami telomer. Pri bolnikih s FB bi želeli opredeliti povezave teh parametrov glede na spol, zdravljenje in stopnjo bolezni, ki se najpogosteje izraža s stopnjo ledvične prizadetosti. S tem želimo preveriti naslednje hipoteze: 1. Dolžina telomer je pri bolnikih s FB krajša kot pri enako starih zdravih preiskovancih. 2. Bolniki s FB se razlikujejo od zdrave populacije po prizadetosti srca in ožilja, ocenjeni z neinvazivnimi preiskavami. 3. Prizadetost srca in ožilja in DTL se razlikujejo tudi med bolniki s FB glede na spol, zdravljenje z encimskim nadomestnim zdravilom (ENZ) in stopnjo bolezni, ki je izražena s stopnjo ledvične prizadetosti. Pričakujemo, da bomo z meritvami DTL dokazali starejšo biološko starost, kot pa je njihova kronološka. DTL bi lahko bila bioindikator srčno-žilnega tveganja in biološkega staranja v žilah pri FB. Z merjenjem DTL in TA, ki pri FB še nista bili proučeni, bi lahko skupaj s kronološkimi leti razložili interindividualne variacije v dovzetnosti za srčno-žilne bolezni pri FB. Z meritvami DTL bi lahko sklepali tudi na prognozo obolenja pri posameznem bolniku. Zasnova preiskave, opis metode in preiskovancev V raziskavo smo vključili 33 bolnikov s FB (13 moških in 20 žensk, povprečne starosti 44,6 let in 45,3 let) in 66 zdravih preiskovancev, ki so se ujemali glede na starost, spol, indeks telesne mase, kadilski status in prisotnost arterijske hipertenzije. Vsem smo opravili antropološke meritve, odvzeli kri za določitev osnovnih laboratorijskih preiskav krvi, seroloških markerjev vnetja in za določitev DTL in TA. Opravili smo ultrazvočne preiskave vratnih arterij, arterij okončin in srca, obremenitveno testiranje na kolesu. Funkcijsko stanje žil smo ocenili z merjenjem endotelne funkcije (FMD). Opisane parametre pri bolnikih s FB smo primerjali z zdravimi kontrolami. Poleg tega smo bolnike s FB primerjali tudi med seboj glede na spol, zdravljenje z ENZ in stopnjo bolezni oziroma ledvične prizadetosti. Rezultati Dolžina telomer in telomerazna aktivnost Bolniki s FB so imeli statistično krajšo (p = 0,015) povprečno DTL (0,68; IQR 0,58–0,81) kot zdrave kontrole (0,72; IQR 0,52–0,98). Ta razlika je bila prisotna le pri moških bolnikih (p = 0,02), ne pa pri ženskih bolnicah, kar bi lahko bila posledica dejstva, da so moški s FB v splošnem bolj prizadeti. TA je bila statistično pomembno višja pri bolnikih (1,55 ± 1,002) v primerjavi s kontrolno skupino (1,19 ± 0,104) (p = 0,047). A razlike so bile statistično pomembno (p = 0,005) višje vrednosti le pri bolnicah, medtem ko pri bolnikih razlike niso bile statistično pomembne. Med bolniki in bolnicami ni bilo statistično pomembnih razlik v DTL in TA. Ledvična prizadetost ni vplivala na DTL, TA pa je bila statistično pomembno (p = 0,003) znižana pri skupini bolnikov z napredovalo ledvično prizadetostjo. Zdravljenje z ENZ ni vplivalo na DTL in TA. DTL bolnikov s FB se je statistično pomembno zniževala s starostjo, a le pri moških bolnikih. DTL in TA nista bili povezani z nobenim izmed opazovanih srčno-žilnih ali vnetnih parametrov. TA je bila pri bolnikih s FB obratno povezana s starostjo. Morfološke in funkcijske preiskave srčno-žilnega sistema Bolniki so imeli statistično večje premere skupne karotidne arterije (ACC), notranje karotidne arterije (ACI) (p < 0,001) in premer bulbusa aorte (p = 0,001). IMT (debelina intima – medija) je bila zadebeljena pri večini merjenih arterij, pomembno pa le pri ACC (p = 0,021) v primerjavi s kontrolami. Aterosklerotične naplastitve v karotidnih arterijah smo našli le pri treh starejših ženskih bolnicah s FB, kar je bilo pomembno manj kot pri kontrolah (p < 0,001). FMD (merjenje od endotelija odvisne dilatacije) je bilo statistično nižje kot pri kontrolah (p = 0,001). Pri bolnikih je bila prisotna statistično pomembna hipertrofija srčne mišice in diastolična disfunkcija levega prekata. Sistolna funkcija je bila ohranjena. Parametri funkcijskih sposobnosti (maksimalna fizična obremenitev, delež maksimalne obremenitve, delež maksimalne srčne frekvence) so bili pri bolnikih pomembno znižani. Pri moških s FB so bile spremembe izrazitejše kot pri ženskah. Pri bolnikih z napredovalo ledvično prizadetostjo smo beležili pomembne razlike s povečanimi premeri v vseh pregledovanih žilah in s prisotnimi biokemičnimi, morfološkimi in funkcionalnimi znaki napredovale srčne bolezni. Bolniki so imeli statistično višjo plazemsko vsebnost naslednjih cirkulirajočih markerjev vnetja: TNF-?, IL-6, hsCRP, VCAM-1 in nižjo vsebnost E-selektina kot kontrole. Vrednosti teh parametrov so bile pri bolnikih višje kot pri bolnicah. Pri bolnikih z napredovalo ledvično prizadetostjo v primerjavi s tistimi z blago so bili vsi markerji vnetja povišani. Zaključki Naša raziskava je prva na področju redkih metabolnih bolezni, kjer smo dokazali, da imajo bolniki s FB pomembno krajšo DTL in višjo TA od zdrave populacije. Ob skrajšani DTL je bila povečana TA, vendar je bilo to povečanje statistično pomembno le pri bolnicah, ne pa tudi pri bolnikih, ki so bili bolezensko tudi bolj prizadeti. Na verjeten vpliv stopnje bolezni kaže tudi to, da so bile povišane vrednosti TA prisotne le pri bolnikih z blažjo obliko bolezni, medtem ko so bile pri bolnikih z napredovalo stopnjo bolezni vrednosti TA pomembno znižane. Ena od možnih razlag bi lahko bila, da je povečana TA zaščitni mehanizem pred skrajšanjem DTL, ki se ob napredovanju bolezni z leti izčrpa. Rezultati raziskave so pokazali tudi na razlike v izmerjenih vrednostih TA glede na stopnjo ledvične okvare. Ta raziskava je tudi prvi prikaz morfoloških in funkcionalnih značilnosti srčno-žilnega sistema pri bolnikih s FB v Sloveniji. Prizadetost srčno-žilnega sistema pri naših bolnikih s FB se kaže z razširjenimi premeri arterij, zadebeljeno IMT, okrnjeno endotelijsko funkcijo ob odsotnosti aterosklerotičnih plakov, s hipertrofijo levega prekata in diastolično disfunkcijo ter s povišano vsebnostjo TNF-?, IL-6, hsCRP, VCAM-1 in znižano vsebnostjo E-selektina. Večina teh sprememb je bila izrazitejša pri moških bolnikih in pri bolnikih z bolj napredovalo stopnjo ledvične prizadetosti. FB praviloma bolj prizadene moške kot ženske in tudi pri naših preiskovancih smo pričakovano ugotavljali pri moških bolj izraženo obliko bolezni. Glede na dokazane obsežne morfološke in funkcijske spremembe arterij (zlasti oslabljeno delovanje endotelija) bi pri bolnikih s FB pričakovali visoko stopnjo aterosklerotičnih sprememb, pri naših bolnikih pa aterosklerotični plaki niso bili prisotni. Možno je, da gre pri FB za drugačen fenotip prizadetosti ožilja in tudi ateroskleroze. Ker je znano, da gre pri napredovali obliki bolezni za obsežne ireverzibilne fibrotične spremembe tudi na ožilju, smo si razlagali, da te spremembe v intimi in medii onemogočajo nalaganje holesterola in tvorbo plakov. Vendar pa bodo za potrditev te hipoteze potrebne še nadaljnje raziskave, saj so ta opažanja tudi klinično zelo pomembna. Ugotovili smo, da so pri bolnikih s FB prisotne nekatere spremembe, ki kažejo znake prezgodnjega staranja: znaki celičnega staranja (znižan DTL), fenotip arterijskega (razširjene arterije z zadebeljeno steno in endotelno disfunkcijo) in srčnega staranja (hipertrofija levega prekata in diastolična disfunkcija) in znaki aktivacije patofizioloških mehanizmov staranja (aktivacija vnetja in oksidativnega stresa). V raziskavi smo ugotovili nekatere nove značilnosti FB, ki bi lahko bile koristne pri patofiziologiji in oceni napredovanja FB.20212021-04-01 07:15:04Doktorsko delo/naloga125670sl