Cardiorete 2011

SINDROMI CORONARICHE ACUTE E POLIMORFISMI GENETICI

Maria Serafino*, Francesco Infante **, Roberto Viceconti,
Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo Marianna Laurito, Paola Mascia,
Giovanni Gregorio
U.O. Utic-Cardiologia Ospedale S. Luca
* Area Coordinamento Medicina di base e G.M. Ambito SA 3 ASL Salerno
**Laboratorio di Analisi Cliniche Ospedale San Luca Vallo della Lucania

…ogni malattia - a parte forse il trauma- ha una componente genetica,
e la sua decodificazione costituisce una priorità della medicina moderna"
Francis Collins

La malattia coronarica è una condizione a genesi multifattoriale della cui insorgenza sono responsabili fattori genetici ed ambientali. Alcuni fattori genetici sono stati individuate e sono stati identificate le varianti associate alla malattia coronarica. Nel presente lavoro prenderemo in considerazione i polimorfismi gentici legati a:
- gene del Fattore V , del quale sono state identificate le varianti G1691A e H1299 R
- gene della Trombina (G20210A)
- gene del Fattore XIII ed il polimorfismo V34L assume un ruolo protettivo nei confronti della trombosi.
- gene del beta-fibrinogeno-455G-A
- gene del fattore MTHFR C677T e A1298C.
- gene dell'apoliproteina B
- gene dell'iniitore dell'attivatore del plasminogeno di tipo I (PAI-I)
- gene dell'HPA ( Human platelet alloantigens) - Leu33pro
- gene dell'APO E
- gene dell'ace I/D

Materiale e metodi.
Il campione è costituito da 189 pazienti (128 maschi - pari al 67,7% - e 61 femmine - pari al 32,3 % - ) di età 67 + 13 ricoverati nella U.O. di U.T.I.C. -cardiologia dell' Ospedale San Luca di Vallo della Lucania per Sindrome Coronarica Acuta (60 - pari al 31,7% - affetti da STEMI ; 70 - pari al 37,0 % - affetti da NSTEMI;
5 - pari al 2,6 % -affetti da IMA a sede misconosciuta; 7 - pari al 3,7 % - affetti da IMA periprocedurale; 47 - pari al 24,9% - affetti da Angine Instabile). Inali pazienti è stata eseguita indagine genetica per analizzare il polimorfismo relativo ai geni indicati nella Taella I.. I pazienti sono stati seguiti in follow-up per un periodo di 724,2 + 236,2 giorni ed è stata valutata la mortalità in tale periodo. Nel campione studiato è stata analizzata la frequenza dei polimorfismi nella intera popolazione ed in diverse condizioni cliniche (STEMI,NSTEMI, Angina Instabile)

Tabella 1: Varianti genetiche studiate

Risultati: La distribuzione dei polimorfismi nella intera popolazione di S.C.A. e nelle diverse condizioni cliniche è riportata nella Tabella II, III, IV, V..
La associazione dei diversi polimorfismi "negativi" è riassunta nelle Tabelle VI e VII.

Discussione:
- Polimorfismi del Fattore V: La prevalenza dei polimorfismi del Fattore V nel campione di Sindromi Coronariche Acute preso in esame va interpretato alla luce delle azioni associate alle mutazioni evidenziate. Il Fattore V attivato è un cofattore essenziale per l'attivazione della protrombina (fattore II) a trombina. Il suo effetto pro-coagulante è normalmente inibito dalla Proteina C attivata che ne conntrasta la attività e che funge quindi da anticoagulante. E' stata descritta una variante genetica del fattore V, la mutazione G1691A detta variante di Leiden caratterizzata da una minore sensibilità alla proteina C attiva, con conseguente una maggiore attività pro-coagulante del fattore V attivato che predispone alla trombosi. La variante G1691A,definita variante di Leiden , ed ha una frequenza genica dell' 1,4-4,2% in Europa ed una frequenza di portatori in eterozigosi in Italia pari al 2-3%, mentre l'omozigosità per tale mutazione ha un'incidenza di 1:5000. I soggetti eterozigoti hanno un rischio 8 volte superiore di sviluppare una trombosi venosa, mentre gli omozigoti hanno un rischio pari ad 80 volte.
Aumentata trombogenicità si ha anche in presenza polimorfismo (A4070G) del Fattore V.

- Polimorfismo del Gene della Trombina: La prevalenza dei polimorfismi del Fattore II nel campione di Sindromi Coronariche Acute preso in esame va interpretato alla luce delle azioni associate alle mutazioni evidenziate.La protrombina o fattore II della coagulazione ha un ruolo importante nella cascata coagulativa in quanto la sua attivazione in trombina porta alla trasformazione del fibrinogeno in fibrina e quindi alla formazione del coagulo.
La variante esaminata, caratterizzata dalla sostituzione di una G (guanina) con una A (adenina) in posizione 20210 (G20210A), si associa ad aumentato rischio trombotico..

Tabella I1: Distribuzione dei polimorfismi genetici implicati nel controllo
della trombosi. Prevalenza per condizione clinica

La frequenza genica della variante è bassa (1,0-1,5%) con una percentuale di eterozigoti del 2-3%. L'omozigosi è rara. Per gli eterozigoti c'è un rischio aumentato di 3 volte di sviluppare una trombosi venosa, di 5 volte per l'ictus ischemico, di 5 volte per infarto miocardico in donne giovani, di 1,5 volte per gli uomini, di 7 volte nei diabetici, di 10 volte per trombosi delle vene cerebrali e di 149 volte in donne che assumono contraccettivi orali.
- Polimorfismo del Gene del Fattore XIII :del Fattore XIII ed il polimorfismo V34L assume un ruolo protettivo nei confronti della trombosi. della Trombina:La prevalenza della mutazione omozigote è stata registrata in 3 soggetti 81,&%) con 0 % di mortalità rispetto al 10,3 % dei soggetti che non presentavano mutazioni (p=0,8).
Un polimorfismo all'interno del gene del fattore XIII, caratterizzato dalla sostituzione di una valina con una leucina in posizione 34 (V34L), assume il carattere di fattore di protezione contro la malattia cardiovascolare, trombosi venosa ed incidenti ischemici e nello stesso tempo come fattore di rischio per emorragia intracerebrale primaria. Il paradosso che un FXIII a più alta attività sia protettivo contro la trombosi e favorisca l'emorragia è parzialmente spiegato da una precoce ed inutile attivazione del FXIII-L34 che ne anticiperebbe il sequestro dal circolo abbassandone i livelli.

Tabella III: Distribuzione dei polimorfismi genetici implicati
nel controllo del metabolismo dello omocisteina.
Distriuzione per condizione clinica


Tabella IV: Distribuzione dei polimorfismi genetici implicati
nel controllo del metabolismo dei lipidi.
Distriuzione per condizione clinica



Tabella V: Distribuzione dei polimorfismi genetici implicati
nel controllo della ipertensione arteriosa.
Distriuzione per condizione clinica


Tabella VI Associazione di polimorfismi genetici nelle S.C.A.

Tabella VII Associazione di polimorfismi genetici per tipologia di S.C.A.

- Polimorfismo del Gene del Fibrinogeno: I livelli di fibrinogeno sono influenzati da fattori genetici ed ambientali come l'infiammazione e la risposta alla fase acuta. Alti valori di fibrinogeno sono associati prevalentemente a malattia cardiovascolare ma risultano un fattore di rischio anche per fenomeni di trombosi venosa. Diversi polimorfismi sono stati descritti influenzarne la concentrazione plasmatica, quello più studiato è il polimorfismo ""455G/A nella regione 5' del promotore, che è responsabile della variazione dei livelli di fibrinogeno del 5%.
- Polimorfismo del gene MTHFR C677T e A1298C. Negli ultimi anni si vanno accumulando sempre maggiori evidenze scientifiche su come livelli clinicamente aumentati di omocisteina rappresentino un nuovo fattore indipendente di rischio cardiovascolare che si può affiancare agli altri fattori di rischio tradizionali o che può potenziarne gli effetti deleteri sulla parete arteriosa.
L'omocisteina sembrerebbe indurre il danno vascolare interferendo con la produzione di acido nitrico da parte dell'endotelio, determinando iperplasia delle cellule muscolari lisce e aumentando la produzione di radicali liberi con conseguente danno ossidativo e perossidazione lipidica (così favorendo la formazione della placca aterosclerotica), nonché interferendo con la funzione piastrinica e incrementando la tendenza alla trombosi. L'iperomocisteinemia riveste, inoltre, importanti implicazioni nella riproduzione umana connesse al momento concezionale (aborti ripetuti), allo stato gravidico (patologie vasculodipendenti quali preeclampsia, difetto di crescita fetale, distacco di placenta) e alla menopausa.
La metilentetraidrofolatoreduttasi (MTHFR) è un enzima coinvolto nella trasformazione del 5-10 metilentetraidrofolato in 5 metiltetraidrofolato che serve come donatore di metili per la rimetilazione della omocisteina a metionina tramite l'intervento della vitamina B12.
Rare mutazioni ( trasmesse con modalità autosomica recessiva) possono causare la deficienza grave di MTHFR con attività enzimatica inferiore al 20% e comparsa di omocisteinemia ed omocistinuria e bassi livelli plasmatici di acido folico. La sintomatologia clinica è grave con ritardo dello sviluppo psico-motorio e massivi fenomeni trombotici.
Accanto alla deficienza grave di MTHFR è stato identificato un polimorfismo genetico comune, dovuto alla sostituzione di una C (citosina) in T (timina) al nucleotide 677 (C677T), che causa una sostituzione di una alanina in valina nella proteina finale ed una riduzione dell'attività enzimatica della MTHFR pari al 50% ,fino al 30% in condizioni di esposizione al calore (variante termolabile).Tale variante comporta livelli elevati nel sangue di omocisteina specie dopo carico orale di metionina. La frequenza genica in Europa della mutazione è del 3-3,7% che comporta una condizione di eterozigosi in circa il 42-46% della popolazione e di omozigosi pari al 12-13%. Recentemente, una seconda mutazione del gene MTHFR (A1298C) è stata associata ad una ridotta attività enzimatica (circa il 60% singolarmente; circa il 40% se presente in associazione alla mutazione C677T). Questa mutazione, in pazienti portatori della mutazione C677T, determina un'aumento dei livelli ematici di omocisteina.
Livelli aumentati di omocisteina nel sangue sono oggi considerati fattore di rischio per malattia vascolare, (trombosi arteriosa) forse attraverso un meccanismo mediato dai gruppi sulfidrilici sulla parete endoteliale dei vasi. Inoltre in condizioni di carenza alimentare di acido folico la variante termolabile della MTHFR porta a livelli molto bassi l'acido folico nel plasma ed è pertanto un fattore di rischio per i difetti del tubo neurale nelle donne in gravidanza. Condizioni di eterozigosi doppia, specie con la variante Leiden del fattore V comporta o della variante 20210 della protrombina, può aumentare il rischio relativo per il tromboembolismo venoso, già alto per la presenza dell'altra variante
- Polimorfismo del gene dell APOLIPOPROTEINA B R3500Q: L' Apolipoproteina B (Apo B) è un costituente fondamentale delle proteine a bassa e molto bassa densità coinvolte nel metabolismo del colesterolo. La mutazione R3500Q nel gene che codifica per la Apo B porta a ipercolesterolemia e conseguente rischio di patologie cardiovascolari.
Il fatto che nella popolazione di Sindromi Coronariche Acute non si sia evidenziata la comparsa del polimorfismo suindicata rappresenta un fattore protettivo, ilanciato tuttavia dalla comparsa di polimorfismi di geni legat ad altri fattori di rischio cardiovascolare.

- Polimorfismo dell gene dell'L'inibitore dell'attivatore del plasminogeno di tipo 1 (PAI-1) : L'inibitore dell'attivatore del plasminogeno di tipo 1 (PAI-1) rappresenta il principale inibitore del processo di attivazione del plasminogeno nel sangue. Esso contribuisce alla formazione del trombo e, conseguentemente, all'insorgenza e allo sviluppo di patologie cardiovascolari sia acute che croniche. I livelli plasmatici di PAI-1 sono regolati geneticamente ma, soprattutto, sono correlati ad una serie di fattori di rischio per l'aterosclerosi quali, ipertrigliceridemia, diabete, ed insulino-resistenza.
A livello della regione promotore del gene PAI-1 è presente un polimorfismo del tipo insezione/delezione di una G (4G/5G) in posizione ""675 dal sito di inizio del promoter. Numerosi studi hanno dimostrato che soggetti omozigoti 4G/4G hanno livelli plasmatici di PAI-1 più alti del 25% dei soggetti 5G/5G, con conseguente rischio di malattie coronariche, e nelle donne in gravidanza aumentato rischio di preeclampsia
- POLIMORFISMI DEL GENE DELL' HPA (HUMAN PLATELET ALLOANTIGENS) - LEU33PRO -. Lo analisi di tale polimorfismo consente di evidenziare le seguenti condizioni:
- 1b è associato ad una condizione di rischio per patologie cardiovascolari per aumentato rischio trombotico
- 1a è associato ad una condizione di protezione per patologie cardiovascolari
I risultati della ricerca evidenziano come spesso la comparsa di malattia cardiovascolare sia legata al bilanciamento tra fattori ostacolanti e fattori favorenti.
- Polimorfismo dell'APO E: .Il gene APOE, è situato sul cromosoma 19 e codifica per l' apolipoproteina E (APOE), una proteina plasmatica, coinvolta nel trasporto del colesterolo, che si lega alla proteina amiloide. Sono presenti tre isoforme (conformazioni strutturali diverse della stessa proteina) di ApoE: ApoE2, ApoE3 e ApoE4 che sono i prodotti di 3 forme alleliche diverse (E2, E3, E4). Le apolipoproteine svolgono un ruolo fondamentale nel catabolismo delle lipoproteine ricche di trigliceridi e colesterolo. L'APOE viene sintetizzata principalmente nel fegato ed ha la funzione di trasportatore lipidico. E' noto da tempo che elevati livelli di colesterolo costituiscono uno dei maggiori fattori di rischio per le malattie cardiovascolari. In particolare non solo il livello di colesterolo totale ma anche il livelli relativi di HDL, LDL e trigliceridi rivestono notevole importanza nella patogenesi delle malattie vascolari. L'APOE è stato uno dei primi marcatori genetici ad essere studiati come fattore di rischio per l'infarto del miocardio. Studi effettuati su una ampia popolazione di pazienti con infarto del miocardio e relativo gruppo di controllo hanno confermato dati già presenti in letteratura dove l'allele E4 dell'APOE (APOE4 era stato considerato un fattore di rischio genetico per le malattie cardiovascolari. I portatori dell'allele 4) presentano infatti livelli più elevati di colesterolo totale e LDL, e quindi hanno un rischio maggiore di patologie cardiovascolari. Tale fattore di rischio è presente soprattutto nelle persone anziane e quindi l'APOE può essere considerato un fattore genetico di rischio per l'infarto in età avanzata. Recenti studi clinici hanno anche dimostrato che l'allele E4 è più frequente nelle persone affette da malattia di Alzheimer rispetto a quelle sane. La presenza del genotipo APOE4, anche in eterozigosi, determinerebbe un aumento di circa 3 volte del rischio di sviluppare la malattia nelle forme ad esordio tardivo, familiari e sporadiche
- Polimorfismo del gene dell' ACE I/D:L'enzima Angiotensin I-Converting Enzyme (ACE) gioca un ruolo chiave nel mantenimento dell'omeostasi cardiovascolare, regolando sia la produzione del potente vaso costrittore angiotensina II a partire da Angiotensina I, sia inattivando ormoni vaso-dilatatori quali la bradichinina.
La concentrazione dell'enzima ACE a livello plasmatico e cellulare è regolato dal corrispondente gene ACE.che può presentare i seguenti polimorfismi:
o II (Inserzione in omozigosi)
o ID (eterozigosi per Inserzione/Delezione)
o DD (Delezione in omozigosi)
Molti studi hanno associato il genotipo DD con un incremento del rischio di patologie cardiovascolari, a causa di un conseguente aumento dei livelli plasmatici di ACE (doppi rispettoai soggetti con genotipo II). Tra le conseguenze del polimorfismo ACE ci sono l'ipertensione, l'arterosclerosi, la nefropatia diabetica, l'ipertrofia ventricolare e la poliabortività. Inoltre il genotipo DD è un fattore di rischio indipendente per l'infarto del miocardio, quindi è considerato il più pericoloso dei tre genotipi.
La ricerca ha evidenziato come sia particolarmente rilevante la prevalenza del polimorfismo DD e ID nella popolazione di Sindromi Coronaricghe Acute considerate.

Conclusioni:
I progressi compiuti nel campo della ricerca genetica hanno determinato il progressivo espandersi del numero dei test genetici di rischio cardiovascolare.
I risultati della presente ricerca evidenziano come la determinazione del profilo genetico in una condizione quale le Sindromi Coronariche Acute contribuisca ad una migliore definizione del profilo del riscio del paziente.
In particolare l'associazione di polimorfismi genetici "negativi" è accompagnata da un aumento della mortalità in acuto e nel periodo di follow-up.
Va sottolineato che è affidata alla capacità del medico la comprensione delle implicazioni dei test genetici e che solo la valutazione dei risultati nel contesto clinico complessivo consentirà di fornire al paziente le giuste informazioni.



BIBLIOGRAFIA

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Maria Serafino , Francesco Infante , Valentino Ducceschi, Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo Marianna Laurito, Giovanni Gregorio Frequenza dei polimorfismi del gene dell'Apoliproteina B (APO B) R3500Q N nelle Sindromi Coronariche Acute La Ricerca Cardiologica In Campania XIX Congresso di Cardiologia ANMCO Campania Napoli 15-16 Giugno 2011, 75

Maria Serafino , Francesco Infante , Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo Marianna Laurito, Giovanni Gregorio Frequenza dei polimorfismi del Gene dell'Inibitore dell'Attivatore del Plasminogeno di tipo 1 (pai-1) nelle Sindromi Coronariche Acute La Ricerca Cardiologica In Campania XIX Congresso di Cardiologia ANMCO Campania Napoli 15-16 Giugno 2011, 76

Maria Serafino , Francesco Infante , Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo, Marianna Laurito, Giovanni Gregorio Frequenza dei polimorfismi del Gene dell'HPA (Human Platelet Alloantigens) - LEU33PRO - nelle Sindromi Coronariche Acute La Ricerca Cardiologica In Campania XIX Congresso di Cardiologia ANMCO Campania Napoli 15-16 Giugno 2011,

Maria Serafino , Francesco Infante , Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo Marianna Laurito, Giovanni Gregorio… Frequenza dei polimorfismi del Genedell' Apo E nelle Sindromi Coronariche Acute La Ricerca Cardiologica In Campania XIX Congresso di Cardiologia ANMCO Campania Napoli 15-16 Giugno 2011, .78

Maria Serafino , Francesco Infante , Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo Marianna Laurito, Giovanni Gregorio. Frequenza dei polimorfismi del Genedell'ACE I/D nelle Sindromi Coronariche Acute La Ricerca Cardiologica In Campania XIX Congresso di Cardiologia ANMCO Campania Napoli 15-16 Giugno 2011, 80

Maria Serafino , Francesco Infante , Roberto Viceconti, Dimitris Christodoulakis, Paola Lombardo, Marianna Laurito, Giovanni Gregorio Distribuzione dei polimorfismi genetici nelle Sindromi Coronariche Acute La Ricerca Cardiologica In Campania XIX Congresso di Cardiologia ANMCO Campania Napoli 15-16 Giugno 2011, .82