Presentazione di PowerPoint

Dr. Lucilla Monti
Cardio-Diabetes and Core Lab
Divisione di Scienze Metaboliche e
Cardiovascolari
Istituto Scientifico San Raffaele
Milano
L’endotelio è un’“organo” ubiquitario che ricopre
un ruolo importante nell’omeostasi tissutale, nella
coagulazione, nella regolazione della vasodilatazione,
nella vascolarizzazione e nell’attivazione e
migrazione cellulare durante processi fisiologici e
patologici.
La disfunzione endoteliale gioca un ruolo chiave
nello
sviluppo
dell’insulino-resistenza ,
dell’aterosclerosi ed è noto essere un predittore
indipendente per la malattia cardiovascolare.
eNOS: OSSIDO NITRICO SINTETASI ENDOTELIALE
mappa sul cromosoma 7, 7q35±7q36, è costituito da 26 esoni,
25 introni (23 Kb circa), codifica per una proteina enzimatica.
GENE
1
2
3
4
5
SNP EX7
G/T
SNP I18
A/C
SNP I19
A/G
SNP I20
C/T
rs1799983
rs753482
rs743506
rs3730010
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
19
20
21 22 23 24 25 26
eNOS: OSSIDO NITRICO SINTETASI ENDOTELIALE
STRUTTURA
OMODIMERO OF 1203 AMINO ACIDI, 133 kDa
1
NH2
10 11-12
M
YR L
M PA ZN
ARG/BHAEM/BH4
490
OXYGENASE DOMAIN
FUNZIONE
16
510 648
CaM
679 791
FMN
FAD
19 21
23 25 26
944 1009
FAD
1121
NADPH DADPH
COOH
REDUCTASE DOMAIN
CATALIZZA LA PRODUZIONE DI OSSIDO NITRICO DA L-ARGININA
L-ARGININE+O2=L-CITRULLINE +NITRIC OXIDE
OSSIDO
NITRICO
GAS
BREVE EMIVITA
REGOLA LA VASODILATAZIONE ENDOTELIALE
L’AGGREGAZIONE E L’ADESIONE PIASTRINICA
LA PROLIFERAZIONE CELLULARE
Current opinion lipidology 2006
Ruolo di eNOS nell’evoluzione verso:
Insulino resistenza e diabete
Aterosclerosi e malattia cardiovascolare
Diabetici
(n°= 159)
Età (aa)
Durata (aa)
BMI (kg/m2)
HOMA
HbA1c (%)
Glicemia (mg/dl)
Insulinemia (mU/ml)
C-peptide (ng/ml)
Trigliceridi (mg/dl)
Colesterolo (mg/dl)
HDL-Col (mg/dl)
FFA (mmol/l)
NO (mmol/l)
Controlli
(n°= 207)
p
57.4±1.0
11.1±1.3
28.8±0.4
6.1±0.5
8.0±0.2
180.6±5.2
13.7±0.8
3.0±0.1
198.1±22.2
212.8±4.1
47.7±1.4
54.5±1.5
25.6±0.6
1.7±0.1
5.5±0.2
98.5±2.0
6.9±0.4
1.9±0.1
108.3±7.1
219.8±8.2
60.0±3.1
NS
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.03
NS
0.0001
0.60±0.03
33.4±1.7
0.57±0.03
22.3±2.0
NS
0.0008
Conclusioni
Si è evidenziata una
associazione
significativa
tra le varianti di eNOS e il
diabete mellito tipo 2,
suggerendo
un
nuovo
fattore
di
suscettibilità
genetica per diabete tipo 2 e
insulino resistenza.
Si è osservata un’associazione fra varianti
di eNOS e il diabete tipo 2 (p=0.004)
La presenza di due varianti aumentava
il rischio di diabete (OR 1.22)
Hyperlipidemia, impaired glucose tolerance, and hypoadiponectinemia in n/i/eNOS-/- mice
Nakata, S. et al. Circulation 2008;117:2211-
Visceral obesity and hypertension in n/i/eNOS-/- mice
Copyright ©2008 American Heart Association
Nakata, S. et al. Circulation 2008;117:22112223
Ruolo di eNOS nell’evoluzione verso:
Insulino resistenza e diabete
Aterosclerosi e malattia cardiovascolare
Allele frequencies of –786 C/T SNP of the human nos-3 gene and
genotype-dependent relaxation
CC
CT
TT
Odds Ratio
Patients with CHD
19.0%**
51.1%
29.9%**
Controls
11.8%
48.2%
40.0%
5.5
CC
CT
TT
Cattaruzza M et al Circ Res 2004, 95: 841-847
Genotipi per il polimorfismo sull’introne 18 (rs753482) di
eNOS in un gruppo di pazienti cardiopatici e in un gruppo di
soggetti sani (controllo)
Genotype
rs753482
CAD plus
STENT
(N=106)
Controls
(N=308)
OR
AA
56 (52.8)
182 (59.1)
1
-
AC
34 (32.1)
110 (35.7)
1.05
(0.69-1.45)
CC
16 (15.1)
16 (5.2)
2.56
(1.58-6.69)
No restenosis
N=73
OR
95% CI*
Genotype
rs753482
Restenosis
N=33
95% CI*
AA
12 (37.5)
44 (60.3)
1
-
AC
11 (34.4)
23 (31.5)
1.75
(0.84-3.66)
CC
10 (31.2)
6 (8.2)
6.11
(2.01-18.56)
Si è evidenziata un associazione significativa fra varianti di
eNOS e la suscettibilità di sviluppare stroke ischemico
Questo rinforza il legame fra la disfunzione endoteliale e la
patogenesi dello stroke
WILD-TYPE 53%
HETEROZIGOUS 39%
DM 8%
COLONY-FORMING UNITS
CD34+KDR+
350
300
250
200
150
100
50
0
p<0.0001
p<0.01
p<0.0001
p<0.01
N° CFU
cells/106 events
p<0.0001
8
6
4
2
IMT
SX
DX
p<0.001
p<0.01
1.0
0.6
1.0
p<0.01
p<0.01
0.8
mm
mm
0.8
p<0.01
p<0.01
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0
0.0
eNOS VARIANTS AND IMT IN ATHEROSCLEROSIS. Collaboration with M Marrocco-Trischitta, D Astore, R Chiesa, Vascular Surgery; A. Palini,
eNOS VARIANTS AND IMT IN ATHEROSCLEROSIS. Collaboration with M Marrocco-Trischitta, D Astore, R Chiesa, Vascular Surgery; A. Palini,
Citometry;GGFadini,
Fadini,AAAvogaro,
Avogaro,University
UniversityofofPadua;
Padua;DDNorata,
Norata,AACatapano,
Catapano,University
UniversityofofMilan;
Milan;EEDerlindati,
Derlindati,I IZavaroni,
Zavaroni,
Citometry;
UniversityofofParma.
Parma.Clinical
ClinicalTrial.gov
Trial.govIdentifier
IdentifierNCT00917449
NCT00917449
University
Gene
Early onset CAD vs. healthy controls
Late onset CAD vs. healthy controls
Likelihood ratio
(95% CI)
Probability of
developing disease %
Likelihood ratio
(95% CI)
Probability of
developing disease %
APOE ε4
1.70 (1.30–
2.22)
8.2
1.27 (0.98–
1.64)
6.3
BChE-K
1.41 (1.06–
1.87)
6.9
1.07 (0.81–
1.40)
5.3
PPARγ2 Pro12/Pro12
1.08 (0.66–
1.78)
5.4
1.01 (0.63–
1.61)
5.0
ENOS T-786C
1.08 (0.72–
1.62)
5.4
0.96 (0.66–
1.40)
4.8
APOE ε4 + BChE-K
2.34 (1.71–
3.22)
11.0
1.35 (1.00–
1.82)
6.6
APOE ε4 + BChE-K + PPARy2
Pro12/Pro12
2.49 (1.44–
4.33)
11.6
1.35 (0.81–
2.23)
6.6
APOE ε4 + BChE-K + PPARy2
Pro12/Pro12 + ENOS T-786C
2.78 (1.44–
5.37)
12.7
1.30 (0.71–
2.36)
6.4
Individual genes
Multiple genes
Nassar BA, et al. Clin Biochem 39: 109-114, 2006
Sudan IV-stained, longitudinally opened aortas from female apoE-KO and apoE/eNOS-DKO mice fed a
Western-type diet for 16 weeks
Figure 1. Sudan IV-stained, longitudinally opened aortas from female apoE-KO and apoE/eNOS-DKO animals fed a Western-type diet for 16
weeks. Luminal side facing up, displaying lipid-rich (red) atherosclerotic lesions. To prevent distortion artifacts, half of aortic root and arch were
removed and displayed separately.
Kuhlencordt, P. J. et al. Circulation 2001;104:448-454
Copyright ©2001 American Heart Association
Lesion areas in apoE-KO mice and apoE/eNOS-DKO mice fed a Western-type diet for 16 weeks
Kuhlencordt, P. J. et al. Circulation 2001;104:448-454
Copyright ©2001 American Heart Association
Intact normal male apoE-KO aorta and apoE/eNOS-DKO aorta with a suprarenal abdominal aortic
aneurysm
Figure 3. Left, Intact normal male apoE-KO aorta and apoE/eNOS-DKO aorta with a suprarenal abdominal aortic aneurysm.
Atherosclerotic lesions appear white. Insert to right shows higher-magnification views of abdominal aortas. White arrows indicate left renal
artery. Right, apoE/eNOS-DKO aorta from male mouse with Stanford type B dissection extending past renal arteries. Red arrows indicate
start and end of dissection.0
Kuhlencordt, P. J. et al. Circulation 2001;104:448454
Copyright ©2001 American Heart Association
Possibili
trattamenti
Gene transfer of endothelial NO
synthase, but not eNOS plus
inducible NOS, regressed
atherosclerosis in rabbits
ORAL L-ARGININE SUPPLEMENTATION IMPROVES ENDOTHELIAL FUNCTION AND AMELIORATES INSULIN SENSITIVITY
ORAL L-ARGININE SUPPLEMENTATION IMPROVES ENDOTHELIAL FUNCTION AND AMELIORATES INSULIN SENSITIVITY
AND INFLAMMATION IN CARDIOPATHIC NONDIABETIC PATIENTS AFTER AORTOCORONARY BYPASS. Lucotti P, Monti LD, Setola E,
AND INFLAMMATION IN CARDIOPATHIC NONDIABETIC PATIENTS AFTER AORTOCORONARY BYPASS. Lucotti P, Monti LD, Setola E,
La Canna G, Castiglioni A, Rossodivita A, Pala MG, Formica F, Paolini G, Catapano A, Bosi E, Alfieri O, Piatti P. Metabolism 2009
La Canna G, Castiglioni A, Rossodivita A, Pala MG, Formica F, Paolini G, Catapano A, Bosi E, Alfieri O, Piatti P. Metabolism 2009
Clinical Trial.gov Identifier NCT008577
Clinical Trial.gov Identifier NCT008577
CONCLUSIONI
•Il Cardio-Diabete è una sindrome caratterizzata
da varianti geniche comuni (eNOS)
•La valutazione delle varianti geniche di eNOS
dovrebbe essere inserita nel calcolo del rischio
cardiovascolare
•Il trattamento del rischio cardiovascolare globale
dovrebbe essere particolarmente attento nei
soggetti diabetici e cardiopatici portatori delle
varianti geniche di eNOS e un intervento di
prevenzione dovrebbe essere effettuato soprattutto
nei figli dei pazienti portatori del gene mutato.
Ringrazio
Dr. PierMarco Piatti
Il Team CARDIO-DIABETE
Cardio-Diabete & Core Lab.
Unità Cardio-Diabete e
Clinical Trials
Dr. Elena Galluccio
Sabrina Costa
Barbara Fontana
Dr. Emanuela Setola
Dr. Pietro Lucotti
Dr. Ermal Shehaj
Dr. Roberta Savi
Michela Stuccillo
Vi ringrazio per l’attenzione