Interazioni gene-gene tra polimorfismi di PRKCA, NOS3 e BDKRB2 influenzano gli effetti antipertensivi di enalapril
A cura della Dott.ssa Sarah Allegra
L'ipertensione è una malattia complessa che colpisce circa un miliardo di individui ed è il fattore di rischio prevalente per gli eventi cardiovascolari, tra cui ictus e malattie cardiache coronariche. Gli inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina (ACEi) sono ampiamente utilizzati per trattare l'ipertensione. Il principale meccanismo di azione degli ACEi comporta la riduzione della formazione dell'angiotensina II; un meccanismo secondario è legato alla vasodilatazione prodotta dall’ossido nitrico (NO), come risultato dell’attivazione della ossido nitrico sintasi endoteliale (NOS3). Entrambi i meccanismi sembrano influenzati dal signaling della proteina chinasi C (PKC), coinvolta nei meccanismi vascolari di controllo della pressione sanguigna. Studi sperimentali hanno dimostrato che gli ACEi influenzano l'espressione e l'attività della PKC; pertanto, è possibile che le variazioni nei geni che codificano isoforme della PKC possano influenzare le risposte agli antipertensivi ACEi.
In particolare, il polimorfismo rs16960228 del gene che codifica la PKCα (PRKCA, proteina chinasi C, alfa), una delle principali isoforme di PKC espressa nelle cellule endoteliali, è stato recentemente associato con la risposta ai farmaci antipertensivi. Tuttavia, nessuno studio precedente ha esaminato se i polimorfismi e gli aplotipi di PRKCA influenzano le risposte agli anti-ipertensivi ACEi. Inoltre, è possibile che le interazioni tra polimorfismi PRKCA e altri geni all'interno del percorso degli ACEi possono influenzare le risposte a questi farmaci. La PKCα aumenta la trascrizione di NOS3 e up-regola l'attività NOS3 fosforilando la Ser1179, che porta alla maggiore produzione di NO e a vasodilatazione. Di conseguenza, il trattamento con ACEi aumenta i livelli di bradichinina, stimolando così i recettori di bradichinina sulle cellule endoteliali, che possono provocare la up-regolazione di NOS3 mediata dalla PKCα. I polimorfismi dei geni che codificano i recettori B2 della bradichinina (BDKRB2) e NOS3 sono associati con la risposta all’ACEi enalapril.
 
Nel presente studio, gli autori hanno indagato se i polimorfismi PRKCA rs887797, rs1010544 e rs16960228, o gli aplotipi da essi formati, influenzano la risposta alla terapia antipertensiva in 104 pazienti classificati come poor (PR) e good (GR) responders all’ACEi enalapril. Inoltre, hanno esaminato se le interazioni tra i polimorfismi PRKCA e i polimorfismi di NOS3 rs2070744, rs3918226, 4b/4a VNTR e rs1799983 e BDKRB2 rs1799722 e BE1 +9/-9 sono associati con la risposta all’enalapril.
 
I pazienti sono stati trattati per 60 giorni con enalapril in monoterapia, alle dosi di 10 mg / giorno (n = 48) oppure 20 mg / giorno (n = 56), secondo il giudizio del medico e tenendo presente i fattori di rischio e le terapie precedenti. La risposta all’enalapril è stata calcolato come la variazione di MBP (pressione sanguigna media calcolata usando la media di tre diverse misurazioni della pressione sanguigna sistolica (SBP) e diastolica (DBP), con intervalli di 1 min l’uno dall'altro, secondo la formula MBP=(SBP+2*DBP)/3; ΔMBP) ottenuto dalla differenza tra prima e dopo il trattamento con enalapril. I pazienti sono stati classificati come PR e GR quando il loro ΔMBP era, rispettivamente, al di sotto o al di sopra del valore mediano della distribuzione ΔMBP.
I genotipi per i polimorfismi PRKCA rs887797, rs1010544 e rs16960228 e NOS3 rs2070744, rs3918226 e rs1799983 sono stati determinati mediante saggio di discriminazione allelica TaqMan (Applied Biosystems) con apparecchiatura StepOnePlus Real-Time PCR (Applied Biosystems). I genotipi per NOS3 4b/4a VNTR, BDKRB2 rs1799722 e BE1 +9/-9 sono stati determinati mediante PCR seguita da sequenziamento del DNA.
 
Una riduzione significativa di SBP e DBP è stata osservata dopo il trattamento con enalapril (p <0.001), in entrambi i gruppi (p <0.001); al basale SBP e DBP erano maggiori nei GR (p <0.05).
I GR hanno mostrato frequenze più elevate dei genotipi TC/CC per il polimorfismo PRKCA rs1010544 rispetto ai PR (p <0.05). Viceversa, i PR hanno mostrato elevate frequenze dei genotipi GA/AA e dell'allele A del polimorfismo rs16960228 rispetto ai GR.
Il genotipo TC e l'allele C per il polimorfismo NOS3 rs2070744 sono più frequenti nel gruppo GR; il genotipo TT del polimorfismo BDKRB2 rs1799722 era più frequente nel gruppo PR (anche se non statisticamente significativo), probabilmente a causa della differenza nella dimensione del campione.
Stratificando PR e GR in base al dosaggio di enalapril, è stato osservato che l'aplotipo PRKCA CTA è più frequente nei PR che nei GR, trattati con enalapril 20 mg/die
Valutato gli effetti di PRKCA sulle variazioni della pressione sanguigna, è stato osservato che i genotipi TC/CC per rs1010544 sono stati associati con una diminuzione più intensa della MBP in risposta ad enalapril. Inoltre, i genotipi GA/AA per il polimorfismo rs16960228 sono stati associati a diminuzioni inferiori di MBP e DBP dopo il trattamento con enalapril, rispetto al genotipo GG.
Infine, è stato trovato un modello significativo di interazione tra i polimorfismi PRKCA, NOS3 e BDKRB2: i genotipi GG (PRKCA rs16960228) e TT/TC (NOS3 rs2070744) erano più frequenti nei gruppi GR o PR, rispettivamente, combinati con il genotipo CC di BDKRB2 rs1799722.
 
I genotipi GA/AA per il polimorfismo PRKCA rs16960228 sono stati associati con risposte migliori a idroclorotiazide e peggiori all’atenololo in uno studio GWAS; in questo lavoro i genotipi GA/AA (e l'allele A) sono associati con risposte peggiori all’enalapril. Gli ACEi possono portare ad una up-regulazione del signaling della PKCα, che contribuisce alla vasodilatazione e alla riduzione della pressione sanguigna dovute all'attivazione di NOS3. Pertanto, è possibile che il genotipo GG del polimorfismo rs16960228 riduca l'espressione della PRKCA, portando ad una migliore risposta ai farmaci che aumentano la PKCα, come gli ACEi. Al contrario, sembra ragionevole suggerire che il signaling della PKCα potrebbe essere influenzato meno dagli ACEi nei pazienti con genotipo GA/AA, con risposte peggiori a questi farmaci. Tuttavia, i meccanismi molecolari che sostengono queste ipotesi devono ancora essere dimostrati.
 
Considerando gli aplotipi PRKCA, anche se non è stata osservata un’influenza significativa sulla risposta all’enalapril considerando il numero totale di pazienti, è stato riscontrato che l’aplotipo CTA è associata con risposte peggiori all’enalapril somministrato 20 mg/die. Questo risultato è in linea con studi precedenti che dimostrano che gli effetti dei polimorfismi o degli aplotipi sulle risposte ai farmaci antipertensivi sono più evidenti considerando dosi più elevate di farmaco. Inoltre gli alleli T (rs1010544) e A (rs16960228) sono coinvolti con le risposte peggiori all’enalapril. Pertanto, gli autori suggeriscono che l'aplotipo CTA può aumentare l'espressione della PKCα, e di conseguenza portare a risposte peggiori all’enalapril. Tuttavia, ulteriori studi sono necessari per affrontare la funzionalità di questo aplotipo.
 
Infine, è stato osservato che il genotipo GG del polimorfismo PRKCA rs16960228 è associato con risposte più efficaci all’enalapril. Invece, il genotipo GG è risultato associata con GR (NOS3 rs2070744) e PR (BDKRB2 rs1799722). Questi risultati evidenziano l'importanza delle interazioni gene-gene in farmacogenomica, ma ulteriori studi sono necessari per studiare gli effetti di interazioni tra i geni PRKCA, NOS3 e BDKRB2 sui livelli di nitriti circolanti e sull'attività di NOS3 nei pazienti trattati con ACEi.
 
Il limite principale di questo lavoro è il numero relativamente basso di pazienti inclusi; inoltre non sono stati valuti gli effetti dei polimorfismi PRKCA sui parametri di stress ossidativo.
 
I polimorfismi di PRKCA influenzano la risposta al trattamento con enalapril. I genotipi TC/CC rs1010544 sono associati a migliori risposte al farmaco e i genotipi GA/AA rs16960228 e l'aplotipo CTA sono associati con risposte peggiori a questo ACEi. Inoltre, sono state osservate interazioni significative tra PRKCA, NOS3 e BDKRB2 con la risposta all’enalapril.
 
Parole chiave: enalapril, ipertensione, PRKCA
 
Riferimento bibliografico
Oliveira-Paula GH et al. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2017, 120(3):284-91
Ultimo aggiornamento: 23.03.2017
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