Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Πολυπαραγοντικά νοσήματα Συγγενείς ανωμαλίες του ουροποιητικού συστήματος (πειραματική προσέγγιση)

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Πολυπαραγοντικά νοσήματα Συγγενείς ανωμαλίες του ουροποιητικού συστήματος (πειραματική προσέγγιση)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Πολυπαραγοντικά νοσήματα Συγγενείς ανωμαλίες του ουροποιητικού συστήματος (πειραματική προσέγγιση)

2 Πολυπαραγοντικά νοσήματα Παράγοντες κινδύνου πολλαπλά επίπεδα –κοινωνικό –κοινοτικό –προσωπικό –βιολογικό/γενετικό

3 «Ετερογένεια» σύνθετων ασθενειών σύνθετος φαινότυπος Πολυγονιδιακό νόσημα με γενετική ετερογένεια Περιβαλλοντικοί παράγοντες Πρόσληψη αλάτων Ψυχοκοινωνική πίεση (stress) Διατροφή Άλλοι παράγοντες Γονίδιο - Επίσταση Γονίδιο - Γονίδιο +

4 Χαρακτηριστικά σποραδικά οικογενή (μη μεντελική κληρονομικότητα) περιβαλλοντικοί παράγοντες μείωση/αύξηση κινδύνου μεγαλύτερη συχνότητα σε ένα φύλο (μη φυλογενετικό) –συγγενείς 1 ου βαθμού ατόμων που νοσούν και ανήκουν στο σπάνια επηρεαζόμενο φύλο έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να νοσήσουν εμφάνιση κατά εθνικότητα

5 GENETIC ENVIRONMENTAL Duchenne muscular dystrophy Haemophilia Osteogenesis imperfecta Club foot Pyloric stenosis Peptic ulcer Diabetes Tuberculosis Phenylketonuria Galactosaemia Spina bifida Ischaemic heart disease Ankylosing spondylitis Scurvy Σπάνια Γενετικά απλά Μονοπαραγοντικά Υψηλός βαθμός επανεμφάνισης Κοινά Γενετικά περίπλοκα Πολυπαραγοντικά Χαμηλός βαθμός επανεμφάνισης

6 Πολυπαραγοντικά νοσήματα Ανίχνευση – συσχέτιση μεταλλάξεων –άμεσο έλεγχο –στατιστική ανάλυση –TDT –επιδημιολογία –περιβαλλοντικοί παράγοντες

7 Γενετική πολυπαραγοντικών νοσημάτων Υψηλή πολυπλοκότητα Αιτιολογία νόσου Έλλειψη δυναμικού Δυσκολίες στη μελέτη Ανάλυση σύνδεσης στον άνθρωπο Ανάλυση οικογενειών και/ή ζευγών αδελφών: ● Δυνατότητα μεγάλου αριθμού ασθενών (?) ● Μέτρια ανάλυση Πολλαπλά γονίδια: Αλληλεπίδραση, Επίσταση Πολυγονιδιακό: ήπια επίδραση σε μεμονωμένα γονίδια Ατελής διεισδυτικότητα Ηλικία εμφάνισης Περιβαλλοντικοί παράγοντες Γενετική ετερογένεια

8 Πιθανές λύσεις Μελέτες συσχέτισης μεγάλης κλίμακας TDTs TDT μεταξύ αδελφών Μελέτες συσχέτισης σε ποσοτικά χαρακτηριστικά Στατιστική ανάλυση υψηλού βαθμού Μοντέλα σε πειραματόζωα Ελεγχόμενο γενετικό υπόβαθρο Ελεγχόμενο περιβάλλον Ελεγχόμενα δεδομένα Μεγάλος αριθμός απογόνων Μειωμένη ετερογένεια Εύρεση υποψήφιων περιοχών Ελάττωση πολυπλοκότηταςΜελέτες συσχέτισης Καθορισμός γενετικών τόπων για ανάλυση γονοτύπου υψηλής πυκνότητας Συγκριτικοί «χάρτες»

9 Συγκριτική Βιολογία Άνθρωπος Ποντίκι Αρουραίος Γονίδια, φυσιολογία και φαρμακολογία σχετικά με την ασθένεια στον άνθρωπο Γονίδια και γονιδιακός χειρισμός: σχετικά με την ασθένεια στον άνθρωπο

10 Προσέγγιση πολυπαραγοντικών νοσημάτων Επηρεάζονται συνήθως μονοπάτια αντιδράσεων βιοσύνθεση νουκλεοτιδίων μεταφορά, εισαγωγή, κράτηση ουσιών μεθυλίωση

11 Γονιδίωμα 2,500,000,000 νουκλεοτιδικές βάσεις 30,000 γονίδια 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων χιλιάδες – εκατομμύρια αντίγραφα τμημάτων DNA

12 Γενετική ποικιλότητα SNPs (single nucleotide polymorphisms) CNVs (copy number variations) = 3xSNPs

13 Copy Number Variations (CNVs) 12% ανθρώπινου γονιδιώματος (≈2000 CNVs έως σήμερα) 10% γονιδίων μέγεθος: δεκάδες - εκατομμύρια βάσεις καμία εμφανής επίπτωση

14

15 Συγγενείς ανωμαλίες του ουροποιητικού (CAKUT) Ανάλυση μεταλλάξεων

16 CAKUT Ανώτερου ουροποιητικού Κατώτερου ουροποιητικού Νεφρική αγενεσία Νεφρική υποπλασία Νεφρική δυσπλασία Πεταλοειδής νεφρός Διπλασιασμός πυελοκαλυκικού συστήματος Απόφραξη πυελοουρητηρικής ή κυστεοουρητηρικής συμβολής Διπλασιασμός ουρητήρα Πρωτοπαθής κυστεοουρητηρική παλινδρόμηση Βαλβίδες οπίσθιας ουρήθρας Woolf AS. Kidney International. 2000;58:500–512

17 CAKUT (Congenital Anomalies of Kidney and Urinary tract) 0,5% όλων των κυήσεων Η πλέον συχνή αιτία τελικού σταδίου χρόνιας νεφρικής νόσου στην παιδική ηλικία ≈ 30-40% των παιδιών με χρόνια νεφρική νόσο ή τελικού σταδίου νεφρική νόσο εμφανίζει συγγενείς ανωμαλίες του ουροποιητικού Song R. Pediatr Nephrol 2011;26: Pope JC 4th. J Am Soc Nephrol. 1999;10:

18 CAKUT Ανώτερου ουροποιητικού Κατώτερου ουροποιητικού Νεφρική αγενεσία Νεφρική υποπλασία Νεφρική δυσπλασία Πεταλοειδής νεφρός Διπλασιασμός πυελοκαλυκικού συστήματος Απόφραξη πυελοουρητηρικής ή κυστεοουρητηρικής συμβολής Διπλασιασμός ουρητήρα Πρωτοπαθής κυστεοουρητηρική παλινδρόμηση Βαλβίδες οπίσθιας ουρήθρας Woolf AS. Kidney International. 2000;58:500–512

19 Κυστεοουρητηρική παλινδρόμηση (ΚΟΠ)

20 ΚΟΠ ο ουρητήρας διατιτραίνει υψηλά το τοίχωμα της κύστης και εκβάλλει χαμηλά στο κυστικό τρίγωνο

21 Πρωτοπαθής ΚΟΠ Πορεία ουρητήρα ενδοτοιχωματικά και υποβλεννογόνια (στον εξωστήρα μυ της κύστης) Παθητική συμπίεση ενδοτοιχωματικού ουρητήρα στην πλήρωση της κύστης Παρεμπόδιση ΚΟΠ

22 Πρωτοπαθής ΚΟΠ Φυσιολογική Πορεία Ουρητήρα Κυστεοουρητηρική παλινδρόμηση

23 KΟΠ με συνοδό νεφρική υποπλασία/δυσπλασία (ΝΥΔ)

24 Πρόνεφρος Μεσόνεφρος Μετάνεφρος Ουρητηρική καταβολήΜετανεφρικό μεσέγχυμα Μεσονεφρικός αγωγός Δομές νεφρών Perantoni AO. Semin Cell Dev Biol. 2003;14:201-8

25 Νεφρογένεση Vainio S. Nat RevGenet 2002;3:

26 Επαγωγή ουρητηρικής καταβολής Schedl A. Nat Rev Genet. 2007;8:

27 ROBO2 roundabout, axon guidance receptor, homolog 2 (Drosophila) 3p12.3 Εξόνια: 26 Μήκος μεταγράφου: 8,946 bps Μήκος πρωτεΐνης: 1,378 aa Kb

28 ROBO2 roundabout, axon guidance receptor, homolog 2 (Drosophila) Yue Υ. Genomics 2006;88:

29 Μελέτες για το γονίδιο ROBO2 Πειραματόζωα (μύες) Robo2-/- : υπεράριθμες ΟΚ  πολλαπλούς νεφρούς/ουρητήρες Robo2+/-: διατεταμένους ουρητήρες, εισχωρούν περισσότερο πλευρικά στην ουροδόχο κύστη (Grieshammer U. Developmental Cell 2004;6:709–717) Στον άνθρωπο συνδρομική ΚΟΠ: de novo μετάθεση (1 ασθενής) μη-συνδρομική ΚΟΠ: δύο παρανοηματικές μεταλλάξεις (124 οικογένειες) (Lu W. Am J Hum Genet. 2007;80: ) μη-συνδρομική ΚΟΠ, ΚΟΠ/CAKUT, ΚΟΠ/ΝΠ: 24 νουκλεοτιδικές αλλαγές, 6 κωδική περιοχή (4 παρανοηματικές, 2 συνώνυμες) (95 ασθενείς) (Bertoli-Avella AM. J Am Soc Nephrol. 2008;19: ) μη-συνδρομική ΚΟΠ, ΚΟΠ/CAKUT: 6 νουκλεοτιδικές αλλαγές που δεν θεωρείται ότι σχετίζονται με την εμφάνιση της ΚΟΠ (54 ασθενείς) (Zu S. Pediatr Nephrol. 2009;24: ) ανάλυση σύνδεσης από τρεις ερευνητικές ομάδες δεν επιβεβαιώθηκε σημαντική συσχέτιση του γονιδίου με ΚΟΠ (Sanna-Cherchi 2005;16:1781–1787, van Eerde 2007;22(8): , Cordell 2010;21(1):113-23)

30 Παράγοντες που επηρεάζουν την έκφραση των γονιδίων Τροποποιήσεις του DNA κληρονομούμενες ή μη δεν αλλάζουν τη νουκλεοτιδική αλληλουχία ελέγχουν τη δομή της χρωματίνης και την έκφραση των γονιδίων Μεθυλίωση (CpG νησίδες) miRNAsΜεταθετά στοιχεία

31 Μεθυλίωση (CpG νησίδες)

32 miRNAs

33 Μεταθετά στοιχεία Goodier JL. Cell. 2008;135:23-35

34 Σκοπός Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο έλεγχος του γονιδίου ROBO2 για: νουκλεοτιδικές αλλαγές στο γονίδιο σε παιδιά με ΚΟΠ και ΚΟΠ-ΝΥΔ παράγοντες που επηρεάζουν επιγενετικά την έκφραση του γονιδίου μεθυλίωση (CpG νησίδες), miRNAs, μεταθετά στοιχεία

35 Ιδιαιτερότητες μελέτης το γονίδιο ROBO2 για πρώτη φορά εκτιμήθηκε σε ικανό αριθμό παιδιών που εμφάνιζαν εκτός από ΚΟΠ, ΚΟΠ και ΝΥΔ, και μελετήθηκε ως ξεχωριστή ομάδα τα παιδιά της ομάδα ελέγχου βεβαιωμένα δεν εμφάνιζαν CAKUT (φυσιολογικός απεικονιστικός έλεγχος ουροποιητικού) έγινε για πρώτη φορά σύνθετη βιοπληροφορική ανάλυση: α) CpG νησίδες β) miRNAs γ) μεταθετά στοιχεία

36 Υλικό 103 ασθενείς (56 αγόρια, 47 κορίτσια) (Μ.Ο=1,5±2,3) σποραδική ΚΟΠ (n=55) ΚΟΠ με συνοδό ΝΥΔ (n=38) οικογενή ΚΟΠ (n=10, 5 οικογένειες) 200 μάρτυρες (68 αγόρια, 132 κορίτσια) παρόμοιας ηλικίας με τους ασθενείς (Μ.Ο=4,7±4,1)

37 Διάγνωση KOΠ και ΚΟΠ/ΝΥΔ 99mTc-DMSA μικρότερο μέγεθος νεφρού φυσ. ή διάχυτη ελάττωση της πρόσληψης ραδιοφαρμάκου ομαλό περίγραμμα σχετική συμμετοχή ≤ 35% (σοβαρότερη ΝΥΔ) ΚΟΠ: ανιούσα κυστεοουρηθρογραφία Διάγνωση ΝΥΔ: U/S και DMSA U/S μικρότερο μέγεθος νεφρού με ομαλό περίγραμμα φυσιολογική ή αυξημένη ηχογένεια φυσιολογική ή διαταραχή φλοιομυελικής διαφοροποίησης

38 Πειραματική πορεία περιφερικό αίμα DNA Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP) ή Multiple Restriction Fragment-SSCP ανάλυση αλληλουχίας DNA

39 Αποτελέσματα ΙντρόνιοΝουκλεοτιδική αλλαγή rsΕπίδραση στο μάτισμα 1IVS1-53G>Ars Καμία 5IVS5-31A>Grs Πιθανότατα επηρεάζει τη θέση ματίσματος

40 IVS1-53 Δ1 Δ2 IVS1-53 [G>A] (rs ) Συχνότητα στον ευρωπαϊκό πληθυσμό [GA][GG]

41 IVS1-35 Συχνότητες γονοτύπων και αλληλομόρφων Συνολικ άασθενε ίς (n=103) ΚΟΠ (n=65) ΚΟΠ-ΝΥΔ (n=38) Άρρενε ς ασθενε ίς (n=56) Άρρενε ς ΚΟΠ (n=31) Άρρενες ΚΟΠ-ΝΥΔ (n=25) Θήλεις ασθενεί ς (n=47) Θήλεις ΚΟΠ (n=34) Θήλεις ΚΟΠ- ΝΥΔ (n=13) Αλλήλια n (%) G179 (87) 117 (90) 62 (82)94 (84)55 (89)39 (78)85 (90) 62 (91) 23 (88) A27 (13)* 13 (10)* 14 (18)18 (16)7 (11)11 (22)9 (10)*6 (9)*3 (12) Γονότυπ οι n (%) GG76 (74)52 (80)24 (63)38 (68)24 (77)14 (56)38 (81) 28 (82) 10 (77) GA/AA27 (26) 13 (20)* 14 (37)18 (32)7 (23)11 (44)9 (19)*6 (18)*3 (23) *p<0.05 : Σε σύγκριση με τις αντίστοιχες ομάδες των μαρτύρων Μάρτυρες (n=200) Άρρενες μάρτυρες (n=68) Θήλεις μάρτυρες (n=132) 322 (80) 114 (84)208 (79) 78 (20) 22 (16)56 (21) 129 (64) 49 (72)80 (61) 71 (36) 19 (28) 52 (39)

42 IVS5-31 Δ1 Δ2 [AG][AΑ] IVS5-31 [A>G] (rs ) Συχνότητα

43 IVS5-31 Βρέθηκε σε έναν ασθενή με μεμονωμένη ΚΟΠ. Δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί στατιστική ανάλυση. In silico ανάλυση Προγονικό αλληλόμορφο Α Αλληλόμορφο G SplicePortESEfinder SRp40SC35

44 CpG νησίδες (EMBOSS CpGPlot)

45 miRNAs (miRBase) Ώριμα miRNAs ΕξόνιοΌνομα miRNAΑριθμός πρόσβασης ΑρχήΤέλοςΑλυσίδ α Βαθμολογί α e-value 2hsa-miR-5095MIMAT ,075 3hsa-miR-1273aMIMAT ,051 12hsa-miR p MIMAT ,075 Ανώριμα miRNAs ΕξόνιοΌνομα miRNAΑριθμός πρόσβασης ΑρχήΤέλοςΑλυσίδ α Βαθμολογί α e-value 2hsa-mir-5095MI e-04 2hsa-mir MI ,007 2hsa-mir MI ,007 2hsa-mir-5095MI ,016 3hsa-mir MI e-09 3hsa-mir-1273aMI e-08 3hsa-mir-1273cMI e-07 3hsa-mir-3908MI e-07 3hsa-mir-566MI e-07 3hsa-mir-1303MI e-05 3hsa-mir-1273eMI e-05 3hsa-mir-1273gMI e-04 3hsa-mir-3908MI ,016 3hsa-mir-1273dMI ,023 3hsa-mir-297MI ,041 3hsa-mir-1277MI ,05 3hsa-mir-1273fMI ,05 3hsa-mir-4512MI ,073 Ανώριμα miRNAs (συνέχεια) ΕξόνιοΌνομα miRNAΑριθμός πρόσβασης ΑρχήΤέλοςΑλυσίδαΒαθμολογί α e-value 7hsa-mir-586MI ,019 9hsa-mir-548f-4MI ,061 9hsa-mir-3673MI ,089 12hsa-mir-558MI ,028 14hsa-mir-1252MI ,089 17hsa-mir-574MI ,05 17hsa-mir-574MI ,05 20hsa-mir-3960MI ,002 20hsa-mir-3960MI ,006 20hsa-mir-3960MI ,007 20hsa-mir-3960MI ,034 20hsa-mir-3960MI ,034 22hsa-mir-297MI ,002 23hsa-mir MI ,089

46 Μεταθετά στοιχεία (UCSC, RepeatMasker) ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΤΑΘΕΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Μεταθετά στοιχεία Αριθμός μεταθετών στοιχείων Ποσοστό αλληλουχίας SINEs2298% ALUs123 MIRs104 Τεμαχισμένα στοιχεία SINEs από ενθέσεις ή ελλείμματα 2 LINEs1408,45% LINE162 LINE268 L3/CR17 Τεμαχισμένα στοιχεία LINEs από ενθέσεις ή ελλείμματα 3 LTR στοιχεία 694,9% ERVL2 ERVL-MaLRs41 ERV_classΙ23 ERV_classΙΙ0 Τεμαχισμένα στοιχεία LTR από ενθέσεις ή ελλείμματα 3 Σύνολο876 21,35% (25,9% + DNA τρανσποζόνια)

47 Συμπεράσματα IVS1-53 Δε βρέθηκε να είναι υπεύθυνος για την παθογένεια στους ασθενείς της μελέτης. Στατιστικά σημαντική διαφορά υπέρ των μαρτύρων. IVS5-31 Βρέθηκε μόνο σε έναν ασθενή. Νέος πολυμορφισμός, δεν έχει βρεθεί ξανά σε ασθενείς με ΚΟΠ ή ΚΟΠ/ΝΥΔ. Πιθανότατα επηρεάζει το μάτισμα του mRNA. Χρειάζεται μελέτη σε μεγαλύτερο αριθμό ασθενών για ασφαλή συμπεράσματα

48 Συμπεράσματα Μεθυλίωση: περιέχει οκτώ νησίδες CpG (αποσιώπηση ή εκτόπιση μεταγραφικών παραγόντων) miRNAs: ομολογία με 3 ώριμα και 25 ανώριμα (αποσιώπηση γονιδίου ή καταστολή πρωτεϊνοσύνθεσης) Μεταθετά στοιχεία: 21,35% της αλληλουχίας ρετρομεταθετά στοιχεία (μείωση ή διακοπή έκφρασης, εναλλακτικό μάτισμα ή μεταβολή έκφρασης λόγω μεθυλίωσης των μεταθετών στοιχείων) Η έκφραση του γονιδίου ROBO2 είναι πιθανόν να επηρεάζεται από:

49 Συμπεράσματα Συνολικά Η έκφραση του γονιδίου ROBO2 πιθανόν να επηρεάζεται επιγενετικά από παράγοντες όπως μεθυλίωση, miRNAs, μεταθετά στοιχεία. Το γονίδιο ROBO2 δε βρέθηκε να είναι υπεύθυνο για την παθογένεια στον συγκεκριμένο πληθυσμό μελέτης. Ενισχύθηκαν οι ενδείξεις για ετερογένεια και πολυπαραγοντικότητα της ΚΟΠ και ΝΥΔ. Η προσέγγιση των συγγενών ανωμαλιών του ουροποιητικού εκτός από την κλασική γενετική θα πρέπει να συμπληρωθεί και με έρευνα σε πιο ολοκληρωμένα μοντέλα (κυτταρικές σειρές, υλικό από νεφρικό ιστό)

50 Εναλλακτικές τεχνικές για CAKUT Snp Arrays CGH arrays Sequencing (gene, exome, whole genome)


Κατέβασμα ppt "Πολυπαραγοντικά νοσήματα Συγγενείς ανωμαλίες του ουροποιητικού συστήματος (πειραματική προσέγγιση)"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google