ENDOTHELIAL FUNCTION AND CAROTID INTIMA-MEDIA THICKNESS IN YOUNG HEALTHY SUBJECTS AMONG ENDOTHELIAL NITRIC OXIDE SYNTHASE Glu298 -> Asp AND T-786 -> C POLYMORPHISMS

Paradossi U, Ciofini E, Colombo M.G. et al.
Stroke 2004; 35: 1305-1309

RIASSUNTO:
BACKGROUND AND PURPOSE To assess the role of the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) gene variants as risk factors for early atherosclerosis, we sought to investigate whether two polymorphisms located in the exon 7 (Glu298àAsp) and in the promoter region (T-786àC) of the eNOS gene were associated with functional changes in the endothelium and carotid intima-media thickness (IMT).
METHODS Endothelium-dependent flow-mediated brachial artery dilation (FMD), endothelium-independent dilation response to glyceryl trinitrate (GTN), and carotid IMT were assessed by high-resolution ultrasound in 118 young nonsmoker subjects (30,1±0,5 years) genotyped for the eNOS Glu298->Asp and T-786->C polymorphisms.
RESULTS Carotid IMT was inversely related to FMD by univariate analysis (r=-0,28, P=0,002) and after adjustment for possible confounders in all the subjects (P<0,01). Asp homozygotes had a significantly lower FMD than Glu carriers (Glu/Glu: 15,0%±1,0%, Glu/Asp: 13,3%±0,7%, Asp/Asp: 9,6%±1,6%; p=0,005), whereas FMD was unaffected by the T-786->C variant.
Neither the Glu298->Asp nor the T-786->C polymorphisms influenced the GNT-mediated dilation. With respect to Glu carriers, Asp/Asp genotype displayed a significantly greater carotid IMT (Glu/Glu: 0,37±0,01 mm, Glu/Asp: 0,35±0,01 mm, Asp/Asp: 0,45±0,03 mm; p=0,0002) and significant correlations between carotid IMT and FMD (r=-0,48, p=0,04) and between carotid IMT and resting brachial artery diameter (r=0,70, p=0,001). No difference in IMT was found across the T-786->C genotypes. By multivariate regression analysis, Asp/Asp genotype was the only significant and independent predictor of flow-mediated brachial artery dilation (FMD) (p=0,04) and carotid intima-media thickness (IMT) (p=0,006).
CONCLUSIONS The eNOS Glu298->Asp polymorphism may be related to early atherogenesis

COMMENTO:
Nell'endotelio vascolare l'ossido nitrico (NO), prodotto a partire da L_Arginina per via enzimatica (ossido nitrico sintasi endoteliale eNOS), è il mediatore principale della normale funzionalità dell'endotelio.
NO gioca un ruolo-chiave nel meccanismo di rilassamento della muscolatura vascolare, inibisce l'adesione piastrinica e dei leucociti all'endotelio, riduce la proliferazione delle cellule muscolari dei vasi e limita l'ossidazione delle lipoproteine LDL aterogeniche.
A causa di queste numerose azioni, l'NO endoteliale riveste un ruolo centrale nel mantenimento della normale omeostasi vascolare e viene anche ritenuto ateroprotettivo. Perciò, eNOS potrebbe rappresentare un potenziale gene coinvolto nella eziologia della aterosclerosi. Di conseguenza, la ricerca clinica si è focalizzata sulla associazione tra varianti genetiche a carico di eNOS ed eventi cardiovascolari, mentre minore attenzione è stata posta alle influenze genetiche sulla biologia vascolare dell'aterosclerosi, durante la lunga fase pre-clinica che inizia con l'infanzia.
Una variante comune del gene di eNOS, localizzato sull'esone 7 (G984->T) che modifica la sequenza del suo codone (Glu298->Asp), è stata correlata ad un aumento del rischio di aterosclerosi carotidea, spasmo coronarico, coronaropatie (CAD) ed infarto del miocardio.
Recentemente, un polimorfismo nella regione 5' del gene di eNOS (T-786->C) è stato associato a spasmo coronarico nella popolazione giapponese ed a CAD diagnosticato per via angiografica nei soggetti bianchi.
Tuttavia l'influenza di queste due varianti genetiche nelle fasi iniziali dell'aterogenesi non è stata ancora chiarita. In questo lavoro i ricercatori hanno cercato di stabilire se all'interno di un gruppo di soggetti di giovane età e senza i convenzionali fattori di rischio cardiovascolare, i due polimorfismi siano correlati alla reattività dell'arteria brachiale e allo spessore dell'intima-media carotidea (IMT), due indicatori importanti di aterosclerosi iniziale. Lo studio ha coinvolto 118 soggetti sani appartenenti alla popolazione italiana (46 uomini), di età compresa tra i 21 e i 45 anni (30,8±0,8 negli uomini e 29,7±0,6 nelle donne).
In tutti i soggetti sono stati stimati i seguenti fattori: glucosio, colesterolo totale, col_HDL, col_LDL, trigliceridi, la dilatazione flusso mediata endotelio-dipendente (FMD) e quella endotelio indipendente (GTND) dell'arteria brachiale destra e l'IMT.
Dalla valutazione dei dati raccolti è emerso che il genotipo Asp/Asp del polimorfismo Glu298->Asp di eNOS è associato in modo significativo e indipendente ad una minore FMD dell'arteria brachiale ed ad un diametro dell'arteria brachiale a riposo era presente solo tra soggetti omozigoti per Asp, suggerendo che la dimensione del vaso sanguigno potrebbe essere correlato a cambiamenti vascolari asintomatici. In verità i livelli di diametro dell'arteria brachiale sono un predittore indipendente di CAD nelle donne con angina e, cosa interessante, in una sottoanalisi di donne senza CAD, il diametro medio a riposo tendeva ad aumentare con il crescere del numero dei fattori di rischio. Poiché l'aterosclerosi determina la distruzione dell'architettura vascolare che regola le dimensioni del vaso, il diametro vascolare a riposo potrebbe rappresentare un indicatore di aterosclerosi. Questi dati supportano l'ipotesi secondo cui il polimorfismo Glu298->Asp di eNOS può essere correlato al processo di eterogenesi, probabilmente influenzando negativamente il sistema dell'NO endoteliale.
Invece il polimorfismo T-786->C nella regione 5' del gene che codifica per eNOS non sembra avere alcun effetto sulla funzionalità endoteliale e sullo spessore della carotide; dati, questi, in accordo con quelli di un altro lavoro secondo cui suddetta variante genica da sola non sarebbe sufficiente per causare un aumento della suscettibilità della disfunzione vascolare.
Questo studio evidenza quindi come il polimorfismo Glu298->Asp di eNOS determini la FMD dell'arteria brachiale e l'IMT della carotide, due indicatori della fase iniziale del processo aterosclerotico, suggerendo una modulazione, determinata geneticamente, dei cambiamenti delle strutture dell'arteria e della sua funzionalità, correlata all'aterogenesi. Inoltre questo polimorfismo potrebbe anche giocare, a lungo termine, un ruolo significativo nell'aterogenesi e nel danno cardiovascolare, indicando la possibilità di concepire strategie di prevenzione genotipica.

Alberico L. Catapano e Alessandra Bertelli, Dipartimento di Scienze Farmacologiche, Università degli Studi di Milano