Journal of Negative Results in Biomedicine, 2005; 4: 10-10 (más artículos en esta revista)

Exclusión de PINK1 como candidato gen de la forma de aparición tardía de la enfermedad de Parkinson en dos poblaciones europeas

BioMed Central
Anna Melissa Schlitter (schlitter@gmx.net) [1], Martin Kurz (kurzmartin@gmx.net) [2], Jan Larsen P (jpl@sir.no) [3], Dirk Woitalla (dirk.woitalla @ frotar. De) [4], Thomas Mueller (thomas.mueller @ rub.de) [4], Joerg T Epplen (joerg.t.epplen @ rub.de) [1], Gabriele Dekomien (gabriele.dekomien @ rub.de) [1]
[1] Departamento de Genética Humana, Ruhr-Universität Bochum, Alemania
[2] Departamento de Neurología, Heinrich-Heine-University Düsseldorf, Alemania
[3] Departamento de Neurología, Hospital Universitario de Stavanger, Noruega
[4] Departamento de Neurología, Hospital de San José-, Ruhr-Universität Bochum, Alemania

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Resumen
Antecedentes

La enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común. Recientemente, PINK1 mutaciones en el gen (PARK6) rara vez se muestra a causa de transmisión autosómica recesiva, la pronta aparición de parkinsonismo. Con el fin de evaluar si PINK1 contribuye al riesgo de aparición tardía común PD analizamos PINK1 secuencia de las variaciones. Un alemán (85 pacientes) y una cohorte de Noruega (90 pacientes) sufren de aparición tardía PD se hacen pruebas de mutaciones y polimorfismos de nucleótido único (SNP) en el gen PINK1. Ambos constan de cohortes bien caracterizado pacientes que presentan una historia familiar de la DP en ~ 17%. Las investigaciones fueron realizadas por el único capítulo conformación polimorfismo (SSCP), denaturating cromatografía líquida de alto rendimiento (DHPLC) y la secuencia de análisis. SNP frecuencias se compararon mediante la prueba de χ 2

Resultados

Varios SNPs comunes fueron identificados en nuestro cohortes, incluida una variante de codificación recientemente identificados (Q115L) en el exón 1. Genotipificación de la variación Q115L no reveló diferencias significativas de frecuencia entre los pacientes y los controles. Patógenos mutaciones en el gen PINK1 no fueron identificados, ni en el alemán ni en la cohorte de Noruega.

Conclusión

Secuencia de la variación en el gen PINK1 parece desempeñar un papel marginal cuantitativos en la patogénesis de la forma de aparición tardía de la DP, en alemán y noruego cohortes, en su caso.

Antecedentes

PD es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común después de la enfermedad de Alzheimer afecta a más del 1% de la población de la edad de 65 años. Las mutaciones en la alfa-sinucleína (PARK1), Parkin (PARK2) y DJ-1 (PARK7) gen causa bastante raras formas familiares de la DP se caracteriza por una temprana edad de inicio. Las mutaciones en el LRRK2 recientemente identificados (PARK8) de genes, especialmente la mutación G2019S comunes, ocurren con más frecuencia en los pacientes que sufren de principios, así como de aparición tardía PD [1, 2]. Recientemente, PINK1 mutaciones en el gen (PARK6), se mostró a causa de transmisión autosómica recesiva de aparición temprana parkinsonismo [3, 4]. El PINK1 (PTEN inducida quinasa 1) putativo gen codifica una proteína quinasa. La proteína está dirigida a la mitocondria y muestra una kinasa serina-threonine dominio con homología a cinasas de la Ca 2 + / calmodulina familia [3]. Parece ejercer efectos protectores contra el estrés dentro de la mitocondria celular [3]. Estos hallazgos mitocondrias enlace directamente a la patogénesis de la DP [3, 5]. Otro vínculo entre la disfunción mitocondrial y la enfermedad de Parkinson es evidente a través de la identificación de las enfermedades que causan mutaciones en el gen Omi/HtrA2 [6]. La hipótesis de deterioro mitocondrial se destacó además por los estudios postmortem de cerebros PD [7] y la observación de los síndromes PD después de la intoxicación con inhibidores de complejo I mitocondrial, como MPTP (1-metil-4-fenil-1, 2,3,6 -- Tetrahydropyridine) y rotenona [8]. Las mutaciones en el gen PINK1 son la segunda causa más común de autosómica-recesiva de aparición temprana heredado PD después de mutaciones en el gen Parkin. Por otra parte, se informó de una fuerte evidencia para una posible función de las variaciones en el gen Parkin la forma de aparición tardía de la DP (edad de inicio> 45 años): Parkin mutaciones parecen contribuir a la común de aparición tardía forma y mutaciones, Especialmente en el exón 7 en heterocigotos estado, puede desempeñar un papel de los alelos de susceptibilidad esporádicos PD [9, 10]. Se plantea la cuestión de si el gen PINK1 también es un gen candidato para las formas de inicio tardío de la enfermedad de Parkinson, de forma similar a la sugerida papel de la gen Parkin.

Aquí nos informe de una población basada en el análisis de secuencia de las variaciones en el gen PINK1. El alemán cohorte de 85 pacientes que sufren de aparición tardía forma de PD y representa una moderna población urbana con una heterogeneidad genética. En cambio, el noruego cohorte representa una población más homogénea [11] e incluye 90 pacientes que sufren de forma de aparición tardía de la DP.

Resultados

Todos 8 exones de codificación del gen PINK1 fueron seleccionados para el uso de secuencias de variación SSCP y secuenciación de los análisis. Varios SNPs se identificaron en nuestro cohortes (L63L, Q115L, Ivs4-5A> G het, Ivs6 +43 C> T het, N521T, c.1783A> T). Frecuencias alélicas de varios SNPs difirió significativamente entre las dos cohortes Europea confirmando la homogeneidad de la cohorte de Noruega (Tabla 1]. Los pacientes y los controles fueron genotipados para el recientemente identificado variación Q115L [12] mediante DHPLC análisis (Tabla 2]. Las frecuencias observadas no difirió significativamente entre pacientes y controles, ni en el alemán (p = 0,27) ni en el Consejo Noruego de cohortes (p = 0,8). Esta selección no revelaron ninguna enfermedad relevante mutación en nuestras cohortes.

Discusión

Como acaba de poner de manifiesto, mutaciones en el gen PINK1 rara vez causa de transmisión autosómica recesiva-PD [3]. Además de una temprana edad de inicio, los síntomas clínicos observados en la DP causados por PINK1 son similares a los síntomas de la EP idiopática.

En este estudio poblacional, se determinó si las variaciones en la secuencia de genes PINK1 desempeñar un papel en la forma de aparición tardía de la DP. Una reciente descripción de variación (Q115L) de la PINK1 de genes [12], fue identificado en el alemán y el noruego cohortes. Se calcularon frecuencias de los alelos en los casos y controles y de mostrar aquí que la variante Q115L no se asoció con la aparición tardía PD en nuestro estudio. Estas conclusiones coinciden con los datos publicados anteriormente de ninguna otra asociación líder de la codificación de SNPs en el gen PINK1 y PD [13]. Además, varios SNPs comunes fueron identificados. No hemos encontrado ningún patógeno de la mutación en nuestras cohortes PINK1 compuesto de los pacientes que sufren de forma de aparición tardía de la DP. El riesgo de perder los posibles mutaciones fue minimizada por un bien establecidos y optimizado SSCP análisis.

La razón más probable para explicar la ausencia de mutaciones en nuestras cohortes es la falta de influencia del gen PINK1 en la patogénesis de la DP de aparición tardía. Etiquetado individual SNPs y haplotipos etiqueta definida en 500 pacientes con EP también no revelaron asociaciones con PD [14]. Futuras investigaciones deben incluir detección de los posibles promotores, así como potenciador / silenciador regiones del gen que finalmente excluir cualquier falta de influencia de la variación de PINK1 PD manifestación. Sin embargo, las investigaciones funcional de la proteína PINK1 son necesarios para identificar potenciales socios interacción como candidatos a la detección de mutaciones adicionales.

Conclusión

Las investigaciones de otros genes implicados en la vía mitocondrial de la PINK1 gen son necesarias para evaluar la función exacta de los perjuicios mitocondrial de formas comunes de la DP.

Materiales y métodos
Pacientes y controles

El noruego cohorte (n = 90) consta de los pacientes que sufren de aparición tardía PD (mediana de edad de inicio 64,4 años, rango de 49 a 78 años, desviación estándar 7,9) procedía de la zona de Stavanger de Noruega Occidental. Esta población es conocida por ser genéticamente muy homogénea [11] y ha sido descrito en varios estudios clínicos de DP [15, 16]. 16,7% de los pacientes presentaron una historia familiar positiva de la DP en relación con parientes de primer grado (padres o hermanos). Todos los pacientes que cumplan los criterios para la DP [15, 17] y fueron minuciosamente examinados clínicamente. Un étnicamente acompañado grupo control de donantes de sangre sanos fue reclutado en Bergen, Noruega. El alemán cohorte (n = 85) consta de los pacientes de la región del Ruhr que sufren de aparición tardía PD (mediana de edad de inicio 58,7 años, rango de 45 a 79 años, desviación estándar 8,7) diagnosticados en el Reino Unido de acuerdo con los criterios del Banco Brain [18 ]. 16,5% de los pacientes presentaron una historia familiar positiva de la DP en relación con parientes de primer grado (padres o hermanos). Étnicamente coincide con muestras de control de los altos sanos donantes de sangre (edad media 57,2 años, rango de 42 a 68 años, desviación estándar 5,7) fueron reclutados en el vecino Hospital de la Universidad de Essen (Alemania). Estratificación de la población estaba excluida de los controles por los múltiples análisis de microsatélites. Después de recibir el consentimiento de los pacientes, la sangre periférica y se tomaron muestras de ADN genómico fue extraído siguientes protocolos estándar. Alemán (Bochum y Düsseldorf) y Noruega (Bergen), los comités de ética aprobó este estudio.

SSCP, DHPLC, secuenciación

El 8 exones de codificación de los genes PINK1 se ampliaron mediante la reacción en cadena de polimerasa (PCR) en todos los pacientes que utilizan diseñado primer pares adaptados a la técnica de SSCP (Tabla 3]. SSCP según el procedimiento estándar [19] fue utilizado para identificar mutaciones y SNPs. Con el fin de optimizar la detección de mutaciones por SSCP análisis, los productos PCR fueron digeridos con las enzimas de restricción diferentes dependiendo de la longitud de los fragmentos [19] y proyectado en dos diferentes condiciones. Selección de muestras con la banda pone de manifiesto los cambios en los análisis SSCP se confirmaron por secuenciación directa. La secuencia de reacciones se ejecutan en secuenciador automático de ADN (377 XL Applied Biosystems, Foster City, EE.UU.) y se analizaron con el ABI Prism ™ 377 XL colección y conveniente software de análisis de secuenciación. SNP Q115L frecuencias de la variación en los pacientes y controles se determinó mediante DHPLC análisis (ONDA ® sistema, Cheshire, Reino Unido, gracias a los programas Wavemaker 4.1) de acuerdo con los procedimientos establecidos.

Los análisis estadísticos

SNP frecuencias se compararon mediante la prueba χ 2. Se consideraron los valores de P <0,05 como significativo.

Contribuciones de los autores

AMS llevado a cabo estudios de la genética molecular, realizó el análisis estadístico y redactó el manuscrito. MK participado en la elaboración del estudio a fondo sobre la base de análisis clínicos de los pacientes. JPL supervisó la recopilación de datos y diagnóstico de la cohorte de Noruega. DW TM y siempre las muestras y se lleva a cabo el diagnóstico clínico de la paciente grupo alemán. JTE concebido del estudio, y participaron en su diseño y la coordinación y la ayudó a redactar el manuscrito. GD supervisado AMS, en especial los estudios moleculares. Todos los autores leído y aprobado el manuscrito final.

Agradecimientos

Agradecemos sinceramente a todos los participantes en este estudio. También damos las gracias al Dr O.-B. Tysnes (Departamento de Neurología, Hospital de la Universidad Haukeland de Bergen, Noruega) para el suministro de muestras de control. AMS agradece un Alma y de becas de la Fundación Heinrich Vogelsang.