POMORSKI UNIWERSYTET MEDYCZNY W SZCZECINIE
Mgr Bożena Sembaty
Analiza wariantów polimorficznych genu receptora dopaminy DRD2 w populacji osób uzależnionych od nikotyny
Rozprawa doktorska w dziedzinie nauk medycznych i nauk o zdrowiu
Dyscyplina nauki medyczne
Promotor: prof. dr hab. n. zdr. Anna Grzywacz Promotor Pomocniczy: dr n. med. Aleksandra Suchanecka
Szczecin 2022 r.
STRESZCZENIE
Wstęp
Uzależnienie od nikotyny jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego na całym świecie. Palenie papierosów od dawna jest jednym z głównych tematów zainteresowań medycyny i nauki. Osoby, które posiadają określony wariant genów mogą znacznie częściej sięgać po pierwszego papierosa oraz szybciej uzależniać się od nikotyny. W ciągu doby palą więcej papierosów i mają mniejsze szanse na skuteczne zerwanie z nałogiem palenia.
Zapobieganie i leczenie uzależnienia od nikotyny stały się jednymi z najważniejszych zadań dla naukowców, lekarzy i rządów na całym świecie. Nikotynizm to jeden z najpoważniejszych nałogów, uznawany przez Światowa Organizację Zdrowia za przewlekłą i nawracającą chorobę, która wymaga intensywnej i złożonej terapii. Spośród badanych genów podatności – DRD2 zyskało wiele uwagi.
Cele
Cele pracy: (1) Analiza frekwencji genotypów i alleli wariantów polimorficznych genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732) w grupie osób uzależnionych od nikotyny oraz w grupie kontrolnej. (2) Analiza nierównowagi sprzężeń pomiędzy wariantami polimorficznymi genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732) w obu badanych grupach.
(3) Analiza frekwencji wariantów haplotypowych genu DRD2 w grupie osób uzależnionych od nikotyny oraz w grupie kontrolnej.
Materiał i metody
Do badania została zrekrutowana grupa 200 osób z uzależnieniem od nikotyny. Grupę kontrolną stanowiła 200 osobowa grupa osób niepalących nikotyny. Od ochotników pobrano materiał biologiczny i wyizolowano DNA z krwi pełnej. U wszystkich ochotników przeprowadzono wywiad odnośnie stanu zdrowia, stanu jamy ustnej oraz u osób palących dodatkowo test Fagerströma. Ochotnikom zostały przedstawione cele oraz przebieg badania.
Wszyscy uczestnicy wyrazili świadomą i pisemną zgodę. Protokół badania zaakceptowany został przez Komisję Bioetyczną Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie, uchwała nr KB-0012/164/17 z dnia 18.12.2017 r. Od wszystkich ochotników pobrano 10 ml krwi z żyły łokciowej. Genomowe DNA do badań zostało wyizolowane z leukocytów krwi obwodowej. Do oznaczeń genotypowych wybranych polimorfizmów genu DRD2 zastosowano metodę Real-time PCR. Polimorfizmy genu DRD2 oznaczono na aparacie Light Cycler 480II firmy Roche Diagnostics, wykorzystując analizę krzywej topnienia
poszczególnych wariantów allelicznych. Uzyskane dane zostały opracowane z wykorzystaniem programu STATISTICA 13, SAS oraz R.
Wyniki
Nie zaobserwowano istotnych odstępstw od równowagi Hardy’ego – Weinberga zarówno w grupie badanej jak i grupie kontrolnej pomiędzy wariantami polimorficznymi genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732). Porównanie frekwencji genotypów i alleli wariantów polimorficznych genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732) pomiędzy osobami z grupy badanej i kontrolnej nie wykazało różnic istotnych statystycznie.
Przeprowadzona analiza nierównowagi sprzężeń wykazała statystycznie istotne sprzężenia pomiędzy analizowanymi zmiennościami polimorficznymi genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732). Porównanie frekwencji wariantów haplotypowych analizowanych polimorfizmów genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732) pomiędzy osobami z grupy badanej i kontrolnej nie wykazało różnic na poziomie istotnych statystycznie.
Wnioski
(1) Analiza frekwencji genotypów i alleli wariantów polimorficznych genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732) w grupie osób uzależnionych od nikotyny oraz w grupie kontrolnej nie wykazała różnic na poziomie istotności statystycznej. (2) Zaobserwowano istotnie statystyczne sprzężenia pomiędzy wariantami polimorficznymi genu DRD2 (rs1076560, rs1079597, rs1799732) w przeprowadzonej analizie nierównowagi sprzężeń w obu badanych grupach. (3) Nie zaobserwowano natomiast różnic istotnych statystycznych w częstości występowania wariantów haplotypowych badanych polimorfizmów genu DRD2 w grupie badanej i w grupie kontrolnej.
SUMMARY Introduction
Nicotine addiction is a serious public health threat worldwide. Cigarette smoking has long been a major focus of medical and scientific interest. People who have a certain gene variant may be much more likely to reach for their first cigarette and become addicted to nicotine more quickly. They smoke more cigarettes per day and are less likely to successfully quit the smoking habit. Preventing and treating nicotine addiction has become one of the most important tasks for scientists, doctors and governments around the world. Nicotine addiction is one of the most serious addictions, recognized by the World Health Organization as a chronic and relapsing disease that requires intensive and complex treatment. Among the susceptibility genes being studied - DRD2 has received significant attention.
Objective
Objectives of the study: (1) To analyze the frequency of genotypes and alleles of polymorphic variants of DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732) in nicotine dependent subjects and control group. (2) Analysis of the linkage disequilibrium between polymorphic variants of the DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732) in both study groups. (3) Analysis of the frequency of haplotype variants of the DRD2 gene in the nicotine- dependent group and the control group.
Material and methods
A group of 200 people with nicotine dependence was recruited for the study. The control group was a 200-person group of non-nicotine smokers. Biological material was collected from the volunteers and DNA was isolated from whole blood. All volunteers were interviewed about their health and oral health status and in the group of cigarette smokers additionally the Fagerström test was performed. Volunteers were presented with the objectives and the course of the study. All volounteers gave their written informed consent.
The protocol of the study was approved by the Bioethics Committee of the Pomeranian Medical University in Szczecin, resolution no. KB-0012/164/17 from 18.12.2017. All participants donated 10 ml of blood that was collected from their elbow vein.Genomin DNA for the purpouse of genotyping was purified from leukocytes. Selected for the analysis polymorphic sites were genotyped by the means of real-time PCR method on a Light Cycler
480II instrument from Roche Diagnostics using melting curve analysis of individual allelic variants. Both genetic and phenotypic data were processed using STATISTICA 13, SAS, and R software.
Results
There were no deviations from Hardy-Weinberg equilibrium in any of studied polymorphic variants located in DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732). Frequency of analysed genotypes and alleles of DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732) did not show differences on statistically significant level. Analysis of linkage disequilibrium reveal significant linkage of above-mentioned analysed polymorphic sites. Frequency of analysed haplotype variants did not reveal differences between cases and controls on statistically significant level. Observation of Fagerstrӧm scale scores revealed no association with polymorphic variants of DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732) in group of smoking males and females.
Conclusions
(1) Frequency of analysed genotypes and alleles of DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732) in the nicotine-dependent group in comparison with the control group did not show differences on statistically significant level. (2) The linkage disequilibrium analysis performed in both study groups revealed a statistically significant linkage between polymorphic variants of DRD2 gene (rs1076560, rs1079597, rs1799732). (3) Frequency of analysed haplotype variants did not reveal differences between cases and controls on statistically significant level.
