4g / 4g Genotype af PAI-1 gen er forbundet med reduceret risiko for slagtilfælde hos ældre

Plasminogenaktivatorinhibitor type 1 (PAI-1), som danner et kompleks med vævstype plasminogenaktivator (tPA), er en stærk hæmmer af fibrinolyse.1 Høj PAI–1-aktivitet har været forbundet med en øget risiko for koronarhændelser i populationer med angina pectoris2,3 og hos patienter med post-myokardieinfarkt (MI).4,5 PAI-1 er dog sandsynligvis ikke en uafhængig risikofaktor for koronar hjertesygdom i generelle (sunde) populationer.6-9

4G/5G-polymorfismen er en almindelig polymorfisme i promotorregionen af PAI-1-genet.10 både 4G-og 5G-allelerne har et bindingssted for en transkriptionsaktivator. 5G-allelen har imidlertid et yderligere bindingssted for en repressor, hvilket resulterer i lavere transkriptionshastigheder og mindre PAI-1-aktivitet.11-13 en sammenhæng mellem 4G / 5G polymorfisme og hjerte-kar-sygdom (CVD) ville yde støtte til en kausal rolle af PAI-1, da det genetisk bestemte niveau sandsynligvis ikke vil blive påvirket af den (inflammatoriske) sygdomsproces og kardiovaskulære risikofaktorer. En nylig metaanalyse af 9 undersøgelser viste en 20% øget risiko for MI for 4G/4G genotypen.14

sammenslutningerne af PAI-1 og 4G/5G polymorfisme med slagtilfælde fik lidt opmærksomhed sammenlignet med forholdet til koronar hjertesygdom. I undersøgelsen i det nordlige Sverige Monitoring Trends and Determinants in Cardiovascular Disease (MONICA) blev risikoen for første slagtilfælde forudsagt af TPA*PAI-1-komplekset, men ikke af PAI-1-aktivitet.15 epidemiologiske data antyder en beskyttende virkning af 4G-allelen mod cerebrovaskulære hændelser.16-21 i den nuværende befolkningsbaserede undersøgelse hos 637 hollandske ældre undersøgte vi de separate og kombinerede virkninger af PAI-1-aktivitet og 4G/5G polymorfisme på forekomsten af kardiovaskulære hændelser.

emner og metoder

studiepopulation

Arnhem Elderly Study er en befolkningsbaseret kohortestudie, der startede i 1991/1992. Vi inviterede en tilfældig prøve (stratificeret for alder og køn) fra 1793 uafhængigt levende mænd og kvinder i alderen 65 til 84 år i byen Arnhem, Holland. I alt 1012 forsøgspersoner blev enige om at blive undersøgt, og 685 blev enige om at have en fysisk undersøgelse og venepunktur. Undersøgelsesdesign og populationskarakteristika er blevet beskrevet detaljeret andetsteds.22

en enkelt nonfasting blodprøve blev opnået hos 641 forsøgspersoner. Data om både PAI-1-aktivitet og 4G/5G-polymorfismen manglede for 4 forsøgspersoner, hvilket efterlod 637 forsøgspersoner til den nuværende analyse. PAI – 1-aktivitet kunne ikke vurderes for 31 forsøgspersoner, og genotypebestemmelse mislykkedes for 8 forsøgspersoner. Befolkningen for den nuværende undersøgelse omfattede flere mænd end befolkningen, der ikke deltog eller kun havde en samtale (52% versus 44%; P=0,01) og var signifikant yngre (73,6 versus 76,1 år; P<0,001). Andre egenskaber, herunder livsstilsfaktorer og selvopfattet sundhed, var ikke signifikant forskellige mellem disse grupper. Alle fag gav skriftligt informeret samtykke, og undersøgelsen blev godkendt af det etiske udvalg ved universitetet.

dataindsamling

uddannede adspurgte indsamlede data om livsstil, nuværende og tidligere sundhed og medicin. Rygestatus blev kodet som nuværende, tidligere eller aldrig. Kropsmasseindeks (BMI) blev beregnet som vægt divideret med kvadratisk højde (kg/m2). CVD blev anset for at være til stede, hvis forsøgspersoner rapporterede en historie med hjertesygdom eller slagtilfælde. Forsøgspersoner blev anset for at være på hjerte-kar-medicin, hvis de havde brugt angiotensin-konverterende inhibitorer, Kurt-blokkere, trombolytiske midler, lipidreducerende midler og/eller salicylater i løbet af de 3 måneder før samtalen. Hypertension blev defineret som blodtryk på 160/95 mm Hg eller anvendelse af antihypertensiv medicin.

Laboratoriebestemmelser

venepunktur blev udført mellem 8 am og 5:30 pm med brug af citratopsamlingsrør, og tidspunktet for blodprøveudtagning blev registreret. Prøver blev opbevaret ved -80 liter C. Plasma-PAI-1-aktivitet blev bestemt med Kromoliseringssætet (Biopool). Variablen for PAI-1, der blev brugt i denne undersøgelse, er den del af den samlede PAI-1, der er tilbage efter dannelsen af TPA*PAI-1-komplekset. TPA-antigenet blev målt med Imulyse-kittet (Biopool). 4G / 5G genotypebestemmelse blev udført ifølge Margaglione et al, 23 med let modifikation. Kort sagt blev et muteret oligonukleotid syntetiseret, som indsatte et sted for bseli i produktet af amplifikation. Polymerasekædereaktionsprodukter blev fordøjet ved 55 liter C med BSELI-fermentaen (MBI Fermentas). HDL-og LDL-kolesterolniveauer blev målt direkte (henholdsvis Dimension HDL-metode og N-Geneøs LDL). Seruminsulin blev bestemt med en immunometrisk analyse (Immulit 2000 insulin). C-reaktivt protein (CRP) blev vurderet med en meget følsom immunosorbentassayprocedure.24

opfølgning

kommunale registre leverede data om dødelighed og migration indtil februar 2001. En person blev tabt for opfølgning på grund af udvandring. Data om sygelighed og årsagsspecifik dødelighed blev opnået fra praktiserende læger ved hjælp af en standardformular. I Holland udgør den praktiserende læge det centrale link til al specialiseret medicinsk behandling, og kliniske begivenheder vil sandsynligvis ikke gå glip af vores opfølgningsprocedure. Niogtredive forsøgspersoner gav ingen tilladelse til indsamling af opfølgningsdata. For en række emner kunne den praktiserende læge ikke spores (n=31), samarbejdede ikke (n=39) eller leverede ikke korrekte data (n=10). Opfølgningen på morbiditet og årsagsspecifik mortalitet var komplet for 518 forsøgspersoner (268 mænd og 250 kvinder; 81% af forsøgspersonerne med data om PAI-1 og/eller 4G/5G genotype). Karakteristika for forsøgspersoner, der blev fulgt, svarede til dem, der ikke blev fulgt, bortset fra et lavere serumkolesterolniveau (6, 0 versus 6, 3 mmol/L; P=0, 02).

kardiovaskulære hændelser og dødsårsager blev kodet af en læge (E. J. G.) på grundlag af oplysninger indhentet af den praktiserende læge i henhold til International Statistical Classification of Diseases, 10.Revision (ICD-10). Endepunkter omfattede dødelighed af alle årsager, kardiovaskulær dødelighed (ICD-koder I00 til I96), forekomst af MI (I21 til i22, dødelig og ikke-dødelig), forekomst af slagtilfælde (i60 til I69, dødelig og ikke-dødelig) og forekomst af forbigående iskæmisk angreb (TIA) (G45). I tilfælde af tilbagevendende hændelser blev kun den første begivenhed overvejet i analysen.

statistisk analyse

forskelle i emnekarakteristika blandt 4G/5G-genotyperne blev testet med ANOVA (kontinuerlige variabler) eller trip2-test (kategoriske variabler). Tilstedeværelsen af Hardy-Veinberg-ligevægt for 4G / 5G-polymorfisme blev undersøgt ved hjælp af en test af lus2. Spearman korrelationskoefficienter (rs) blev beregnet for sammenhængen mellem PAI-1 og andre kardiovaskulære risikofaktorer. Farehastighedsforhold (efterfølgende benævnt relative risici) i tertiler af PAI-1 og tPA blev opnået ved proportional risikoanalyse med den laveste tertil anvendt som reference. RRs blev justeret for alder og køn (model 1) og desuden for BMI, rygestatus (nuværende, tidligere, aldrig), historie med CVD, kardiovaskulær medicin, hypertension, total kolesterol, LDL-kolesterol og serum CRP (model 2). Analyser af PAI-1 og tPA blev yderligere justeret for tidspunktet for blodprøvetagning på grund af cirkadisk variation. SAS-systemet blev brugt til statistiske analyser. Signifikansniveauet blev sat til en 2-sidet sandsynlighedsværdi <0,05.

resultater

risikoen for kardiovaskulære hændelser og dødelighed af alle årsager i tertiler af PAI-1-aktivitet (<0, 9, 0, 9 til 3, 9 og >3, 9 IE/mL) er vist i tabel 2. En 3 gange øget risiko for slagtilfælde blev observeret i de midterste og højeste tertiler af PAI-1, som blev stærkere (RR >5) Efter justering for kardiovaskulære risikofaktorer (hovedsageligt BMI og serumlipider). Udelukkelse af 129 personer med en historie med CVD ændrede ikke relationerne (data ikke vist). Yderligere justering for tPA svækkede noget sammenhængen mellem PAI-1 og kardiovaskulær mortalitet (RR=2,0; 95% CI, 1,0 til 3,9 i mellemtertil og RR=2,5; 95% CI, 1,1 til 5,7 i højeste tertil) og samlet mortalitet (RR=1,1; 95% CI, 0,8 til 1,6 og RR=1,4; 95% CI, henholdsvis 0,9 til 2,1). PAI – 1-aktiviteten var positivt forbundet med forekomsten af MI og TIA, men tendensen på tværs af tertiler nåede ikke statistisk signifikans (tabel 2).

sammenhængen mellem 4G / 5G genotype og kardiovaskulære hændelser og mortalitet af alle årsager er vist i tabel 3. Efter justering for alder og køn blev risikoen for slagtilfælde, TIA og kardiovaskulær mortalitet reduceret med >50% hos personer med 4G/4G genotypen. Justering for kardiovaskulære risikofaktorer (model 2) ændrede ikke disse foreninger væsentligt. Begrænsning af analysen til iskæmisk slagtilfælde gav en stærkere nedsat risiko for 4G / 4G genotypen (RR=0,2; 95% CI, 0,04 til 1,0). 4G / 5G-polymorfismen forudsagde ikke signifikant hændelse MI og dødelighed af alle årsager (tabel 3).

Figur 1 viser en oversigt over epidemiologiske undersøgelser af 4G/5G polymorfisme og slagtilfælde. Figur 2 viser risiko for slagtilfælde i kategorier af plasma PAI-1, 4G/5G genotype, og disse faktorer kombineret. Den forventede 10-årige slagtilfælde-fri overlevelse blev kraftigt reduceret til 72,2% hos 5G-bærere med forhøjet PAI-1 (0,9 IE/mL) sammenlignet med 97,6% for 4G homosygoter med lav PAI-1 (<0,9 IE/mL). Proportional risikoanalyse justeret for alder, køn og tidspunkt for blodprøveudtagning viste lignende resultater.

Diskussion

i en generel befolkning af hollandske ældre fandt vi en stærkt reduceret risiko for slagtilfælde, TIA og kardiovaskulær dødelighed for 4G/4G genotypen af PAI-1 genet. I modsætning til dette fund var høj PAI-1-aktivitet i plasma forbundet med en øget risiko for cerebrovaskulære hændelser. Risikoen for slagtilfælde var særlig høj hos 5G-bærere med forhøjet plasma-PAI-1.

vores studiepopulation var ikke i hårdfør ligevægt for 4G/5G polymorfisme (4g/4g, 31%; 4g/5g, 46%; og 5g/5g, 24%). 5G / 5G genotypen synes overrepræsenteret i vores befolkning sammenlignet med en anden hollandsk undersøgelse hos >12 000 kvinder (fordeling på henholdsvis 31%, 51% og 18%).20 uligevægten i vores undersøgelse kan skyldes selektion relateret til genotype, muligvis på grund af udelukkelse af institutionaliserede ældre eller differentiel overlevelse. Imidlertid var 4G / 5G genotypefordelingen i vores undersøgelse ikke særlig afvigende fra andre hvide populationer. I Insulinresistensatherosclerosestudiet var 25 fordelingen i hvide 29% for 4g/4g, 47% for 4G/5G og 25% for 5G/5g, hvilket blev rapporteret at være i Hardy-Veinberg ligevægt. Hos 205 personer i alderen > 80 år var de tilsvarende fordelinger 30%, 47% og 23%.26 på grund af den potentielle karakter af vores analyser mener vi ikke, at fraværet af en Hardy-Veinberg-ligevægt for 4G/5G-polymorfismen har resulteret i en større forvrængning af vores fund.

vi rapporterer en beskyttende virkning af 4G-allelen mod slagtilfælde, hvilket er i overensstemmelse med tidligere epidemiologiske undersøgelser.16-21 en koreansk undersøgelse gav kontrasterende data, muligvis som et resultat af racemæssige forskelle.27 med hensyn til andre resultater observerede vi en beskeden risikoforhøjelse for hændelse MI hos 4g/4g-forsøgspersoner. Dette fund, selvom det ikke er statistisk signifikant, er i overensstemmelse med metaanalysen af Boekholdt et al., 14 der rapporterede et samlet oddsforhold på 1,2 (95% CI, 1,0 til 1,4). Vi fandt en stærkt reduceret risiko for kardiovaskulær dødelighed for 4g/4g, sandsynligvis som et resultat af cerebrovaskulære sygdomme, der udgjorde 43% af de dødelige tilfælde.

Plasma PAI-1 syntes ikke at være en meget stærk risikofaktor for MI i vores undersøgelse (RR-kur 1.5). Justering for den inflammatoriske markør CRP eller udelukkelse af udbredte CVD-tilfælde påvirkede ikke dette forhold. Vores data er i overensstemmelse med hjerte-kar-sundhedsundersøgelsen blandt ældre forsøgspersoner,6 hvor PAI-1 ikke var en stærk forudsigelse for koronarhændelser. Et forhold mellem PAI-1 og incident MI er hovedsageligt fundet hos patienter med koronarforstyrrelser,2-5 hvilket kan forklare den relativt svage tilknytning i en generel befolkning af ældre. Vi er blandt de første til at demonstrere, at forhøjet plasma PAI-1 (hovedsageligt uafhængig af 4G/5G) er en stærk risikoindikator for slagtilfælde i alderdommen. Den underliggende mekanisme for PAI-1-forhøjelse kan være af genetisk oprindelse, men den genetiske regulering af plasma PAI-1 er stort set ukendt. Alternativt kan PAI-1-forhøjelse være forårsaget af en underliggende mekanisme for insulinresistens og systemisk inflammation som en del af CVD-processen.1

vores data tyder på, at genotype-fænotypeforeningen for 4G/5G polymorfisme og PAI-1 er svag. Differentiel regulering eller funktion af PAI-1 i plasma og væv kan forklare de kontrasterende fund for 4G/5G polymorfisme og PAI-1-aktivitet, som vi fandt i forhold til slagtilfælde. Hos dyr er lokal cellulær produktion af PAI-1 og tPA og en bestemt rolle af dette proteasesystem i væv blevet påvist.28,29 lokaliserede inflammatoriske processer spiller en vigtig rolle i processen med aterosklerose og plakbrud. På baggrund af vores data foreslår vi, at der er lokale mekanismer i hjernevæv, der tegner sig for den beskyttende virkning af 4G/5G mod slagtilfælde. Vi antager, at på inflammatoriske steder er den formodede stigning i PAI-1 stærkere for 4G-allelen, og at dette hæmmer proteolyse. Dette kan for eksempel resultere i plakstabilisering og øget neutralisering af tPA, som potentielt er neurotoksisk.30

afslutningsvis antyder vores data en beskyttende rolle for 4G-allelen i udviklingen af slagtilfælde i alderdommen, mens PAI-1-aktivitet i plasma synes at være skadelig. Dette tilsyneladende paradoksale forhold skal bekræftes i store befolkningsbaserede undersøgelser, der fokuserer på både PAI-1-aktivitet og 4G/5G polymorfisme.

fodnoter