Genetics in Peripheral Artery Disease

Besides traditional risk factor, it has been proved that genetics and gene–environment interaction have a possible independent role in the development and progression of peripheral arterial disease (PAD). Knowledge about such genetic factors will increases our understanding about pathophysiologic mechanisms of PAD and could facilitate the therapeutic approaches. Human genetics has gone through an advanced improvement and it increases our chance to acquire better diagnostic and therapeutic approaches. In this chapter, we try to provide an update on the genetics of PAD, which is mostly about genome-wide association studies, linkage analyses, heritability, candidate gene studies, and epigenetics. Finally, we discuss challenges and future developments of researches in PAD genetics

A kataláz enzim génje polimorfizmusának hatása az enzim expressziójára = Association of catalase gene and catalase protein expression

1. Kataláz gén exon 9 C111T polimorfizmus kismértékű vér kataláz csökkenéssel jár vitiligos nők esetében (CEMED 2011) 2. Csökkent vér kataláz aktivitás volt mérhető magyar beta-thalassemia trait betegeknél. 6 új Magarországon még nem detektált mutációt detektáltunk. (Int J Lab Hematol 2012) 3. A -C262T polmorfizmus vizsgálata Magyarországi vitiligos betegeknél és kontroll egyéneknél a CC genotípus gyakoriságának csökkenést mutatta. Két új akatalazémia mutáció (exon 9: C37T és G113 ) volt detektálható Magyarországi egyéneknél (Mol Biol Rep 2012) 4. Egyszerú szűrő módszer kifejlesztése történt a kataláz gén 9. exon polimorfizmusainak vizsgálatára. Ezzel módszerrel azt találták, hogy a C111T polimorfizmusban a TT genotípus mutatta legalacsonyabb kataláz aktivitást microciter anemaban és beta-thallassemiaban. (Arch Biochem Biophys 2012) 5. A veleszületett kataláz hiányos egyéneknél fokozottan fordul elő a 2-es típusú diabetes. Magyarországon már 7 akatalazémia mutációról számoltak be a szerzők.(Arch Biochem Biophys 2012) 6. A 2-es típusú diabetesben a C-262T polimorfizmus TT genotipusa csökkent életkorral, HDL-el és emelkedett glükóz, HbA1c, koleszterin, Apob B koncentrációkkal és a legkisebb létszámú sulphonylure kezelsésel járó csoportot mutatott . A TT gentípus ezeknél a betegeknél fokozott diabetes komlpikációkra utlhat (Free Radic Res 2012 in press) | 1. C111T polymoprhism of catalase gene exon 9 has a weak effect on blood catalase activity in female vitiligo patients (CEMED 2011) 2. Decreased blood catalase activity was detected in beta-thalassemia trait patients in Hugary. Six new beta-thalassemia trait mutation was reported in Hungary (Int J Lab Hematol 2012) 3.Examination of -262C toT polymorphism in Hungarian vitiligo patients and in controls showed decrease frequency of CC genotype. Two new acatalasemia mutations (exon 9: C37T and G113 T) were reported in Hungarian subjects (Mol Biol Rep 2012) 4.A simple screening method was developed for examinations of polymorphisms in catalase exon 9. With this method the examination of C111T polymorphism the TT genotype yielded the lowest blood catalase in microcyter anemia and beta-thalassemia trait patients (Arch Bichem Biophys 2012) 5. Inherited catalase deficiency is associated with increased frequency of type 2 diabetes. In Hungary, seven acatalasemia mutations have been reported. (Arch Bioche Biophys 2012) 6.In type 2 diabetes the TT genotype of C-262T polymorphism was associated with decreased age, HDL and increased glucose, HbA1c, cholesterol, ApoB and the smallest group of patients treated with sulphonyurea.TT genotype of this polymorphism may mean a higher risk of diabetes complications (Free Radic Res 2012 in press

Platelet count and mean volume in acute stroke: a systematic review and meta-analysis

L

A véralvadás XIII-as faktora: strukturális és funkcionális vonatkozások, jelentősége különböző kórképekben = Blood coagulation FXIII: structural, functional aspects, its involvement in various pathological conditions

Új megállapításokat tettünk a FXIII plazmában történő aktivációjára, a két alegység (FXIII-A és FXIII-B) egymáshoz kapcsolódásának strukturális elemeire és a FXIIIa-glutamin szubsztrát kapcsolatra vonatkozóan. Új módszereket dolgoztunk ki a FXIII aktivitás mérésére, a FXIII-A intracelluláris detektálására. Utóbbi bevezetésre került a leukémiák diagnosztikájában. Immunoassay-t dolgoztunk ki az a2 plazmin inhibitor két izoformájának mennyiségi meghatározására. 10 FXIII-A hiányos betegen derítettük fel a háttérben álló mutációkat és ezek következményeit a fehérje strukturájára-funkciójára. Kísérletesen bizonyítottuk, hogy a plazma FXIII hiánya sebgyógyulási zavart okoz. Kimutattuk, hogy myocardiális infarctuson (MI) átesett nőkben emelkedett a plasma FXIII szintje és az emelkedett FXIII szint 2,5-3,0 szorosra fokozza az MI rizikóját, ami kizárólag nőkön érvényesül. 16 cikk metaanalízisiével a FXIII-A L34 allél szignifikáns védőhatását lehetett kimutatni a coronaria betegség ellen, a polimorfizmus a nagy rizikóju magyar populációban azonban csak emelkedett fibrinogén szint esetén védő hatású. A L/L homozigóták FXIII szintje MI-ben szignifikánsan alacsonyabb a vad típusúakénál. Csontvelő abláció után csökken, magas thrombocyta számmal járó myeloproliferatív betegségben emelkedik a FXIII szintje. Bronchoalveoláris mosófolyadékban kimutatható az alveoláris macrophagokból származó FXIII-A, chronicus bronchitisben ennek szintje emelkedik, s esetenként megjelenik a plazma FXIII is. | New results were reported on the activation of factor XIII (FXIII) in plasma, on the structural elements involved in the association of FXIII subunits (FXIII-A and FXIII-B) and on the interaction of activated FXIII (FXIIIa) with its glutamine substrate. Methods were developed for the determination of FXIII activity and the intracellular detection of FXIII-A by flow cytometry. The latter was introduced in the diagnostics of leukemias. Immunoassay was developed for the determination of the two isoforms of a2 plasmin inhibitor. The mutations causing FXIII-A deficiency were identified in 10 patients and their consequences were explored at the protein level. The involvement of FXIII in would healing was proven. It was shown that in women with the history of myocardial infarction (MI) FXIII level was elevated and elevated FXIII level represented a 2.5-3.0-fold increased risk of MI in women, but not in men. A protective effect of the FXIII-A L34 allele against MI was demonstrated by metaanalysis of 16 articles. In the Hungarian population this protective effect prevailed only at high fibrinogen level. FXIII level was decreased in L/L homozygotes with the history of MI. Bone marrow ablation decreased plasma FXIII level, while myeloproliferative diseases increased it. In the bronchoalveolar lavage fluid FXIII-A derived from alveolar macrophages was detected, in inflammatory bronchoalveolar diseases FXIII-A level increased and occasionally plasma FXIII was also be present

A véralvadás XIII-as faktora = Blood coagulation factor XIII.

I. A XIII-as faktor (FXIII) struktúrája és funkciója Az aktivációs peptid nélkül a FXIII-A instabil. A FXIII aktivációt a plazmában a fibrin polimerizáció determinálja, a FXIII-A Val34Leu polimorfizmusnak csak moduláló hatása van. A FXIII A és B alegységének kapcsolódását gátló monoklonális antitestek előállítása. A celluláris FXIII szerepet játszik a monocyták/macrophagok phagocytosisában. Az alvadékban aktiválódó granulocytákból felszabadult proteázok lebontják a FXIIIa-t. II. Klinikai FXIII kutatások Új típusú módszer a FXIII (ill. más transzglutaminázok) mérésére, ill. a FXIII-A Val34Leu polimorfizmus kimutatására. Az intracelluláris FXIII-A áramlásos citometriás kimutatására új módszer, mely kiválóan alkalmazható az acut myleoid leukemiák diagnosztikájában. Csontvelő abláció során szignifikánsan csökken a plazma FXIII szintje, magas thrombocyta számmal járó myeloproliferatív megbetegedésekben viszont emelkedik. Nőkben az emelkediett FXIII szint több mint kétszeresére növeli a myocardiális infarctus rizikóját nőkben. Krónikus bronchoalveoláris megbetegedésekben jelentősen emelkedik a bronchoalveoláris mosófolyadékban a FXIII mennyisége. 4 új mutációt írtunk le FXIII hiányos betegekben, s analizáltuk ezek fehérje biokémiai következményeit. FXIII hiányíos transzgén egereken igazoltuk, hogy a FXIII szükséges a normális sebgyógyuláshoz. | I. Structure and function of factor XIII (FXIII) The absence of activation peptide makes FXIII-A instable. The activation of FXIII in the plasma is determined by fibrin polymerization; FXIII-A Val34Leu polymorphism only modulates activation. Production of monoclonal antibodies with inhibitory effect on the association of FXIII A and B subunits. Cellular FXIII plays a role in the phagocytosis by monocytes/macrophages. Proteases released from granulocytes in the clot break down activated FXIII. Clinical studies on FXIII New methods on the measurement of FXIII activity, and on the detection of FXIII-A Val34Leu polymorphism. Method on the detection of intracellular FXIII-A and its application to the diagnosis of acute myeloid leukemias. Bone marrow ablation results in the significant decrease of plasma FXIII level; in myeloproliferative diseases with high platelet count plasma FXIII is elevated. In women elevated FXIII level increases the risk for myocardial infarction by more than two-folds. In chronic bronchoalveolar inflammation the amount of FXIII in the lavage fluid is significantly increased. Description of four new mutations in FXIII deficient patients, and protein structural analysis of their consequences. It was demonstrated on FXIII deficient transgene mice that FXIII is required for normal wound healing

Aterotrombotikus betegségek és a XIII-as faktor Val34Leu Polimorfizmusa

A new method based on real time PCR with fluorescence resonance energy transfer (FRET) detection and melting curve analysis was developed for the detection of factor XIII A subunit (FXIII-A) Val34Leu polymorphism. The rapid, simple method is well applicable for large-scale analysis. The results with this method showed 100% coincidence with those obtained by the traditional PCR-RFLP assay and fluorescent DNA sequencing. In plasma the time of thrombin induced fibrin formation closely correlated with the time of FXIII activation, while there was no significant correlation between the onset of FXIII activation and FXIII-A Val34Leu genotype. However, in the case of Leu34 variant the proteolytic activation of FXIII proceeded significantly faster than in the case of Val34 variant. The results suggest that in whole plasma the onset of FXIII activation is determined by fibrin formation, while the rate of activation is modulated by Val34Leu polymorphism. FXIII levels were elevated in patients with peripheral artery disease (PAD) and the elevation was more evident in females than in males. The severity of PAD did not show significant correlation with FXIII levels. FXIII levels in the upper tertile conferred a 2-2.3-fold increased risk of PAD to females, but not to males, i.e., elevated FXIII could be considered a gender specific risk factor of PAD. FXIII-A Val34Leu polymorphism did not influence the risk of PAD. No association was revealed between the risk of non-fatal atherothrombotic ischemic stroke (AIS) and FXIII-A Val34Leu genotype. In contrast, in females homozygous presentation of Leu34 allele represented a more than 3.0-fold increased risk of AIS with fatal outcome. FXIII-A Val34Leu polymorphism does not influence the occurrence of AIS, but has a gender specific effect on the severity of its outcome. Egy új, valós idejű polimeráz lánc reakción (PCR) rekción alapuló, fluoreszcens rezonancia energia transzfer detektálást és olvadáspont analízist használó módszert fejlesztettünk ki a XIII-as factor A alegység (FXIII-A) Val34Leu polimorfizmusának detektálására. A gyors, egyszerű módszer jól használható nagy számú minta analízisére. A hagyományos RFLP módszerrel, a fluoreszcens DNS szekvenálással és az új módszerrel kapott eredmények 100%-ban megegyeztek. A plazmában a FXIII aktiváció jól korrelált a trombin indukálta fibrin képződéssel, de nem korrelált a FXIII-A Val34leu genotípussal. Ugyanakkor, a Leu34 variáns esetében a FXIII proteolítikus aktivációja szignifikánsan gyorsabb volt mint a Val34 variáns esetében. Az eredmények azt mutatják, hogy plazmában a FXIII aktivációjának kezdetét a fibrin képződés határozza meg, míg a FXIII-A Val34Leu polimorfizmus az aktiváció sebességét befolyásolja. Perifériás artériás betegségben (PAB) a FXIII szintek szignifikánsan emelkedtek, az emelkedés nőknél kifejezettebb volt mint férfiaknál. A PAB súlyossága és a FXIII szintek emelkedése között nem volt összefüggés. A felső harmadba eső FXIII szintek nőknél a PAB rizikóját 2-2.3-szorosára fokozták, férfiak esetében nem lehetett ilyen hatást kimutatni. Ennek alapján az emelkedett FXIII szint a PAB nemre specifikus rizikó faktorának tekinthető. A FXIII-A Val34Leu polimorfizmus nem volt hatással a PAB előfordulásának gyakoriságára. A FXIII-A Val34Leu polimorfizmus és a nem halálos aterotrombotikus isémiás stroke (AIS) előfordulásának gyakorisága között sem volt szignifikáns összefüggés. Ezzel szemben, nőkben a Leu34 homozigótaság több mint 3-szorosára növelte a halálos kimenetelú AIS rizikóját. A FXIII-A Val34Leu polimorfizmus tehát nincs hatással az AIS bekövetkeztének gyakoriságára, viszont nemre specifikus módon befolyásolja az AIS kimenetelénak súlyosságát