Interaction of paraoxonase-192 polymorphism with low HDL-cholesterol in coronary artery disease risk.

A doença coronária (DC) é a principal causa de mortalidade nos países desenvolvidos. O aumento da peroxidação lipídica está associado com a progressão acelerada da arteriosclerose. A Paraoxonase (PON1) é uma enzima antioxidante, que protege contra a peroxidação lipídica e a DC. A actividade da PON1 está sob controlo genético e a sua base molecular consiste num polimorfismo do gene da PON1 que apresenta duas isoformas comuns: a forma nativa, Q (192 Gln) com elevada capacidade de protecção das LDL da peroxidação lipídica in vitro, e a isoforma mutada R (192 Arg) com baixa capacidade de protecção. Objectivo: O objectivo deste trabalho foi investigar a interacção entre o alelo R do gene da PON 1 e os níveis plasmáticos baixos de colesterol HDL, no risco do aparecimento da DC. Métodos: Participaram no estudo 818 indivíduos, 298 doentes coronários com idade média 55.0±10.3 anos, 78.9% do sexo masculino, e 520 controlos, com uma idade média de 53.3±11, 7 anos, 72, 5% do sexo masculino, tendo casos e controlos sido emparelhados por idade e sexo. Foi considerado um valor <de 40 mg/dl (0,90 mmol/L), nos homens e <de 50 mg/dl (1,11 mmol/L), nas mulheres como um nível baixo de Colesterol HDL. As comparações genotípicas, entre casos e controlos, foram efectuadas pelo teste do Chi-quadrado. A significância estatística foi aceite para valores de p <0,05. Para determinar o risco relativo de DC, em relação ao genótipo RR e aos níveis baixos de colesterol HDL, foi usada uma análise univariada e foram utilizadas as tabelas epidemiológicas 4x2 e medidas de sinergismo (modelo aditivo - SI e multiplicativo - SIM) para determinar a interacção entre o genótipo RR e os níveis baixos de colesterol HDL. Foi finalmente calculado o excesso de risco relativo (RERI) e proporção atribuída à interacção (AP). Resultados: A PON 1 192 RR está associada à DC [OR=1,61; p=0,043] para toda a população. A associação de níveis baixos de HDL com o genótipo 192 RR mostrou um aumento do risco de DC (OR=17,38; p <0,0001) comparada aos níveis normais de HDL associados ao mesmo genótipo (OR=1,39; p=0,348) e aos níveis baixos de HDL sem o genótipo RR (OR=7,79; p <0,0001). Índices de Sinergismo: SI= 2,3; SIM = 1.6; RERI=9,2; AP=0,53. Conclusão: Estes dados sugerem a existência de um efeito sinérgico entre o genótipo 192 RR da PON1 e os valores baixos de colesterol HDL, na emergência de DC, pois este genótipo aumentou o risco de DC, em especial, na população com níveis plasmáticos baixos de colesterol HDL. A proporção de DC que pode ser atribuída a esta interacção (AP) foi de 0,53 significando que 53% da DC que surgiu nestes indivíduos, foi explicada por esta interacção.INTRODUCTION: Coronary artery disease (CAD) is the main cause of mortality in developed countries. Increased lipid peroxidation is associated with accelerated progression of atherosclerosis. Paraoxonase (PON1) is an antioxidant enzyme bound to high-density lipoprotein (HDL), which protects against lipid peroxidation and coronary artery disease. PON1 activity is under genetic control and its molecular basis is a polymorphism in the PON1 gene that shows two common isoforms: the wild Q form (192 Gln) with high ability to protect LDL from lipid peroxidation in vitro, and the mutated R (Arg) form with lower ability. AIM: To explore the interaction of the R allele of the paraoxonase gene and low HDL-cholesterol concentrations in CAD risk. METHODS: The study population consisted of 818 individuals, 298 coronary patients, aged 55.0 +/- 10.3 years, 78.9% male, and 520 age and gender matched healthy controls, aged 53.3 +/- 11.7 years, 72.5% male. Low HDL-cholesterol was defined as < 0.90 mmol/l in men and < 1.11 mmol/l in women. Comparisons of genotypes between cases and controls were performed by a chi-square test. Statistical significance was accepted at p < 0.05. Odds ratios and 95% confidence intervals for the RR genotypes and HDL-deficient subjects were computed using univariate analysis (2 x 2 tables). To determine the interaction between the RR paraoxonase genotype and HDL-deficient subjects, we used 4 x 2 epidemiologic tables and synergy measures: the additive model (Rothman's synergy index, SI) and multiplicative model (Khoury's synergy index, SIM). The relative excess risk due to interaction (RERI) and the attributable proportion (AP) due to interaction (Rothman) were calculated. RESULTS: The PON1 RR192 polymorphism was associated with coronary heart disease (OR = 1.61; p = 0.043) in the whole population. HDL-deficient subjects with the RR192 genotype showed increased risk for CAD (OR = 17.38; p < 0.0001) compared to those with normal HDL and RR192 (OR = 1.39; p = 0.348) and HDL-deficient subjects not carrying the RR genotype (OR = 7.79; p < 0.0001). Synergy measures were SI = 2.3, SIM = 1.6; RERI = 9.2. CONCLUSION: These data suggest the existence of a synergistic effect of the PON1 RR192 genotype (with lower antioxidant ability) and HDL-deficient subjects in risk for development of CAD. The AP due to this interaction was 0.53, meaning that 53% of CAD was explained by this interaction.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Gene-gene interaction affects coronary artery disease risk.

Introdução: Existem vários estudos que comparam doentes coronários e controlos, no sentido de determinar quais os polimorfismos que apresentam risco acrescido de doença das artérias coronárias (DC). Os seus resultados têm sido muitas vezes contraditórios, mas apresentam uma limitação suplementar: avaliam os polimorfismos um a um, quando na natureza os polimorfismos não existem isolados. Põe-se a questão se serão mais importantes associações de polimorfismos mutados no mesmo gene ou em genes diferentes. Objectivo: Com o presente trabalho pretendemos avaliar o risco da associação de polimorfismos em termos de aparecimento de DC no mesmo gene ou em genes diferentes. Metodologia: Estudámos em 298 doentes coronários e 298 controlos sãos o risco associado aos polimorfismos (genótipos considerados de risco), DD da Enzima de Converaão da Angiotensina (ECA) I/D; GG da ECA 8, MM do Angiotensinogénio (AGT) 174; TT do AGT 235; TT da Metiltetrahidrofolato Reductase (MTHFR) 677; AA da MTHFR 1298;RR da Paraoxonase1 (PON1) 192 e MM da PON1 55. Posteriormente avaliámos o risco ligado às associações no mesmo gene (DD da ECA + GG da ECA 8; MM do AGT174 + TT do AGT 235; TT da MTHFR 677 + AA da MTHFR 1298). Finalmente, nos polimorfismos que isoladamente apresentavam significância, avaliámos o risco das associações de polimorfismos a níveis funcionais diferentes (ECA + AGT; ECA + MTHFR; ECA + PON1. Finalmente através de um modelo de regressão logística fomos determinar quais as variáveis que se relacionavam de forma significativa e independente com a DC. Resultados: Os polimorfismos isolados como: ECA DD [P<0.0001], ECA 8 GG [P=0,023], e MTHFR 1298 AA [P=0,049]), apresentaram uma frequência mais elevada nos casos, associando-se de forma significativa ao grupo com DC. A associação de polimorfismos no mesmo gene não teve efeito sinergístico ou aditivo e não aumentou o risco de DC. A associação polimórfica em genes diferentes aumentou o risco de DC quando comparada com o risco do polimorfismo isolado. No caso da associação da ECA DD ou ECA 8 GG com a PON1 192 RR, o risco quadruplicou (OR passou de 1,8 para 4,2). Após regressão logística o hábito tabágico, a história familiar, o fibrinogénio, diabetes, a associação ECA DD ou ECA 8 GG com a MTHFR 1298 AA e a interacção ECA DD ou ECA 8 GG com a PON1 192 RR permaneceram na equação, mostrando ser factores de risco independente para DC. Conclusões: A associação de polimorfismos mutados no mesmo gene nunca aumentou o risco do polimorfismo isolado. A associação com interacção de polimorfismos mutados em genes diferentes, pertencentes a sistemas fisiopatológicos e enzimáticos diferentes, esteve sempre associada a maior risco do que cada polimorfismo por si. Este trabalho levanta, pela primeira vez, a possibilidade de tentativa de compreensão do risco genético coronário em conjunto e não de cada polimorfismo por si.INTRODUCTION: Various studies have compared coronary artery disease (CAD) patients with controls in order to determine which polymorphisms are associated with a higher risk of disease. The results have often been contradictory. Moreover, these studies evaluated polymorphisms in isolation and not in association, which is the way they occur in nature. OBJECTIVE: Our purpose was to evaluate the risk of CAD in patients with associated polymorphisms in the same gene or in differen genes. METHODS: We evaluated the risk associated with ACE DD, ACE 8 CC, ACT 174MM, AGT 235TT, MTHFR 677TT, MTHFR 1298AA, PON1 192RR and PON1 55MM in 298 CAD patients and 298 healthy individuals. We then evaluated the risk of associated polymorphisms in the same gene (ACE DD + ACE 8GG; AGT 174MM + AGT 235TT; MTHFR 677TT + MTHFR 1298AA). Finally, for the isolated polymorphisms which were significant, we evaluated the risk of polymorphism associations at different functional levels (ACE + AGT; ACE + MTHFR; ACE + PON1). Multiple logistic regression was used to identify independent risk factors for CAD. RESULTS: Isolated polymorphisms including ACE DD(p < 0.0001), ACE 8 gg (p=0.023), and MTHFR 1298AA (p = 0.049) presented with a significantly higher frequency in the CAD group. An association of polymorphisms in the same gene did not have an additive or synergistic effect, nor did it increase the risk of CAD. Polymorphic associations in different genes increased the risk of CAD, compared with the isolated polymorphisms. The association of ACE DD or ACE 8 GG with PON1 192RR increased the risk of CA fourfold (1.8 to 4.2). After logistic regression analysis, current smoking, family history, fibrinogen, diabetes, and the ACE DD or ACE 8 GG + MTHFR 1298AA and ACE DD or ACE 8 GG + PON1 192RR associations remained in the, model and proved to be independent predictors of CAD. CONCLUSIONS: The association of polymorphisms in the same gene did not increase the risk of the isolated polymorphism. The association of polymorphisms in genes belonging to different enzyme systems was always linked to increased risk compared to the isolated polymorphisms. This study may contribute to a better understanding of overall genetic risk for CAD rather than that associated with each polymorphism in isolation.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Model for in vivo progression of tumors based on co-evolving cell population and vasculature

With countless biological details emerging from cancer experiments, there is a growing need for minimal mathematical models which simultaneously advance our understanding of single tumors and metastasis, provide patient-personalized predictions, whilst avoiding excessive hard-to-measure input parameters which complicate simulation, analysis and interpretation. Here we present a model built around a co-evolving resource network and cell population, yielding good agreement with primary tumors in a murine mammary cell line EMT6-HER2 model in BALB/c mice and with clinical metastasis data. Seeding data about the tumor and its vasculature from in vivo images, our model predicts corridors of future tumor growth behavior and intervention response. A scaling relation enables the estimation of a tumor's most likely evolution and pinpoints specific target sites to control growth. Our findings suggest that the clinically separate phenomena of individual tumor growth and metastasis can be viewed as mathematical copies of each other differentiated only by network structure