Investigation of the relationship between multiple sclerosis and APOE, VDR, VDBP gene mutations

Abstract

Multipl skleroz (MS), genetik ve çevresel faktörler tarafından karakterize edilen nörodejeneratif bir hastalıktır ve hastalığın seyri zamanla kötüleşmektedir. D vitamininin veya kolesterolün genetik temellerinin, duyarlılık faktörlerinin bir göstergesi olup olmadığı veya etiyolojisinin önemli olup olmadığı bilinmemektedir. D vitamininin bağışıklık sisteminin normal işlevini sürdürmede önemli bir rol oynadığı, dolayısıyla hem etiyolojik hem de potansiyel olarak hastalık için tedavi edici etkisi olduğu düşünülmektedir. Vitamin D bağlayıcı protein (VDBP) ve vitamin D reseptörü (VDR) spesifik polimorfizmlerinin bu tür nörodejeneratif hastalıklarla ilişkili olduğu bulunmuştur. Bazı vakalarda, kolesterol metabolizmasıyla ilişkili olduğu bilinen ana faktör olan apolipoprotein E (ApoE) gen varyantlarının MS ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Bu nedenle, bu çalışmada MS'li hastalarda vitamin D ve kolesterol metabolizması ile ilişkili olduğu düşünülen genetik ve çevresel faktörlerin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada, MS tanısı almış 51 hastadan ve 50 sağlıklı bireyden kan örnekleri alındı. Öncelikle periferal kandan deoksiribonükleik asit (DNA) izolasyonu yapıldı. DNA örnekleri kullanılarak VDBP'de rs4588 ve rs7041 polimorfizmlerini, VDR'de rs2228570 ile ApoE'nin E1,E2,E3,E4 varyantlarını belirlemek için gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PZR) gerçekleştirildi. Sonuçlar istatistiksel yöntemler kullanılarak değerlendirildi. Çalışma sonunda; rs2228570 (Fok I) ve rs4588, hasta grubunda anlamlı düzeyde yüksek bulundu. Ek olarak hasta grubunda rs2228570 için G alleli varlığı istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulundu. Gruplar arasında yüksek total kolesterol, trigliserit ve düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) düzeyi ile birlikte düşük miktardaki yüksek yoğunluklu lipoprotein (HDL) ve serum hidroksi vitamin D (25(OH)D) düzeyleri istatistiksel olarak anlamlı bulundu. Bireylerde rs4588 mutasyonu ile yüksek trigliserit düzeyi arasında anlamlı ilişki saptandı. E2 genotipine sahip olma ile düşük LDL seviyesi ve E3 varyantını taşıma durumu ile yüksek LDL seviyesi arasında istatistiksel olarak anlamlılık tespit edildi. Sonuç olarak, daha büyük kohortları içeren çalışmalara ihtiyaç olsa da D vitamini, kolesterol metabolizması ve bu faktörlerle ilişkili polimorfizmlerin MS ile bağlantılı olabileceği düşünülmektedir.

Multiple sclerosis (MS) is a neurodegenerative disease characterised by genetic and environmental factors, and clinical outcomes are getting worse by time. It is not known whether vitamin D or cholesterol and their genetic fundamentals are a marker of other susceptibility factors. Vitamin D participates in sustaining the function of immune response thus, it is aetiologically noticeable and likely to have potency for treatment of disease. Vitamin D binding protein (VDBP) and vitamin D receptor (VDR) specific polymorphisms are found to be related to such neurodegenerative diseases. In some cases, higher prevalence of different variants in apolipoprotein E (ApoE) which is the main gene known to be related to cholesterol metabolism have found in association with MS. Therefore, in this study, it was aimed to understand the associations between genetic and environmental factors which are thought to be related to vitamin D and cholesterol metabolism in MS. In this study, blood samples were taken from 51 patients who have already diagnosed as MS and 50 healthy individuals. Deoxyribonucleic acid (DNA) was isolated from each peripheral blood. DNA samples were carried out real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) to determine rs4588 and rs7041 polymorphisms in VDBP, rs2228570 variant in VDR and E1, E2, E3, E4 variants of ApoE. Results were evaluated statistically. At the end of the study, rs2228570 (Fok I) and rs4588 mutations were found statistically significant in cases. In addition, the presence of G allele in rs2228570 was found statistically significant in patients. Higher total cholesterol, triglyceride and low density lipoprotein (LDL) level as well as lower high density lipoprotein (HDL) and serum vitamin D levels were found statistically significant in cases. A significant association between high triglyceride level and rs4588 mutation were detected in individuals. LDL level was found statistically low in individuals who have E2 genotype, in contrast, it was found high in individuals who have E3 variant. In conclusion; vitamin D, cholesterol metabolism and their related polymorphisms are likely to be an association with MS risk, though studies with larger cohorts are still needed.