文摘
尽管感染的人数t . cruzi在上升,宿主遗传和免疫的组件在恰加斯病的发展是至关重要的发现。我们调查的频率编码结合珠蛋白基因多态性的慢性恰加斯病的患者。结果表明,虽然HP1-1基因型可能带来防止感染和慢性恰加斯病的发展由于Hp1-1-Hb复杂的快速代谢及其抗炎活性,的存在HP2-2基因型可能增加易感性的慢性病的疾病由于代谢缓慢Hp2-2-Hb复杂,较低的抗氧化活性,增加炎症反应,导致细胞损伤和心功能的恶化。最后,之间的相关性惠普基因型在不同年龄组和心脏表现表明惠普多态性可以影响这种传染性疾病的预后。这项研究显示了一些相关方面的结合珠蛋白基因的多态性及其影响t . cruzi感染。
1。介绍
美洲锥虫病是被世界卫生组织(世卫组织)的13个主要被忽视疾病在热带世界构成一个严重的社会和经济影响许多国家,特别是在拉丁美洲。在当今世界,这种疾病占16百万情况下,每年21000人死亡,2 - 3百万例慢性并发症,每年大约有300000新发感染,超过8000万人被感染的风险(1]。一些研究表明,结合珠蛋白多态性可能在免疫反应中发挥重要作用对各种传染病因为氧化作用和免疫调节特性的其他疾病。然而,根据人口研究下,之间的关联惠普基因型和疾病可以争议由于涉及大量的变量如民族和给定的同质性人群,个人研究的数量,不同的基因分型方法和相关疾病的病理生理的复杂性。
触珠蛋白(惠普)是一种急性期炎症过程中蛋白质主要由肝脏合成,其主要功能是去除游离血红蛋白(Hb)形成Hp-Hb复合物,消除,主要是由单核细胞/巨噬细胞。此外,结合珠蛋白还具有抗炎和抗氧化性能2]。结合珠蛋白的多态性是由两个组成的HP1和HP2共显性等位基因导致三大惠普基因型HP1-1,HP2-2,HP2-1对应蛋白质的结构和功能性质3]。惠普1:1表型与[高血浆浓度有关4和增加抗氧化能力5为血红蛋白[],亲和力4),清除Hp-Hb (CD163-mediated) [6关于惠普表型2 - 2)。惠普1:1表型也比惠普诱发大量抗炎白细胞介素2 - 2表型(7]。
只有两个研究迄今为止解决可能的联系惠普多态性和恰加斯病的发病机制。财务主管在第一项研究中,Calderoni等人认为,惠普不同临床表型可能与形式的美洲锥虫病。在惠普的频率比较表型患者与健康人之间他们发现Hp2-2表型更频繁的在患者的临床疾病的形式(对于每一个形式),这表明惠普2:2表现型个人接触t . cruzi可能有利于疾病病理学的发展8]。在第二项研究中,豪尔赫等人调查可能的联系惠普基因型和患者的心脏并发症的严重程度恰加斯病。他们的研究发现,虽然HP2等位基因似乎赋予发展中严重并发症的风险增加的心脏病,这些患者的基因型HP1-1不太可能患心脏病,这意味着什么惠普多态性可能影响恰加斯病的临床过程9]。
在委内瑞拉,病例的数量t . cruzi是稳步增长。最近的研究表明,基因和宿主的免疫组件是至关重要的元素在心脏的发展形式的疾病,遗传因素可以作为预测工具的发展和患者的病理严重程度恰加斯病。因此,由于免疫反应的结合珠蛋白的作用和先前的研究指向一个协会惠普基因型与恰加斯病的进展,我们调查了协会的结合珠蛋白基因多态性在委内瑞拉慢性恰加斯病的患者。
2。材料和方法
2.1。主题
我们的研究包括二百一十六名(216)无关的和种族混杂委内瑞拉北部地区的个人国家我们分为两组。Chagasic患者():个人血清反应阳性的t . cruzi紧随其后的是“Centro de Investigaciones何塞·弗朗西斯科Torrealba”在圣胡安de los小丘,Guarico状态,从1995年到1998年。感染的诊断是由补体结合试验,分子方法(PCR),而且,在某些情况下,间接血细胞凝集和动物接种诊断。恰加斯病的患者分类根据临床和心电图(ECG)特征(10)无症状的病人没有心脏症状(A组:,57%的男性,43%的女性;年龄范围:33-54年),arrhythmia-related患者症状(轻度心脏病或B组:,57%的男性,43%的女性;年龄范围:54 - 65年),和公开的充血性心力衰竭患者(严重的心脏病或C组:,72%的男性,28%的女性;年龄范围:65 - 86年)。值得注意的是,尽管女性(28%),男性的比例(72%)是小的严重疾病组,相比其他两组患者(分别为57%和43%,分别地。)这种差异并不是由于再生存或这种疾病特定性别的优势。
控制():健康受试者类似的种族背景无关,血清反应阴性的t . cruzi(分子和血清学方法)和其他传染性疾病(艾滋病、丙型肝炎、梅毒),测试控制(男性68%,女性32%;年龄范围:17-58年)。
那些同意参与这项研究被要求签署一份知情同意书,反过来,是提交给随后IVIC生物伦理学委员会批准之前的调查。
2.2。结合珠蛋白基因型分析
后基因组DNA提取血液样本Bunce[描述的过程11),结合珠蛋白基因分型是由allele-specific聚合酶链反应根据科赫et al。(12]。PCR进行20μ包含30 ng / L反应混合物μMgCl2 L DNA, 3.3毫米,0.4毫米三HCl,氯化钾2.5毫米,0.2毫米核苷酸,0.2μ每个引物(米Hp1等位基因:A和B底漆;Hp2等位基因:C和D), 0.1μ米的β球蛋白底漆和1.25单位的白金Taq DNA聚合酶(生命表达载体技术,圣保罗,巴西)。在95°C初始变性后2分钟,两步热循环过程包括变性在95°C 1分钟和退火和扩展69°C 2分钟(A和B)引物的存在或1分钟(在引物的存在C和D),重复35周期和紧随其后的是最后一个在72°C扩展了7分钟。使用的thermocycler GeneAmp PCR系统9700(应用生物系统公司)。对于基因型作业,PCR产品在1.5%琼脂糖凝胶分离。
2.3。统计分析
等位基因和基因型频率测定直接计数。通过卡方检验哈迪温伯格平衡计算。等位基因频率差异统计学意义的病人和控制估计Fisher精确检验用应急表。相对风险与相应的95%置信区间(95% CI)被计算为优势比(或)根据伍尔夫的公式13]。多个逻辑回归进行,以确定年龄和惠普基因型与疾病的预后有关。
3所示。结果
3.1。的频率惠普多态性在慢性恰加斯病的患者和健康人
分析允许我们建立的等位基因和基因型频率惠普多态性。调查结果显示存在的基因型分布在两个病人的哈迪温伯格平衡(;和健康的人;)。表1显示的频率惠普控制和chagasic患者的基因型。比较之间的基因型的频率组研究,大大增加的频率HP1-1在健康个体基因型与chagasic观察病人(18%和4%,分别地。= 0.20,95% CI: 0.068—-0.620,,)。没有区别的等位基因的分布频率控制和chagasic患者被发现。
3.2。的频率惠普多态性在健康个体和Chagasic心脏疾病患者(轻微和严重心脏病)
显著差异观察之间的基因型和等位基因频率的比较chagasic心脏疾病患者(B和C组)和健康人(表2)。的HP1-1健康健康个体的基因型是更高(18%和5%在症状,或者:0.22,95%置信区间CI: 0.064 - -0.7837,,)和HP2-2基因型明显高于chagasic症状患者(B + C组)(在健康症状的71%和44%;或:3.13,95%置信区间CI: 1.6436 - -5.9493,,)。此外,我们发现有一个更高的频率HP1在健康个体等位基因(37%和17%健康症状,或者:0.35,95%置信区间CI: 0.2038 - -0.5855,,)和更高的频率HP2等位基因在chagasic患者心脏异常(83%和63%症状在健康、或者:2.89,95%置信区间CI: 1.7078 - -4.9064,,)。
3.3。的频率惠普多态性在有症状和无症状Chagasic病人
的分布惠普不同群体的基因型频率恰加斯病的患者表现出更高的频率HP2-2有症状和无症状患者的基因型(71%和17%无症状,症状或者:12.37,95%置信区间CI: 4.1251 - -37.0845,,)。此外,有一个更高的频率HP2在症状性等位基因在有症状的患者(83%和57%无症状,或:3.82,95%置信区间CI: 1.9260 - -7.5904,,)和显著增加HP1等位基因在无症状的患者(43%无症状和17%的症状,或者:0.26,95%置信区间CI: 0.1317 - -0.5192,,)被发现(表3)。
3.4。年龄之间的相关性,惠普基因型和临床表现患者的慢性恰加斯病
患上慢性疾病的易感性相联系的任何临床形式,随着年龄的增长惠普基因型,我们观察到患者的基因型HP1-1不太可能患疾病时50岁以下的人与一个或两个HP2等位基因更有可能出现任何临床的疾病在年轻的年龄。然而,在老年人(大约70年)惠普基因型不影响临床的发展形式的疾病(图1)。
4所示。讨论
结合珠蛋白基因型的表型、生物化学和生物物理差异影响其抗氧化和immunomodulating功能属性。结果临床研究已经表明惠普基因多态性可以施加各种影响细菌,病毒,寄生虫感染,以及非传染性的疾病,影响严重程度和进展的病理14]。在慢性恰加斯病,临床研究的最重要的一个目标是确定为什么一些当别人保持无症状感染者发展成严重的表现。一个可能的理论是,控制免疫反应的调节几乎没有在慢性恰加斯心脏病患者15]。在目前的研究中我们观察到HP2-2基因型和HP2在病人和健康人等位基因成为主流,但频率的比较惠普基因型感染与健康人之间表现出显著差异。的HP1-1在健康个体基因型频率显著增高,这表明这个基因型能为防止感染t . cruzi。个人的HP1-1基因型产生更高浓度的惠普的蛋白质,这增加了血红蛋白的亲和力,因此可能防止铁摄入所需的锥虫的复制。在体外文化的证明,鲁兹锥体和锥虫属brucei增长需要增加血红素的化合物中血红蛋白的形式,血色素,或血红素。的基因组测序t . cruzi和t . brucei(TriTrypDBhttp://tritrypdb.org/tritrypdb/)证实的缺失基因酶参与血红素生物合成的基因组。因此,他们必须从宿主清除这个分子(16]。的快速代谢Hp1-1-Hb复合物可以防止血红素化合物的摄入量和,,最优增长所需的铁鲁兹锥体在宿主细胞。厕所和Lalonde [17)表明,细胞内铁损耗在主机可以防止感染t . cruzi而任何导致铁转移到细胞内的转移网站将推动的复制t . cruzi并可能因此增加的致病性寄生虫。
另一方面,HP2-2基因型有显著更高的频率chagasic轻微和严重心脏症状患者(B和C组,分别地。),这表明这个基因型能为心脏疾病易感性恰加斯病的特征。这个观点被证实在比较有症状和无症状恰加斯病感染的病人。
解释这个磁化率提升HP2-2基因型,我们考虑两个重要的方面:trypanosomatids要求铁至关重要的过程包括DNA复制和线粒体呼吸;血红素生物合成途径完全缺席t . cruzi,所以铁必须获得从主机(16];分子的结构和功能特征惠普2 - 2。的人HP2-2基因型产生低蛋白浓度(0.38到1.50 g / L),分子Hp2-2 [4]。这个分子大Hb的有效吸收能力较低。因此Hp2-2-Hb复合物代谢更慢和自由流通中的血红蛋白保持更长时间。此外,multimeric复杂Hp2-2-Hb捕获与高亲和力CD163巨噬细胞上的受体结合,,处理复杂,增加铁蛋白的诱导合成,因此铁主机的可用性(18,19]。最后,个体表型Hp2-2发展低保护活动对自由基促进炎症反应(Th1)。因此,的功能属性HP2等位基因,如流通中的结合珠蛋白的浓度较低,抗氧化活性下降,代谢缓慢Hp2-2-Hb复合物(有利于铁的可用性)和细胞因子促进Th1氧化剂微环境建立后,感染过程。这种持续的生产活性氧(ROS)最初降低了寄生虫有症状的病人中加载。然而,随着时间的推移,患病的病人产生加剧炎症反应(Th1)无法控制,从而导致细胞损伤和随后的心脏功能恶化。的过程中t . cruzi感染和疾病的发展,由于组织产生的活性氧可以破坏有毒分泌物引起的寄生虫,免疫细胞毒性反应,二次损伤的线粒体20.]。因此,低抗氧化能力与Hp2-2个体表型可以支持chagasic患者的心脏组织的病理生理损伤通过促进活性氧的形成,增加氧化应激,炎症细胞因子诱导Th1反应特征的表达。
结果抗氧化剂治疗患者可能受益HP2-2基因型和慢性恰加斯病的治疗与肾上腺素能阻滞剂批准用于治疗心力衰竭和左心室功能障碍。因此,在chagasic患者使用的抗氧化剂HP2-2基因型可能会改变他们的疾病的临床过程。
我们的结果是一致的在巴西进行的两项研究,第一个决定结合珠蛋白的频率在chagasic表型患者和健康人,呈现Hp2-2表型(抗氧化能力较低,增加了炎症反应)增加频率与健康人相比,患者(8]。第二项研究调查了触珠蛋白基因型之间可能存在的相关性,恰加斯病的严重性9]。虽然没有观察到显著差异的基因型分布频率之间的病人和控制,多个物流回归显示之间的相关性惠普基因型在不同年龄组和心脏表现(不确定的、温和的和严重的形式的锥虫病)。
相关性如下。(1)年轻患者HP1-1基因型是无症状的,随着年龄的增长而发展中轻度心脏病的概率大于发展中严重的心脏病。这正值相关性发现在我们的研究中,我们观察到的基因型HP1-1不太可能患该病在50岁之前。(2)患者的HP2-2基因型有较高的机会发展心脏症状早在他们的生活比其他患者的基因型。这也是非常相似的相关性发现在我们的研究中,我们观察到患者至少一个等位基因HP2(HP2-2,HP1-2)更有可能有临床的疾病在年轻的年龄。(3)患者的基因型HP2-1有更高的机会发展心脏表现在年轻的年龄比吗HP1-1。(4)然而,在我们之间的相关性分析惠普基因型在不同年龄组和心脏表现,我们观察到,在老年人中(大约70年)惠普基因型不影响临床病理学的发展。
在这项研究中,我们强调的一些更重要的方面结合珠蛋白基因的多态性及其影响t . cruzi感染。
5。结论
在我们的研究中获得的结果显示如下。(1)的HP1-1基因型可能授予保护造成的感染寄生虫鲁兹锥体和慢性恰加斯病的发展由于其抗炎活性和Hp1-1-Hb复合物的快速的新陈代谢。(2)的HP2-2基因型可能带来对慢性恰加斯病的发展由于惠普2-2-Hb复合物的代谢缓慢,较低的抗氧化活性,并增加炎症反应,导致细胞损伤和心脏功能受损。(3)之间的相关性惠普基因型在不同年龄组和心脏表现表明惠普多态性可以影响这种传染性疾病的预后。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者感谢参加这项研究的人员和博士霍华德Takiff批判阅读论文的。本研究支持FONACIT格兰特s1 - 2002000504。