Σωτήρης Ν. Νικολόπουλος, PhD, MS (Ιδρυτής και Διευθυντής του Εργαστηρίου "KENTΡΟ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΩΝ"  ΛΑΜΠΡΟΥ ΚΑΤΣΩΝΗ 21Α , ΚΗΦΙΣΙΑ 14561 ΑΤΤΙΚΗ Τηλ.+302106197541

ευέλικτη και επηρεάζεται από τον τρόπο ζωής μας, συμπεριλαμβανομένης της διατροφής, της σωματικής άσκησης, των συνηθειών ύπνου, των κοινωνικών αλληλεπιδράσεων, της έκθεσης σε τοξίνες, του ψυχολογικού στρες και των περιβαλλοντικών παραγόντων.

Η μη ισορροπημένη δραστηριότητα των γονιδίων αποτελεί τη ρίζα της φλεγμονής, του στρες και της ορμονικής ανισορροπίας, επηρεάζοντας τελικά τη διάρκεια και την ποιότητα της υγείας μας.

Η εργαστηριακή αξιολόγηση της δραστηριότητας των γονιδίων σε προσωπικό επίπεδο, αποκαλύπτει ένα επιγενετικό προφίλ, το οποίο αποτελεί βαρόμετρο για τη μελλοντική μας υγεία. Τα εργαστηριακά αποτελέσματα μπορούν να καθορίσουν εάν η έκφραση των γονιδίων μας θα αποτελέσει τη βασική αιτία τρεχόντων ή/και μελλοντικών προβλημάτων υγείας, πολλά χρόνια πριν από την εκδήλωσή τους.

ΠΑΝΕΛ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΤΗΣ ΣΙΩΠΗΛΗΣ ΦΛΕΓΜΟΝΗΣ
Η σιωπηλή φλεγμονή είναι φλεγμονή που δεν μπορούμε να αισθανθούμε ή να αντιληφθούμε. Τα παρατεταμένα επίπεδα σιωπηλής φλεγμονής συνδέονται με καρδιοπάθειες, γνωστική έκπτωση, διαβήτη, αρθρίτιδα, καρκίνο και γενικότερα με μικρότερη διάρκεια και ποιότητα ζωής.

Η παρακολούθηση των γονιδιακών βιοδεικτών φλεγμονής μπο ρεί να λειτουργήσει ως εργαλείο για την ανίχνευση της σιωπηλής φλεγμονής και τον σχεδιασμό κατάλληλης στρατηγικής δράσης. Με αυτή τη στρατηγική, μπορούμε να ανιχνεύσουμε τη σιωπηλή φλεγμονή και να τη ρυθμίσουμε σε βέλτιστο επίπεδο. Τα γονίδια που περιλαμβάνονται σε αυτό το πάνελ είναι:

• COX2 (Cyclooxygenase-2): Γονίδιο που εμπλέκεται στην παραγωγή προσταγλανδινών, οι οποίες προάγουν τη φλεγμονή, τον πυρετό και τον πόνο. Υψηλά επίπεδα έκφρασης αυτού του γονιδίου σχετίζονται με ευπάθεια στη φλεγμονή και έχουν εμπλακεί σε πολλές παθολογίες, συμπεριλαμβανομένων των νευροεκφυλιστικών ασθενειών και του καρκίνου.
• TNFα (Tumor necrosis factor alpha): Ένα από τα σημαντικότερα και ισχυρότερα γονίδια που προάγουν τη φλεγμονή. Το TNFα έχει εμπλακεί σε διάφορες παθολογίες που σχετίζονται με τη φλεγμονή και μπορεί να λειτουργήσει ως ρυθμιστής στις αυτοάνοσες ασθένειες, τον διαβήτη τύπου 2 και τη ρευματοειδή αρθρίτιδα.
• TGFß (Transforming growth factor beta 1): Γονίδιο με μεγάλη ποικιλία λειτουργιών, που κωδικοποιεί μια εξαιρετικά πολυδύναμη κυτοκίνη. Παίζει σημαντικό ρόλο στην επούλωση τραυμάτων, την αγγειογένεση, τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού και τον καρκίνο. Δυσρυθμισμένα επίπεδα TGFß παρατηρούνται σε φλεγμονώδεις εντερικές παθήσεις, αυτοάνοσα νοσήματα και καρκίνο.
• NFκB1 (Nuclear factor NF-kappa-B p105 subunit): Σημαντικό γονίδιο για πολλές κυτταρικές λειτουργίες, ειδικά για την έναρξη και τη διάδοση φλεγμονωδών και ανοσολογικών αντιδράσεων. Ακατάλληλη ενεργοποίηση του NFκB1 μπορεί να μεσολαβήσει σε φλεγμονώδεις ασθένειες, όπως φλεγμονώδη νόσο του εντέρου και αρθρίτιδα.
• IL-1B (Interleukin 1 beta): Ισχυρό γονίδιο που κωδικοποιεί μια κυτοκίνη, η οποία λειτουργεί ως βασικός μεσολαβητής της φλεγμονώδους απόκρισης. Το IL-1B έχει συσχετιστεί με αυτοφλεγμονώδεις ασθένειες, την έναρξη διαβήτη τύπου 2 και την προαγωγή της αθηρωματογένεσης. Είναι επίσης βασικός μεσολαβητής της απόκρισης πυρετού και της επεξεργασίας του πόνου στον υποθάλαμο.
• IL-6 (Interleukin 6): Ισχυρό γονίδιο που κωδικοποιεί μια πολυλειτουργική κυτοκίνη με ευρύ φάσμα ανοσολογικών δραστηριοτήτων και ισχυρή ικανότητα να πυροδοτεί την οξεία φάση απόκρισης στην άμυνα του ξενιστή. Η υπερέκφραση αυτής της κυτοκίνης έχει εμπλακεί στην παθολογία πολλών ασθενειών, όπως ο διαβήτης, η ρευματοειδής αρθρίτιδα και ο καρκίνος.

• IL-8 (Interleukin 8): Είναι ένα ισχυρό γονίδιο που κωδικοποιεί έναν προ-φλεγμονώδη και αυξητικό παράγοντα που προάγει τη φλεγμονή. Τα βακτηριακά και ιικά προϊόντα επάγουν την έκφραση του IL-8, και λειτουργεί ως πολύ ισχυρό ελκυστικό μέσο καθοδηγώντας τα ανοσοκύτταρα στη θέση της μόλυνσης. Αφύσικα επίπεδα του IL-8 μπορούν να παρατηρηθούν στην ψωρίαση.
• IL-10 (Interleukin 10): Είναι ένα σημαντικό ανοσορρυθμιστικό γονίδιο με αντιφλεγμονώδη λειτουργία, περιορίζοντας την υπερβολική ζημία που προκαλείται από τη φλεγμονή. Αφύσικα πρότυπα έκφρασης του IL-10 έχουν συσχετιστεί με το άσθμα, τον συστηματικό ερυθηματώδη λύκο, την ψωρίαση, τη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου, τη ρευματοειδή αρθρίτιδα, τη φυματίωση και ορισμένους νεοπλάσματα.
• IL-12 (Interleukin 12): Είναι ένα γονίδιο που προάγει τη φλεγμονή σε απόκριση σε μόλυνση. Μπορεί να λειτουργεί ως αυξητικός παράγοντας για ενεργοποιημένα Τ και NK κύτταρα. Υψηλά επίπεδα έκφρασης του IL-12 σχετίζονται με την ανάπτυξη φλεγμονωδών ασθενειών, όπως η ψωρίαση και η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, ενώ η έλλειψη IL-12 σχετίζεται με επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις.
• PGP (P-glycoprotein): Είναι ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη μεμβράνης, η οποία μεταφέρει διάφορα μόρια και φάρμακα μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Επίσης, φαίνεται ότι η PGP λειτουργεί για την καταστολή της υπερβολικής φλεγμονής και τη διατήρηση της ομοιόστασης του εντέρου και σχετίζεται με τη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου και την ελκώδη κολίτιδα.

ΠΑΝΕΛ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΑΝΤΙΓΗΡΑΝΣΗΣ

Λόγω της προόδου στους τομείς της ιατρικής και της βιοτεχνολογίας, το προσδόκιμο ζωής έχει αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες. Ωστόσο, το υγιές προσδόκιμο, δηλαδή ο χρόνος ζωής χωρίς ασθένειες και λειτουργική παρακμή, δεν αυξήθηκε με τον ίδιο ρυθμό. Επιστημονικές ανακαλύψεις έδειξαν ότι η έκφραση ορισμένων γονιδίων συσχετίζεται με τη βιολογική γήρανση. Επομένως, παρακολουθώντας την έκφραση αυτών των γονιδίων μπορούμε να παρακολουθήσουμε τη βιολογική ηλικία κάθε ατόμου και να προσφέρουμε εξατομικευμένη θεραπεία, πιθανώς επεκτείνοντας το υγιές προσδόκιμο. Τα γονίδια που περιλαμβάνονται σε αυτό το πάνελ είναι:

• KL (Klotho): Είναι ένα γονίδιο αντιγήρανσης και καταστολής όγκων. Τα επίπεδα του KL στο αίμα μειώνονται με την ηλικία και η έλλειψή του σχετίζεται με επιταχυνόμενη γήρανση και αυξημένο κίνδυνο παθολογιών που σχετίζονται με την ηλικία.
• COL1A1 (Collagen 1 Alpha 1): Το γονίδιο αυτό κωδικοποιεί τον πιο άφθονο τύπο κολλαγόνου στο σώμα, ο οποίος μειώνεται σταδιακά καθώς γερνάμε. Η μείωση των επιπέδων του COL1A1 οδηγεί στην εμφάνιση χαρακτηριστικών γήρανσης, όπως οι ρυτίδες.
• GABPB1 (GA-binding protein transcription factor, beta 1): Παίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή ενέργειας στα κύτταρα. Διαφορές στην έκφραση αυτού του γονιδίου συνδέονται με την καρδιαγγειακή απόδοση και τα επίπεδα ενέργειας.
• TERT (Telomerase reverse transcriptase): Είναι ένα γονίδιο που είναι απαραίτητο για την επιμήκυνση και τη διατήρηση των τελομερών. Καθώς τα τελομερή μειώνονται με την ηλικία, το TERT έχει συσχετιστεί με τη διαδικασία γήρανσης. Επίσης, το TERT εκφράζεται σε κύτταρα που διαιρούνται γρήγορα και δεν εκφράζεται στο μεγαλύτερο μέρος των φυσιολογικών ενήλικων ιστών, αλλά είναι ανιχνεύσιμο έως και στο 90% των ανθρώπινων πρωτογενών καρκίνων.

ΠΑΝΕΛ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ

Το οξειδωτικό στρες προκαλείται από τη συσσώρευση των Αντιδραστικών Ειδών Οξυγόνου (ROS). Αυτά τα ROS παράγονται κατά τη φυσιολογική μεταβολική λειτουργία του κυττάρου και μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στα διάφορα συστατικά του οργανισμού. Για να το αποτρέψει αυτό, ο οργανισμός μας διαθέτει ένα αμυντικό σύστημα αντιοξείδωσης βασισμένο κυρίως σε γονίδια αντιοξειδωτικών ενζύμων. Ποσοτικοποιώντας τα επίπεδα έκφρασης αυτών των γονιδίων, μπορούμε να αξιολογήσουμε πόσο καλά αποτοξινώνει κάθε άτομο τα ROS, επιτρέποντάς μας να σχεδιάσουμε μια εξατομικευμένη θεραπεία. Τα γονίδια που περιλαμβάνονται σε αυτό το πάνελ είναι:

• SOD2 (Superoxide dismutase): Είναι ένα αντιοξειδωτικό γονίδιο που παρέχει κυτταρική προστασία έναντι των ιδιαίτερα αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (υπεροξειδικές ρίζες). Μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο έχουν συσχετιστεί με διάφορες παθολογίες.
• CAT (Catalase): Το γονίδιο αυτό κωδικοποιεί ένα βασικό αντιοξειδωτικό ένζυμο για την άμυνα του οργανισμού ενάντια στο οξειδωτικό στρες. Μετατρέπει το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H₂O₂) σε νερό και οξυγόνο, εξαλείφοντας τις τοξικές επιδράσεις του υπεροξειδίου του υδρογόνου.
• GPX1 (Glutathione peroxidase 1): Είναι ένα αντιοξειδωτικό γονίδιο που προστατεύει τα κύτταρα από την οξειδωτική βλάβη χρησιμοποιώντας τη γλουταθειόνη ως υπόστρωμα. Παραλλαγές σε αυτό το γονίδιο σχετίζονται με τη μακροζωία και με προδιάθεση σε ορισμένες ασθένειες.
• IL6R (Interleukin 6 Receptor): Είναι ένα γονίδιο που λειτουργεί ως υποδοχέας για το προφλεγμονώδες γονίδιο κυτοκίνης IL6. Υψηλά επίπεδα IL6R στο αίμα συνδέονται με προστασία έναντι του οξειδωτικού στρες.

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

Στο ΚΕΝΤΡΟ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΩΝ γίνονται οι ακόλουθες δοκιμασίες

ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΚΦΡΑΣΗΣ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΣΕ ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟ ΑΙΜΑ

Χρησιμοποιείται περιφερικό αίμα (0,4 ml) για την απομόνωση ολικού RNA με το αντιδραστήριο RNAZOL-BD. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται μετατροπή των απομονωμένων RNAs σε cDNAs με τη χρήση αντίστροφης μεταγραφάσης και τυχαίων εκκινητών, ακολουθώντας πρότυπα πρωτόκολλα.

Τα παραγόμενα cDNAs χρησιμοποιoύνται σε ποσοτική PCR σε πραγματικό χρόνο (qRT-PCR) για τον προσδιορισμό της σχετικής έκφρασης των αναλυόμενων γονιδίων. Η αποδοχή του δείγματος αίματος για μελέτες έκφρασης γονιδίων βασίζεται στην ποιότητα των καθαρών RNA σύμφωνα με τις φασματοφωτομετρικές μετρήσεις, καθώς και στην παραγωγή του αναμενόμενου προϊόντος για το γονίδιο αναφοράς GAPDH σε PCR πραγματικού χρόνου.

Η ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου πραγματοποιείται σε RotorGene Q (Qiagen) για τον προσδιορισμό της σχετικής έκφρασης όλων των αναλυόμενων γονιδίων.

3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Η σχετική έκφραση όλων των αναλυόμενων γονιδίων παρουσιάζεται στον Πίνακα 1. Συγκριτική ανάλυση των τιμών σχετικής έκφρασης των γονιδίων που ελήφθησαν παρουσιάζεται στον Πίνακα 1 και στα Σχήματα 1-3:

ΠΙΝΑΚΑΣ 1: Τιμές έκφρασης γονιδίων (Ct) των αναλυθέντων γονιδίων, καθώς και τιμές σχετικής έκφρασης σε σχέση με το γονίδιο αναφοράς GAPDH (ΔCt (Ct_GENE-Ct_GAPDH), για το αναλυόμενο δείγμα (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ). Τα γονίδια εντός του φυσιολογικού εύρους έκφρασης επισημαίνονται με ανοιχτό πράσινο χρώμα. Τα γονίδια που εκφράζονται κοντά στο ανώμαλο όριο έκφρασης επισημαίνονται με κίτρινο χρώμα. Τα γονίδια με ανώμαλο επίπεδο έκφρασης επισημαίνονται με κόκκινο χρώμα.

ΣΧΗΜΑ 1. Γραφική απεικόνιση των τιμών σχετικής έκφρασης (ΔCt) για τα γονίδια COX2, TNFα, TGFβ, NFκΒ1, IL-1B, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12B, PGP σε διαφορετικά δείγματα αίματος (μαύρες τελείες). Τα κόκκινα τετράγωνα αντιπροσωπεύουν τις αντίστοιχες τιμές αυτών των γονιδίων για το εξεταζόμενο δείγμα αίματος (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ 06-24) και τα πράσινα τετράγωνα για προηγούμενο δείγμα αίματος (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ 12-23).


ΣΧΗΜΑ 2. Γραφική απεικόνιση των τιμών σχετικής έκφρασης (ΔCt) για τα γονίδια KL, COL1A1, GABPB1 σε διαφορετικά δείγματα αίματος (μαύρες τελείες). Τα κόκκινα τετράγωνα αντιπροσωπεύουν τις αντίστοιχες τιμές αυτών των γονιδίων για το εξεταζόμενο δείγμα αίματος (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ 06-2024) και τα πράσινα τετράγωνα για προηγούμενο δείγμα αίματος (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ 12-2023).



ΣΧΗΜΑ 3. Γραφική απεικόνιση των τιμών σχετικής έκφρασης (ΔCt) για τα γονίδια SOD2, CAT, GPX1 και IL6R σε διαφορετικά δείγματα αίματος (μαύρες τελείες). Τα κόκκινα τετράγωνα αντιπροσωπεύουν τις αντίστοιχες τιμές αυτών των γονιδίων για το εξεταζόμενο δείγμα αίματος (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ 06-2024) και τα πράσινα τετράγωνα για προηγούμενο δείγμα αίματος (ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ 12-2023).

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Φλεγμονή

• Εντοπίζεται υψηλή έκφραση για τα προφλεγμονώδη γονίδια IL6, IL12B, καθώς και για το αντιφλεγμονώδες γονίδιο IL10, υποδεικνύοντας ενεργοποίηση αυτών των φλεγμονωδών μονοπατιών.
• Εντοπίζεται μέτρια/φυσιολογική ή ελαφρώς χαμηλή έκφραση για τα γονίδια που σχετίζονται με τη φλεγμονή COX2, TNFα, TGFβ, IL-8, PGP, NFκΒ1 και IL1B αντίστοιχα.

Γήρανση

• Εντοπίζεται μέτρια/φυσιολογική έκφραση για το αντιγηραντικό γονίδιο Klotho.
• Εντοπίζεται χαμηλή έκφραση για το κύριο γονίδιο κολλαγόνου COL1A1, που σχετίζεται με μη βέλτιστη εξωκυττάρια θεμέλια ουσία.
• Εντοπίζεται μέτρια έκφραση για το γονίδιο ενέργειας GABPB1, που σχετίζεται με φυσιολογική κυτταρική ενεργειακή ικανότητα.
• Δεν εντοπίζεται έκφραση για το γονίδιο τελομεράσης TERT, σύμφωνη με υγιή τελομερή χρωμοσωμάτων.

Οξειδωτικό Στρες

• Εντοπίζεται υψηλή έκφραση για το αντιοξειδωτικό γονίδιο GPX1, υποδηλώνοντας αυξημένη προστασία ενάντια στο οξειδωτικό στρες από αυτό το γονίδιο.
• Εντοπίζεται μέτρια/φυσιολογική έκφραση για τα αντιοξειδωτικά γονίδια SOD2, CAT, IL6R, τα οποία δρουν προστατευτικά ενάντια στο οξειδωτικό στρες.

BIBΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Fougère B, Boulanger E, Nourhashémi F, Guyonnet S, Cesari M. Chronic Inflammation: Accelerator of Biological Aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2017 Sep 1;72(9):1218-1225.Bian A, Neyra JA, Zhan M, Hu MC. Klotho, stem cells, and aging. Clin Interv Aging. 2015 Aug 4;10:1233-43.

J. Varani, M. K. Dame, L. Rittie et al., “Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation,” The American Journal of Pathology, vol. 168, no. 6, pp. 1861–1868, 2006.

Chung HY, Kim DH, Lee EK, Chung KW, Chung S, Lee B, Seo AY, Chung JH, Jung YS, Im E, Lee J, Kim ND,Choi YJ, Im DS, Yu BP. Redefining Chronic Inflammation in Aging and Age-Related Diseases: Proposal of the Senoinflammation Concept. Aging Dis. 2019 Apr 1;10(2):367-382.

Shin JW, Kwon SH, Choi JY, Na JI, Huh CH, Choi HR, Park KC. Molecular Mechanisms of Dermal Aging and Antiaging Approaches. Int J Mol Sci. 2019 Apr 29;20(9):2126.

Tak PP, Firestein GS. NF-kappaB: a key role in inflammatory diseases. J Clin Invest. 2001 Jan;107(1):7-11.

Dinarello CA. Overview of the IL-1 family in innate inflammation and acquired immunity. Immunol Rev. 2018 Jan;281(1):8-27.

Tanaka T, Narazaki M, Kishimoto T. IL-6 in inflammation, immunity, and disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2014 Sep 4;6(10):a016295.

Baggiolini M, Clark-Lewis I. Interleukin-8, a chemotactic and inflammatory cytokine. FEBS Lett. 1992 Jul 27;307(1):97-101.

Iyer SS, Cheng G. Role of interleukin 10 transcriptional regulation in inflammation and autoimmune disease.Crit Rev Immunol. 2012;32(1):23-63.

Gee K, Guzzo C, Che Mat NF, Ma W, Kumar A. The IL-12 family of cytokines in infection, inflammation and autoimmune disorders. Inflamm Allergy Drug Targets. 2009 Mar;8(1):40-52.

Bradley JR. TNF-mediated inflammatory disease. J Pathol. 2008 Jan;214(2):149-60.

Han G, Li F, Singh TP, Wolf P, Wang XJ. The pro-inflammatory role of TGFβ1: a paradox? Int J Biol Sci.2012;8(2):228-35.

Wang Y, Branicky R, Noë A, Hekimi S. Superoxide dismutases: Dual roles in controlling ROS damage and regulating ROS signaling. J Cell Biol. 2018 Jun 4;217(6):1915-1928.

Kim W, Ludlow AT, Min J, Robin JD, Stadler G, Mender I, Lai TP, Zhang N, Wright WE, Shay JW. Regulation of the Human Telomerase Gene TERT by Telomere Position Effect-Over Long Distances: Implications for Aging and Cancer. PLoS Biol. 2016 Dec 15;14(12):e2000016.

Sun L, Chiang JY, Choi JY, Xiong ZM, Mao X, Collins FS, Hodes RJ, Cao K. Transient induction of telomerase expression mediates senescence and reduces tumorigenesis in primary fibroblasts. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Sep 17;116(38):18983-18993.