La variante genetica della codifica nel fattore B del complemento (CFB) è associata ad un aumento del rischio di malattia di Crohn perianale e porta a una compromissione della scissione del CFB e della fagocitosi
Riepilogo
Scopo
La malattia di Crohn perianale (pCD) si verifica nel 40% dei pazienti con malattia di Crohn ed è associata a scarsa qualità della vita, risposte limitate al trattamento e un’eziologia poco compresa. Abbiamo eseguito uno studio di associazione genetica confrontando soggetti CD con e senza malattia perianale e successivamente abbiamo eseguito studi di follow-up funzionale per un SNP associato a CDp nel fattore B del complemento (CFB).
Una meta-analisi basata sul design dell’immunochip è stata eseguita su 4.056 pazienti con pCD e 11.088 pazienti con CD provenienti da tre coorti indipendenti. Le variabili sierologiche e cliniche sono state analizzate mediante analisi di regressione. L’allele di rischio rs4151651 è stato introdotto nel plasmide CFB umano mediante mutagenesi sito-diretta. Il legame del CFB ricombinante G252 o S252 a C3b e la sua scissione sono stati determinati in test senza cellule. La fagocitosi dei macrofagi in presenza di CFB ricombinante o siero a rischio CFB, o DC protettive o soggetti sani è stata valutata mediante citometria a flusso.
Risultati
Le complicanze perianali erano associate al coinvolgimento del colon, alla sierologia OmpC e ASCA e al punteggio della somma dei quartili sierologici. Abbiamo identificato un’associazione genetica per pCD (rs4151651), un SNP non sinonimo (G252S) in CFB, in tutte e tre le coorti. Il CFB S252 ricombinante aveva un legame ridotto con C3b, la sua scissione era compromessa e la fagocitosi guidata dal complemento e la secrezione di citochine erano ridotte rispetto al CFB G252. La serina 252 genera un sito di glicosilazione de novo sul CFB. Il siero dei pazienti omozigoti a rischio ha mostrato una fagocitosi dei macrofagi significativamente inferiore rispetto al siero non a rischio.
Conclusione
La rs4151651 associata al pCD nel CFB è una mutazione con perdita di funzione che influenza la sua scissione, l’attivazione della via alternativa del complemento e la fagocitosi dei patogeni, implicando la via alternativa del complemento e il CFB nell’eziologia del pCD.
Commenti
I ricercatori del Cedars-Sinai hanno identificato una variante genetica che aumenta il rischio di sviluppare la malattia di Crohn perianale, la manifestazione più debilitante della malattia.
La variante genera cambiamenti nel DNA che portano a una perdita della funzione proteica, che a sua volta altera il modo in cui il corpo riconosce e gestisce i batteri, rendendoli meno efficaci nel combattere le infezioni.
La scoperta è pubblicata sulla rivista peer-reviewed GUT.
"La malattia di Crohn con fistolizzazione perianale può essere una condizione davvero miserabile", ha affermato il co-autore senior dello studio Dermot McGovern, MD, PhD, direttore della ricerca traslazionale presso il Cedars-Sinai F. Foundation Intestinal Immunobiology and Inflammation Research Institute. Widjaja e la cattedra di L. e Lisa Z. Greer sulla genetica delle malattie infiammatorie intestinali. “Le nostre attuali terapie in realtà non sono molto efficaci nel trattarlo, quindi questo studio affronta un’area molto importante di bisogni medici insoddisfatti. Comprendendo meglio le cause sottostanti, possiamo iniziare a sviluppare nuove strategie di trattamento per i pazienti con diagnosi di questa condizione infiammatoria cronica, la maggior parte dei quali attualmente necessita di un intervento chirurgico e spesso di più interventi chirurgici”.
La malattia di Crohn perianale è una complicazione della malattia di Crohn, una malattia infiammatoria cronica che colpisce il tratto digestivo. La complicazione provoca infiammazione e ulcerazione della pelle attorno all’ano, così come di altre strutture nella zona perianale. La malattia di Crohn perianale colpisce fino al 40% delle persone affette da malattia di Crohn e ha risposte limitate al trattamento, con conseguente scarsa qualità della vita.
“Abbiamo avuto molto più successo nell’identificare varianti genetiche associate al rischio di sviluppare malattie, ma ciò che abbiamo fatto qui si è concentrato specificamente su una manifestazione molto complicata e grave della malattia di Crohn. E questo è un approccio insolito nella ricerca genetica”, ha affermato Talin Haritunians, PhD, professore assistente di ricerca presso il McGovern Laboratory e co-autore senior dello studio.
Per scoprire varianti genetiche con un collegamento diretto a questa grave manifestazione, i ricercatori hanno analizzato i dati genetici di tre coorti indipendenti di pazienti affetti dalla malattia di Crohn. I gruppi includevano una coorte Cedars-Sinai, una coorte genetica internazionale reclutata da più di 20 paesi e una coorte reclutata da sette centri medici di ricerca accademica negli Stati Uniti. I tre gruppi contavano un totale di 4.000 pazienti con malattia di Crohn perianale e più di 11.000 pazienti con malattia di Crohn senza questa complicanza.
Il team di scienziati ha confrontato i gruppi per vedere se riuscivano a rilevare i loci genetici, che sono aree del genoma associate allo sviluppo di questa manifestazione. Il team ha identificato 10 nuovi loci genetici e 14 loci noti di malattia infiammatoria intestinale associati allo sviluppo di complicanze perianali.
Durante l’analisi di caratterizzazione funzionale, il team si è concentrato su un singolo cambiamento in un gene specifico, chiamato SNP, associato alla malattia di Crohn perianale. Questa variante genetica colpisce una proteina chiamata fattore di complemento B (CFB), portando a una perdita della funzione di questa proteina che è importante nella lotta alle infezioni, quindi è possibile che i pazienti con questo cambiamento genetico abbiano maggiori probabilità di avere la condizione.
I ricercatori hanno eseguito molteplici analisi per confermare che esiste davvero una perdita di funzione nel fattore complementare B (CFB), che può avere un impatto drammatico sul corpo.
"Nel caso in cui si abbia questa mutazione che porta a una proteina non funzionale, non si ottiene la normale cascata di segnali e il corpo non riconosce che i batteri sono dannosi e quindi quei batteri non vengono eliminati", ha detto. L’autrice principale dello studio Kathrin Michelsen, PhD, professore assistente di ricerca di medicina e scienze biomediche al Cedars-Sinai. “Quindi, per quei pazienti che hanno la malattia di Crohn perianale, ci sono connessioni che si formano dal retto alla zona della pelle. E quei tunnel sono pieni di batteri che non vengono eliminati”.
Michelsen ha inoltre osservato che lo studio dimostra un ruolo importante per la via alternativa del complemento e il CFB nello sviluppo della malattia di Crohn perianale. I risultati suggeriscono anche che prendere di mira la via alternativa del complemento potrebbe rappresentare un nuovo approccio terapeutico per trattare questa manifestazione invalidante della malattia di Crohn.
Questa variante genetica può essere associata anche ad altre malattie.
"Queste varianti genetiche spesso predispongono a più di una condizione e riteniamo che questa scoperta abbia potenziali ramificazioni anche per altre malattie, non solo per il morbo di Crohn", ha affermato McGovern.
I ricercatori stanno ora lavorando per identificare il ruolo di ulteriori varianti genetiche associate alla malattia di Crohn perianale e ad altre aree di necessità mediche insoddisfatte nelle malattie infiammatorie intestinali.
Finanziamento : il lavoro è stato sostenuto in parte da sovvenzioni del National Institutes of Health (U01DK062413, P01DK046763), della F. Widjaja Foundation, del Leona M. And Harry B. Helmsley Charitable Trust e della Fred L. Hartley Family Foundation.
