- Abstract
- 1. Johdanto
- 2. Materiaalit ja menetelmät
- 2.1. Aineisto ja menetelmät. Tutkimusjoukko
- 2.2. Plasman ja DNA:n valmistelu
- 2.3. Plasman 8-Hydroksi-2′-deoksiguanosiinipitoisuuksien arviointi
- 2.4. LOXL1 Sanger-sekvensointi
- 2.5. Tilastollinen analyysi
- 3. Tulokset
- 3.1. Tutkimusjoukko ja 8-OHdG-pitoisuudet
- 3.2. Jakauma. 8-OHdG-tasot ja PXG:n riski
- 3.4. 8-OHdG-tasot ja muut riskitekijät
- 3.6. ROC-käyrä ja 8-OHdG
- 4. Keskustelu
- 5. Johtopäätös
- Datan saatavuus
- Eettinen hyväksyntä
- Suostumus
- Interintäristiriidat
- Kiitokset
Abstract
Tarkoitus. Tutkiaksemme systeemisen oksidatiivisen stressin aiheuttamia DNA-vaurioita potilailla, joilla on pseudoeksfoliaatioglaukooma (PXG), arvioimme plasman 8-hydroksi-2′-deoksiguanosiinipitoisuuksia (8-OHdG) oksidatiivisen DNA-vaurion merkkiaineena verrattuna kontrolleihin. Lisäksi tarkastelimme myös lysyylioksidaasin kaltaisen 1:n (LOXL1) polymorfismistatuksen ja 8-OHdG-tasojen yhteisvaikutusta PXG-riskiin. Materiaalit ja menetelmät. Retrospektiivinen tapaus-verrokkitutkimus suoritettiin plasman 8-OHdG-tasojen arvioimiseksi 41 PXG-potilaalla ja 45:llä ei-lukoomapotilaalla kontrolleissa käyttäen entsyymisidonnaista immunosorbenttimääritystä (ELISA). Määritys tehtiin kahtena kappaleena automaattisella ELISA-analysaattorilla. LOXL1-geenin kaksi yleistä polymorfismia (rs1048661 ja rs3835942) genotyypitettiin Sangerin sekvensoinnilla. Tulokset. 8-OHdG:n keski- ja mediaanitasot olivat merkittävästi koholla PXG-tapauksissa () ja mieshenkilöillä (). Koehenkilöillä, joiden tasot olivat suurempia kuin kolmas kvartiili (75 %:n persentiili), oli merkittävästi suurentunut PXG:n riski (odds ratio = 4,06, 95 prosentin luottamusväli (CI = 1,11-14,80, )). Ryhmän sisäiset ja ryhmien väliset vertailut osoittivat, että keskimääräiset tasot olivat korkeammat henkilöillä, joilla oli LOXL1-riskivariantti (G/G), mutta ne eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Logistisessa regressioanalyysissä sekä 8-OHdG () että rs3835942 () osoittivat tilastollisesti merkitsevää vaikutusta PXG-tulokseen. Vaikutus kuitenkin hävisi, kun ikä, sukupuoli ja rs1048661 otettiin mukaan. Merkittävä positiivinen korrelaatio havaittiin 8-OHdG-pitoisuuksien ja silmänsisäisen paineen (, ) sekä kupin ja kiekon suhteen (, ) välillä. Lisäksi vastaanottimen käyttöominaisuusanalyysissä käyrän alle jäävä pinta-ala oli tilastollisesti merkitsevä (), ja sen arvo oli 0,635 (95 % CI = 0,518-0,751). Päätelmät. Tutkimus osoittaa 8-OHdG:n lisääntyneiden plasmapitoisuuksien yhteyttä potilailla, joilla on PXG, mikä tukee oksidatiivisen stressin ja lisääntyneiden oksidatiivisten DNA-vaurioiden roolia PXG:n kehittymisessä.
1. Johdanto
Glaukooma on yksi johtavista peruuttamattoman sokeuden syistä maailmanlaajuisesti , myös Saudi-Arabiassa . Kammionesteen ulosvirtauksen estymisen seurauksena trabekulaarisessa verkostossa (TM) kohonnutta silmänsisäistä painetta (IOP) pidetään ensisijaisena riskitekijänä, joka laukaisee verkkokalvon gangliosolujen (RGC) kuoleman ja RGC:n aksonien asteittaisen häviämisen aiheuttaen glaukomaattisen optisen neuropatian . Pseudoeksfoliaatioglaukoomalle (PXG) on usein ominaista epänormaalien fibrillisten ekstrakelulaaristen materiaalien kertyminen silmän etusegmenttiin, pääasiassa pupillin rajalle, jota pidetään taudin patologisena tunnusmerkkinä . Verrattuna yleisempään primaariseen avokulmaglaukoomaan (POAG) PXG-potilailla on usein aggressiivisempi kliininen taudinkulku, korkeampi silmänpaine, suuremmat kupingit, vakavia näkökenttäpuutoksia ja huonompi ennuste taudin nopean etenemisen myötä . Kirjallisuudesta puuttuu systemaattisia epidemiologisia tutkimuksia PXG:n tarkan esiintyvyyden selvittämiseksi Saudi-Arabiassa. On kuitenkin havaittu, että Riadissa sijaitsevan King Abdulaziz -yliopistosairaalan glaukoomayksikössämme rekisteröidyistä noin 600 uudesta glaukoomatapauksesta alle 10 prosentilla diagnosoidaan PXG.
PXG edustaa monimutkaista ja monitekijäistä aikuisten alkavaa sairautta. Sairauteen liittyy sekä geneettisiä että ympäristötekijöitä, jotka vaikuttavat taudin etiologiseen patofysiologiaan . Lysyylioksidaasin kaltainen 1 (LOXL1) on vahva ehdokasgeeni, jonka on raportoitu vaikuttavan PXG:n kehittymisen riskiin useissa etnisissä ryhmissä, mukaan lukien saudiarabialaiset. LOXL1 osallistuu solunulkoisen matriisin muodostumiseen ja vakauteen . On olemassa vahvaa näyttöä siitä, että hapetusstressimekanismilla (-mekanismeilla) on merkitystä PXG:n patogeneesissä . Oksidatiivinen stressi indusoidaan yleensä muodostamalla reaktiivisia happilajeja (ROS), kuten superoksidia, peroksidia ja hydroksyyliradikaaleja, jotka voivat käynnistää ja levittää vapaita radikaaleja . ROS-tasojen kertyminen soluihin aiheuttaa hapetusvaurioita makromolekyyleissä, kuten lipideissä, proteiineissa, RNA:ssa, DNA:ssa ja mitokondrioissa, mikä johtaa niiden solujen toimintahäiriöihin ja/tai apoptoosiin . On osoitettu, että oksidatiivinen stressi aiheuttaa silmänpaineen nousua käynnistämällä TM:n degeneraation ja estämällä siten kammion ulosvirtausreitin . Mutaatioita, haploryhmiä ja mitokondrioiden vähentynyttä hengitysaktiivisuutta on myös yhdistetty erilaisiin glaukoomatyyppeihin . Lisäksi glutationi-S-transferaasi (GST) -geenin polymorfismi, joka on entsyymi, joka osallistuu peroksidoituneiden lipidien ja erilaisten haitallisten myrkkyjen detoksifiointiin, on myös yhdistetty glaukoomaan . Vähentynyt GST-aktiivisuus voi häiritä oksidatiivisten aineenvaihduntatuotteiden detoksifikaatiota ja pahentaa oksidatiivisen stressin haitallisia vaikutuksia näköhermoon . Biologisten näytteiden kokonaisantioksidanttistatus (TAS) on tärkeä oksidatiivisen stressin indikaattori ja hyödyllinen väline oksidatiivisen tilan ennustamiseen . Aiempi tutkimuksemme on osoittanut, että plasman TAS-tasot olivat merkittävästi alhaiset PXG-potilailla verrattuna kontrolleihin, mikä tukee oksidatiivisen stressin merkitystä PXG:n patogeneesissä . Lisäksi raportoimme myös LOXL1-alleelien ja alentuneen TAS:n yhteisvaikutuksesta, joka voi osaltaan vaikuttaa PXG:n kokonaisriskiin. Ihmisillä in vivo -kokeet ovat osoittaneet, että oksidatiivisia DNA-vaurioita on huomattavasti enemmän glaukoomapotilaiden TM-soluissa. Lisäksi sekä kohonnut silmänpaineen nousu että näkökenttävauriot olivat merkittävästi yhteydessä TM-soluihin vaikuttavien oksidatiivisten DNA-vaurioiden määrään . Hapettava stressi/ROS voi aiheuttaa katkoksia tai emäsmuutoksia DNA:ssa, jolloin vapautuu DNA:n hapettumistuotteita, kuten 8-hydroksi-2′-deoksiguanosiinia (8-OHdG) . 8-OHdG on yksi monista DNA:n hapettumistuotteista, jotka voidaan helposti kvantifioida, ja sitä käytetään yleisesti biomarkkerina oksidatiivisen DNA-vaurion arvioinnissa .
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia systeemisen oksidatiivisen stressin aiheuttamia DNA-vaurioita PXG-potilailla. Arvioimme plasman 8-OHdG-pitoisuudet oksidatiivisen DNA-vaurion merkkiaineena ja vertasimme niitä ei-laukomatoottisiin terveisiin kontrolleihin. Lisäksi tutkimme LOXL1-polymorfismistatuksen ja 8-OHdG-tason yhteisvaikutusta PXG:n riskiin.
2. Materiaalit ja menetelmät
2.1. Aineisto ja menetelmät. Tutkimusjoukko
Tutkimuksessa noudatettiin Helsingin julistuksen periaatteita, ja se hyväksyttiin laitoksen tarkastuslautakunnassa ja tutkimuseettisessä komiteassa (hyväksyntänumero # 08-657). Kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen jälkeen tutkimukseen rekrytoitiin saudiarabialaista alkuperää olevia osallistujia, joilla oli todettu kliininen PXG-diagnoosi (), ja etnisesti yhteensopivia terveitä kontrolleja () King Abdulazizin yliopistollisessa sairaalassa Riadissa, Saudi-Arabiassa. Potilaiden ja kontrollien sisäänotto- ja poissulkukriteerit on kuvattu aiemmin .
2.2. Plasman ja DNA:n valmistelu
Plasmanäytteet saatiin EDTA-verestä sen jälkeen, kun ne oli sentrifugoitu 5500 ×g:ssä 5 minuutin ajan. DNA uutettiin buffy-kerroksesta käyttämällä illustra blood genomicPrep Mini Spin Kit -pakettia (GE Healthcare, Buckinghamshire, UK). Säilytys oli -80 °C:ssa käyttöön asti.
2.3. Plasman 8-Hydroksi-2′-deoksiguanosiinipitoisuuksien arviointi
8-OHdG-pitoisuuksien arviointi suoritettiin käyttämällä kaupallista kittiä (Trevigen, Gaithersburg, MD, USA), joka perustuu kilpailevaan sandwich-entsyymi-immunosorbenttimääritykseen (ELISA). Määritys tehtiin kahtena kappaleena ChemWell-T-automaattisella ELISA-analysaattorilla (Awareness Technology Inc., FL, USA) valmistajan ohjeiden mukaisesti. 8-OHdG-tasot määritettiin standardikäyrän avulla ja ilmaistiin ng/ml:nä.
2.4. LOXL1 Sanger-sekvensointi
DNA-näytteet sekvensoitiin kahden yleisen LOXL1-geenin polymorfismin (rs1048661 ja rs3825942) osalta käyttäen alukkeita ja monistusolosuhteita, jotka on kuvattu toisaalla .
2.5. Tilastollinen analyysi
Tiedot esitetään keskiarvona ± SD ja mediaanina jatkuvien muuttujien osalta ja lukumäärinä ja prosentteina kategoristen muuttujien osalta. 8-OHdG-tasojen normaalisuuden testaus tehtiin Kolmogorov-Smirnovin testillä. Ryhmien väliset keskiarvoerot testattiin Studentin t-testillä. Mann-Whitneyn U-testiä käytettiin potilaiden ja kontrollien välisten mediaaniarvojen vertailuun. Kategoriset muuttujat testattiin tarvittaessa khiin neliö -testillä ja Fisherin tarkalla testillä. Korrelaatiotestaus tehtiin Pearsonin menetelmällä. Binäärinen logistinen regressioanalyysi tehtiin keskimääräisten 8-OHdG-pitoisuuksien ja muiden riskitekijöiden vaikutuksen ja vaikutuksen arvioimiseksi taudin lopputulokseen. Vastaanottimen toimintaominaiskäyrä (ROC) luotiin, ja käyrän alle jäävä pinta-ala (AUC) analysoitiin Mann-Whitneyn testillä. Odds ratio (OR) laskettiin, ja luottamusväliksi (CI) asetettiin 95 prosenttia. Kaikki tilastolliset testit olivat kaksipuolisia, ja arvoa alle 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevänä. Tilastollinen analyysi suoritettiin SPSS-ohjelmiston versiolla 19.0 (IBM Corp., Armonk, New York, USA) ja StatView-ohjelmiston versiolla 5.0 (SAS Institute, Cary, NC).
3. Tulokset
3.1. Tutkimusjoukko ja 8-OHdG-pitoisuudet
Kuten taulukosta 1 käy ilmi, PXG-tapausten ja kontrollien välillä ei ollut merkittävää eroa iän, sukupuolen, systeemisairauden tilan, tupakoinnin ja glaukooman perhehistorian suhteen. 8-OHdG-tasojen normaalisuustestaus osoitti vinoa jakaumaa (). Sekä keskimääräiset että mediaanit 8-OHdG-tasot olivat merkitsevästi koholla PXG-tapauksissa ja mieshenkilöillä verrattuna kontrolleihin (taulukko 1). Kuvissa 1(a) ja 1(b) esitetään 8-OHdG-tasojen laatikkokuvio tautitilanteen ja sukupuolijakauman mukaan.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
3.2. Jakauma. 8-OHdG-tasot ja PXG:n riski
Tarkistaaksemme PXG:n riskin, joka liittyy kasvaviin 8-OHdG-tasoihin, 8-OHdG-pitoisuudet dikotomisoitiin (luokittelematta tapauksiksi ja kontrolleiksi) 50. persentiilillä (tai mediaaniarvolla) ja kvartiileittain (taulukko 2). 8-OHdG-tason yleinen mediaaniraja oli 17,68 ng/ml. Vaikka tapaukset osoittivat lisääntynyttä sairastumisriskiä tällä tasolla (OR = 1,76, 95 % CI = 0,75-4,15), ero ei ollut merkitsevä (). Vastaavasti, kun käytettiin kvartiilijakaumaa, tunnistettiin kaksi raja-arvotasoa, jotka olivat 10,08 ng/ml (ensimmäinen kvartiili tai 25. persentiili) ja 27,72 ng/ml (kolmas kvartiili tai 75. persentiili). Näiden kahden raja-arvon avulla tutkittavat luokiteltiin sitten kolmeen ryhmään: alle ensimmäisen kvartiilin, interkvartiilin ja yli kolmannen kvartiilin (taulukko 2). Kaiken kaikkiaan 8-OHdG- ja PXG-tuloksen nousevilla tasoilla ei ollut merkittävää additiivista vaikutusta (χ2 = 4,87, df = 2; ). Lisäksi verrattuna 8-OHdG-tasoihin, jotka olivat pienempiä kuin ensimmäinen kvartiili (<10,08 ng/ml), koehenkilöillä, joilla oli kvartiilien väliset tasot, oli merkitsemättömän suurentunut tautiriski (OR = 2,50, 95 % CI = 0,81-7.63, ), kun taas koehenkilöillä, joiden tasot olivat suurempia kuin kolmas kvartiili (75. persentiili), oli merkitsevästi suurentunut riski sairastua PXG:hen (OR = 4,06, 95 % CI = 1.11-14.80, ).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Huom. aChi-neliö-testi; †ensimmäinen kvartiili (<25. persentiili); interkvartiili (25.-75. persentiili); kolmas kvartiili (>75. persentiili). 8-OHdG-tasot ja LOXL1-polymorfismit
Tutkimme lisäksi LOXL1-geenin polymorfismien rs1048661 (g.5758 G>T) ja rs3825942 (g.5758 G>A) genotyyppivaikutusta 8-OHdG-tasoihin PXG-tapauksissa ja kontrolleissa. Kaiken kaikkiaan, kuten taulukosta 3 käy ilmi, 8-OHdG-tasojen ja eri genotyyppien välillä ei ollut merkittävää eroa molempien LOXL1-polymorfismien osalta (kuvat 1(c) ja 1(d)).
Taulukko 3
8-hydroksideoksiguanosiinin (8-OHdG) tasot LOXL1 rs1048661- ja rs3835942-polymorfismien mukaan pseudoeksfoliaatio-glaukoomatapauksissa ja kontrolleissa.
rs1048661:n osalta G/G oli yleisin genotyyppi, jota seurasivat G/T ja T/T. Potilasryhmässä ei havaittu yhtään T/T-homotsygotiaa verrattuna vain yhteen kontrolliryhmässä. Keskimääräisten 8-OHdG-pitoisuuksien havaittiin olevan korkeimmat G/G-genotyypeissä verrattuna G/T-, T/T- tai G/T + T/T-ryhmiin. Nämä tasot eivät kuitenkaan vaihdelleet merkitsevästi sen enempää tutkimusryhmien sisällä kuin niiden välillä tehdyissä vertailuissa. Vastaavasti rs383592:n osalta G/G oli yleisin genotyyppi, jota seurasivat G/A- ja A/A-genotyypit, joista jälkimmäistä ei esiintynyt PXG-potilailla. G/G oli yleisin genotyyppi, jolla oli korkeimmat 8-OHdG-pitoisuudet verrattuna G/A-, A/A- tai G/A + A/A-ryhmiin. G/G-genotyyppien osalta tasot eivät eronneet merkittävästi tapausten ja kontrollien välillä (). Ryhmän sisäinen vertailu kontrolleissa ei myöskään osoittanut merkittävää genotyypin vaikutusta 8-OHdG:hen G/A (), A/A, () ja G/A + A/A () -ryhmissä verrattuna G/G-genotyyppiin. 3.4. 8-OHdG-tasot ja muut riskitekijätTarkoituksena tutkia iän, sukupuolen, LOXL1-polymorfismien ja 8-OHdG-tasojen vaikutusta potilailla, joilla on PXG, suoritettiin binäärinen logistinen regressioanalyysi, jossa riippuvaisena muuttujana (lopputulos) käytettiin sairastunutta/ei-sairasta. Analyysi osoitti, että sekä 8-OHdG () että rs3835942 () vaikuttavat tilastollisesti merkitsevästi taudin lopputulokseen. Yhdistetyssä analyysissä iän, sukupuolen, 8-OHdG:n, rs1048661:n ja rs3835942:n kanssa yhdelläkään näistä riskitekijöistä ei kuitenkaan ollut merkittävää vaikutusta PXG:hen (taulukko 4).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Huom. aNaiset referenssinä; b 8-OHdG, 8-hydroksideoksiguanosiini; c G/G-genotyypit referenssinä.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.5. 8-OHdG:n ja muiden glaukoomaindeksien välinen korrelaatio PXG-potilailla
8-OHdG:n ja IOP:n (, ) ja cup/disc-suhteen (, ) välillä havaittiin merkitsevä positiivinen korrelaatio, kun taas 8-OHdG:n ja IOP:n (, ) ja cup/disc-suhteen (, ) välillä ei havaittu mitään korrelaatiota iän (, ) ja glaukoomalääkkeiden lukumäärän (, ) kanssa.
3.6. ROC-käyrä ja 8-OHdG
PXG-potilaiden ja kontrollien 8-OHdG-tasojen ROC-käyräanalyysi osoitti AUC-arvoksi 0,635 (95 % CI = 0,518-0,751), joka oli tilastollisesti merkitsevä (), mikä osoittaa, että 8-OHdG:n pitoisuudet plasmassa pystyivät tyydyttävästi erottamaan PXG-potilaat ja kontrollit.
4. Keskustelu
Lisääntyneet ROS:t, oksidatiiviset vauriot ja epätasapaino prooksidanttistatuksen ja antioksidanttistatuksen välillä ovat kriittisiä tekijöitä, jotka myötävaikuttavat merkittävästi glaukomatoottiseen neurodegeneraatioon . Tässä tutkimuksessa raportoidaan systeemisen 8-OHdG:n, oksidatiivisen stressin aiheuttaman DNA-vaurion merkkiaineen, kohonneista pitoisuuksista PXG-potilailla.
DNA-vaurioita voivat aiheuttaa sekä ulkoiset että sisäiset tekijät, kuten ionisoiva säteily, ultraviolettivalo, myrkylliset kemikaalit/metalli-ionit ja hapen tavanomaisen soluaineenvaihdunnan seurauksena syntyvät ROS:t . Sisäisiä prosesseja, jotka voivat uskottavasti vaikuttaa jatkuvaan DNA-vaurioon in vivo, ovat hapettava metylaatio, depurinaatio ja deaminaatio . ROS:n aiheuttamiin vaurioihin kuuluvat emäs- ja sokerivauriot, proteiinien ja DNA:n ristisidokset sekä yhden tai kahden säikeen katkokset. Lisäksi emäs guaniini on herkin oksidatiivisille muutoksille, koska sen redox-potentiaali on pienin . Yleisin sivutuote, joka muodostuu hydroksyyliradikaalin aiheuttaman guaniinin hapettumisen seurauksena, on 8-hydroksiguaniini (8-OH-Gua) ja sen 2′-deoksinukleosidiekvivalentti 8-OHdG, jota on ehdotettu erinomaiseksi DNA:n hapettumisvaurioiden merkkiaineeksi . Useat tutkimukset ovat antaneet vahvaa näyttöä 8-OHdG:n kohonneiden pitoisuuksien ja glaukoomaperäisen optisen neuropatian välisestä yhteydestä .
Suodatusleikkauksen yhteydessä saaduilla ihmisen TM-näytteillä tehdyt ensimmäiset tutkimukset ovat osoittaneet, että glaukoomapotilailla esiintyy korkeita 8-OHdG-pitoisuuksia . Sorkhabin ym. tutkimuksessa, johon osallistui 15 POAG- ja 13 PXG-potilasta, sekä kammionesteen (AH) että seerumin 8-OHdG-pitoisuudet olivat korkeat potilailla verrattuna kontrolleihin . Samoin seerumin 8-OHdG-pitoisuuksien on raportoitu olevan korkeita primaarista kulman sulkeutumiskulmaglaukoomaa sairastavilla potilailla verrattuna normaaleihin koehenkilöihin . Yuki ja Tsubota raportoivat virtsan kohonneen 8-OHdG/kreatiniinipitoisuuden olevan yhteydessä glaukoomaan liittyvään näkökentän etenemiseen henkilöillä, joilla oli normaali jännitysglaukooma . Samoin toisessa hiljattain tehdyssä Mohantyn ja muiden tutkimuksessa sekä plasman että AH:n 8-OHdG-pitoisuudet olivat merkittävästi korkeammat POAG-potilailla kuin kaihikontrollilapsilla . Tämän vaikutuksen katsottiin johtuvan DNA:n korjausentsyymien vähentyneestä ilmentymisestä emäksen erkaantumisen korjausreitillä . Lisäksi tutkimuksessa raportoitiin vahvasta positiivisesta korrelaatiosta systeemisten (plasman) 8-OHdG-tasojen ja AH 8-OHdG-tasojen välillä, mikä viittaa siihen, että systeemiset 8-OHdG-tasot voisivat ennustaa silmän paikallisia 8-OHdG-tasoja .
8-OHdG:n ja/tai oksidatiivisen stressin täsmällinen rooli glaukoomaperäisen optikusneuropatian kehittymisessä ja etenemisessä on toistaiseksi spekulatiivinen. 8-OHdG kuuluu parhaiten luonnehdittuihin oksidatiivisiin vaurioihin, ja se voi synnyttää C : G:stä A : T:ksi transversiomutaatioita . Jotkin DNA:n vauriot korjataan solussa in vivo DNA:n korjausmekanismeilla, jotka katkaisevat vaurioituneen DNA:n . Näiden vaurioiden korjaamatta jättämisellä voi kuitenkin olla vakavia biologisia vaikutuksia, ja se voi johtaa karsinogeneesiin tai neurodegeneratiivisten häiriöiden kehittymiseen . 8-OHdG voi myös merkittävästi indusoida telomeerien lyhenemistä, mikä voi vaikuttaa fysiologisiin ja patologisiin olosuhteisiin in vivo . Lisäksi on ehdotettu, että 8-OHdG:llä voi olla epigeneettisen kaltainen säätelytehtävä hapetusstressin kohteena olevissa soluissa geenien transkription säätelyssä . Lisäksi oksidatiivisen stressin ja ROS:ien epänormaalit vaikutukset glaukooman patogeneesiin lisääntyneen silmänpaineen ja/tai hypoksian, TM:n degeneraation, gliasolujen vaurioitumisen, autofagian, mtDNA-vaurioiden, ydinkappa B:n aktivoitumisen, peroksinitriittistressin ja silmän hemodynamiikan kautta, jotka stimuloivat apoptoosia ja tulehdusreittejä edistääkseen RGC:n kuolemaa ja näköhermon vaurioitumista, on dokumentoitu hyvin . Tutkimuksessamme havaitut kohonneet 8-OHdG-pitoisuudet voivat uskottavasti myötävaikuttaa PXG:n patogeneesiin samankaltaisen mekanismin (mekanismien) avulla.
LoXL1-geenin kahden missense-varianttivaihtoehdon, rs1048661 ja rs3825942, vahva assosiaatio LOXL1-geenin ja PXG:n väliseen yhteyteen on toistettu johdonmukaisesti useissa etnisissä väestöryhmissä, mukaan lukien saudiarabialaiset . Täydellistä ymmärrystä tästä geneettisestä assosiaatiosta PXG-patologiaan ei vieläkään tunneta; on kuitenkin esitetty useita mekanismeja. Näihin kuuluvat sen vaikutus elastiinin muodostumiseen, LOXL1:n muuttunut ilmentyminen, splicing-vaikutus tai mahdollisuus, että ne ovat yhteydessä/yhteydessä todelliseen tunnistamattomaan funktionaaliseen alleeliin . Tutkimme näiden kahden yleisen variantin genotyyppivaikutuksia 8-OHdG:hen ja niiden yhteisvaikutusta PXG:n riskiin. Genotyyppien ei havaittu vaikuttavan 8-OHdG-pitoisuuksiin, vaikka pitoisuudet olivat korkeita riskivarianttien (G/G) kohdalla. Sekä 8-OHdG:n että rs3835942:n todettiin olevan merkittäviä PXG:n riskitekijöitä. Tämä merkitsevyys kuitenkin hävisi yhdistetyssä analyysissä, joka sisälsi myös iän, sukupuolen ja rs1048861-genotyypit. Riittävän lukumäärän puute kussakin genotyyppiryhmässä voisi olla todennäköinen selitys tälle häviämiselle ja merkitsevän vaikutuksen puuttumiselle.
Korostunut silmänpaineen nousu ja näkökenttävaurio on korreloinut merkitsevästi oksidatiivisen DNA-vaurion määrään TM-soluissa . Samoin tutkimuksessamme IOP:lla ja kupin ja kiekon suhteella oli merkittävä positiivinen korrelaatio 8-OHdG-pitoisuuksien kanssa, mikä viittaa sen mahdolliseen käyttökelpoisuuteen taudin vaikeusasteen merkkiaineena. Lisäksi useat raportit ovat tukeneet antioksidanttisen puolustusmekanismin (-mekanismien) ja oksidatiivisen stressin välistä käänteistä suhdetta glaukooman patofysiologiassa . Ryhmämme on myös aiemmin raportoinut merkittävästi alentuneesta plasman kokonaisantioksidanttistatuksesta (TAS) PXG-potilailla verrattuna kontrolleihin . Mielenkiintoista on, että TAS-tasot olivat saatavilla PXG-potilaista (ei kontrolleista; tietoja ei ole esitetty), jotka sisältyivät tähän tutkimukseen, joka osoitti merkittävän negatiivisen korrelaation 8-OHdG:n ja TAS:n välillä PXG-potilailla (, ), mikä tukee lisääntyneen oksidatiivisen stressin ja vähentyneiden antioksidanttisten puolustusmekanismien uskottavaa roolia PXG:ssä.
Tässä tutkimuksessa saadut havainnot vaativat varovaista tulkintaa, koska siinä on tiettyjä rajoituksia. Ensinnäkin on myönnettävä, että 8-OHdG:n systeeminen lisääntyminen ei välttämättä heijasta täsmälleen tilannetta silmän etukammiossa, jossa solut/kudokset altistuvat jatkuvasti suuremmalle määrälle vapaiden radikaalien aiheuttamia loukkauksia ja ovat siten suoremmin osallisina glaukooman kehittymisessä ja etenemisessä hapetusstressimekanismien kautta. Tämä edellyttäisi lisävalidointia AH-näytteissä. Toiseksi tutkimus on luonteeltaan puhtaasti kuvaileva, eikä siinä esitetä ajallisia tai mekanistisia todisteita tai ehdoteta PXG:n kohonneen 8-OHdG:n syy-yhteyttä. Lopuksi, tässä tutkimuksessa on tutkittu suhteellisen pieni määrä näytteitä. Toistaminen paljon suuremmassa kohortissa vahvistaisi varmasti tämän tutkimuksen havaintoja. Ottaen kuitenkin huomioon PXG-tapausten ja kontrollien välillä havaitun 13 ng/ml:n keskimääräisen eron (vaikutuksen koko) 8-OHdG-pitoisuudessa, keskimääräisen keskihajonnan ollessa 20 ja tyypin I virheen ollessa 0,05 (kaksipuolinen), tutkimuksen teho on >80 %.
5. Johtopäätös
Johtopäätöksenä voidaan todeta, että tutkimus osoittaa systeemisen 8-OHdG:n kohonneen tason PXG-potilailla, mikä tukee tämän merkkiaineen yhteyttä PXG:hen ja oksidatiivisen stressin ja lisääntyneiden oksidatiivisten DNA-vaurioiden uskottavaa roolia PXG:n etiologiassa.
Datan saatavuus
Tämän artikkelin johtopäätöksiä tukevat tiedot on kaikki esitetty artikkelissa.
Eettinen hyväksyntä
Tutkimuksessa noudatettiin Helsingin julistuksen periaatteita, ja se oli saanut hyväksynnän Institute Review Boardilta ja Research Ethics Committee of College of Medicine, King Saud University, Riyadh, Saudi-Arabia.
Suostumus
Kirjallinen tietoinen suostumus saatiin kaikilta osallistujilta ennen heidän osallistumistaan tähän tutkimukseen.
Interintäristiriidat
Tekijät eivät ilmoita eturistiriitoja. Rahoittajalla ei ollut osuutta tutkimuksen suunnittelussa, tietojen keräämisessä, analysoinnissa ja tulkinnassa eikä käsikirjoituksen kirjoittamisessa. Kirjoittajat ovat yksin vastuussa artikkelin sisällöstä ja kirjoittamisesta.
Kiitokset
Tekijät haluavat kiittää King Saudin yliopiston tieteellisen tutkimuksen varadekaanin professuuria ja silmätautien glukoomantutkimuksen professuuria, joiden kautta tätä työtä tuettiin.