Ani afro-centrická varianta S47 ani P72 TP53 nejsou spojeny se sníženým rizikem febrilní malárie v maliské kohortové studii

Pozadí. Bylo prokázáno, že TP53 hraje roli v zánětlivých procesech, včetně malárie. Již dříve jsme zjistili, že p53 zmírňuje parazitem vyvolaný zánět a předpovídá klinickou ochranu proti infekci Plasmodium falciparum u malijských dětí. Zde jsme v prospektivní kohortové studii imunity proti malárii zkoumali, zda jsou polymorfismy kodonu 47 a 72 p53 spojeny s rozdílným rizikem infekce P. falciparum a nekomplikované malárie.

Metody. Polymorfismy kodonu 47 a 72 p53 byly stanoveny sekvenováním exonu 4 TP53 u 631 malijských dětí a dospělých zařazených do kohortové studie Kalifabougou. Účinky těchto polymorfismů na prospektivní riziko febrilní malárie, incidentní parazitémie a čas do horečky po incidentu parazitémie po dobu 6 měsíců intenzivního přenosu malárie byly hodnoceny pomocí Coxových modelů proporcionálních rizik.

Co dělá bylina cistanche — Anti- zánětlivé

Výsledek. Zmatenci rizika malárie, včetně věku a hemoglobinu S nebo C, byli podobní mezi jedinci s nebo bez polymorfismu p53 S47 a R72. Ve vztahu k jejich příslušným společným variantám nebyly ani S47 ani R72 spojeny s rozdíly v prospektivním riziku febrilní malárie, incidentální parazitémie nebo febrilní malárie po parazitémii.

Závěry. Tato zjištění naznačují, že polymorfismy kodonů p53 47 a 72 nejsou spojeny s ochranou proti incidentální parazitémii P. falciparum nebo nekomplikované febrilní malárii.

výhody cistanche doplňku – protizánětlivé

Klíčová slova. malárie; P47S; p53 polymorfismy; P72R; prospektivní kohortová studie.

Klinicky nejvýznamnější původce malárie v Africe, Plasmodium falciparum, infikuje lidi již téměř 10,000 let [1]. Během této doby vysoká míra úmrtnosti na těžkou falciparum malárii vyvolala silný selektivní tlak na lidský genom [2]. Specifické polymorfismy erytrocytů, které by jinak mohly být škodlivé pro hostitele (např. mutace srpkovitého hemoglobinu [HbS] zodpovědná za srpkovitou anémii), byly zachovány v populacích s endemickým výskytem malárie, protože tyto mutace udělují odolnost proti malárii tím, že činí erytrocyty méně pohostinnými. invazní parazit [3–5]. Celogenomové asociační studie identifikovaly další polymorfismy, které nesouvisejí s funkcí erytrocytů jako protektivní proti těžké malárii, ale až 89 % náchylnosti k těžké malárii bylo dosud připsáno specifickým genomovým lokusům [6–9]. Navíc chybí důkazy o polymorfizmech hostitele peněžních erytrocytů, které mohou chránit před nekomplikovanou (nezávažnou) malárií. Předchozí studie implikovaly nádorový supresor p53 v kontrole infekce malárie. Bylo prokázáno, že zvýšený hostitelský p53 snižuje zátěž jaterního stadia Plasmodium u myší [10]. Naše skupina již dříve prokázala zvýšenou expresi cílových genů TP53 a p53 v krvi neinfikovaných malijských dětí, které se později projevily asymptomatickou parazitémií P. falciparum ve srovnání s těmi, které později měly febrilní malárii [11]. Tato pozorování vedla k otázce, zda by polymorfismy TP53 mohly vysvětlit tyto rozdíly v klinickém fenotypu. TP53 je nejčastěji mutovaný gen u lidských rakovin, přičemž většina missense mutací se vyskytuje v horkých místech buď v doméně bohaté na prolin (aminokyseliny 55–100) nebo ve vazebné doméně DNA (aminokyseliny 102–192) [12, 13]. Nejběžnější přirozeně se vyskytující mutace se vyskytuje v kodonu 72 (rs1042522), vzniká jednonukleotidovým polymorfismem (SNP) v exonu 4 [14, 15]. Prolinový zbytek v této poloze (P72), považovaný za rodovou formu, se přednostně vyskytuje u jedinců afrického původu, zatímco argininový zbytek (R72) se častěji vyskytuje u nehispánských bílých Američanů a Evropanů, přičemž frekvence se zvyšuje lineárně se zeměpisnou šířkou [ 16, 17]. Ačkoli substituce prolinu argininem vede k významným strukturálním a funkčním změnám [18], předpokládá se, že oba zbytky fungují dostatečně, aby chránily před různými rakovinami, se kterými se mohou jednotlivci setkat v jejich příslušných zeměpisných šířkách (přehled v [13]). Je pozoruhodné, že varianta R72 je spojena s nízkými teplotami a nízkou intenzitou UV záření [19], ale studie hodnotící asociaci polymorfismů kodonu 72 s rakovinou kůže přinesly nekonzistentní zjištění [20–23]. Navzdory zvýšené frekvenci P72 mezi Afričany ve srovnání s Evropany [17] bylo ostatními navrženo, že varianta R72 může chránit před malárií u lidí [24], na základě důkazů, že R72 má zvýšený apoptotický potenciál ve srovnání s P72 [ 25] a že apoptóza je mechanismus, kterým hostitel eliminuje parazitované hepatocyty v játrech [10]. Druhý nejčastější p53 kódující SNP se také vyskytuje v exonu 4 a je lokalizován v oblasti kódující N-terminální transaktivační doménu v kodonu 47 (rs1800371) [26], kde může být běžnější prolin (P47) nahrazen serinem (S47 ) [27]. Na rozdíl od velmi častého polymorfismu na kodonu 72 je varianta S47 u lidí relativně vzácná, v afrických populacích je frekvence alel 2–4 % [26, 27]. Vzhledem k tomu, že S47 nebyl dosud detekován u Američanů neafrického původu [28], je tento polymorfismus v literatuře označován jako afrocentrická varianta. Varianta S47 může poskytnout rezistenci vůči programované buněčné smrti závislé na železe (ferroptóza), což vede ke zvýšenému riziku spontánních rakovin [27, 29]. U myší S47 může tato defektní ferroptóza vést k akumulaci železa a protizánětlivé reakci na malarický pigment hemozoin, což vede ke spekulacím, že varianta S47 může omezit zánět vyvolaný malárií a zlepšit tak přežití u jedinců žijících v oblastech s intenzivním přenosem malárie. 30]. Studie polymorfismu p53 a citlivosti na malárii u lidí byly dosud omezené. Dvě studie zkoumaly souvislost mezi variantami kodonu 72 a rizikem malárie u lidí s protichůdnými výsledky [24, 31]. Nicméně, pokud je nám známo, souvislost mezi polymorfismy kodonu 47 p53 a rizikem malárie musí být u lidí ještě prozkoumána. V této studii jsme zkoumali, zda polymorfismy kodonu 47 a 72 p53 ovlivňují riziko infekce P. falciparum a klinické malárie v prospektivní kohortě malijských dětí a dospělých.

cistanche tubulosa – působí protizánětlivě

Kliknutím sem zobrazíte produkty Cistanche

【Požádat o víc】E-mail:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

METODY

Návrh studie a účastníci

Místo studie a studovaná populace byly popsány jinde [32]. Stručně řečeno, studie byla provedena ve vesnici Kalifabougou v Mali, kde je přenos malárie P. falciparum intenzivní a sezónní, vyskytující se od června do prosince [32]. V květnu 2011 jsme zařadili 695 zdravých dětí a dospělých ve věku od 3 měsíců do 25 let do longitudinální observační kohortové studie zkoumající imunitu proti malárii, ve které byl prováděn dvoutýdenní aktivní dohled proti malárii s intervalovými týdenními domácími kontrolami a pasivním dohledem vlastní osobou. - doporučení. Kritéria vyloučení při zařazení zahrnovala hladinu hemoglobinu<7 g/dL, axillary temperature >37.5°C, acute systemic illness, underlying chronic disease, use of antimalarial or immunosuppressive medications in the past 30 days, and pregnancy. Malaria episodes were defined as parasitemia of >2500 parazitů na mikrolitr, axilární teplota větší nebo rovna 37,5 stupňům během 24 hodin a žádná jiná příčina horečky rozeznatelná fyzikálním vyšetřením. Epizody byly detekovány prospektivně na základě vlastního doporučení na studijní kliniku a týdenních návštěv aktivního klinického sledování. Všichni jedinci se známkami a příznaky malárie a jakoukoli úrovní parazitémie detekované mikroskopií byli léčeni podle pokynů malijského národního programu pro kontrolu malárie. Během plánovaných návštěv kliniky byla každé 2 týdny odebírána krev píchnutím do prstu pro krevní nátěry a suché krevní skvrny (DBS) na filtračním papíru. Asymptomatické infekce P. falciparum byly detekovány mikroskopickým vyšetřením krevních nátěrů a analýzou krevních skvrn pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) na konci období sledování. První infekce P. falciparum byly detekovány retrospektivně pomocí PCR longitudinálně odebraných DBS, jak je popsáno jinde [32]. První epizody malárie byly určeny z údajů z klinických návštěv. Hodnoty hemoglobinu, měřené analyzátorem HemoCue, byly použity k určení stavu anémie na základě kritérií Světové zdravotnické organizace. Typizace hemoglobinu pro HbS byla provedena pomocí D-10 Hemoglobin Testing System (Bio-Rad). Tři klinické třídy s různou úrovní klinické imunity byly popsány jinde [11].

Izolace a sekvenování DNA

Genomová DNA byla extrahována ze vzorků plné krve pomocí 3 metod: (1) z pelet plné krve (100 μl) pomocí soupravy QIAamp 96 DNA Blood Kit (Qiagen), podle protokolu výrobce; (2) z DBS pomocí sady QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen) podle protokolu výrobce; nebo (3) z DBS pomocí vlastní vysokovýkonné extrakční metody, jak je popsáno jinde [33]. Purifikovaná genomová DNA byla použita k amplifikaci exonu 4 TP53 pomocí PCR s použitím následujících dříve publikovaných primerů [34]: 5'-TGAGGACCTGGTCCTCTGAC- 3′ (dopředu) a reverzní 5′-AGAGGAATCCCAAAGTTC CA-3′ ( zvrátit). PCR amplifikace byla provedena pomocí HotStarTaq Plus Master Mix Kit (Qiagen) při teplotě nasedání 60 stupňů podle protokolu doporučeného výrobcem. Amplifikované produkty PCR byly purifikovány a sekvenovány metodou zakončení řetězce v Quintara Biosciences. Přijaté sekvenční soubory byly analyzovány pomocí softwaru Benchling (vydání 2022.2.3; https://benchling.com) a porovnány s referenční sekvencí TP53 (identifikátor genu 7157; Národní centrum pro biotechnologické informace). Základní volání hlášená softwarem byla manuálně porovnána s chromatogramy. Vygenerované sekvence budou dostupné na GenBank (přístupové číslo OP593553–OP594185).

Statistická analýza

Kaplan-Meierovy křivky byly použity k odhadu příslušných pravděpodobností setrvání bez (1) klinické malárie, (2) parazitémie P. falciparum nebo (3) febrilní malárie jednou paraziticky. Pro dobu do febrilní malárie, která byla jednou parazitická, byl jako počáteční čas použit čas incidentu parazitémie, odhadnutý jako střední bod mezi posledním negativním výsledkem PCR P. falciparum a prvním pozitivním výsledkem PCR P. falciparum. Coxovy modely proporcionálních rizik byly použity k odhadu Waldovy statistiky pro testování významnosti rozdílů v čase do první události mezi variantami TP53 na kodonu 47 nebo 72 buď v jednorozměrných analýzách, nebo v analýzách, které zahrnovaly kovariáty, jak je uvedeno v tabulkách. Kruskal-Wallisův rank sum test byl použit k porovnání rozdílů mezi skupinami pro průběžné výsledky. U kategoriálních proměnných byla skupinová srovnání provedena pomocí χ 2 testů. Statistická významnost byla definována jako 2-ohraničená hodnota P<.05. All analyses were performed using R software (version 4.2.0).

rostlina cistanche zvyšující imunitní systém

Etické schválení

Kohortová studie Kalifabougou byla schválena Etickou komisí Fakulty lékařství, farmacie a zubního lékařství Univerzity věd, techniky a technologie v Bamaku a Institucionální revizní radou Národního ústavu pro alergie a infekční nemoci, Národní ústavy zdraví . Písemný informovaný souhlas byl získán od dospělých účastníků a rodičů nebo opatrovníků zúčastněných dětí. Tato studie byla schválena jako vyňatý výzkum na lidských subjektech Institutional Review Board (protokol 2005922267).

VÝSLEDEK

Frekvence polymorfismů TP53 mezi účastníky studie

Z 695 jedinců původně zařazených do kohorty Kalifabougou mělo 631 dostatečnou genomickou DNA pro sekvenování exonu 4 TP53. Porovnání sekvencí odhalilo 4 0 jedince (6,3 %) s polymorfismy S47, z nichž 33 bylo heterozygotních a 7 homozygotních (tabulka 1). Polymorfismy R72 byly pozorovány u 327 jedinců (51,8 %), z nichž 206 (32,6 %) bylo heterozygotních a 121 (19,2 %) bylo homozygotních (tabulka 1). Polymorfismy kodonu 47 ani kodonu 72 nebyly v Hardy-Weinbergově rovnováze (Haldaneův exaktní test, P=6,5 × 10-6 a P=1,0 × 10-12, v tomto pořadí). Distribuce potenciálních modifikátorů rizika malárie (věk, pohlaví, HbS nebo hemoglobin, existující parazitémie P. falciparum a anémie) se významně nelišila mezi skupinami variant TP53 pro S47 ani R72 (tabulka 1). Všech 6 jedinců, kteří byli heterozygotní pro obě alely S47 a R72, byli muži a PCR pozitivní na P. falciparum při zařazení (tabulka 1).

Žádná asociace polymorfismů TP53 kodonu 47 a kodonu 72 se sníženým rizikem epizod klinické malárie nebo incidentu P. falciparumParazitémie

Byly provedeny analýzy doby do události, aby se prozkoumala souvislost mezi variantami S47 a P72 a rizikem febrilní malárie. Počáteční analýza mezi P47/P47, P47/S47 a S47/S47 neukázala žádný významný rozdíl v riziku malárie (data nejsou uvedena), pravděpodobně kvůli malé velikosti vzorků pro heterozygotní genotypy P47/S47 a homozygotní S47/S47. Tyto genotypy se tedy zhroutily do jediné vrstvy. Pro kodon 72 byly heterozygotní a homozygotní genotypy udržovány jako 3 samostatné vrstvy. Mezi genotypy P47/P47 (medián [95% interval spolehlivosti], 184 [165–210] dnů) a variantou S47 (151 [133–210] dnů) nebyly žádné významné rozdíly v době do první epizody klinické malárie nebo mezi Genotypy P72/P72 (183 [59–210] dnů) a buď P72/R72 (210 [160–210] dnů) nebo R72/R72 (159 [142–210] dnů) buď v jednorozměrných analýzách (obrázek 1A a 1B ) nebo upravené analýzy, které zahrnovaly věk, pohlaví, základní parazitémii, anémii a přítomnost HbS jako kovariáty (doplňková tabulka 1). Jedinci, kteří byli P47/S47 a P72/R72, vykazovali podobné riziko klinické malárie jako homozygotní jedinci P47/P47 a P72/P72 (doplňkový obrázek 1). Ukázalo se, že zvýšený p53 snižuje zátěž jaterního stadia Plasmodium u myších modelů [10]. Zjistili jsme proto, zda polymorfismy TP53 byly spojeny s rozdílným rizikem výskytu infekcí P. falciparum, jak bylo stanoveno intenzivním, aktivním sledováním PCR u jedinců, kteří zahájili studii negativní na P. falciparum pomocí PCR (n=330). Nezjistili jsme signifikantní rozdíl v době do první PCR detekovatelné infekce P. falciparum mezi P47/P47 (medián [95% interval spolehlivosti], 85 [81–91] dnů) a variantou S47 (85 [58–124] dnů) nebo mezi genotypy P72/P72 (88 [80–95] dnů) a buď P72/R72 (81 [72–91] dnů) nebo R72/R72 (91 [80–116] dnů) genotypy v obou jednorozměrných analýzách ( Obrázek 1C a 1D) nebo upravené analýzy, které zahrnovaly relevantní kovariáty (doplňková tabulka 2).

Žádná asociace polymorfismů TP53 s ochranou před febrilní malárií po incidentu Parazitémie P. falciparum nebo rozdíly v genové expresi

Naše skupina dříve identifikovala podskupinu dětí v kohortě Kalifabougou, které byly afebrilní v době incidentu, PCR potvrzená parazitémie P. falciparum [11]. Tyto děti byly klasifikovány jako „opožděná horečka“ nebo „imunní“ v závislosti na tom, zda progredovaly do horečky po 2–14 dnech nebo zůstaly asymptomatické po zbytek sezóny malárie. Tyto 2 podskupiny prokázaly zvýšenou expresi cílových genů TP53 a TP53 na počátku před infekcí ve srovnání s dětmi, které byly febrilní v době výskytu parazitémie P. falciparum („časná horečka“) [11]. Abychom určili, zda polymorfismy TP53 byly spojeny buď s opožděnou horečkou nebo imunitními fenotypy, zkoumali jsme distribuci polymorfismů S47 a R72 v těchto podskupinách, ale nepozorovali jsme žádné významné rozdíly mezi 3 klinickými fenotypy (tabulka 2). Opětovné vyšetření exprese TP53 v transkriptomech RNA-seq získaných u každého dítěte na zdravém základním stavu (n=80) [11] pomocí kodonů 47 a 72 polymorfismů neodhalilo žádné rozdíly mezi běžnými polymorfismy a jejich příslušnými variantami (obrázek 2). Abychom určili, zda jsou varianty S47 nebo P72 spojeny s ochranou před horečkou malárie, která byla jednou parazitická v rodičovské kohortě, určili jsme riziko febrilní malárie s použitím času první parazitémie jako počátečního času. Zde jsme zahrnuli všechny jedince, kteří zahájili studii P. falciparum negativní pomocí PCR a následně měli PCR potvrzenou parazitémii P. falciparum (n=292). V podskupinách s polymorfismy S47 nebo P72 nebyly pozorovány žádné významné rozdíly v době do první horečky po parazitickém onemocnění v porovnání s jejich příslušnými společnými genotypy pomocí jednorozměrných analýz (obrázky 3A a 3B). Ačkoli existoval trend ke zvýšenému riziku febrilní malárie, která byla jednou parazitická pro S47 ve srovnání s P47/P47 (obrázek 3A), tento rozdíl se stal statisticky nevýznamnějším, když byl upraven pro relevantní kovariáty, jako je věk a HbS (doplňková tabulka 3).

DISKUSE

Na rozdíl od těžké malárie se genetické polymorfismy hostitele, které se spojují s rezistencí vůči nekomplikované malárii, týkaly primárně variant genů pro erytrocyty [2, 5]. Zatímco několik neerytrocytárních genů bylo spojeno s ochranou před těžkou malárií [6, 7, 9], pouze hrstka genů zapojených do zánětlivé odpovědi, jmenovitě NOS2 a TNF, byla specificky spojena s rozdílným rizikem nekomplikované nebo mírné malárie. [2, 35–38]. Transkripční faktor p53 udržuje buněčnou homeostázu v reakci na stresové signály regulací široké škály downstream cílů, včetně zánětlivých drah, které společně potlačují onkogenní procesy [39]. Onkogenní potenciál chronického zánětu je dobře prokázán [40] a přibývá důkazů, že p53 může modulovat zánět hostitele v kontextu patogenů [41, 42]. Na podporu toho naše skupina dříve pozorovala, že zvýšená exprese TP53 a jeho následných cílů byla spojena s ochranou před horečkou během incidentu parazitémie P. falciparum, což naznačuje, že p53 by mohl zpočátku tlumit horečnatou reakci během infekce malárie [11]. V dřívější studii myši s variantou p53 S47 vykazovaly protizánětlivou odpověď na malarický pigment hemozoin, což naznačuje, že specifické polymorfismy p53 by mohly omezit zánět během malarických infekcí u lidí [30]. V kontextu zánětlivé expozice lipopolysacharidem vykazovaly myši s polymorfismem p53 R72 zvýšené přežití ve srovnání s myšmi P72, což naznačuje, že varianta R72 může chránit před patologickými reakcemi na gramnegativní bakterie [43]. Zde jsme hodnotili, zda polymorfismy kodonu 47 nebo 72 ovlivňují riziko malárie P. falciparum v prospektivní longitudinální kohortě a prokázali jsme, že žádný z těchto polymorfismů není spojen s rozdílným rizikem incidentní parazitémie nebo incidentní febrilní malárie. Navíc ani jeden z těchto polymorfismů TP53 nebyl nadměrně zastoupen mezi podskupinou dětí, které byly chráněny před malarickou horečkou a které vykazovaly zvýšenou expresi TP53 a jeho cílů na výchozí úrovni před infekcí v předchozí studii naší skupiny [11]. Naše zjištění jsou v souladu s průřezovými studiemi ghanských prvorodiček (n=314) a rwandských dětí (n=545), které neprokázaly žádnou souvislost mezi polymorfismem R72 a ​​prevalencí infekce P. falciparum nebo intenzitou parazita [31]. Jediným dalším publikovaným výzkumem polymorfismů p53 u malárie byla studie novorozenců na Sardinii, která zjistila vyšší frekvenci předpokládaného homozygotního genotypu R72 chránícího proti malárii v oblasti s dříve vyšší endemicitou malárie (n=46) ve srovnání s oblast s dříve nižší endemicitou malárie (n=47) [24]. Na základě předpokladu, že varianta R72 p53 má zvýšený apoptotický potenciál [25] a může tak zabránit infekci v jaterním stadiu prostřednictvím apoptózy parazitovaných hepatocytů [10], autoři navrhli, že endemicita malárie mohla pozitivně selektovat polymorfismus R72 [24 ]. Tato hypotéza však není podporována našimi údaji, které neukazují žádný rozdíl v době do výskytu parazitémie potvrzené PCR mezi genotypy kodonu 72. Navíc polymorfismus R72 chránící proti malárii nemohl vysvětlit, proč je alela P72 rozšířenější u Afričanů než u Evropanů [17], pozorování, které by naznačovalo, že P72 je alela vybraná pro udržení v populacích s endemickým výskytem malárie podle „ hypotéza malárie“ [8]. Může se stát, že funkční aktivita udělená R72 není relevantní pro riziko febrilní malárie. Jak bylo uvedeno výše, ačkoliv varianta R72 může chránit myši před výzvou lipopolysacharidů [43], ve studiích na myších bylo také prokázáno, že řídí zánět v souvislosti s dietou s vysokým obsahem tuků [44] nebo rakovinou prsu [45]. To, jak polymorfismus R72 ovlivňuje zánětlivou odpověď, tedy může záviset jak na typu, tak na ostrosti poruchy.

Tabulka 1. Potenciální původci rizika malárie a genotypů TP53

Figure 1. p53 Codon 47 and 72 polymorphisms and malaria risk in the Kalifabougou cohort during the 2011 malaria season. Kaplan-Meier curves of time to first febrile malaria episode (defined as >2500 parasites per microliter by blood smear and axillary temperature >37,5 stupně ) (A, B) a čas do první polymerázové řetězové reakce (PCR) – potvrzená parazitémie Plasmodium falciparum (C, D), stratifikovaná podle uvedených variant genotypů p53. Pro C a D analýza zahrnovala pouze jedince, kteří zahájili malarickou sezónu negativní na P. falciparum pomocí PCR. Významnost byla stanovena pomocí Coxových proporcionálních rizik pomocí statistiky Waldova testu. Tabulky ukazují počet ohrožených jedinců v uvedených dnech od zařazení. Zkratka: HR, poměr rizika.

Tabulka 2. Distribuce genotypů TP53 mezi dětmi s diferenciální vnímavostí Febrilní malárie po počáteční parazitémii Plasmodium falciparum

Obrázek 2. Exprese TP53 polymorfismy kodonu 47 a 72. Obr. Exprese TP53 indikovanými polymorfismy p53 kodonu 47 (A) a 72 (B) ve vzorcích plné krve od 80 malijských dětí na jejich zdravé, neinfikované výchozí hodnotě v květnu 2011, před sezónou malárie [11]. Významnost byla stanovena pomocí Wilcoxonova testu (A) nebo analýzy rozptylu (B). Genová exprese se uvádí jako log2 počet na milion (CPM).

Nedostatek asociace mezi variantami kodonu 47 nebo kodonu 72 a ochranou před malárií lze také vysvětlit jejich nedostatečným účinkem na expresi p53, jak je patrné z našich dat (obrázek 2) a předchozích studií [27, 46]. Jedním z hlavních zjištění předchozí studie naší skupiny bylo, že exprese p53 a jeho následné cíle byly zvýšeny u dětí, které byly chráněny před časnou horečkou během incidentální parazitémie [11], což naznačuje, že indukce exprese p53 může být nutná ke kontrole zánětu. Ačkoli varianta S47 snižuje schopnost indukovat apoptózu vzhledem k P47, exprese proteinu p53 v buňce je stále udržována na podobných úrovních [27]. To v kombinaci s pozorováním, že žádné z dětí v nejvíce chráněné „imunní“ skupině nemělo variantu S47, naznačuje, že snížení apoptózy prostřednictvím tohoto polymorfismu je nepravděpodobným mechanismem, kterým p53 ovlivňuje malarickou horečku. Podobně je polymorfismus R72 funkčně významný, ale nemusí nutně vést ke zvýšené expresi p53 [25, 46]. Selektivní síly mohou v průběhu času zvýšit frekvenci oblíbených alel. Alela S47 byla přítomna u 6,3 % hodnocených účastníků, přičemž 1,1 % bylo homozygotních, což dává frekvenci alel 3,7 %, což je v souladu s 2–4 % dříve uváděnými u Afričanů ze subsaharské Afriky [28]. Naopak alela R72 byla přítomna u 51,8 % účastníků (19,2 % homozygotů), což dává frekvenci alel 35,5 % v této populaci. Převaha alely P72 v maliské kohortě je v souladu se zvýšenou frekvencí této alely v zeměpisných šířkách blíže k rovníku, což je nález, který je připisován přirozenému výběru [17].

cistanche přínosy pro muže-posílení imunitního systému

Je lákavé spekulovat, proč je alela S47 mezi Afričany udržována v tak nízké míře. Vzhledem k tomu, že S47 má snížený apoptotický potenciál ve srovnání s P47 [27], lze nízkou frekvenci alely S47 vysvětlit náklady na kondici způsobenou jejím udržováním v důsledku selektivních nevýhod nesouvisejících s patologickým zánětem během malárie, jako je zvýšené riziko premenopauzálního karcinomu prsu [47]. Varianta S47 by však omezením hemozoinem indukované zánětlivé reakce [30] mohla stále chránit před závažnější malárií. Protože současná studie hodnotila pouze nekomplikovanou malárii P. falciparum, neřešila, zda některý z těchto polymorfismů souvisí se snížením rizika závažné malárie. Za zmínku stojí mírně významná souvislost mezi dvojitou heterozygotností (P47/S47 a P72/R72) a asymptomatickou parazitémií P. falciparum při květnovém zařazení (tabulka 1). V oblastech intenzivní sezónní malárie odráží chronická asymptomatická infekce P. falciparum na konci období sucha vyšší kumulativní imunitu proti malárii [48]. Protože těchto 6 dvojitě heterozygotních jedinců má vyšší střední věk ve srovnání s ostatními skupinami, nadměrné zastoupení asymptomatické parazitémie v tomto genotypu může být spíše náhodnou funkcí minulé expozice malárii než důsledkem polymorfismů p53. K potvrzení významnosti genotypu dvojitého heterozygota by byly zapotřebí další kohortové studie polymorfismů p53 kodonů 47 a 72 a rizika malárie. Je třeba poznamenat více omezení této studie. Ačkoli naše studie je jednou z větších studií o polymorfizmech p53 a riziku malárie, pouze 7 z 631 účastníků bylo homozygotních pro S47, což omezuje naši schopnost detekovat asociaci. Kromě toho jsme hodnotili pouze polymorfismy p53 v rámci exonu 4, a tak jsme mohli vynechat vliv jiných potenciálně relevantních mutací, včetně mutací 3KR (K117R + K161R + K162R) zahrnujících acetylační místa p53 [49]. Je třeba poznamenat, že jsme hodnotili kodon 117, který se nachází na exonu 4, a zjistili jsme, že je přítomen pouze lysin. Rovněž jsme nehodnotili polymorfismy v nekódujících oblastech TP53 nebo v regulátorech p53, které mohou ovlivnit p53 na úrovni proteinu, jako je MDM2 [28, 50]. Sekvenační přístupy nové generace, které komplexně hodnotí polymorfismy napříč 5′ a 3′ nepřeloženými oblastmi, stejně jako všechny kódující oblasti pro regulátory TP53 a p53, by mohly tato omezení řešit. Nakonec jsme nezjistili, zda se genotypy p53 lišily ve své expresi p53 na buněčné úrovni, což mohlo poskytnout důležité poznatky o tom, zda polymorfismus kodonů 47 a 72 může ovlivnit p53-regulované dráhy. Souhrnně lze říci, že současná studie poskytuje důkaz, že ani kodon 47, ani varianty kodonu 72 p53 nejsou protektivní proti malárii, měřeno časem do výskytu parazitémie P. falciparum a nekomplikované febrilní malárie. Vzhledem k nižším frekvencím alely S47 v této populaci by byly zapotřebí rozsáhlejší studie k potvrzení nedostatečné asociace varianty S47 s rizikem malárie.

Obrázek 3. Polymorfismy kodonů p53 47 a 72 a riziko febrilní malárie po incidentální parazitémii. Kaplan-Meier vykresluje čas do první febrilní malárie pomocí první infekce krevního stadia Plasmodium falciparum potvrzené polymerázovou řetězovou reakcí jako počáteční čas stratifikovaný podle variantních polymorfismů p53 kodonu 47 (A) nebo kodonu 72 (B). Významnost byla stanovena pomocí Coxových proporcionálních rizik pomocí statistiky Waldova testu. Tabulky ukazují počet ohrožených jedinců v uvedené době od zařazení. Zkratka: HR, poměr rizika.

Doplňkové údaje

Doplňkové materiály jsou k dispozici v The Journal of Infectious Diseases online. Publikované materiály se skládají z údajů poskytnutých autory ve prospěch čtenáře. Publikované materiály nejsou kopírovány a jsou za ně výhradně odpovědní autoři, takže dotazy nebo komentáře by měly být adresovány příslušnému autorovi.

Poznámky

Poděkování. Rádi bychom poděkovali účastníkům studie a pracovníkům podpory výzkumu v Kalifabougou a Bamaku v Mali. Jsme také vděční Shanping Li, Emily LaVerriere a Daniel E. Neafsey za poskytnutí genomického materiálu a technického vedení.

Autorské příspěvky. PDC a TMT projekt vymyslely. SD, KK, AO, BT, PDC a TMT navrhly původní kohortovou studii a SD, KK, AO a BT ji implementovaly. ELG provedla experimenty. JB, AU, ELG a TMT provedly analýzu dat. PDC přispělo dalšími zdroji. JB, PDC a TMT napsali rukopis. Všichni autoři rukopis přečetli a schválili.

Zřeknutí se odpovědnosti. Za obsah zodpovídají výhradně autoři a nemusí nutně představovat oficiální názory National Institutes of Health.

Finanční podpora. Tato práce byla podporována Národním institutem pro alergie a infekční nemoci (NIAID) a Národním institutem zdraví (granty R01AI158719 a K08AI125682 pro TMT). Kohortová studie Kalifabougou je podporována divizí intramurálního výzkumu NIAID.

Možné střety zájmů. Všichni autoři: Žádné hlášené konflikty. Všichni autoři zaslali formulář ICMJE pro zveřejnění potenciálního střetu zájmů. Rozpory, které redakce považuje za relevantní pro obsah rukopisu, byly odhaleny.

Reference

1. Sundararaman SA, Plenderleith LJ, Liu W, et al. Genomy kryptických druhů šimpanzů Plasmodium odhalují klíčové evoluční události vedoucí k lidské malárii. Nat Commun 2016; 7:11078.

2. Kwiatkowski DP. Jak malárie ovlivnila lidský genom a co nás může o malárii naučit lidská genetika. Am J Hum Genet 2005; 77:171–92.

3. Allison AC. Ochrana poskytovaná srpkovitou anémií proti subterciánské malarické infekci. Br Med J 1954; 1:290–4.

4. Lell B, May J, Schmidt-Ott RJ, et al. Role polymorfismů červených krvinek v rezistenci a náchylnosti k malárii. Clin Infect Dis 1999; 28:794–9.

5. Lopera-Mesa TM, Doumbia S, Konate D, et al. Vliv variant červených krvinek na dětskou malárii v Mali: prospektivní kohortová studie. Lancet Haematol 2015; 2: e140–9.

6. Ravenhall M, Campino S, Sepulveda N, et al. Nové genetické polymorfismy spojené s těžkou malárií a pod selektivním tlakem v severovýchodní Tanzanii. PLoS Genet 2018; 14:e1007172.

7. Ndila CM, Uyoga S, Macharia AW, et al. Polymorfismy lidských kandidátních genů a riziko těžké malárie u dětí v Kilifi, Keňa: případová-kontrolní asociační studie. Lancet Haematol 2018; 5:e333–45.

8. Ebel ER, Uricchio LH, Petrov DA, Egan ES. Přehodnocení hypotézy malárie: zohlednění polygeničnosti a pleiotropie. Trends Parasitol 2022; 38:290–301.

9. Malárie Genomická epidemiologická síť. Statistiky náchylnosti k malárii pomocí dat z celého genomu od 17000 jedinců z Afriky, Asie a Oceánie. Nat Commun 2019; 10:5732.

10. Kaushansky A, Ye AS, Austin LS, et al. Potlačení hostitelského p53 je kritické pro infekci jaterního stadia Plasmodium. Cell Rep 2013; 3:630–7.

11. Tran TM, Guha R, Portugal S, et al. Molekulární podpis v krvi odhaluje roli p53 při regulaci zánětu vyvolaného malárií. Imunita 2019; 51:750–65.e10.

12. Baugh EH, Ke H, Levine AJ, Bonneau RA, Chan CS. Proč existují hotspot mutace v genu TP53 u lidských rakovin? Cell Death Differ 2018; 25:154–60.

13. Hoyos D, Greenbaum B, Levine AJ. Genotypy a fenotypy missense mutací v prolinové doméně proteinu p53. Cell Death Differ 2022; 29:938–45.

14. Harris N, Brill E, Shohat O, a kol. Molekulární základ pro heterogenitu lidského proteinu p53. Mol Cell Biol 1986; 6:4650–6.

15. Matlashewski GJ, Tuck S, Pim D, Lamb P, Schneider J, Crawford LV. Polymorfismus primární struktury na aminokyselinovém zbytku 72 lidského p53. Mol Cell Biol 1987; 7: 961–3.

16. Katkoori VR, Jia X, Shanmugam C, a kol. Prognostický význam polymorfismu kodonu 72 p53 se u kolorektálního adenokarcinomu liší podle rasy. Clin Cancer Res 2009; 15: 2406–16.

17. Beckman G, Birgander R, Sjalander A a kol. Je polymorfismus p53 zachován přirozeným výběrem? Hum Hered 1994; 44:266–70.

18. Thomas M, Kalita A, Labrecque S, Pim D, Banks L, Matlashewski G. Dvě polymorfní varianty divokého typu p53 se liší biochemicky a biologicky. Mol Cell Biol 1999; 19:1092–100. 19. Shi H, Tan SJ, Zhong H, et al. Zimní teplota a UV záření jsou úzce spojeny s genetickými změnami v dráze supresoru nádoru p53 ve východní Asii. Am J Hum Genet 2009; 84:534–41.

20. McGregor JM, Harwood CA, Brooks L, et al. Vztah mezi polymorfismem kodonu 72 p53 a náchylností ke spálení sluncem a rakovině kůže. J Invest Dermatol 2002; 119: 84–90.

21. Nan H, Qureshi AA, Hunter DJ, Han J. Interakce mezi polymorfismem kodonu 72 p53 a variantami receptoru melanokortinu 1 na opalovací reakci a riziko kožního melanomu. Br J Dermatol 2008; 159:314–21.

22. Cotignola J, Chou JF, Roy P a kol. Zkoumání vlivu polymorfismů MDM2 SNP309 a TP53 Arg72Pro na věk nástupu kožního melanomu. J Invest Dermatol 2012; 132:1471–8.

23. Liu T, Lei Z, Pan Z a kol. Genetická asociace mezi polymorfismem kodonu 72 p53 a rizikem kožního spinocelulárního karcinomu. Tumor Biol 2014; 35:3899-903.

24. Gloria-Bottini FMG, Saccucci P, Bottini E. P53 kodon 72 a minulá morbidita malárie na Sardinii. Malar Chemoth Cont Elimination 2013; 2(1):107.

25. Dumont P, Leu JI, Della Pietra AC 3rd, George DL, Murphy M. Polymorfní varianty kodonu 72 p53 mají výrazně odlišné apoptotické potenciály. Nat Genet 2003; 33:357–65. 26. Felley-Bosco E, Weston A, Cawley HM, Bennett WP, Harris CC. Funkční studie polymorfismu zárodečné linie na kodonu 47 v genu p53. Am J Hum Genet 1993; 53:752–9.

27. Li X, Dumont P, Della Pietra A, Shetler C, Murphy ME. Polymorfismus kodonu 47 v p53 je funkčně významný. J Biol Chem 2005; 280:24245-51.

28. Barnoud T, Parris JLD, Murphy ME. Běžné genetické varianty v dráze TP53 a jejich vliv na rakovinu. J Mol Cell Biol 2019; 11:578–85.

29. Jennis M, Kung CP, Basu S, a kol. Africky specifický polymorfismus v genu TP53 zhoršuje funkci supresoru tumoru p53 v myším modelu. Genes Dev 2016; 30: 918–30.

30. Singh KS, Leu JI, Barnoud T, et al. Afričan-centrická varianta TP53 zvyšuje akumulaci železa a bakteriální patogenezi, ale zlepšuje odpověď na toxin malárie. Nat Commun 2020; 11:473.

31. Gai PP, Meese S, Bedu-Addo G, Gahutu JB, Mockenhaupt FP. Žádná asociace polymorfismu kodonu 72 p53 s malárií u ghanských prvorodiček a rwandských dětí. Am J Trop Med Hyg 2014; 90:1133–4.

32. Tran TM, Li S, Doumbo S, a kol. Intenzivní longitudinální kohortová studie malijských dětí a dospělých neodhalila žádné známky získané imunity vůči infekci Plasmodium falciparum. Clin Infect Dis 2013; 57:40–7.

33. LaVerriere E, Schwabl P, Carrasquilla M, et al. Návrh a implementace multiplexních panelů pro sekvenování amplikonů, které budou sloužit genomové epidemiologii infekčních onemocnění: případová studie malárie. Mol Ecol Resour 2022; 22: 2285–303.

34. Kawaguchi H, Ohno S, Araki K, et al. p53 Polymorfismus u rakoviny jícnu související s lidským papilomavirem. Cancer Res 2000; 60:2753–5.

35. Kun JF, Mordmuller B, Perkins DJ a kol. Syntáza oxidu dusnatého 2Lambaréné (G-954C), zvýšená produkce oxidu dusnatého a ochrana proti malárii. J Infect Dis 2001; 184:330–6.

36. Flori L, Delahaye NF, irácká FA, Hernandez-Valladares M, Fumoux F, Rihet P. TNF jako kandidátní gen na malárii: screening polymorfismu a rodinná asociační analýza mírného záchvatu malárie a parazitémie v Burkina Faso. Genes Immun 2005; 6:472–80.

37. Fugtagbi G, Otu PS, Abdul-Rahman M, et al. Asociace TNF-alfa, MBL2, NOS2 a G6PD s výsledky malárie u lidí v jižní Ghaně. Genet Res (Camb) 2022; 2022:6686406.

38. Meyer CG, May J, Luty AJ, Lell B, Kremsner PG. TNFalfa-308A je spojen s kratšími intervaly reinfekcí Plasmodium falciparum. Tissue Antigens 2002; 59:287–92.

39. Cooks T, Harris CC, Oren M. Chycen v křížové palbě: p53 v zánětu. Karcinogeneze 2014; 35:1680–90.

40. Coussens LM, Werb Z. Zánět a rakovina. Příroda 2002; 420:860–7.

41. Madenspacher JH, Azzam KM, Gowdy KM, et al. p53 Integruje obranu hostitele a buněčný osud během bakteriální pneumonie. J Exp Med 2013; 210:891-904.

42. Menendez D, Shatz M, Azzam K, Garantziotis S, Fessler MB, Resnick MA. Genová rodina Toll-like receptorů je integrována do poškození lidské DNA a sítí p53. PLoS Genet 2011; 7:e1001360.

43. Frank AK, Leu JI, Zhou Y, et al. Polymorfismus kodonu 72 p53 reguluje interakci s NF-KB a transaktivaci genů zapojených do imunity a zánětu. Mol Cell Biol 2011; 31:1201–13.

44. Kung CP, Leu JI, Basu S, et al. Polymorfismus P72R p53 predisponuje k obezitě a metabolické dysfunkci. Cell Rep 2016; 14:2413–25.

45. Gunaratna RT, Santos A, Luo L a kol. Dynamická úloha jednonukleotidového polymorfismu kodonu 72 p53 v tumorigenezi mléčné žlázy v humanizovaném myším modelu. Oncogene 2019; 38:3535–50.

46. ​​Kim BY, Lee SY, Chung SK. Diferenciální transkripční regulace polymorfního kodonu 72 p53 v metabolických drahách. Int J Mol Sci 2021; 22:10793.

47. Murphy ME, Liu S, Yao S, a kol. Funkčně významný SNP u TP53 a riziko rakoviny prsu u afroamerických žen. NPJ Rakovina prsu 2017; 3:5.

48. Portugal S, Tran TM, Ongoiba A, et al. Léčba chronické asymptomatické infekce Plasmodium falciparum nezvyšuje riziko klinické malárie při reinfekci. Clin Infect Dis 2017; 64:645–53.

49. Li T, Kon N, Jiang L a kol. Potlačení nádoru v nepřítomnosti p53-zprostředkované zástavy buněčného cyklu, apoptózy a stárnutí. Cell 2012; 149:1269-83.

50. Grochola LF, Zeron-Medina J, Meriaux S, Bond GL. Jednonukleotidové polymorfismy v signální dráze p53. Cold Spring Harb Perspect Biol 2010; 2:a001032.