Polimorfismi del gene della Glutatione S-Trasferasi Omega-1: analisi del linkage disequilibrium fra i polimorfismi Ala140Asp e Glu155Glu dell’esone 4 e interazione con l’ApoE in una popolazione pugliese

Introduzione. Il gene della Glutatione S-Trasferasi Omega-1 (GSTO1) nell’uomo è localizzato sul braccio lungo del cromosoma 10 (10q25.1).Ha un polimorfismo C A in posizione 419 dell’esone 4, che determina una mutazione Ala Asp in posizione 140 della proteina (Ala140Asp), oltre a una delezione trinucleotidica all’estremità 3’ dell’esone 4 (Glu155DeltaGlu). Il polimorfismo Ala140Asp è stato associato ad una ridotta attività di protezione della GSTO1 nei confronti dello stress ossidativo cellulare. Diversi studi condotti su popolazioni europee e asiatiche che avevano lo scopo di verificare la presenza di un’associazione fra i polimorfismi della GSTO1 e il rischio di insorgenza di malattia di Alzheimer (Alzheimer’s Disease, AD), hanno prodotto risultati contrastanti, che vanno dalla completa mancanza di associazione con i polimorfismi della GSTO1, al rischio di insorgenza di AD in età tardiva, all’associazione con il polimorfismo Asp/Asp, che è responsabile di una insorgenza più precoce (circa 3 anni) di AD. Scopo dello studio. Scopo dello studio è stato valutare la presenza di un’associazione fra i polimorfismi Ala140Asp e Glu155DeltaGlu della GSTO1 e il rischio di insorgenza di AD, quindi valutare la presenza di Linkage Disequilibrium (LD) fra i polimorfismi Ala140Asp e Glu155DeltaGlu dell’esone 4 della GSTO1. È stata infine valutata la possibile interazione con gli alleli dell’Apolipoproteina E (APOE), in una popolazione pugliese. Materiali e metodi. Sono stati studiati 260 soggetti pugliesi, di cui 103 affetti da AD (41 maschi e 62 femmine, età media all’esordio 71±10 anni). Il gruppo di controllo di 157 soggetti (78 maschi e 79 femmine, età media 71±16 anni) era costituito da volontari sani osservati fra il giugno 2007 e aprile 2008. A tutti i soggetti sono stati prelevati 2 cc circa di sangue da cui è stato estratto il DNA per l’analisi del genotipo dell’APOE e dei polimorfismi Ala/Asp e Glu155DeltaGlu della GSTO1. L’analisi dei polimorfismi della GSTO1 e del polimorfismo dell’APOE è stata eseguita mediante Real-Time PCR – Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) system – su Light Cycler (Roche, Mannheim Germany) e successiva analisi delle curve di melting. E' stata eseguita un’analisi mediante test del chi-quadrato di Pearson per valutare la presenza di eventuali differenze fra le frequenze alleliche dei polimorfismi Ala/Asp e Glu155DeltaGlu della GSTO1 nei dementi rispetto ai controlli. E' stata inoltre eseguito il calcolo del Lrtest per valutare la presenza di LD fra i polimorfismi Ala140Asp e Glu155DeltaGlu dell’esone 4 della GSTO1. Risultati. È stata osservata una differenza statisticamente significative fra pazienti e controlli sia per la distribuzione del polimorfismo Ala140Asp (Asp/Asp vs Ala/Asp e Ala/Ala: Pearson chi-quadrato=16.32, df=1, p<0.001; Ala/Asp vs Asp/Asp e Ala/Ala: Pearson chi-quadrato=9.38, df=1, p=0.003; Ala/Ala vs Ala/Asp e Asp/Asp: Pearson chi-quadrato=26.58, df=1, p<0.001), che per la distribuzione allelica, ovvero è stata rilevata una sovra-rappresentazione statisticamente significativa dell’allele Asp Vs allele Ala dell’esone 4 della GSTO1 (Ala vs Asp: Pearson chi-quadrato=37.61, df=1, p<0.001). I soggetti portatori di almeno una copia dell’allele Asp presentano un rischio di AD maggiore (O.R.=5.17, I.C.95%=3.26-8.21, Exact p-value<0.001), mentre la presenza dell’allele Ala sembra rappresenti un fattore di protezione dall’insorgenza di AD (O.R.=0.19, I.C.95%=0.12-0.31, Exact p-value<0.001). È stata anche rilevata una diminuzione del rischio di AD dall’interazione dell’allele Ala con l’allele epsilon 2 dell’ApoE (O.R.=0.26 I.C.95%=0.65-0.79, Exact p-value=0.01), e rispettivamente un aumento del rischio di AD dall’interazione dell’allele Asp con l’allele epsilon 4 dell’ApoE (O.R.=9.39 I.C.95%=1.12-433.18, Exact p-value= 0.02). L’analisi delle frequenze dei genotipi e delle frequenze alleliche del Glu155DeltaGlu non ha mostrato differenze statisticamente significative fra dementi e controlli (frequenze dei polimorfismi: Pearson chi-quadrato=1.04, d.f.=2, p=0.6; frequenze alleliche: Pearson chi-quadrato=1.02, d.f.=1, p=0.34). Il calcolo del Lrtest non ha messo in evidenza la presenza di LD fra i polimorfismi Ala140Asp e Glu155deltaGlu dell’esone 4 della GSTO1 (Lrtest= 0.51, df=1, p=0.47). Conclusioni. Il nostro studio ha messo in evidenza un’elevata frequenza dell’allele Asp dell’esone 4 della GSTO1 nei dementi rispetto ai controlli, oltre a un’interessante interazione con l’APOE. Questo risultato può essere spiegato dal presupposto che la presenza dell’allele Asp è stato associato ad una ridotta attività antiossidante della GSTO1 in vitro e quindi ad una ridotta attività di protezione verso lo stress ossidativo, mentre la presenza dell’allele epsilon4 è stata associata ad un’aumentata perossidazione lipidica della parete cellulare, con conseguente morte del neurone. In definitiva il risultato del nostro studio, sebbene ottenuto da una casistica esigua, presenta un’interessante indicazione per ulteriori approfondimenti sul ruolo causale della GSTO1 e dell’interazione con l’APOE nella patogenesi dell’AD.