Μελέτη συσχέτισης πολυμορφισμών στα γονίδια HCRTR2, GNB3 και ADH4 με την προδιάθεση για εμφάνιση Αθροιστικής Κεφαλαλγίας

Η αθροιστική κεφαλαλγία (CH) ανήκει στης πρωτοπαθείς κεφαλαλγικές διαταραχές, εμφανίζει επιπολασμό 0,1% και χαρακτηρίζεται από επώδυνες, μονόπλευρες, επαναλαμβανόμενες και βραχείας διάρκειας κρίσεις κεφαλαλγίας, οι οποίες συνοδεύονται με συμπτώματα από το Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα, πάντα ομόπλευρα με τον πόνο. Η παθοφυσιολογία της αθροιστικής κεφαλαλγίας δεν έχει γίνει ακόμη πλήρως κατανοητή, παρά τη σαφή κλινική εικόνα της. Στην παρούσα ερευνητική εργασία, μελετήθηκε ο τρόπος με τον οποίο κατανέμονται σε δείγμα ασθενών και μαρτύρων Νοτιοανατολικής Ευρωπαϊκής Καυκάσιας προέλευσης, 3 σημειακοί νουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (SNPs) των γονιδίων HCRTR2 (rs2653349) και ADH4 (rs1800759) που συσχετίζονται με την αθροιστική κεφαλαλγία βάσει βιβλιογραφίας και του GNB3 (rs5443) που συσχετίσθηκε με την ανταπόκριση σε θεραπευτική αγωγή με τριπτάνες. DNA από επιθηλιακά κύτταρα της στοματικής κοιλότητας 619 εθελοντών μαρτύρων και 30 ασθενών με διαγεγνωσμένη αθροιστική κεφαλαλγία απομονώθηκε και αναλύθηκε με τη χρήση real time PCR. Για τον rs2653349, 490 μάρτυρες (79,2%) και 25 ασθενείς (86,2%) έφεραν τον γονότυπο G:G, 119 μάρτυρες (19,2%) και 3 ασθενείς (10,3%) έφεραν τον G:A και 10 μάρτυρες (1,6%) και 1 ασθενής (3,4%) έφεραν τον γονότυπο A:A. Το φυσικό G αλληλόμορφο εμφανίστηκε σε ποσοστό 88,8% στους μάρτυρες και σε ποσοστό 91,4% στους ασθενείς. Αναφορικά με τον rs5443, 273 μάρτυρες (44,1%) και 12 ασθενείς (44,4%) έφεραν τον γονότυπο C:C, 264 μάρτυρες (42,6%) και 14 ασθενείς (51,9%) έφεραν τον C:T και 82 μάρτυρες (13,2%) και 1 ασθενής (3,7%) έφεραν τον γονότυπο T:T. Το φυσικό C αλληλόμορφο εμφανίστηκε σε ποσοστό 65,4% στους μάρτυρες και σε ποσοστό 70,4% στους ασθενείς. Για τον rs1800759, 208 μάρτυρες (33,6%) και 14 ασθενείς (56,0%) έφεραν τον γονότυπο C:C, 312 μάρτυρες (50,4%) και 5 ασθενείς (20,0%) έφεραν τον C:A και 99 μάρτυρες (16,0%) και 6 ασθενείς (24,0%) έφεραν τον γονότυπο Α:Α. Το φυσικό C αλληλόμορφο εμφανίστηκε σε ποσοστό 58,8% στους μάρτυρες και σε ποσοστό 66,0% στους ασθενείς. Το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο Α του πολυμορφισμού rs2653349 στο γονίδιο του υποδοχέα υποκρετίνης τύπου 2 (HCRTR2) και Τ του πολυμορφισμού rs5443 στο γονίδιο της β3 υπομονάδας της G πρωτεΐνης (GNB3) εμφανίζονται συχνότερα στους Νοτιοανατολικούς Ευρωπαίους Καυκάσιους μάρτυρες σε σχέση με τους ασθενείς με αθροιστική κεφαλαλγία, χωρίς ωστόσο τα αποτελέσματα αυτά να είναι στατιστικά σημαντικά. Αντίθετα, ομοζυγωτία για το φυσικό C αλληλόμορφο του πολυμορφισμού rs1800759 στο γονίδιο της αλκοολικής αφυδρογονάσης 4 (ADH4) φαίνεται να συμβάλλει στην προδιάθεση για εμφάνιση αθροιστικής κεφαλαλγίας. Οι μελετούμενοι πολυμορφισμοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως βιοδείκτες για την προδιάθεση ενός ατόμου να εμφανίσει την ασθένεια. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμεύσουν ως εργαλείο στη βασική έρευνα, ούτως ώστε να εντοπιστούν μοριακές δομές οι οποίες συντελούν στην παθοφυσιολογία της αθροιστικής κεφαλαλγίας.Cluster headache (CH) is a primary neurovascular headache with an increased hereditary risk and is characterized by unilateral pain associated with ipsilateral cranial autonomic features. CH prevalence is approximately 0.1% of the population. The pathophysiology of CH has not yet been fully understood despite its clear clinical picture. A comparison of the frequency distribution of two cluster headache associated polymorphisms, the rs2653349 polymorphism in the HCRTR2 gene and the rs1800759 in the ADH4 gene, and a triptan-treatment response associated polymorphism, the rs5443 in the GNB3 gene, was perfomed in a Southeastern European Caucasian case-control population. DNA from buccal swabs of 619 non related controls and 30 patients with diagnosed CH was collected and analysed using real-time PCR. For rs2653349, 490 controls (79.2%) and 25 patients (86.2%) were homozygous for the wild type G allele, 119 controls (19.2%) and 3 patients (10.3%) were heterozygous and 10 controls (1.6%) and 1 patient (3.4%) were homozygous for the rare A allele. The frequency of wild-type G allele was 88.8% in controls and 91.4% in patients. For rs5443, 273 controls (44.1%) and 12 patients (44.4%) were homozygous for the wild type C allele, 264 controls (42.6%) and 14 patients (51.9%) were heterozygous and 82 controls (13.2%) and 1 patient (3.7%) were homozygous for the rare T allele. The frequency of wild-type C allele was 65.4% in controls and 70.4% in patients. For rs1800759, 208 controls (33.6%) and 14 patients (56.0%) were homozygous for the wild type C allele, 312 controls (50.4%) and 5 patients (20.0%) were heterozygous and 99 controls (16.0%) and 6 patients (24.0%) were homozygous for the rare A allele. The frequency of wild-type C allele was 58.8% in controls and 66.0% in patients. The mutant A allele of the rs2653349 polymorphism in HCRTR2 gene and T allele of the rs5443 polymorphism in the GNB3 gene appear more often in Southeastern European Caucasian controls than in patients with CH, although not statistically significant. In contrast, homozygous for the wild type C allele of the rs1800759 polymorphism in the ADH4 gene appears to statistically significant (p=0.021) contribute to the predisposition for CH. CH associated polymorphisms can be used as biomarkers to predict the predisposition of a person to develop CH. In addition, they can be useful tools for basic research to identify molecular structures that contribute to the pathophysiology of the disease

Rapid and Sensitive Assessment of Globin Chains for Gene and Cell Therapy of Hemoglobinopathies

The β-hemoglobinopathies sickle cell anemia and β-thalassemia are the focus of many gene-therapy studies. A key disease parameter is the abundance of globin chains because it indicates the level of anemia, likely toxicity of excess or aberrant globins, and therapeutic potential of induced or exogenous β-like globins. Reversed-phase high-performance liquid chromatography (HPLC) allows versatile and inexpensive globin quantification, but commonly applied protocols suffer from long run times, high sample requirements, or inability to separate murine from human β-globin chains. The latter point is problematic for in vivo studies with gene-addition vectors in murine disease models and mouse/human chimeras. This study demonstrates HPLC-based measurements of globin expression (1) after differentiation of the commonly applied human umbilical cord blood-derived erythroid progenitor-2 cell line, (2) in erythroid progeny of CD34+ cells for the analysis of clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas9-mediated disruption of the globin regulator BCL11A, and (3) of transgenic mice holding the human β-globin locus. At run times of 8 min for separation of murine and human β-globin chains as well as of human γ-globin chains, and with routine measurement of globin-chain ratios for 12 nL of blood (tested for down to 0.75 nL) or of 300,000 in vitro differentiated cells, the methods presented here and any variant-specific adaptations thereof will greatly facilitate evaluation of novel therapy applications for β-hemoglobinopathies

Four types of scrapie in goats differentiated from each other and bovine spongiform encephalopathy by biochemical methods

Scrapie in goats has been known since 1942, the archetype of prion diseases in which only prion protein (PrP) in misfolded state (PrPSc) acts as infectious agent with fatal consequence. Emergence of bovine spongiform encephalopathy (BSE) with its zoonotic behaviour and detection in goats enhanced fears that its source was located in small ruminants. However, in goats knowledge on prion strain typing is limited. A European-wide study is presented concerning the biochemical phenotypes of the protease resistant fraction of PrPSc (PrPres) in over thirty brain isolates from transmissible spongiform encephalopathy (TSE) affected goats collected in seven countries. Three different scrapie forms were found: classical scrapie (CS), Nor98/atypical scrapie and one case of CH1641 scrapie. In addition, CS was found in two variants—CS-1 and CS-2 (mainly Italy)—which differed in proteolytic resistance of the PrPres N-terminus. Suitable PrPres markers for discriminating CH1641 from BSE (C-type) appeared to be glycoprofile pattern, presence of two triplets instead of one, and structural (in)stability of its core amino acid region. None of the samples exhibited BSE like features. BSE and these four scrapie types, of which CS-2 is new, can be recognized in goats with combinations of a set of nine biochemical parameters

Association of antioxidant-related genetic variants with migraine susceptibility and diverse clinical phenotypes

Migraine is a common, multifactorial neurovascular brain disorder with an estimated worldwide prevalence of approximately 15%, female predominance and an increased hereditary risk. It is characterized by recurrent moderate to severe headache attacks, accompanied by symptoms such as nausea, vomiting, photophobia and phonophobia. Approximately 30% of patients experience transient, fully reversible, focal neurological symptoms (aura), usually before the headache phase. Migraine phenotype can be influenced by genetic susceptibility and exposure to environmental triggers. Neurological and vascular mechanisms, predominantly cortical spreading depression, activation of the trigeminovascular system and neurogenic inflammation causing vascular dysfunction, are involved in the pathophysiology of migraine, while it has been recently recognized the involvement of metabolic dysfunction. Findings indicate an unbalanced redox equilibrium in migraine patients with increased oxidative stress and/or reduced antioxidant capacity. Furthermore, oxidative stress seems to be a common denominator of the most migraine triggers. Given the possible involvement of oxidative stress in the pathophysiology of migraine and migraine’s genetic component, variants in oxidative stress-related genes may contribute to migraine susceptibility. Therefore, the current study aimed to investigate the possible association between a panel of ten variants in oxidative stress-related genes (rs4880-SOD2, rs1001179-CAT, rs1050450-GPX1, rs1695-GSTP1, rs1138272-GSTP1, rs1799983-NOS3, rs6721961-NFE2L2, rs35652124-NFE2L2, rs6706649-NFE2L2 and rs660339-UCP2) and the susceptibility to develop migraine and sub-clinical phenotypes, in a Southeastern European Caucasian case-control population. After receiving approval from the local ethics committee, a total of 486 unrelated volunteers were enrolled; 221 migraine patients diagnosed according to the International Classification of Headache Disorders criteria 3rd edition (ICHD-3) served as case group, and 265 neurologically healthy subjects with no personal and family history of migraine or any other headache disorder served as control group. All subjects were of Southeastern European Caucasian origin (Greece). Written informed consent was provided by all study subjects prior to their participation. Epithelial cells were collected from the oral cavity of each subject using sterile buccal swabs. Genomic DNA was extracted from the epithelial cells using a commercial nucleic acid isolation kit (Nucleospin Tissue; Macherey–Nagel GmbH & Co. KG, Düren, Germany), according to the manufacturer’s instructions. Genotypes of the investigated genetic variants were determined by real-time Polymerase Chain Reaction using simple probes for each polymorphism (LightSNiP kit protocols; TIB MOLBIOL) and LightCycler FastStart DNA Master HybProbe Kit, followed by melting curve analysis. All reactions were performed on a LightCycler 480 Instrument platform (Roche Applied Science). Statistical analysis was performed using the IBM SPSS Statistics package (26th edition). The statistical analysis of the results indicated significant association of the GPX1 rs1050450, NOS3 rs1799983 and NFE2L2 rs6706649 genetic variants with migraine susceptibility and typical attack duration in the SEC population of the study. Furthermore, an association between the CAT rs1001179 genetic variant and the age of migraine onset was observed. Finally, the results of the current study provide evidence for an interaction between the CAT rs1001179, GSTP1 rs1138272, NFE2L2 rs35652124 and UCP2 rs660339 genetic variants and distinct migraine environmental triggers. Therefore, the findings of this first association study in a SEC case-control population (Greece) suggest that variants in oxidative stress-related genes might contribute to migraine susceptibility, and after exposure to environmental triggers, migraine attacks are induced. Contrary to other studies, no statistically significant association was observed for the SOD2 rs4880 variant. Further, larger-scale studies, are required to confirm the findings of the present study and to better appreciate the link between oxidative stress and migraine, considering gene-gene and gene-environment interactions.Η ημικρανία αποτελεί μια συχνή, πολυπαραγοντική, νεύρο-αγγειακή διαταραχή με εκτιμώμενο παγκόσμιο επιπολασμό ~15%, γυναικεία υπεροχή και κληρονομικό χαρακτήρα. Χαρακτηρίζεται από επαναλαμβανόμενες κρίσεις κεφαλαλγίας μέτριας ή μεγάλης έντασης, που συνοδεύονται από συμπτώματα όπως ναυτία, έμετος, φωτοφοβία και ηχοφοβία. Περίπου ένας στους τρεις ασθενείς με ημικρανία εμφανίζει παροδικά, πλήρως αναστρέψιμα, εστιακά νευρολογικά συμπτώματα (αύρα), συνήθως πριν από τη φάση της κεφαλαλγίας. Στην παθοφυσιολογία της ημικρανίας εμπλέκονται νευρολογικοί και αγγειακοί μηχανισμοί, με κυριότερους τη φλοιώδη μετακινούμενη καταστολή, την ενεργοποίηση του τρίδυμο-αγγειακού συστήματος και τη νευρογενή φλεγμονή προκαλώντας αγγειακή δυσλειτουργία, ενώ σχετικά πρόσφατα αναγνωρίσθηκε η εμπλοκή της μεταβολικής δυσλειτουργίας. Ευρήματα υποδεικνύουν διαταραγμένη οξειδοαναγωγική ισορροπία στους ασθενείς με ημικρανία, με αυξημένα επίπεδα οξειδωτικού στρες και μειωμένη αντιοξειδωτική ικανότητα. Επίσης, το οξειδωτικό στρες αποτελεί κοινό παρονομαστή των παραγόντων που φαίνεται από την κλινική πράξη να πυροδοτούν κρίσεις ημικρανίας. Δεδομένης της πιθανής εμπλοκής του οξειδωτικού στρες στους παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς της ημικρανίας και της γενετικής συνιστώσας που χαρακτηρίζει την ημικρανία, παραλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την οξειδοαναγωγική σηματοδότηση μπορεί να συμβάλλουν στην προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας. Συνεπώς, σκοπό της παρούσας μελέτης αποτελεί η διερεύνηση πιθανής συσχέτισης συνολικά δέκα παραλλαγών σε γονίδια που κωδικοποιούν αντιοξειδωτικούς παράγοντες (rs4880-SOD2, rs1001179-CAT, rs1050450-GPX1, rs1695-GSTP1, rs1138272-GSTP1, rs1799983-NOS3, rs6721961-NFE2L2, rs35652124-NFE2L2, rs6706649-NFE2L2 και rs660339-UCP2) με την προδιάθεση για ανάπτυξη ημικρανίας και διαφόρων κλινικών φαινοτύπων και παραμέτρων, σε Νοτιοανατολικό Ευρωπαϊκό Καυκάσιο πληθυσμό ασθενών-μαρτύρων. Στη μελέτη συμμετείχαν συνολικά 486 μη-συγγενείς ενήλικες εθελοντές Νοτιοανατολικής Ευρωπαϊκής Καυκάσιας προέλευσης που διέμεναν στα ευρύτερα γεωγραφικά πλαίσια της Ελλάδας, εκ των οποίων 221 ήταν ασθενείς με διαγνωσμένη ημικρανία σύμφωνα με την ICHD3, ενώ στην ομάδα ελέγχου συμπεριλήφθηκαν 265 εθελοντές χωρίς ιστορικό οποιασδήποτε κεφαλαλγικής διαταραχής. Μετά από ενυπόγραφη συγκατάθεση, συλλέχθηκαν επιθηλιακά κύτταρα από τη στοματική κοιλότητα (επίχρισμα παρειάς) των συμμετεχόντων με τη χρήση αποστειρωμένων βαμβακοφόρων στυλεών και ακολούθησε απομόνωση γενετικού υλικού (DNA) με τη χρήση εμπορικά διαθέσιμου κιτ απομόνωσης νουκλεϊκών οξέων (Nucleospin Tissue, Macherey-Nagel GmbH & Co., KG). Η ταυτοποίηση των γονοτύπων για τις υπό διερεύνηση γενετικές παραλλαγές πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης πραγματικού χρόνου και ανάλυση των καμπυλών τήξης, χρησιμοποιώντας ανιχνευτή (probe) τύπου Simple Probe (LightSNiP assays), στο θερμικό κυκλοποιητή LightCycler® 480 (Roche Ltd., Switzerland). Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με τη βοήθεια του στατιστικού πακέτου IBM SPSS Statistics (26η έκδοση). Σύμφωνα με τη στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων, εντοπίστηκε συσχέτιση των παραλλαγών rs1050450 στο GPX1 γονίδιο, rs1799983 στο NOS3 γονίδιο και rs6706649 στο NFE2L2 γονίδιο με την προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας και την τυπική διάρκεια των ημικρανικών κρίσεων στο Νοτιοανατολικό Ευρωπαϊκό Καυκάσιο πληθυσμό της μελέτης. Επιπρόσθετα, παρατηρήθηκε συσχέτιση του γονοτυπικού προφίλ των ασθενών για την παραλλαγή rs1001179 στο γονίδιο CAT με την ηλικία έναρξης της νόσου. Τέλος, εντοπίστηκαν ενδείξεις συσχέτισης της παραλλαγής rs1001179 στο CAT γονίδιο με αυξημένη ευαισθησία για πυροδότηση ημικρανικών κρίσεων μετά από αλλαγές στα ωράρια ύπνου και αλλαγές στη θερμοκρασία ή στη βαρομετρική πίεση, της rs1138272 παραλλαγής στο GSTP1 γονίδιο μετά από λήψη αλκοόλ, της rs35652124 στο NFE2L2 γονίδιο μετά από αλλαγές στη θερμοκρασία ή στη βαρομετρική πίεση και της rs660339 στο UCP2 γονίδιο μετά από έντονη σωματική άσκηση. Ως εκ τούτου, τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποδεικνύουν ότι γενετικές παραλλαγές σε μόρια που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες μπορεί να συμβάλλουν στην προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας και παρουσία συγκεκριμένων περιβαλλοντικών παραγόντων, επάγονται κρίσεις ημικρανίας. Σε αντίθεση με σχετικά ευρήματα από άλλες μελέτες, δεν προέκυψε κάποια στατιστικά σημαντική συσχέτιση για την παραλλαγή rs4880 στο SOD2 γονίδιο. Η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη μελέτη διερεύνησης της συσχέτισης παραλλαγών σε γονίδια που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες με την προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας και διαφορετικών κλινικών φαινοτύπων και παραμέτρων σε Νοτιοανατολικό Ευρωπαϊκό Καυκάσιο πληθυσμό ασθενών-μαρτύρων που διαμένει στα ευρύτερα γεωγραφικά πλαίσια της Ελλάδας. Περαιτέρω μελέτες, σε μεγαλύτερο μέγεθος δείγματος απαιτούνται για να επιβεβαιώσουν τα ευρήματα της παρούσας μελέτης και να παρέχουν επιπρόσθετες πληροφορίες αναφορικά με την εμπλοκή του οξειδωτικού στρες στην παθογένεια της ημικρανίας, λαμβάνοντας υπόψη αλληλεπιδράσεις μεταξύ γονιδίων και μεταξύ γονιδίων και περιβάλλοντος

Μελέτη συσχέτισης γενετικών παραλλαγών σε αντιοξειδωτικούς παράγοντες με την προδιάθεση για ανάπτυξη ημικρανίας και διαφορετικών κλινικών φαινοτύπων

Η ημικρανία αποτελεί μια συχνή, πολυπαραγοντική, νεύρο-αγγειακή διαταραχή με εκτιμώμενο παγκόσμιο επιπολασμό ~15%, γυναικεία υπεροχή και κληρονομικό χαρακτήρα. Χαρακτηρίζεται από επαναλαμβανόμενες κρίσεις κεφαλαλγίας μέτριας ή μεγάλης έντασης, που συνοδεύονται από συμπτώματα όπως ναυτία, έμετος, φωτοφοβία και ηχοφοβία. Περίπου ένας στους τρεις ασθενείς με ημικρανία εμφανίζει παροδικά, πλήρως αναστρέψιμα, εστιακά νευρολογικά συμπτώματα (αύρα), συνήθως πριν από τη φάση της κεφαλαλγίας. Στην παθοφυσιολογία της ημικρανίας εμπλέκονται νευρολογικοί και αγγειακοί μηχανισμοί, με κυριότερους τη φλοιώδη μετακινούμενη καταστολή, την ενεργοποίηση του τρίδυμο-αγγειακού συστήματος και τη νευρογενή φλεγμονή προκαλώντας αγγειακή δυσλειτουργία, ενώ σχετικά πρόσφατα αναγνωρίσθηκε η εμπλοκή της μεταβολικής δυσλειτουργίας. Ευρήματα υποδεικνύουν διαταραγμένη οξειδοαναγωγική ισορροπία στους ασθενείς με ημικρανία, με αυξημένα επίπεδα οξειδωτικού στρες και μειωμένη αντιοξειδωτική ικανότητα. Επίσης, το οξειδωτικό στρες αποτελεί κοινό παρονομαστή των παραγόντων που φαίνεται από την κλινική πράξη να πυροδοτούν κρίσεις ημικρανίας. Δεδομένης της πιθανής εμπλοκής του οξειδωτικού στρες στους παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς της ημικρανίας και της γενετικής συνιστώσας που χαρακτηρίζει την ημικρανία, παραλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την οξειδοαναγωγική σηματοδότηση μπορεί να συμβάλλουν στην προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας. Συνεπώς, σκοπό της παρούσας μελέτης αποτελεί η διερεύνηση πιθανής συσχέτισης συνολικά δέκα παραλλαγών σε γονίδια που κωδικοποιούν αντιοξειδωτικούς παράγοντες (rs4880-SOD2, rs1001179-CAT, rs1050450-GPX1, rs1695-GSTP1, rs1138272-GSTP1, rs1799983-NOS3, rs6721961-NFE2L2, rs35652124-NFE2L2, rs6706649-NFE2L2 και rs660339-UCP2) με την προδιάθεση για ανάπτυξη ημικρανίας και διαφόρων κλινικών φαινοτύπων και παραμέτρων, σε Νοτιοανατολικό Ευρωπαϊκό Καυκάσιο πληθυσμό ασθενών-μαρτύρων. Στη μελέτη συμμετείχαν συνολικά 486 μη-συγγενείς ενήλικες εθελοντές Νοτιοανατολικής Ευρωπαϊκής Καυκάσιας προέλευσης που διέμεναν στα ευρύτερα γεωγραφικά πλαίσια της Ελλάδας, εκ των οποίων 221 ήταν ασθενείς με διαγνωσμένη ημικρανία σύμφωνα με την ICHD3, ενώ στην ομάδα ελέγχου συμπεριλήφθηκαν 265 εθελοντές χωρίς ιστορικό οποιασδήποτε κεφαλαλγικής διαταραχής. Μετά από ενυπόγραφη συγκατάθεση, συλλέχθηκαν επιθηλιακά κύτταρα από τη στοματική κοιλότητα (επίχρισμα παρειάς) των συμμετεχόντων με τη χρήση αποστειρωμένων βαμβακοφόρων στυλεών και ακολούθησε απομόνωση γενετικού υλικού (DNA) με τη χρήση εμπορικά διαθέσιμου κιτ απομόνωσης νουκλεϊκών οξέων (Nucleospin Tissue, Macherey-Nagel GmbH & Co., KG). Η ταυτοποίηση των γονοτύπων για τις υπό διερεύνηση γενετικές παραλλαγές πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης πραγματικού χρόνου και ανάλυση των καμπυλών τήξης, χρησιμοποιώντας ανιχνευτή (probe) τύπου Simple Probe (LightSNiP assays), στο θερμικό κυκλοποιητή LightCycler® 480 (Roche Ltd., Switzerland). Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με τη βοήθεια του στατιστικού πακέτου IBM SPSS Statistics (26η έκδοση). Σύμφωνα με τη στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων, εντοπίστηκε συσχέτιση των παραλλαγών rs1050450 στο GPX1 γονίδιο, rs1799983 στο NOS3 γονίδιο και rs6706649 στο NFE2L2 γονίδιο με την προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας και την τυπική διάρκεια των ημικρανικών κρίσεων στο Νοτιοανατολικό Ευρωπαϊκό Καυκάσιο πληθυσμό της μελέτης. Επιπρόσθετα, παρατηρήθηκε συσχέτιση του γονοτυπικού προφίλ των ασθενών για την παραλλαγή rs1001179 στο γονίδιο CAT με την ηλικία έναρξης της νόσου. Τέλος, εντοπίστηκαν ενδείξεις συσχέτισης της παραλλαγής rs1001179 στο CAT γονίδιο με αυξημένη ευαισθησία για πυροδότηση ημικρανικών κρίσεων μετά από αλλαγές στα ωράρια ύπνου και αλλαγές στη θερμοκρασία ή στη βαρομετρική πίεση, της rs1138272 παραλλαγής στο GSTP1 γονίδιο μετά από λήψη αλκοόλ, της rs35652124 στο NFE2L2 γονίδιο μετά από αλλαγές στη θερμοκρασία ή στη βαρομετρική πίεση και της rs660339 στο UCP2 γονίδιο μετά από έντονη σωματική άσκηση. Ως εκ τούτου, τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποδεικνύουν ότι γενετικές παραλλαγές σε μόρια που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες μπορεί να συμβάλλουν στην προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας και παρουσία συγκεκριμένων περιβαλλοντικών παραγόντων, επάγονται κρίσεις ημικρανίας. Σε αντίθεση με σχετικά ευρήματα από άλλες μελέτες, δεν προέκυψε κάποια στατιστικά σημαντική συσχέτιση για την παραλλαγή rs4880 στο SOD2 γονίδιο. Η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη μελέτη διερεύνησης της συσχέτισης παραλλαγών σε γονίδια που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες με την προδιάθεση για εμφάνιση ημικρανίας και διαφορετικών κλινικών φαινοτύπων και παραμέτρων σε Νοτιοανατολικό Ευρωπαϊκό Καυκάσιο πληθυσμό ασθενών-μαρτύρων που διαμένει στα ευρύτερα γεωγραφικά πλαίσια της Ελλάδας. Περαιτέρω μελέτες, σε μεγαλύτερο μέγεθος δείγματος απαιτούνται για να επιβεβαιώσουν τα ευρήματα της παρούσας μελέτης και να παρέχουν επιπρόσθετες πληροφορίες αναφορικά με την εμπλοκή του οξειδωτικού στρες στην παθογένεια της ημικρανίας, λαμβάνοντας υπόψη αλληλεπιδράσεις μεταξύ γονιδίων και μεταξύ γονιδίων και περιβάλλοντος.Migraine is a common, multifactorial neurovascular brain disorder with an estimated worldwide prevalence of approximately 15%, female predominance and an increased hereditary risk. It is characterized by recurrent moderate to severe headache attacks, accompanied by symptoms such as nausea, vomiting, photophobia and phonophobia. Approximately 30% of patients experience transient, fully reversible, focal neurological symptoms (aura), usually before the headache phase. Migraine phenotype can be influenced by genetic susceptibility and exposure to environmental triggers. Neurological and vascular mechanisms, predominantly cortical spreading depression, activation of the trigeminovascular system and neurogenic inflammation causing vascular dysfunction, are involved in the pathophysiology of migraine, while it has been recently recognized the involvement of metabolic dysfunction. Findings indicate an unbalanced redox equilibrium in migraine patients with increased oxidative stress and/or reduced antioxidant capacity. Furthermore, oxidative stress seems to be a common denominator of the most migraine triggers. Given the possible involvement of oxidative stress in the pathophysiology of migraine and migraine’s genetic component, variants in oxidative stress-related genes may contribute to migraine susceptibility. Therefore, the current study aimed to investigate the possible association between a panel of ten variants in oxidative stress-related genes (rs4880-SOD2, rs1001179-CAT, rs1050450-GPX1, rs1695-GSTP1, rs1138272-GSTP1, rs1799983-NOS3, rs6721961-NFE2L2, rs35652124-NFE2L2, rs6706649-NFE2L2 and rs660339-UCP2) and the susceptibility to develop migraine and sub-clinical phenotypes, in a Southeastern European Caucasian case-control population. After receiving approval from the local ethics committee, a total of 486 unrelated volunteers were enrolled; 221 migraine patients diagnosed according to the International Classification of Headache Disorders criteria 3rd edition (ICHD-3) served as case group, and 265 neurologically healthy subjects with no personal and family history of migraine or any other headache disorder served as control group. All subjects were of Southeastern European Caucasian origin (Greece). Written informed consent was provided by all study subjects prior to their participation. Epithelial cells were collected from the oral cavity of each subject using sterile buccal swabs. Genomic DNA was extracted from the epithelial cells using a commercial nucleic acid isolation kit (Nucleospin Tissue; Macherey–Nagel GmbH & Co. KG, Düren, Germany), according to the manufacturer’s instructions. Genotypes of the investigated genetic variants were determined by real-time Polymerase Chain Reaction using simple probes for each polymorphism (LightSNiP kit protocols; TIB MOLBIOL) and LightCycler FastStart DNA Master HybProbe Kit, followed by melting curve analysis. All reactions were performed on a LightCycler 480 Instrument platform (Roche Applied Science). Statistical analysis was performed using the IBM SPSS Statistics package (26th edition). The statistical analysis of the results indicated significant association of the GPX1 rs1050450, NOS3 rs1799983 and NFE2L2 rs6706649 genetic variants with migraine susceptibility and typical attack duration in the SEC population of the study. Furthermore, an association between the CAT rs1001179 genetic variant and the age of migraine onset was observed. Finally, the results of the current study provide evidence for an interaction between the CAT rs1001179, GSTP1 rs1138272, NFE2L2 rs35652124 and UCP2 rs660339 genetic variants and distinct migraine environmental triggers. Therefore, the findings of this first association study in a SEC case-control population (Greece) suggest that variants in oxidative stress-related genes might contribute to migraine susceptibility, and after exposure to environmental triggers, migraine attacks are induced. Contrary to other studies, no statistically significant association was observed for the SOD2 rs4880 variant. Further, larger-scale studies, are required to confirm the findings of the present study and to better appreciate the link between oxidative stress and migraine, considering gene-gene and gene-environment interactions

Relative and absolute quantification of aberrant and normal splice variants in hbb^{ivsi−110 (G > a)} β-thalassemia

The β-thalassemias are an increasing challenge to health systems worldwide, caused by absent or reduced β-globin (HBB) production. Of particular frequency in many Western countries is HBBIVSI−110(G > A) β-thalassemia (HGVS name: HBB:c.93-21G > A). Its underlying mutation creates an abnormal splice acceptor site in the HBB gene, and while partially retaining normal splicing of HBB, it severely reduces HBB protein expression from the mutant locus and HBB loci in trans. For the assessment of the underlying mechanisms and of therapies targeting β-thalassemia, accurate quantification of aberrant and normal HBB mRNA is essential, but to date, has only been performed by approximate methods. To address this shortcoming, we have developed an accurate, duplex reverse-transcription quantitative PCR assay for the assessment of the ratio and absolute quantities of normal and aberrant mRNA species as a tool for basic and translational research of HBBIVSI−110(G > A) β-thalassemia. The method was employed here to determine mRNA ratios and quantities in blood and primary cell culture samples and correlate them with HBB protein levels. Moreover, with its immediate utility for β-thalassemia and the mutation in hand, the approach can readily be adopted for analysis of alternative splicing or for quantitative assays of any disease-causing mutation that interferes with normal splicing

Deciphering the Role of the rs2651899, rs10166942, and rs11172113 Polymorphisms in Migraine: A Meta-Analysis

The genetic basis of migraine is rather complex. The rs2651899 in the PR/SET domain 16 (PRDM16) gene, the rs10166942 near the transient receptor potential cation channel subfamily M member 8 (TRPM8) gene, and the rs11172113 in the LDL receptor-related protein 1 (LRP1) gene, have been associated with migraine in a genome-wide association study (GWAS). However, data from subsequent studies examining the role of these variants and their relationship with migraine remain inconclusive. The aim of the present study was to meta-analyze the published data assessing the role of these polymorphisms in migraine, migraine with aura (MA), and migraine without aura (MO). We performed a search in the PubMed, Scopus, Web of Science, and Public Health Genomics and Precision Health Knowledge Base (v7.7) databases. In total, eight, six, and six studies were included in the quantitative analysis, for the rs2651899, rs10166942, and rs11172113, respectively. Cochran’s Q and I2 tests were used to calculate the heterogeneity. The random effects (RE) model was applied when high heterogeneity was observed; otherwise, the fixed effects (FE) model was applied. The odds ratios (ORs) and the respective 95% confidence intervals (CIs) were calculated to estimate the effect of each variant on migraine. Funnel plots were created to graphically assess publication bias. A significant association was revealed for the CC genotype of the rs2651899, with the overall migraine group (RE model OR: 1.32; 95% CI: 1.02–1.73; p-value = 0.04) and the MA subgroup (FE model OR: 1.40; 95% CI: 1.12–1.74; p-value = 0.003). The rs10166942 CT genotype was associated with increased migraine risk (FE model OR: 1.36; 95% CI: 1.18–1.57; p-value < 0.0001) and increased MO risk (FE model OR: 1.41; 95% CI: 1.17–1.69; p-value = 0.0003). No association was detected for the rs11172113. The rs2651899 and the rs10166942 have an effect on migraine. Larger studies are needed to dissect the role of these variants in migraine

Distinct miRNA Signatures and Networks Discern Fetal from Adult Erythroid Differentiation and Primary from Immortalized Erythroid Cells

MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs crucial for post-transcriptional and translational regulation of cellular and developmental pathways. The study of miRNAs in erythropoiesis elucidates underlying regulatory mechanisms and facilitates related diagnostic and therapy development. Here, we used DNA Nanoball (DNB) small RNA sequencing to comprehensively characterize miRNAs in human erythroid cell cultures. Based on primary human peripheral-blood-derived CD34+ (hCD34+) cells and two influential erythroid cell lines with adult and fetal hemoglobin expression patterns, HUDEP-2 and HUDEP-1, respectively, our study links differential miRNA expression to erythroid differentiation, cell type, and hemoglobin expression profile. Sequencing results validated by reverse-transcription quantitative PCR (RT-qPCR) of selected miRNAs indicate shared differentiation signatures in primary and immortalized cells, characterized by reduced overall miRNA expression and reciprocal expression increases for individual lineage-specific miRNAs in late-stage erythropoiesis. Despite the high similarity of same-stage hCD34+ and HUDEP-2 cells, differential expression of several miRNAs highlighted informative discrepancies between both cell types. Moreover, a comparison between HUDEP-2 and HUDEP-1 cells displayed changes in miRNAs, transcription factors (TFs), target genes, and pathways associated with globin switching. In resulting TF-miRNA co-regulatory networks, major therapeutically relevant regulators of globin expression were targeted by many co-expressed miRNAs, outlining intricate combinatorial miRNA regulation of globin expression in erythroid cells

Genetic Variability in Vitamin D Receptor and Migraine Susceptibility: A Southeastern European Case-Control Study

Migraine is a common primary headache disorder with both environmental and genetic inputs. Cumulative evidence indicates an association between vitamin D and headache. Unravelling the precise role of vitamin D and its receptor in the pathophysiology of migraine can eventually contribute to more efficient prevention and management of this headache disorder. The aim of the study was to investigate the relation of the three most studied VDR variants, i.e., FokI (rs2228570), TaqI (rs731236) and BsmI (rs1544410), with migraine susceptibility and distinct clinical phenotypes in a Southeastern European case-control population residing in Greece. DNA was extracted from 191 unrelated patients diagnosed with migraine and 265 headache-free controls and genotyped using real-time PCR (LightSNiP assays) followed by melting curve analysis. Genotype frequency distribution analysis of the TaqI and BsmI variants showed a statistically significant difference between migraine cases and controls. In addition, subgroup analyses revealed a significant association between all three studied VDR variants, particularly with a migraine without aura subtype. Therefore, the current study provides supporting evidence for a possible association of VDR variants with migraines, particularly migraine without aura susceptibility in Southeastern Europeans residing in Greece, further reinforcing the emerging role of vitamin D and its receptor in migraines