A CLOCK gén variációi a 2-es típusú diabétesz és a kardiovaszkuláris betegségek emelkedett incidenciájával járnak: a PREDIMED vizsgálat eredményei

A 2-es típusú diabetes mellitus (T2DM) incidenciájának emelkedését látva szükségesnek látszik mélyebben és behatóbban vizsgálni a betegség kialakulását segítő kockázati tényezőket. A T2DM befolyásolja a kardiovaszkuláris betegségek (CVD, cardiovascular disease) előfordulását is, ezért indokolt feltárni a T2DM és CVD összefüggéseit megalapozó faktorokat is. E téren egyre több bizonyíték szól amellett, hogy a cirkadián ritmus felborulása (kronodiszrupció) összefüggésben áll a metabolikus zavarok kialakulásával.

Az evolúció során minden élőlény belső „órát”, cirkadián ritmust alakított ki, melynek segítségével képes alkalmazkodni a napi környezeti változások ciklikus üteméhez. Embereknél a cirkadián ritmus gyakorlatilag az összes élettani folyamatot ütemezi, ezen belül az alvás és ébrenlét váltakozását, az endokrin működéseket és a kardiovaszkuláris aktivitást is. Bizonyítottnak látszik, hogy a kardiovaszkuláris patofiziológia egyes aspektusai és a CVD események (pl. myocardialis infarktus, ischaemiás és haemorrhagiás stroke) incidenciája diurnális variabilitást mutat, ennek megfelelően csúcsát a kora reggeli órákban éri el. Ezen túlmenően a több műszakban foglalkoztatottak körében az elhízás, a metabolikus zavarok és a T2DM gyakoribb előfordulását figyelték meg. A cirkadián ritmus erőszakos megváltoztatása nem kíván kardiometabolikus következményekkel jár (például a posztprandiális vércukorszint a prediabéteszre jellemző tartományba emelkedik).

Az endogén cirkadián ritmus szabályozásában a hypothalamusban elhelyezkedő nucleus supachiasmaticuson kívül részt vesznek a különböző szervekben megtalálható perifériás oszcillátorok is. Az alapvető molekuláris óra transzkripciós-transzlációs visszacsatolási körből áll, mely 24 órás ritmusban oszcillál. E rendszer szabályozásában több óragén vesz részt, többek között a CLOCK (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput) gén, mely komplexet alkot az egyik legfontosabb génnel, a BMAL1-gyel (Brain and Muscle ARNT-Like 1). Rágcsálómodelleken szerzett tapasztalatok alapján az óragén mutációját először a glükózhomeosztázissal, majd az elhízással, a hyperglykaemiával és a hyperinsulinaemiával hozták összefüggésbe. Embereknél a CLOCK egyszeres nukletid polimorfizmusai (SNP, single nucleotide polymorphism) közül az rs1464490, rs3749474, rs4864584, rs4580704 és rs 18012602 azonosítóval rendelkező SNP-ek ugyancsak kapcsolatban állnak az obezitással, a hyperglykaemiával és a T2DM gyakoribb előfordulásával. Követéses vizsgálatokban azonban eddig még nem elemezték a CLOCK SNP-k hatását a T2DM incidenciájára. E szempontból a CLOCK gén rs4580704 C > G SNP-jének lehet a legjelentősebb hatása. A szerzők korábbi vizsgálatukban a Genetics of Lipid Lowering Drugs and Diet Network (GOLDN) populációban azt figyelték meg, hogy a CLOCK gén rs4580704 SNP minor alléljének hordozása kisebb testsúllyal, alacsonyabb éhomi inzulinszinttel és a hyperglykaemia fokozott kockázatával társult. Fontos kiemelni, hogy ez az SNP-t együtt vizsgálva az étrenddel kimutatták, hogy az egyszeresen telítetlen zsírsavak (MUFA, monounsaturated fatty acid) bevitele és az éhomi vércukorszint és az inzulinrezisztencia között összefüggés található. Alacsony MUFA-bevitel mellett nem találtak különbséget e paraméterek között, amikor azonban a MUFA-bevitel magas volt, a minor allélt hordozóknál szignifikánsan alacsonyabbak voltak a szintek. A szerzők feltételezése szerint e SNP-nek szerepe lehet a CVD kockázat megváltozásában is. Az utóbbi összefüggést azonban még nem vizsgálták specifikusan. Hipotézisük szerint T2DM-betegeknél az óragének módosulásai nagyobb mértékben befolyásolják a CVD kockázatot.

Vizsgálatuk céljai tehát a következők voltak: 1) a CLOCK-rs4580704 SNP és a T2DM-incidencia közötti korreláció elemzése; 2) CLOCK-rs4580704 SNP és a klinikai CVD-események incidenciája közötti korreláció elemzése a T2DM-státusz függvényében; és 3) annak vizsgálata, hogy a diéta módosítása (mediterrán diéta [MedDiet], bőséges MUFA-bevitel) befolyásolja-e ezeket az összefüggéseket.

Betegek és módszerek

Jelen elemzés a PREvención con DIeta MEditerránea (PREDIMED) vizsgálat részét képezte, melynek célja annak meghatározása, hogy a mediterrán diéta (MedDiet) milyen szerepet játszhat a primer kardiovaszkuláris prevencióban. A résztvevőket az alábbi három beavatkozás valamelyikére randomizálták: 1) MedDiet extraszűz olívaolaj (EVOO, extra virgin olive oil) adásával kiegészítve; 2) MedDiet kevert olajos magvak adásával kiegészítve; és 3) zsírszegény étrend (kontrolldiéta). Jelen elemzésükben 7098 fő adatait dolgozták fel, akiknél DNS-izolálást követően meghatározták a polimorfizmus allélgyakoriságát.

Olyan résztvevőket kértek fel a részvételre, akiket orvosuk kardiovaszkuláris szempontból nagy kockázatúnak minősített, azaz az alábbi két kritérium közül legalább egyike teljesült: T2DM fennállása vagy legalább három kardiovaszkuláris kockázati tényező megléte. A résztvevőket mediánértékben maximum 4,8 éven át követték nyomon. Elsődleges végpontként a CVD incidenciáját elemezték együttesen (myocardialis infarktus, stroke és kardiovaszkuláris halálozás), illetve másodlagos végpontként külön a T2DM-betegek és a nem-T2DM-személyek esetében.

Meghatározták az éhomi vércukor- és lipidszinteket (LDL- és HDL-koleszterin, trigliceridek) is.

Eredmények

A nem-T2DM PREDIMED populációban (n = 3671) szignifikáns korreláció mutatkozott a CLOCK-rs4580704 SNP és a T2DM incidenciája között: a variáns allélt (G) hordozók körében csökkent incidenciát regisztráltak (domináns modell) a CC homozigótákkal összehasonlítva (RR 0,69, 95% CI 0,54−0,87). E protektív hatás erősebb volt a MedDiet intervencióra került csoportban (HR 0,58, 95% CI 0,43−0,78), mint a kontrollcsoportban (HR 0,95, 95% CI 0,63−1,44). Ezen túlmenően statisztikailag szignifikáns interakciót észleltek a CLOCK-rs4580704 SNP és a T2DM-státusz stroke-incidenciára gyakorolt hatása között. Ennek megfelelően a CLOCK-rs4580704 SNP csak a T2DM-betegek csoportjában társult fokozott stroke-kockázattal, ugyanakkor a G-hordozóknál csökkent kockázatot regisztráltak (HR 0,61, 95% CI 0,40−0,94).

Következtetések

A szerzők elsőként igazoltak korrelációt a CLOCK-rs4580704 SNP és a T2DM incidenciája között. Ezek a megfigyelések összhangban vannak a korábbi állatkísérletes és humán keresztmetszeti adatokkal. Ezen túlmenően úgy tűnik, hogy a T2DM-mel való kapcsolat az étrenddel befolyásolható: a MedDiet erősíti a G-allél protektív hatását a T2DM kialakulásával szemben. Újszerű megállapítás volt, hogy a G-allél jelenléte a stroke szempontjából is protektív hatású T2DM eseteiben.

Bár a mostani eredmények ismét megerősítik, hogy a cirkadián rendszer szerepet játszik a T2DM és a stroke incidenciájában, a CLOCK gén funkcionális hatásai éppúgy lehetnek a cirkadián ritmustól függők vagy attól függetlenek. A CLOCK SNP és a kronodiszrupció között e tanulmányban megfogalmazott korreláció továbbra is jórészt spekulatív, és további kutatások szükségesek az epidemiológiai korrelációk mögött meghúzódó mechanizmusok feltárására.

Forrás: Corella D, et al. CLOCK gene variation is associated with incidence of type‑2 diabetes and cardiovascular diseases in type‑2 diabetic subjects: dietary modulation in the PREDIMED randomized trial. Cardiovasc Diabetol. 2016;15:4−15.