4g/4g genotyp av PAI-1-genen är associerad med minskad risk för Stroke hos äldre

Plasminogenaktivatorinhibitor typ 1 (PAI-1), som bildar ett komplex med vävnadstyp plasminogenaktivator (tPA), är en stark hämmare av fibrinolys.1 hög PAI–1-aktivitet har associerats med en ökad risk för koronarhändelser i populationer med angina pectoris2,3 och hos patienter efter hjärtinfarkt (MI).4,5 PAI – 1 är dock förmodligen inte en oberoende riskfaktor för kranskärlssjukdom i allmänhet (friska) populationer.6-9

4G / 5G-polymorfismen är en vanlig polymorfism i promotorområdet för PAI-1-genen.10 både 4G-och 5G-allelerna har en bindningsplats för en transkriptionsaktivator. 5G-allelen har emellertid ett ytterligare bindningsställe för en repressor, vilket resulterar i lägre transkriptionshastigheter och mindre PAI-1-aktivitet.11-13 en koppling mellan 4G / 5G polymorfism och hjärt-kärlsjukdom (CVD) skulle ge stöd för en kausal roll av PAI-1 eftersom den genetiskt bestämda nivån sannolikt inte kommer att påverkas av den (inflammatoriska) sjukdomsprocessen och kardiovaskulära riskfaktorer. En ny metaanalys av 9 studier visade en 20% ökad risk för MI för 4G/4G-genotypen.14

föreningarna av PAI-1 och 4G / 5G polymorfism med stroke fick liten uppmärksamhet jämfört med förhållandet med kranskärlssjukdom. I norra Sverige Monitoring Trends and Determinants in Cardiovascular Disease (MONICA)-studien förutspåddes risken för första stroke av TPA*PAI-1-komplexet men inte av PAI-1-aktivitet.15 epidemiologiska data tyder på en skyddande effekt av 4G-allelen mot cerebrovaskulära händelser.16-21 i den nuvarande befolkningsbaserade studien på 637 Nederländska äldre undersökte vi de separata och kombinerade effekterna av PAI-1-aktivitet och 4G/5G-polymorfismen på förekomst av kardiovaskulära händelser.

ämnen och metoder

studiepopulation

Arnhem äldre studie är en populationsbaserad kohortstudie som startade 1991/1992. Vi bjöd in ett slumpmässigt urval (stratifierat för ålder och kön) av 1793 självständigt levande män och kvinnor i åldern 65 till 84 år i staden Arnhem, Nederländerna. Totalt 1012 ämnen gick med på att intervjuas och 685 gick med på att ha en fysisk undersökning och venipunktur. Studiedesign och populationsegenskaper har beskrivits i detalj någon annanstans.22

ett enda icke-fastande blodprov erhölls hos 641 personer. Data om både PAI-1-aktivitet och 4G/5G-polymorfismen saknades för 4 försökspersoner, vilket lämnade 637 försökspersoner för den aktuella analysen. PAI-1-aktivitet kunde inte bedömas för 31 försökspersoner och genotypning misslyckades för 8 försökspersoner. Befolkningen för den aktuella studien inkluderade fler män än befolkningen som inte deltog eller bara hade en intervju (52% mot 44%; P=0,01) och var betydligt yngre (73,6 mot 76,1 år; P<0,001). Andra egenskaper, inklusive livsstilsfaktorer och självupplevd hälsa, skilde sig inte signifikant mellan dessa grupper. Alla ämnen gav skriftligt informerat samtycke, och studien godkändes av etiska utskottet vid Wageningen University.

datainsamling

utbildade intervjuare samlade in data om livsstil, nuvarande och tidigare hälsa och medicinering. Rökstatus kodades som nuvarande, tidigare eller aldrig. Kroppsmassindex (BMI) beräknades som vikt dividerat med kvadratisk höjd (kg/m2). CVD ansågs vara närvarande om försökspersoner rapporterade en historia av hjärtsjukdom eller stroke. Ämnen ansågs vara på kardiovaskulär medicinering om de hade använt angiotensinkonverterande enzymhämmare, bronkialblockerare, trombolytiska medel, lipidreducerande medel och/eller salicylater under 3 månader före intervjun. Hypertoni definierades som blodtryck 160/95 mm Hg eller blodtryckssänkande läkemedel.

Laboratoriebestämningar

venipunktur utfördes mellan 8 am och 5:30 pm med användning av citratuppsamlingsrör och tid för blodprovtagning registrerades. Proverna lagrades vid -80 C. PAI-1-aktiviteten i Plasma bestämdes med Kromoliseringssatsen (Biopool). Variabeln för PAI-1 som användes i denna studie är den del av total PAI-1 som återstår efter bildandet av TPA*PAI-1-komplexet. tPA-antigen mättes med Imulyse kit (Biopool). 4G / 5G-genotypningen utfördes enligt Margaglione et al, 23 med liten modifiering. Kortfattat syntetiserades en muterad oligonukleotid, vilken införde en plats för bseli-enzymet i produkten av amplifiering. Polymeraskedjereaktionsprodukter digererades vid 55 kcal C med bseli-enzymet (mbi-Fermentas). Serumets totala kolesterol bestämdes enzymatiskt (CHOD-PAP) och HDL-och LDL-kolesterolnivåerna mättes direkt (Dimension HDL-metod respektive N-Geneous LDL). Seruminsulin bestämdes med en immunometrisk analys (Immulite 2000 insulin). C-reaktivt protein (CRP) bedömdes med ett mycket känsligt enzymbundet immunosorbentanalysförfarande.24

uppföljning

kommunala register gav uppgifter om dödlighet och migration fram till februari 2001. En person förlorades för uppföljning på grund av utvandring. Data om sjuklighet och orsaksspecifik dödlighet erhölls från allmänläkare med hjälp av en standardform. I Nederländerna utgör allmänläkaren den centrala länken till all specialiserad medicinsk vård, och kliniska händelser är osannolikt att missa av vår uppföljningsprocedur. Trettionio ämnen gav inget tillstånd för insamling av uppföljningsdata. För ett antal ämnen kunde allmänläkaren inte spåras (n=31), samarbetade inte (n=39) eller tillhandahöll inte korrekta data (n=10). Uppföljningen av sjuklighet och orsaksspecifik dödlighet var fullständig för 518 patienter (268 män och 250 kvinnor; 81% av patienterna med data om PAI-1 och/eller 4G/5G genotyp). Egenskaper hos patienter som följdes liknade dem som inte följdes, förutom en lägre serumkolesterolnivå (6, 0 mot 6, 3 mmol/L; P=0, 02).

kardiovaskulära händelser och dödsorsaker kodades av en läkare (Ej.) på grundval av information som erhållits av allmänläkaren, enligt den internationella statistiska klassificeringen av sjukdomar, 10: e revisionen (ICD-10). Slutpunkter omfattade dödlighet av alla orsaker, kardiovaskulär dödlighet (ICD-koder I00 till I96), förekomst av MI (I21 till I22, dödlig och icke-dödlig), förekomst av stroke (i60 till I69, dödlig och icke-dödlig) och förekomst av transitorisk ischemisk attack (TIA) (G45). Vid återkommande händelser beaktades endast den första händelsen i analysen.

statistisk analys

skillnader i ämnesegenskaper bland 4G / 5G-genotyperna testades med ANOVA (kontinuerliga variabler) eller provningen av 2-testet (kategoriska variabler). Närvaron av Hardy-Weinberg-jämvikt för 4G / 5G-polymorfism undersöktes med hjälp av ett test av 2-testet. Spearman korrelationskoefficienter (rs) beräknades för associeringen av PAI-1 med andra kardiovaskulära riskfaktorer. Hazard rate ratio (senare kallad relativa risker) i tertiler av PAI-1 och tPA erhölls genom Cox proportionell riskanalys, med den lägsta tertilen som referens. RRs justerades för ålder och kön (modell 1) och dessutom för BMI, rökstatus (nuvarande, tidigare, aldrig), historia av CVD, kardiovaskulär medicinering, hypertoni, totalt kolesterol, LDL-kolesterol och serum CRP (modell 2). Analyser av PAI-1 och tPA justerades dessutom för tid för blodprovtagning på grund av cirkadisk variation. SAS-systemet användes för statistiska analyser. Signifikansnivån sattes till ett 2-sidigt sannolikhetsvärde < 0,05.

resultat

risken för kardiovaskulära händelser och mortalitet av alla orsaker i tertiler av PAI-1-aktivitet (<0, 9, 0, 9 till 3, 9 och >3, 9 IE/mL) visas i Tabell 2. En 3-faldig ökad risk för stroke observerades i mitten och högsta tertilerna av PAI-1, som blev starkare (RR >5) Efter justering för kardiovaskulära riskfaktorer (främst BMI och serumlipider). Uteslutning av 129 personer med en historia av CVD förändrade inte relationerna (data visas inte). Ytterligare justering för tPA dämpade något föreningen av PAI-1 med kardiovaskulär mortalitet (RR=2,0; 95% CI, 1,0 till 3,9 i mitten tertil och RR=2,5; 95% CI, 1,1 till 5,7 i högsta tertil) och total mortalitet (RR=1,1; 95% CI, 0,8 till 1,6 och RR=1,4; 95% CI, 0,9 till 2,1, respektive). PAI-1-aktivitet var positivt associerad med incidens av MI och TIA, men trenden över tertiler nådde inte statistisk signifikans (Tabell 2).

föreningen av 4G / 5G genotyp med kardiovaskulära händelser och mortalitet av alla orsaker presenteras i tabell 3. Efter justering för ålder och kön minskade risken för stroke, TIA och kardiovaskulär mortalitet med >50% hos patienter med 4G/4G-genotypen. Justering för kardiovaskulära riskfaktorer (modell 2) förändrade inte dessa föreningar väsentligt. Att begränsa analysen till ischemisk stroke gav en starkare minskad risk för 4G / 4G-genotypen (RR=0,2; 95% CI, 0,04 till 1,0). 4G / 5G-polymorfismen förutsåg inte signifikant incident MI och dödlighet av alla orsaker (tabell 3).

Figur 1 visar en översikt över epidemiologiska studier på 4G/5G polymorfism och stroke. Figur 2 presenterar risk för stroke i kategorier av plasma PAI-1, 4G / 5G genotyp, och dessa faktorer kombineras. Förutsagd 10-årig strokefri överlevnad reducerades kraftigt till 72, 2% hos 5G-bärare med förhöjd PAI-1 (0, 9 IE/ml IU/ml) jämfört med 97, 6% för 4G homozygoter med låg PAI-1 (<0, 9 IE / mL). Cox proportionell riskanalys justerad för ålder, kön och tid för blodprovtagning visade liknande resultat.

diskussion

i en allmän befolkning av nederländska äldre fann vi en starkt minskad risk för stroke, TIA och kardiovaskulär dödlighet för 4G/4G-genotypen av PAI-1-genen. Till skillnad från detta fynd var hög PAI-1-aktivitet i plasma associerad med en ökad risk för cerebrovaskulära händelser. Risken för stroke var särskilt hög hos 5G-bärare med förhöjd plasma PAI-1.

vår studiepopulation var inte i Hardy-Weinberg-jämvikt för 4G/5G-polymorfismen (4g/4g, 31%; 4g/5g, 46%; och 5g/5g, 24%). 5G / 5G-genotypen verkar överrepresenterad i vår befolkning jämfört med en annan holländsk studie hos >12 000 kvinnor (fördelning av 31%, 51% respektive 18%).20 obalansen i vår studie kan bero på urval relaterat till genotyp, möjligen på grund av uteslutning av institutionaliserad äldre eller differentiell överlevnad. Emellertid var 4G / 5G-genotypfördelningen i vår studie inte särskilt avvikande från andra vita populationer. I studien av insulinresistens ateroskleros var 25 fördelningen i vita 29% för 4G/4G, 47% för 4G/5G och 25% för 5G / 5g, vilket rapporterades vara i Hardy-Weinberg-jämvikt. Hos 205 patienter i åldern >80 år var motsvarande fördelningar 30%, 47% och 23%.26 på grund av den potentiella karaktären av våra analyser tror vi inte att frånvaron av en Hardy-Weinberg-jämvikt för 4G/5G-polymorfismen har resulterat i en stor snedvridning av våra resultat.

vi rapporterar en skyddande effekt av 4G-allelen mot stroke, vilket överensstämmer med tidigare epidemiologiska studier.16-21 en koreansk studie gav kontrasterande data, möjligen som ett resultat av rasskillnader.27 När det gäller andra resultat observerade vi en blygsam riskhöjning för incident MI hos 4G/4G-patienter. Detta resultat, även om det inte är statistiskt signifikant,överensstämmer med metaanalysen av Boekholdt et al, 14 som rapporterade ett totalt oddsförhållande på 1.2 (95% CI, 1.0 till 1.4). Vi fann en kraftigt minskad risk för kardiovaskulär dödlighet för 4G / 4G, troligen som ett resultat av cerebrovaskulära sjukdomar som utgjorde 43% av de dödliga fallen.

Plasma PAI-1 föreföll inte vara en mycket stark riskfaktor för MI i vår studie (rr 2,5). Justering för inflammatorisk markör CRP eller uteslutning av vanliga CVD-fall påverkade inte detta förhållande. Våra data överensstämmer med kardiovaskulär hälsostudie bland äldre personer,6 där PAI-1 inte var en stark prediktor för koronarhändelser. Ett samband mellan PAI – 1 och incident MI har huvudsakligen hittats hos patienter med kranskärlssjukdomar,2-5 vilket kan förklara den relativt svaga föreningen i en allmän population av äldre. Vi är bland de första som visar att förhöjd plasma PAI-1 (huvudsakligen oberoende av 4G/5G) är en stark riskindikator för stroke vid ålderdom. Den underliggande mekanismen för PAI-1-höjning kan vara av genetiskt ursprung, men den genetiska regleringen av plasma PAI-1 är till stor del okänd. Alternativt kan PAI-1-höjning orsakas av en underliggande mekanism för insulinresistens och systemisk inflammation, som en del av CVD-processen.1

våra data tyder på att genotyp-fenotypföreningen för 4G / 5G polymorfism och PAI-1 är svag. Differentiell reglering eller funktion av PAI-1 i plasma och vävnad kan förklara de kontrasterande resultaten för 4G/5G polymorfism och PAI-1-aktivitet som vi hittade i förhållande till stroke. Hos djur har lokal cellproduktion av PAI-1 och tPA och en bestämd roll för detta proteasystem i vävnader visats.28,29 lokaliserade inflammatoriska processer spelar en viktig roll i processen med ateroskleros och plackbrott. På grundval av våra data föreslår vi att det finns lokala mekanismer i hjärnvävnad som står för den skyddande effekten av 4G/5G mot stroke. Vi antar att vid inflammatoriska platser är den förmodade ökningen av PAI-1 starkare för 4G-allelen och att detta hämmar proteolys. Detta kan till exempel resultera i plackstabilisering och ökad neutralisering av tPA, vilket är potentiellt neurotoxiskt.30

Sammanfattningsvis tyder våra data på en skyddande roll för 4G-allelen i utvecklingen av stroke vid ålderdom, medan Pai-1-aktivitet i plasma verkar vara skadlig. Detta uppenbarligen paradoxala förhållande måste bekräftas i stora befolkningsbaserade studier som fokuserar på både PAI-1-aktivitet och 4G/5G-polymorfism.

fotnoter