UGT 1A1 GS, CNS1, CNS2 FARMAKOGENETIKA Á. Bóday Lab. mol. biologie, P&R LAB a.s., Komplexní onkologické centrum, Nový Jičín

UGT 1A1 UDP-GLUKURONOZYLTRANSFERÁZA 1A1 UGT 1A1 preferenčně váže substrát bilirubin Enzym je koncentrovaný v jaterním endoplazmatickém retikulu Je tkáňově specifický – exprimuje v játrech Katalyzuje reakci konvertující bilirubin na bilirubin mono- a diglukuronidy

UGT 1A1 UDP-GLUKURONOZYLTRANSFERÁZA 1A1

KODUJÍCÍ GEN - UGT 1A1 5 exonů exony 2-5 „konstantní“ - enzymatická funkce exon 1 „variabilní“ - tkáňová specificita

UGT 1A LOKUS (GENOVÁ RODINA UGT 1A) Lokalizace - chromozom 2, lokus 2q37 13 promotorů (a exonů 1) 9 funkčních

UGT 1, UGT 2

GILBERT SYNDROM (GS) KLINICKÁ CHARAKTERISTIKA Benigní forma hyperbilirubinemie Bez změn jaterního parenchymu Intermitentní zežloutnutí sklér a kůže bez hemolýzy Abdominální diskomfort (hlavně vpravo pod žebry) Únava/malátnost a slabost po stresu, infektu, pobytu na slunci, … Ztráta chuti Zvýšený výkon Silná touha po sladkostech STANOVENÍ KLINICKÉDIAGNÓZY ZDLOUHAVÉ VYLUČOVACÍ METODA

BIOCHEMICKÁ CHARAKTERISTIKA GS Zvýšená hladina celkového bilirubinu: 20 - 100 mmol/l 1.2 - 3.0 mg/dl Zvýšená složka je nekonjugovaný bilirubin Ostatní jaterní enzymy jsou v normě celková koncent. bili. 20 mmol/l t

GENETICKÁ CHARAKTERISTIKA Incidence 5 – 15% v indoevropské a v černošské populaci Dědičnost AR (AD?!) Kauzální gen UGT 1A1 Vliv genového pozadí organizmu ANO Vliv prostředí na hladinu celk. bilirubinu ANO Snižuje Zvyšuje fenobarbital alkohol hladovění léky

konstituční a/nebo psychické rozdíly VLIV POHLAVÍ ? nižší hladina bilirubinu body mass vliv androgenů vyšší hladina bilirubinu ? existence supresoru nižší frekvence GS konstituční a/nebo psychické rozdíly vyšší frekvence GS

MUTACE V UGT 1A1 Kauzální mutace: TA inzerce v promotoru UGT 1A1 (TATA-box) Normální počet TA 6TA alela UGT1A1*1 Mutovaný počet TA 7TA alela UGT1A1*28 5TA alela UGT1A1*36 8TA alela UGT1A1*37 Alelická frekvence: více než 90% způsobuje vysokou frekvenci GS v indoevropské populaci

FREKVENCE TA INZERCE INDOEVROPSKÁ POPULACE 3 – 15%

CRIGLER-NAJJAR SYNDROM

Crigler-Najjar Syndrome Gilbert's Syndrome Type I Type II Celková hladina bilirubinu [mg/dl] 18-45 ( >20) 6-25 (< 20) 4 mg/dl bez hemolýzy při normálním režimu Rutinní bioch. testy jater normální Odpověď na fenobarbital ne snížení hladiny bilirubinu o >25% snížení hladiny bilirubinu na normál Kernicterus obvykle vzácný Histologie jater (zvýšený lipofuscinový pigment) Barva žluče Bledá nebo bezbarvá pigmentovaná občas tmavší Bilirubinová frakce v žluči >90% nekonjugovaný větší frakce (57%) monokonjugáty hlavně dikonjugáty, ale zvýšená hladina monokonjugátů ( 23 %) Aktivita bilirubin UDP-glucuronosyl-transferasy chybí redukovaný: 0 - 10% normálu redukovaný: 10 - 33% normálu Dědičnost AR AD AR (AD!!!???)

FARMAKOGENETICKÝ ASPEKT Indinavir inhibitor virové proteázy kompetetivní inhibice aktivity UGT 1A1 TAS-103 quinolinový derivát inhibující topoizomerázu I a II pro 7TA/7TA - „dose limiting toxicity“ Irinotecan semi-syntetický analog cytotoxického alkaloidu „Camptotecin“, inhibující topoizomerázu I pro 7TA/7TA - toxický efekt

FARMAKOGENETICKÝ ASPEKT

MOLEKULÁRNĚ GENETICKÁ DIAGNOSTIKA

MATERIÁL A METODIKA PCR PROMOTOR 1 fragment (88-90-92-94 bp) EXON 1 5 fragmentů (272+253+265+259+305 bp) EXON 2 1 fragment (318 bp) EXON 3 1 fragment (258 bp) EXON 4 1 fragment (329 bp) EXON 5 5 fragmentů (272+294+349+273+258 bp) délky exonů 1038 bp (295+743 bp) PROMOTOR 878 bp 132 bp 88 bp 220 bp TATA 1 2 3 4 5 PCR fragmenty

DETEKCE POČTU TA REPETIC Izolace DNA (0,2 – 10 ml) 6TA/6TA 7TA/7TA 6TA/7TA 90 bp – (TA)6 PCR 92 bp – (TA)7 Separace: 8% PAGE (19:1) 200 bp 92 bp 100 bp 90 bp 80 bp

TA INZERCE I. II. III. I/1 II/1 II/2 III/1 III/2 5/7 5/7 7/7 5/7 5/7 8% PAGE (19:1) 5/7 7/8 6/7 7/7 6/6

PROČ GS VYKAZUJE NĚKDY AD DĚDIČNOST Frekvence GS: 16/100 1/6,25 16/100 x 5,9/100 = 94,4/10000 cca 1/100 AD PODOBA 6 TA/7 TA 6 TA/7 TA 6 TA/6 TA 6 TA/7 TA 6 TA/7 TA 7 TA/7 TA 6 TA/7 TA 7 TA/7 TA 7 TA/7 TA 7 TA/7 TA 6 TA/7 TA 7 TA/7 TA 7 TA/7 TA 7 TA/7 TA 3,35% 2,6% p2 x 2pq = 0,16 x 0,42 x 0,5 = 0,0335 q2 x q2 = 0,16 x 0,16 x 1 = 0,0256

ÚVAHY A DISKUZE FREKVENCE V ČR 15% CO SE TÝČE ROZDÍLŮ MEZI POHLAVÍM NENÍ ROZDÍL MEZI

KORELACE GENOTYP/FENOTYP ÚVAHY A DISKUZE UGT 1A1 VLIV MAIOR GENU VLIV GENETICKÉHO POZADÍ ORGANIZMU VLIV FYZIOLOGICKÉHO STATUSU ORGANIZMU VLIV VĚKU (BODY MASS VS ANDROGENY) VLIV PROSTŘEDÍ HLADINA BILIRUBINU KORELACE GENOTYP/FENOTYP

ÚVAHY A DISKUZE MUTACE V UGT 1A1 GENU GS (AR) CNS TYP 1 (AR) CNS TYP 2 (AD)

ÚVAHY A DISKUZE BILIRUBIN - DAR NEBO KLETBA FITNESS (ANTIOXIDANT) (OCHRANA PROTI KARDIOVASKULÁRNÍM A NÁDOROVÝM ONEMOCNĚNÍM) ÚNAVA, SLABOST, ABDOMINÁLNÍ DISKOMFORT PSYCHIATRICKÁ ONEMOCNĚNÍ (SCHIZOFRENIE, MANIODEPRESIVITA)

DĚKUJI ZA POZORNOST