Geny związane z podwyższonym ryzykiem zawału serca

    Zawał serca to najczęstsza przyczyna zgonu w Europie. Nie bez powodu mówi się o nim – choroba cywilizacyjna. Każdego dnia w Polsce około 300 osób przechodzi zawał serca. Bezpośrednią przyczyną zawału jest niedokrwienie mięśnia sercowego na skutek zamknięcia światła tętnicy wieńcowej, która doprowadza krew do serca. Zdarzenie to poprzedza odkładanie się cholesterolu LDL w wewnętrznej ścianie tętnicy, który tworzy tzw. blaszkę miażdżycową. Blaszka rozrasta się i ilość krwi dopływająca do serca zmniejsza się. W takim miejscu zwężonego naczynia często tworzy się zakrzep, który uniemożliwia dopływ krwi do serca. Mięsień sercowy jest wówczas niedotleniony i ulega martwicy.

   Do niedawna zawał mięśnia sercowego kojarzono przede wszystkim z nieprawidłowym i niezdrowym trybem życia – brak ruchu, spożywanie dużej ilości tłustych potraw, częsty stres. Niedawno dowiedziono, że za ryzyko zachorowalności na zawał odpowiadają także geny – a konkretnie poszczególne warianty genów. Największą rolą w zwiększaniu ryzyka zawału obarczono dwa geny: wariant R952Q genu LPR8 i wariant 1F genu CYP1A2.

1. LPR8 – ważna rola w metabolizmie „złego” cholesterolu.

     Jak już wyżej wspomniano, bezpośrednią przyczyną zawału jest zamknięcie światła tętnicy doprowadzającej krew do serca, co spowodowane jest zmianami miażdżycowymi. Zmiany te powstają na skutek gromadzenia się „złego” cholesterolu. Teoretycznie wydaje się, że aby cholesterol gromadził się w naczyniach, trzeba spożywać go w dużej ilości. Niestety nie zawsze tak jest. Niektóre osoby są bardziej podatne na gromadzenie się LDL w naczyniach. Dlaczego tak się dzieje?

    Po spożyciu tłuszcze wędrują do jelita, gdzie są trawione. Ze względu na swój hydrofobowy charakter nie mogą być one transportowane bezpośrednio w środowisku wodnym krwi, dlatego powstają kompleksy lipoproteinowe tj. chylomikrony, LDL, HDL i inne. Na cząsteczkach lipoprotein obecne są tzw. apolipoproteiny, które ułatwiają wychwyt lipoprotein w wątrobie, gdzie są one rozkładane. Jedną z takich apolipoprotein jest Apolipoproteina E (ApoE), której głównym „partnerem” są chylomikrony i LDL - „zły” cholesterol. Receptorem dla ApoE jest białko LRP8 (ApoER2), które występuje na komórkach wątroby. W organizmie człowieka występuje kilka wariantów ApoE – E2, E3 i E4. Występowanie poszczególnych izoform jest uwarunkowane genetycznie. Najczęściej występuje E3. E2 posiada mniejsze powinowactwo do receptorów komórkowych niż E3, zaś E4 – większe. U osób z fenotypem E2/2 łatwiej dochodzi do akumulacji LDL i chylomikronów, ponieważ w niskim stopniu są one wychwytywane przez komórki wątroby. Odwrotna sytuacja jest w przypadku fenotypu E4/4.

     Część osób które przeszły zawał obarczone są mutacją genu LPR8 – R952Q. Oznacza to, że Glutamina w pozycji 952 została podstawiona przez argininę. Jak się okazało, mutacja taka ma znaczący wpływ na właściwości białka. Taki wariant receptora LPR8 związany jest z zwiększonym ryzykiem zawału serca. U osób posiadających ten wariant zaobserwowano zwiększoną agregacje płytek krwi. Mutacja taka zmienia powinowactwo do ApoE, co także wpływa na zmianę wiązanie się tej apolipoproteiny do komórek wątroby. ApoE odpowiada nie tylko za usuwanie LDL z krwiobiegu, ale także reguluje podziały komórek mięśni gładkich naczyń krwionośnych, wykazuje właściwości anty-zapalne i wpływa na odpowiedź immunologiczną.

2. CYP1A2 – czyli ile kawy możesz wypić?

    Drugim genem o różnych wariantach, który jest odpowiedzialny za zwiększone ryzyko zawału serca jest CYP1A2. Gen ten koduje cytochrom P450 1A2 – białko odpowiedzialne za rozkład kofeiny. Gen ten występuje w różnych wariantach, które decydują o tempie metabolizowania kofeiny. Wariant F1 koduje enzym, który rozkłada kofeinę wolniej, zaś wariant 1A metabolizuje ją szybko. Przebadano 2 tysiące pacjentów po przebytym zawale i taką samą liczbę osób zdrowych. Przeprowadzono także wywiad dotyczący ilości pitej kawy, sprawdzono tez jakie warianty genu CYP1A2 posiadają.

    Sytuacja najgorzej wygląda u osób, które posiadają dwie wersje „powolnego” genu. U nich zaledwie 2-3 filiżanki kawy dziennie podnosiły ryzyko zawału o 36%, zaś w przypadku 4 filiżanek ryzyko było aż o 64% większe. W przypadku posiadania wersji szybko rozkładających kofeinę, ryzyko zachorowalności na zawał nie tylko nie wzrastało przy spożywaniu kawy, ale nawet malało. 2-3 filiżanki kawy dzienne zmniejszały u takich osób ryzyko wystąpienia zawału nawet o 22%.

Genetyka – królową diagnostyki.

     Z roku na rok identyfikuje się coraz większą liczbę genów i ich wariantów odpowiedzialnych za predyspozycje do różnych chorób. Jeszcze do niedawna udział genetyki w diagnozowaniu chorób ograniczał się głównie do chorób jednogenowych tj. hemofilia, czy pląsawica Huntingtona. Dziś wiemy, że większość chorób cywilizacyjnych tj. nowotwory czy choroby serca ma podłoże genetyczne, jednak w tym przypadku skłonność do zachorowalności nie jest determinowana przez jeden gen, a przez wiele różnych genów i ich mutacji. Skuteczna diagnostyka powinna więc opierać się na wielu kluczowych genach. W tym przypadku – inaczej niż w chorobach jednogenowych – posiadanie jednej lub kilku wadliwych mutacji nie warunkuje 100% pewności, że zachorujemy. Mając wiedzę na temat posiadanych mutacji, możemy poprzez skuteczną profilaktykę zapobiec wielu chorobom. Współczesna diagnostyka ma więc za zadanie zapobiegać zamiast leczyć, co pozwala na znacznie obniżenie kosztów terapii.

  W przypadku zawału serca fakt, że posiadamy mutacje w dwóch wymienionych powyżej genach nie świadczy o tym, że musi wystąpić u nas zawał. Rezygnacja w tym wypadku w kawy i odpowiednia dieta uboga w kwasy tłuszczowe LDL pozwoli obniżyć to ryzyko maksymalnie. Prowadzenie przy tym odpowiedniego stylu życia, a także nauka skutecznego radzenia sobie ze stresem - mogą w połączeniu sprawić, że zawał serca nigdy u nas nie wystąpi.

Literatura:

1. Additive effect of LRP8/APOER2 R952Q variant to APOE ε2/3/ε4 genotype in modulating apolipoprotein E concentration and the risk of myocardial infarction: a case-control study”, Martinelli N., Oliveri O., Gong-Quing S., Trabetti E., Pizollo F., Busti F., Friso S., Bassi A., Li L., Hu Y., Pignatti P.F., Corrocher R., Wang Q. K., Girelli D., BMC Medical Genetics, 2009, 10:41,
2. „Komórki układu odpornościowego w miażdżycy – wybrane dane”, Niedźwiedzka-Rystwej P., Mękal A., Deptuła W., Postępy Hig. Med. Dosw., 2010, 64: 417-422.