Μελέτη της προγνωστικής αξίας των αδιποκινών και του -420C>G γονιδιακού πολυμορφισμού σε ασθενείς με οξύ ισχαιμικό αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο: συσχέτιση με αιματολογικούς δείκτες

Abstract

Effects of adipokines, a group of proteins mainly secreted by the adipose tissue and immune cells, are pleiotropic and have been associated with various mechanisms that promote systemic inflammation and atherosclerosis. Adipokines also participate in hemopoiesis and regulate the immune responses and function of immune cells, which are involved in the inflammation process. As a result, adipokines have been correlated with the risk of cardiovascular disease (CVD), including acute ischemic stroke. In addition, adipokines have been correlated with haematological indices of peripheral blood, which have also been investigated for their predictive value in acute ischemic stroke. Recently, an interest has been raised towards the investigation of a potential association between single nucleotide polymorphisms (SNPs) of adipokine-encoding genes and CVD. Among them is the -420C>G SNP of the RETN promoter, the resistin-encoding gene, which has been associated with serum resistin levels. The aim of the study was to investigate the predictive value of the major adipokines (adiponectin, leptin, resistin), the -420C>G SNP of the RETN promoter and the haematological indices of peripheral blood on the severity of acute ischemic stroke and in-hospital and long-term outcome of patients with acute ischemic stroke. Secondary aims were to investigate the potential correlation of the RETN -420C>G SNP with serum resistin levels and the potential correlation of the major serum adipokines levels with haematological indices of peripheral blood in patients with acute ischemic stroke. We prospectively studied patients who were consecutively hospitalized in the First Propedeutic Department of Internal Medicine of the AHEPA University Hospital for acute ischemic stroke. The haematological indices that were evaluated were total white blood cells count (WBC), absolute neutrophil count (NC), absolute lymphocyte count (LC), absolute monocyte count (MC), red blood cells count (RBC), hemoglobin (Hb), hematocrit (Ht), platelet count (PC), mean platelet volume (MPV) and the ratios MPV/PC (MPR), NC/LC (NLR) and PC/LC (PLR). The severity of stroke was evaluated with the National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) neurological scale. In-hospital outcome was assessed by in-hospital mortality and functional dependence on hospital discharge using the modified Rankin Scale (mRS). One year after discharge, long-term outcome was assessed via telephone contact by the adverse outcome, the incidence of CVD (non-fatal acute myocardial infarction, non-fatal acute ischemic stroke and fatal CVD events) and total mortality rates. Serum adipokines and high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP) levels were determined by the enzyme linked immunosorbent assays (ELISA). Genotyping and RETN -420C>G SNP determination were performed by the polymerase chain reaction and the restriction fragment length polymorphism methods (PCR-RFLP). The association between the RETN -420C>G SNP and the end-points was evaluated using three models of inheritance (additive, dominant, recessive). 93 consecutive patients with acute ischemic stroke were enrolled in the study (39.8% men, age 79.7±6.3 years). The frequency of the C allele was 71% and the G allele 29%, while the prevalence of CC homozygotes, CG heterozygotes and GG homozygotes was 50.5%, 40.9% and 8.6%, respectively. Resistin levels were not related to RETN -420C>G SNP under any of the three models of inheritance (p>0,05). Regarding stroke severity, the G-allele of the RETN -420C>G SNP was associated with more severe stroke in the dominant model of inheritance (p<0.05). The only independent predictor of severe stroke was serum hsCRP levels [Risk Ratio (RR) 1.43, 95% Confidence Interval (CI) 1.08-1.91, p<0.05]. Patients with dependency at discharge had lower serum leptin levels (p<0.05) and higher WBC (p<0.05) and NC (p<0.05) values upon admission. Independent predictors of functional dependency at hospital discharge were prior history of acute ischemic stroke (RR 7.55, 95% CI 1.69-33.58, p<0.01), NIHSS score at admission (RR 1.47, 95% CI 1.17-1.84, p<0,001) and serum triglyceride levels (RR 0.98, 95% CI 0.96-0.99, p<0.05). The G allele of the RETN -420C>G SNP was associated with increased risk of death during hospitalization under the dominant model of inheritance (p<0.05). Independent predictors of in-hospital mortality were systolic blood pressure at admission (RR 1.09, 95% CI 1.01-1.19, p<0.05) and NIHSS score at admission (RR 1.26, 95% CI 1.08-1.48, p<0.005). In terms of long-term outcome, patients who had an adverse outcome one year after discharge were less likely to have the G allele under the recessive model of inheritance (p<0.05). These patients had higher serum resistin levels at hospital admission (p<0.05), higher NC (p<0.05), lower LC (p<0.05) and higher NLR (p<0.05) and PLR (p<0.05). In multivariate analysis, the mRS score at discharge was an independent predictor of adverse outcome one year after discharge (RR 2.78, 95% CI 1.54-5.00, p<0.001). The elevated serum adiponectin levels at hospital admission predicted CVD rates during the first year after discharge (p<0.05) and was the only independent predictor of CVD in multivariate analysis (RR 1.07, 95% CI 1.01-1.14, p<0.05). Patients who died during the follow-up had also higher serum adiponectin levels than those who survived (p<0.05). The NIHSS score on admission independently predicted total mortality during the first year after hospitalization (RR 1.19, 95% CI 1.04-1.35, p<0.01). Regarding the correlation of haematological indices with major adipokines, there was a positive correlation of adiponectin levels with NLR (r=0.295, p=0.012) and PLR (r=0.378, p=0.001), while there was a negative correlation with Hb (r= -0.252, p=0.033). The NLR (r=0.277, p=0.019) and PLR (r=0.240, p=0.043) were also positively correlated with hsCRP levels. Serum resistin levels were positively correlated with NC (r=0.278, p=0.018). The WBC (r=0.295, p=0.012) and NC (r=0.401, p<0.001) showed a positive correlation with hsCRP levels. Regarding leptin, none of the haematological indices appeared to significantly correlate with leptin levels. In conclusion, the G allele of the RETN -420C>G SNP appears to be associated with more severe stroke at admission and increased in-hospital mortality through the promotion of systemic inflammation. The RETN -420C>G SNP did not appear to affect serum resistin levels. Elevated serum resistin levels at admission predict more adverse outcome in patients with acute ischemic stroke one year after discharge, due to more severe disability on hospital discharge. Higher leptin levels at admission of patients with acute ischemic stroke are associated with a favorable functional outcome at discharge due to less severe stroke. Higher adiponectin levels at admission independently predict CVD events during the first year after hospitalization. Regarding the haematological indices, it seems that higher WBC and NC values at admission predict a worse functional outcome of patients with acute ischemic stroke at hospital discharge and one year after hospitalization, due to more severe stroke with greater systemic inflammation. In addition, lower LC values and higher NLR and PLR ratios at admission seem to be associated with adverse outcome at one year after discharge due to a higher degree of systemic inflammation and heavier disability at discharge. In contrast, PC, MPV and MPR do not seem to predict the severity, in-hospital, and long-term outcome of patients with acute ischemic stroke. Adipokines appear to affect peripheral blood cell counts and are associated with haematological indices. In particular, adiponectin was positively correlated with NLR and PLR, while negatively correlated with Hb. In addition, resistin was positively correlated with NC. These associations reflect the role of haematological indices as biomarkers of inflammation and possibly their determinant effect, through adipokines and inflammation, on the increased risk of thrombosis, the pathophysiology and prognosis of acute ischemic stroke.

Οι δράσεις των αδιποκινών, μιας ομάδας πρωτεϊνών που παράγονται κυρίως από τον λιπώδη ιστό και από ανοσοκύτταρα, είναι πλειοτροπικές και έχουν συσχετιστεί με διάφορους μηχανισμούς που προάγουν τη συστηματική φλεγμονή και την αθηροσκλήρωση. Οι αδιποκίνες επίσης συμμετέχουν στην αιμοποίηση και ρυθμίζουν την ανοσιακή απόκριση, τα οποία εμπλέκονται στη διαδικασία της φλεγμονής. Ως αποτέλεσμα, οι αδιποκίνες έχουν συσχετιστεί με τον κίνδυνο για καρδιαγγειακή νόσο (ΚΑΝ), συμπεριλαμβανομένου του οξέος ισχαιμικού αγγειακού εγκεφαλικού επεισοδίου (ΑΕΕ). Επίσης, οι αδιποκίνες έχουν συσχετιστεί και με αιματολογικούς δείκτες του περιφερικού αίματος, οι οποίοι έχουν μελετηθεί ως προς την προγνωστική τους αξία στο οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ. Πρόσφατα, έχει στραφεί το ενδιαφέρον προς τη διερεύνηση της πιθανής σχέσης των πολυμορφισμών ενός νουκλεοτιδίου (SNPs) των γονιδίων που κωδικοποιούν τις αδιποκίνες με την ΚΑΝ. Μεταξύ αυτών είναι και ο -420C>G SNP του υποκινητή του RETN γονιδίου που κωδικοποιεί τη ρεζιστίνη, ο οποίος έχει συσχετιστεί με τα επίπεδα της ρεζιστίνης στον ορό. Σκοπός της διατριβής ήταν η διερεύνηση της προγνωστικής αξίας των κυριότερων αδιποκινών (αδιπονεκτίνη, λεπτίνη, ρεζιστίνη), του -420C>G SNP του υποκινητή του RETN και των αιματολογικών δεικτών του περιφερικού αίματος, στη βαρύτητα του οξέος ισχαιμικού ΑΕΕ και στην ενδονοσοκομειακή και μακροχρόνια έκβαση ασθενών με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ. Δευτερεύοντες στόχοι ήταν η διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης του RETN -420C>G SNP με τα επίπεδα της ρεζιστίνης στον ορό και η πιθανή συσχέτιση των επιπέδων των κυριότερων αδιποκινών με τους αιματολογικούς δείκτες του περιφερικού αίματος σε ασθενείς με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ. Για τον σκοπό αυτό μελετήθηκαν προοπτικά διαδοχικοί ασθενείς, οι οποίοι νοσηλεύτηκαν στην Α΄ Προπαιδευτική Παθολογική Κλινική του Π.Γ.Ν.Θ. «ΑΧΕΠΑ» για οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ. Οι αιματολογικοί δείκτες που ελέχθησαν ήταν ο αριθμός των λευκών αιμοσφαιρίων (WBC), ο απόλυτος αριθμός των ουδετεροφίλων (NC), ο απόλυτος αριθμός των λεμφοκυττάρων (LC), ο απόλυτος αριθμός των μονοκυττάρων (MC), ο αριθμός των ερυθρών αιμοσφαιρίων (RBC), η αιμοσφαιρίνη (Hb), ο αιματοκρίτης (Ht), ο αριθμός των αιμοπεταλίων (PC), ο μέσος όγκων των αιμοπεταλίων (MPV) και οι λόγοι MPV/PC (MPR), NC/LC (NLR) και PC/LC (PLR). Η βαρύτητα του ΑΕΕ στην εισαγωγή αξιολογήθηκε με τη νευρολογική κλίμακα National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS). Η ενδονοσοκομειακή έκβαση αξιολογήθηκε με την ενδονοσοκομειακή θνητότητα και τη λειτουργική εξάρτηση κατά την έξοδο από το νοσοκομείο, με τη χρήση της κλίμακας modified Rankin Scale (mRS). Ένα έτος μετά το εξιτήριο, η μακροχρόνια έκβαση αξιολογήθηκε τηλεφωνικά με τη δυσμενή έκβαση, την επίπτωση καρδιαγγειακών συμβαμάτων (μη θανατηφόρο οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου, μη θανατηφόρο οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ και θανατηφόρα επεισόδια από ΚΑΝ) και την επίπτωση της ολικής θνητότητας. Τα επίπεδα των αδιποκινών και της υψηλής ευαισθησίας C-αντιδρώσας πρωτεΐνης (hsCRP) στην εισαγωγή προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο των ενζυμικών ανοσοπροσροφητικών προσδιορισμών (ELISA), ενώ για την γονοτυπική ανάλυση και τον προσδιορισμό του RETN -420C>G SNP χρησιμοποιήθηκαν οι μέθοδοι της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης και του πολυμορφισμού μήκους θραύσματος περιορισμού (PCR-RFLP). Η συσχέτιση μεταξύ του RETN -420C>G SNP και των καταληκτικών σημείων έγινε χρησιμοποιώντας τρία μοντέλα κληρονομικότητας (προσθετικό, επικρατές, υπολειπόμενο). Στην μελέτη εντάχθησαν 93 διαδοχικοί ασθενείς με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ (39,8% άνδρες, ηλικία 79,7±6,3 έτη). Η συχνότητα του C αλληλόμορφου ήταν 71% και του G αλληλόμορφου 29%, ενώ ο επιπολασμός των ομοζυγώτων CC, των ετεροζυγώτων CG και των ομοζυγώτων GG ήταν 50,5%, 40,9% και 8,6%, αντίστοιχα. Τα επίπεδα της ρεζιστίνης δεν σχετίστηκαν με τον RETN -420C>G SNP σε κανένα από τα τρία μοντέλα κληρονομικότητας (p>0,05). Σχετικά με τη βαρύτητα του ΑΕΕ, το G αλληλόμορφο του -420C>G SNP σχετίστηκε με πιο σοβαρό ΑΕΕ στο επικρατές μοντέλο κληρονομικότητας (p<0,05). Ο μόνος ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας για σοβαρό ισχαιμικό ΑΕΕ ήταν τα επίπεδα της hsCRP στον ορό [σχετικός κίνδυνος (RR, Risk Ratio) 1,43, 95% διάστημα εμπιστοσύνης (CI, Confidence Interval) 1,08-1,91, p<0,05)]. Οι ασθενείς που ήταν εξαρτημένοι στην έξοδο από το νοσοκομείο είχαν χαμηλότερα επίπεδα λεπτίνης στον ορό (p<0,05) και υψηλότερες τιμές WBC (p<0,05) και NC (p<0,05) κατά την εισαγωγή στο νοσοκομείο. Ανεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες της λειτουργικής εξάρτησης κατά την έξοδο από το νοσοκομείο ήταν το προηγούμενο ιστορικό οξέος ισχαιμικού ΑΕΕ (RR 7,55, 95% CI 1,69-33,58, p<0,01), το NIHSS σκορ στην εισαγωγή (RR 1,47, 95% CI 1,17-1,84, p<0,001) και τα επίπεδα των τριγλυκεριδίων στον ορό (RR 0.98, 95% CI 0.96-0.99, p<0,05). Το G αλληλόμορφο του RETN -420C>G SNP σχετίστηκε με αυξημένο κίνδυνο θανάτου κατά τη διάρκεια της νοσηλείας στο επικρατές μοντέλο κληρονομικότητας (p<0,05). Ανεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες της ενδονοσοκομειακής θνητότητας ήταν η συστολική αρτηριακή πίεση κατά την εισαγωγή (RR 1,09, 95% CI 1,01-1,19, p<0,05) και το NIHSS σκορ εισόδου (RR 1,26, 95% CI 1,08-1,48, p<0,005). Αναφορικά με τη μακροχρόνια έκβαση, οι ασθενείς που είχαν δυσμενή έκβαση ένα έτος μετά το εξιτήριο, είχαν λιγότερο συχνά το G αλληλόμορφο στον υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας (p<0,05). Αυτοί οι ασθενείς είχαν υψηλότερα επίπεδα ρεζιστίνης ορού στην εισαγωγή στο νοσοκομείο (p<0,05), υψηλότερο NC (p<0,05), χαμηλότερο LC (p<0,05) και υψηλότερους λόγους NLR (p<0,05) και PLR (p<0,05). Στην πολυπαραγοντική ανάλυση, το mRS σκορ εξόδου ήταν ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου δυσμενούς έκβασης στο ένα έτος από το εξιτήριο (RR 2,78, 95% CI 1,54-5,00, p<0,001). Τα αυξημένα επίπεδα αδιπονεκτίνης στον ορό κατά την εισαγωγή στο νοσοκομείο προέβλεψαν την εμφάνιση ΚΑΝ κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους μετά το εξιτήριο (p<0,05) και ήταν και ο μόνος ανεξάρτητος παράγοντας πρόγνωσης των ΚΑΝ κατά την πολυπαραγοντική ανάλυση (RR 1,07, 95% CI 1,01-1,14, p<0,05). Οι ασθενείς που απεβίωσαν κατά τη διάρκεια της παρακολούθησης είχαν επίσης υψηλότερα επίπεδα αδιπονεκτίνης στον ορό κατά την εισαγωγή συγκριτικά με τους ασθενείς που επέζησαν (p<0,05). Το NIHSS σκορ κατά την εισαγωγή προέβλεψε ανεξάρτητα την ολική θνητότητα κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους μετά τη νοσηλεία (RR 1,19, 95% CI 1,04-1,35, p<0,01). Σχετικά με τον έλεγχο της συσχέτισης των αιματολογικών δεικτών με τις κυριότερες αδιποκίνες, διαπιστώθηκε θετική συσχέτιση των επιπέδων της αδιπονεκτίνης με τον NLR (r=0,295, p=0,012) και τον PLR (r=0,378, p=0,001), ενώ αρνητική συσχέτιση με την Hb (r= -0,252, p=0,033). Οι δείκτες NLR (r=0,277, p=0,019) και PLR (r=0,240, p=0,043) σχετίστηκαν θετικά και με τα επίπεδα της hsCRP. Τα επίπεδα της ρεζιστίνης στον ορό συσχετίστηκαν θετικά με τον NC (r=0,278, p=0,018). Ο αριθμός των WBC (r=0,295, p=0,012) και ο NC (r=0,401, p<0,001) εμφάνισαν θετική συσχέτιση με τα επίπεδα της hsCRP. Σχετικά με τη λεπτίνη, κανένας από τους αιματολογικούς δείκτες του περιφερικού αίματος δεν φάνηκε να συσχετίζεται σημαντικά με τα επίπεδά της. Συμπερασματικά, το G αλληλόμορφο του RETN -420C>G SNP φαίνεται να σχετίζεται με βαρύτερο ΑΕΕ στην εισαγωγή και με αυξημένη ενδονοσοκομειακή θνητότητα μέσω προαγωγής της συστηματικής φλεγμονής. O RETN -420C>G SNP δεν φάνηκε να επηρεάζει τα επίπεδα της ρεζιστίνης στον ορό. Με τη σειρά τους, τα αυξημένα επίπεδα της ρεζιστίνης κατά την εισαγωγή φαίνεται να δρουν σαν προγνωστικός δείκτης δυσμενούς έκβασης ασθενών με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ στο ένα έτος μετά το εξιτήριο, λόγω βαρύτερης αναπηρίας στην έξοδο από το νοσοκομείο. Tα υψηλότερα επίπεδα λεπτίνης στην εισαγωγή στο νοσοκομείο ασθενών με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ συνδέονται με καλύτερη λειτουργική έκβαση στην έξοδο από το νοσοκομείο, λόγω λιγότερο σοβαρού ΑΕΕ. Tα υψηλότερα επίπεδα αδιπονεκτίνης στην εισαγωγή προβλέπουν ανεξάρτητα την εμφάνιση ΚΑΝ, κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους από την έξοδο από το νοσοκομείο. Όσον αφορά τους αιματολογικούς δείκτες, φαίνεται ότι οι υψηλότερες τιμές WBC και NC στην εισαγωγή προβλέπουν χειρότερη λειτουργική έκβαση ασθενών με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ στην έξοδο από το νοσοκομείο και ένα έτος μετά το εξιτήριο, λόγω βαρύτερου ΑΕΕ με μεγαλύτερου βαθμού συστηματική φλεγμονή. Επιπλέον, οι χαμηλότερες τιμές LC και οι υψηλότεροι NLR και PLR στην εισαγωγή, φαίνεται να συνδέονται με δυσμενέστερη έκβαση στο πρώτο έτος μετά το εξιτήριο λόγω σοβαρότερου βαθμού συστηματικής φλεγμονής και βαρύτερης αναπηρίας στην έξοδο από το νοσοκομείο. Αντίθετα, ο PC, MPV και ΜΡR δεν φαίνεται να προβλέπουν τη βαρύτητα, την ενδονοσοκομειακή και μακροχρόνια έκβαση ασθενών με οξύ ισχαιμικό ΑΕΕ. Oι αδιποκίνες φαίνεται να επηρεάζουν τα κυτταρικά στοιχεία του περιφερικού αίματος και να συνδέονται με αιματολογικούς δείκτες. Συγκεκριμένα, η αδιπονεκτίνη συσχετίστηκε θετικά με τον NLR και PLR, ενώ αρνητικά με την Hb. Επίσης, η ρεζιστίνη συσχετίστηκε θετικά με τον ΝC. Οι παραπάνω σχέσεις αντανακλούν τον ρόλο των αιματολογικών δεικτών ως βιοδεικτών της φλεγμονής και πιθανόν την καθοριστική επίδρασή τους στον αυξημένο κίνδυνο θρόμβωσης, στην παθοφυσιολογία και την πρόγνωση του οξέος ισχαιμικού ΑΕΕ, μέσω της δράσης των αδιποκινών και της φλεγμονής.