NFE2L2 és KEAP1 gének polimorfizmusainak asztmára hajlamosító

Az NFE2L2 és KEAP1 gének az oxidatív stresszválaszban központi mediátor szerepet töltenek be. Promóter régióikban elhelyezkedő polimorfizmusaik asszociációját az akut tüdőkárosodás és a Parkinson-kór kialakulásával már korábban leírták [134, 135].

Munkánk során azt vizsgáltuk, hogy a gének egyes regulátor polimorfizmusai szerepet játszanak-e az asztmára való hajlam kialakulásában, és befolyásolják-e a levegő szennyezettsége és az asztma kialakulása közötti lehetséges interakciókat.

82

Minthogy az NFE2L2 és KEAP1 gének vizsgált SNP-inek eloszlása nem tért el az asztmás és kontroll csoportok között, nem tartjuk valószínűnek, hogy ezen SNP-k meghatározó szerepet töltenek be az asztmára való hajlam kialakulásában. Amikor azonban a különböző asztma endofenotípusok és az SNP-k közti asszociációkat tanulmányoztuk, azt találtuk, hogy az NFE2L2 gén regulátor régióiban elhelyezkedő rs2588882 és rs6721961 SNP-k variáns alléljait hordozó genotípusok ritkábbak az infekciós asztmások körében, ami ezen genotípusok infekciós-asztmával szembeni lehetséges védő hatására utal.

A genetikai variációk és a légszennyezettség interakciójának az asztma kialakulásában betöltött hatását vizsgálva azt találtuk, hogy az említett két polimorfizmus genotípus eloszlása szignifikánsan eltér az alacsony, illetve magas légszennyezettségű területeken élő asztmások között. Eredményeink arra engednek következtetni, hogy az NFE2L2 genotípusai, a légszennyezettség mértéke és az infekció-indukált asztma exacerbációk között komplex kölcsönhatások húzódnak meg.

Bár egyre bővül azon tanulmányok sora, melyek az rs6721961 promóter SNP (-617 G/T) és az NFE2L2 gén transzkripciós aktivitása közötti kapcsolatot kutatja, a polimorfizmus pontos, in vivo funkciója a mai napig tisztázatlan. A kérdéssel foglalkozó publikációk megismerése azonban közelebb vihet bennünket az eredményeink megértéséhez.

Marzec és kollégái tranziens transzfekciós esszékben kimutatták, hogy az rs6721961 gyakori allélját hordozó promóter konstrukciók nagyobb luciferáz aktivitást mutatnak az SNP, és egy közeli, a -651-es nukleotidpozícióban elhelyezkedő SNP (rs6706649) ritka allélját hordozó konstrukciókhoz képest [134]. Ez a megfigyelés arra utal, hogy az rs6721961 és rs6706649 SNP-k genotípusai befolyásolják az NFE2L2 expressziós szintjét.

Ismert, hogy az NFE2L2 az antioxidáns és II-es fázisú detoxifikáló enzimek génjeinek transzkripcióját a gének „upstream” szabályozó régióiban található ún.

antioxidant response element (ARE)-hez történő kapcsolódás útján szabályozza.

Érdekes módon, az NFE2L2 promóterének proximális régiója szintén hordoz két ARE-szerű elemet, ami a gén trankszripciójának önszabályozó mechanizmusát veti fel [136].

Habár egyes vizsgálatok szerint több ARE területre van szükség a maximális transzkripciós aktivitás eléréséhez [137], az NFE2L2 autoregulatorikus hatása

hozzájárulhat a fehérje folyamatos sejtmagi jelenlétéhez. Abból kiindulva, hogy az rs6721961 SNP a promóter régió említett ARE-szerű elemeinek egyikében helyezkedik el, Marzec és munkatársai megvizsgálták a polimorfizmus hatását az NFE2L2 fehérje és gén promóterét tartalmazó DNS terület között létrejövő kötés kialakulására [134]. Az előzetes elvárásoknak megfelelően azt találták, hogy az NFE2L2 kevésbé kötődik az olyan ARE-szerű szekvenciákhoz, melyek az rs6721961 SNP ritka allélját (T) hordozzák, és ezáltal kevésbé emeli meg a saját transzkripciós aktivitását.

Az eddigieket figyelembe véve azt feltételezhetnénk, hogy az rs6721961 ritka alléljának hordozása, az antioxidáns rendszer hatékonyságát csökkentve, megnöveli az asztmára való hajlamot. Továbbá, mivel az Nfe2l2-deficiens egerek sokkal fogékonyabbnak bizonyulnak a oxidatív stresszt követő bakteriális infekcióra [138], elképzelhető, hogy az rs6721961 ritka alléljának hordozásával összefüggő alacsonyabb NFE2L2 expressziós szint hozzájárul az infekció-indukált exacerbációk megjelenéséhez.

Az általunk vizsgált populációban azonban a várttal ellentétes eredményeket kaptunk, hiszen az infekció-indukált exacerbációk nem a ritka, hanem az SNP gyakori allélját hordozók körében fordult elő nagyobb mértékben. Elképzelhető, hogy az rs6721961 SNP ritka alléljának az infekciós exacerbációk kialakulásában feltételezett védő szerepét és az allél hordozásából eredő csökkent génexpressziót más, általunk nem vizsgált polimorfizmusok, vagy az antioxidáns védelmi rendszerben résztvevő egyéb gének (pl. KEAP1) kompenzálják.

Az a megfigyelésünk, miszerint az NFE2L2 némely SNP-jének variáns allélja nagyobb gyakorisággal van jelen azokban az asztmás gyermekekben, akik relatíve kevésbé szennyezett területen élnek, jól illeszkedik a Li és társai által 2003-ban leírt ún.

hierarchikus oxidatív stressz modellhez [139]. A modell szerint nagymértékű pro-oxidatív stimulus hatására a sejtekben olyan jelátviteli utak aktiválódnak, melyek gyulladásos mediátorok expressziójához vezetnek. Ha elfogadjuk, hogy a hosszú távon jelenlévő magas NO2 koncentráció egy adott területen a levegő relatív rossz minőségét jelzi, akkor elképzelhető, hogy a szennyező ágensek elnyújtott és nagymértékű expozíciója gyulladásos folyamatokat indít el, s ezáltal az egyénekben megfigyelhető, eltérő genetikai hajlam oka az ezen folyamatokban részt vevő gének polimorfizmusaiban, mintsem az NFE2L2-útvonalban keresendő.

84

Fontosnak tartom megjegyezni, hogy az ehhez hasonló ellentmondásos adatok igen gyakoriak a környezet-genetikai kutatások palettáján. Az egyik legjelentősebb ezek közül a CD14 polimorfizmusai és a bakteriális endotoxin szint közötti interakció szerepe az allergia és asztma kialakulásának kockázatában, melyet már részletesen bemutattam a bevezetőben.

Arra a kérdésre, hogy az rs2588882 SNP miként befolyásolhatja az asztmás folyamatokat, még kevesebb választ találunk a szakirodalomban. Az SNP 3’

(downstream) elhelyezkedése felveti a miRNS szabályozás lehetőségét, de erre egyelőre nem találtunk bizonyítékot.

5.3 A 11q13 és 14q22 genomterületek parciális genomszűrése során kapott