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Genetische Verbindungen zu FSGS in verschiedenen Populationen

Eine Studie entdeckt genetische Faktoren, die mit FSGS bei verschiedenen ethnischen Gruppen verbunden sind.

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Inhaltsverzeichnis

Fokale segmentale Glomerulosklerose (FSGS) ist ne Nierenerkrankung, die viele Leute in den USA betrifft, sowohl Erwachsene als auch Kinder. Sie ist eine der Hauptursachen für das nephrotische Syndrom, was zu heftigen Schwellungen und hohen Eiweisswerten im Urin führt. Im Laufe der Jahre ist die Zahl der diagnostizierten FSGS-Fälle gestiegen. Allerdings ist es schwierig zu bestimmen, wie viele Leute wirklich betroffen sind, weil die Diagnose normalerweise ne Nierenbiopsie erfordert und es keine zentrale Datenbank gibt, die diese Fälle verfolgt. Schätzungen zeigen, dass die Häufigkeit von FSGS stark variiert, mit Raten von etwas über 1 bis zu etwa 21 Fällen pro Million Menschen.

Bestimmte Gruppen sind stärker von FSGS betroffen als andere. Zum Beispiel haben Afroamerikaner etwa viermal häufiger diese Erkrankung im Vergleich zu Euroamerikanern. Lateinamerikaner zeigen ebenfalls eine höhere Häufigkeit im Vergleich zu Euroamerikanern, sind aber nicht so stark betroffen wie Afroamerikaner.

Genetische Faktoren bei FSGS

Es wurden Studien durchgeführt, um herauszufinden, welche Gene mit FSGS in Verbindung stehen könnten. Einige Untersuchungen schauten sich Familienstammbäume an, um zu sehen, ob die Krankheit familiär bedingt ist, während andere Gruppen von Personen betrachtet wurden, um genetische Verbindungen zu identifizieren. Diese Untersuchungen haben auf mehrere Gene hingewiesen, die wahrscheinlich eine Rolle bei FSGS spielen, aber bisher erklären diese Gene nur einen kleinen Teil der Fälle.

Erste Forschungen fanden spezifische Bereiche auf Chromosom 22, die anscheinend mit FSGS in Verbindung standen, besonders in afrikanischen und afroamerikanischen Populationen. Das führte zu weiteren Studien, die darauf abzielten, genetische Variationen zu finden, die die Anfälligkeit für FSGS erhöhen könnten. Besonders zwei Genvarianten im APOL1-Gens wurden identifiziert, die erklärten, warum FSGS bei Menschen afrikanischer Abstammung häufiger vorkommt. Interessanterweise bieten diese Varianten auch einen gewissen Schutz gegen die Schlafkrankheit, die durch einen Parasiten verursacht wird, was einen Trade-off zeigt, bei dem Schutz mit einem erhöhten Risiko für FSGS einhergeht.

Die aktuelle Studie

Eine neue Studie hatte zum Ziel, eine grosse genetische Datenbank aufzubauen, indem Proben von Personen, bei denen FSGS durch Nierenbiopsien diagnostiziert wurde, entnommen und mit Leuten ohne Nierenprobleme, aber mit ähnlichem ethnischen Hintergrund verglichen wurden. Die Forscher konzentrierten sich auf etwa 2.500 Gene, die mit Podocyten in Verbindung stehen, das sind wichtige Zellen in den Nieren. Ziel war es, die genetischen Grundlagen von FSGS besser zu verstehen und neue Gene zu finden, die zur Erkrankung beitragen könnten.

Proben wurden von Patienten in verschiedenen Zentren gesammelt und von geeigneten Ethikkommissionen genehmigt, um sicherzustellen, dass ethische Standards eingehalten wurden. Insgesamt wurden 726 Proben entnommen, mit genetischen Daten, die durch eine spezielle Sequenzierungsmethode erfasst wurden, die sich auf Podocyten konzentriert. Unter diesen Genen waren einige bereits bekannt, die familiäre FSGS verursachen, während andere eine Verbindung zu diesen bekannten Genen hatten.

Die Studie analysierte die genetischen Daten dieser Fälle und verglich sie mit Kontrollpersonen. Die Forscher verwendeten verschiedene Methoden, um sicherzustellen, dass die Daten beider Gruppen vergleichbar waren, einschliesslich der Betrachtung von Bevölkerungsunterschieden und möglicher Verzerrungen in den Daten. Nach der Filterung wurde ein zuverlässiger Datensatz erstellt, der 551 Fälle und 11.591 Kontrollen umfasste.

Assoziationsstudien und Ergebnisse

Mit den gesammelten Daten führten die Forscher verschiedene statistische Tests durch, um Assoziationen zwischen verschiedenen genetischen Varianten und FSGS zu finden. Sie konzentrierten sich besonders auf zwei Arten von Varianten: Missense-Varianten, die eine einzelne Aminosäure in einem Protein verändern, und Proteintruncationsvarianten, die die Proteinfunktion stören können.

In der Euroamerikanischen Gruppe wurden zwei genetische Varianten gefunden, die eine signifikante Assoziation mit FSGS hatten. Eine Variante war mit dem EFEMP2-Gen verbunden, und eine andere mit dem CCDC82-Gen. Obwohl diese Ergebnisse auffällig waren, zeigten dieselben Varianten in afroamerikanischen und lateinamerikanischen Gruppen keine ähnliche Assoziation, was darauf hindeutet, dass sie in einer Bevölkerung signifikant sein können, aber in anderen nicht die gleiche Bedeutung haben.

Die Studie untersuchte auch seltene genetische Varianten, die in weniger als 1 % der Bevölkerung vorkommen. Die Forscher verwendeten verschiedene statistische Methoden, um diese zu bewerten, und fanden mehrere Gene, die mit FSGS assoziiert waren, darunter das bekannte APOL1-Gen und ein neu identifiziertes Kandidatengen Cr1. Die Analyse zeigte, dass die Gene möglicherweise mit der Immunfunktion und der Reaktion des Körpers auf Bedrohungen verbunden sind, was sie weiter mit der Nierengesundheit verknüpft.

Rolle des Immunsystems und des Komplementsystems

Das Immunsystem ist entscheidend für die Abwehr unseres Körpers, und das Komplementsystem ist ein Teil davon. Dieses System hilft dem Körper, Infektionen zu bekämpfen und beschädigte Zellen zu entfernen. Beweise aus der Studie deuten darauf hin, dass CR1, ein Gen, das mit FSGS in Verbindung steht, eine Rolle bei der Regulierung des Komplementsystems spielt. Varianten in diesem Gen könnten beeinflussen, wie die Immunantwort funktioniert, was möglicherweise bei einigen Personen zu Nierenproblemen führt.

Bei Patienten mit FSGS wurden erhöhte Werte von Komplementproteinen festgestellt, was auf eine aktivierte Immunantwort hindeutet, die zu Nierenschäden beitragen könnte. Einige Studien legen nahe, dass das Vorhandensein spezifischer Proteine im Urin und Blut anzeigt, dass das Komplementsystem in den Nieren aktiv ist, aber die genauen Gründe für diese Entzündung sind noch unklar.

Fazit

Insgesamt betonen die Ergebnisse die komplexe Natur von FSGS und weisen auf mehrere genetische Komponenten hin, die zu einem erhöhten Risiko führen könnten. Die Studie hebt die Bedeutung hervor, genetische Variationen in verschiedenen Populationen zu verstehen und wie sie zu Erkrankungen wie FSGS beitragen können. Zukünftige Forschungen könnten auf diesen Ergebnissen aufbauen und versuchen, weitere genetische Verbindungen und potenzielle Behandlungen zu finden, die die zugrunde liegenden Ursachen dieser Nierenerkrankung angehen könnten. Die Verbindungen zwischen Genetik, Immunantwort und Umweltfaktoren präsentieren ein spannendes Gebiet für weitere Untersuchungen und könnten helfen, die Managementstrategien für betroffene Personen zu verbessern.

Originalquelle

Titel: CR1 variants contribute to FSGS susceptibility across multiple populations.

Zusammenfassung: Focal segmental glomerulosclerosis (FSGS) is a common cause of nephrotic syndrome with an annual incidence in the United States in African-Americans compared to European-Americans of 24 cases and 5 cases per million, respectively. Among glomerular diseases in Europe and Latin-America, FSGS was the second most frequent diagnosis, and in Asia the fifth. We expand previous efforts in understanding genetics of FSGS by performing a case-control study involving ethnically-diverse groups FSGS cases (726) and a pool of controls (13,994), using panel sequencing of approximately 2,500 podocyte-expressed genes. Through rare variant association tests, we replicated known risk genes - KANK1, COL4A4, and APOL1. A novel significant association was observed for the gene encoding complement receptor 1 (CR1). High-risk rare variants in CR1 in the European-American cohort were commonly observed in Latin-and African-Americans. Therefore, a combined rare and common variant analysis was used to replicate the CR1 association in non-European populations. The CR1 risk variant, rs17047661, gives rise to the Sl1/Sl2 (R1601G) allele that was previously associated with protection against cerebral malaria. Pleiotropic effects of rs17047661 may explain the difference in allele frequencies across continental ancestries and suggest a possible role for genetically-driven alterations of adaptive immunity in the pathogenesis of FSGS.

Autoren: Mykyta Artomov, R. Skitchenko, Z. Modrusan, A. Loboda, J. B. Kopp, C. A. Winkler, A. Sergushichev, N. Gupta, C. Stevens, M. J. Daly, A. Shaw

Letzte Aktualisierung: 2023-11-20 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.20.23298462

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.20.23298462.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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