Az alpha2-plazmin inhibitor és szerepe a trombotikus megbetegedésekben  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
109783
típus K
Vezető kutató Katona Éva
magyar cím Az alpha2-plazmin inhibitor és szerepe a trombotikus megbetegedésekben
Angol cím Alpha2-plasmin inhibitor and its role in thrombotic diseases
magyar kulcsszavak alpha2-plazmin inhibitor, fibrinolízis, thrombosis
angol kulcsszavak alpha2-plasmin inhibitor, fibrinolysis, thrombosis
megadott besorolás
Hematológia, immunológia, trombózis, fertőző betegségek (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)50 %
Ortelius tudományág: Hematológia
Kardiovaszkuláris rendszer (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)30 %
Biológiai rendszerek elemzése, modellezése és szimulációja (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)20 %
zsűri Élettan, Kórélettan, Gyógyszertan és Endokrinológia
Kutatóhely ÁOK Laboratóriumi Medicina Intézet, Klinikai Labóratóriumi Kutató Tanszék (Debreceni Egyetem)
résztvevők Balogh László
Bogáti Réka
Fejesné Tóth Eszter
Mezei Zoltán András
Muszbek László
projekt kezdete 2013-09-01
projekt vége 2017-08-31
aktuális összeg (MFt) 15.002
FTE (kutatóév egyenérték) 4.75
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.

A fibrinolitikus rendszer jelentős szerepet játszik a véralvadék feloldásában és az érpálya integritásának helyreállításában. A fibrinolitikus szerszer szabályozását a rendszer fő komponensei közötti molekuláris kölcsönhatások, és a plazminogén aktivátorok és inhibitorok szabályozott szintézise és eltávolítása biztosítja. A fibrinolízis túlzott aktiválódása vérzéses hajlamot, míg a csökkent aktiváció vagy fokozott gátlás thrombotikus komplikációkat okozhat. Az α2-plazmin inhibítor (α2-PI) a plazmin elsődleges inhibítora, mely egy inaktív, irreverzibilis komplexet alkot a plazminnal. A fibrinolízist hatékonyan gátolni csak az alvadás aktivációja során képződött fibrinhez kovalens kötéssel kapcsolt α2-PI képes. Ezt a kötést az aktivált XIII-as véralvadási faktor végzi. A plazmában az α2-PI mind az N-, mind a C-terminális végén proteolitikus hasítást szenved. Ezek a módosítások befolyásolják a molekula plazminogénhez való kötődését, valamint az aktivált FXIII általi fibrinhez való kovalens kötését. Az α2-PI génjében felfedezett polimorfizmus, mely a fehérje 6. aminosavának argininről triptofánra való cseréjét eredményezi, módosítja az N-terminálisan hasított és ép formák arányát. Elméleti megfontolások alapján azt feltételezik, hogy a Trp6 allél jelenléte csökkentheti a thrombotikus megbetegedések kockázatát. Az elmélet helyességét azonban klinikai tanulmányokban még nem vizsgálták.
A tervezett kutatások fő célkitűzése, hogy megvizsgáljuk a plazma α2-PI szintjének, az N-terminális izoformák arányának és az Arg6Trp polimorfizmusnak a hatását a miokardiális infarktus előfordulásának gyakoriságára a magyar populációban.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.

A tervezett kutatások fő célkitűzése, hogy megvizsgáljuk a plazma α2-PI szintjének, az N-terminális izoformák arányának és az Arg6Trp polimorfizmusnak a hatását a miokardiális infarktus előfordulásának gyakoriságára a magyar populációban.
1. Szendvics típusú immunassay kidolgozása az N-terminálisa intact α2-PI (Met1-α2-PI) meghatározására új, általunk előállított monoklonális antitestek és kereskedelemben kapható poliklonális antitestek felhasználásával.
2. Az N-terminális α2-PI izoformák arányának meghatározása normal human plazmákban sé a genotípussal való összefüggés vizsgálata.
3. Az R6W genotípus frekvencia gyakoriságának meghatározása a magyar általános populációban.
4. Az R6W polimorfizmus hatásának vizsgálata a miokardiális infarktus kockázatára.
5. Az R6W polimorfizmus hatásának vizsgálata a miokardiális infarktus kockázatára fiatal egyénekben (45 év alatt).
6. A kovalensen kersztkötött α2-PI mennyiségének vizsgálata a keringő fibrinogénben.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!

A tervezett kutatások új ismeretekt nyújthatnak az α2-PI és enzimatikusan módosult formáinak az atherothrombótikus megbetegedések kockázatára gyakorolt hatásáról. Kimutatták, hogy az Arg6Trp polimorfizmus befolyásolja a met1-α2-PI:Asn1-α2-PI arányt a plazmában, Trp6 genotípus esetén az enzimatikusan hasított, és ezáltal a fibrinhez keresztkötött forma mennyisége csökken. A feltételezések szerint ez csökkent fibrinolízis gátláshoz és következésképpen csökkent thrombosis kockázathoz vezet. Az elmélet helyességét kívánjuk vizsgálni jól karakterizált vizsgálati csoportokon.
Megállapítjuk az α2-PI Arg6Trp polimorfizmus gyakoriságát a magyar általános populációban.
Új ELISA módszert fejlesztünk ki az N-terminálisan intakt α2-PI koncentrációjának meghatározására, mely a korábban általunk kifejlesztett, a totál α2-PI meghatározására alkalmas módszerrel együtt lehetővé teszi az N-terminális izoformák koncentrációjának és arányának kiszámítását.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média illetve az adófizetők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI számára.

A fibrinolitikus rendszer jelentős szerepet játszik a véralvadék feloldásában és az érpálya integritásának helyreállításában. A fibrinolitikus szerszer szabályozását a rendszer fő komponensei közötti molekuláris kölcsönhatások, és a plazminogén aktivátorok és inhibitorok szabályozott szintézise és eltávolítása biztosítja. A fibrinolízis túlzott aktiválódása vérzéses hajlamot, míg a csökkent aktiváció vagy fokozott gátlás thrombotikus komplikációkat okozhat. Az α2-plazmin inhibítor (α2-PI) a plazmin elsődleges inhibítora, mely egy inaktív, irreverzibilis komplexet alkot a plazminnal. A fibrinolízist hatékonyan gátolni csak az alvadás aktivációja során képződött fibrinhez kovalens kötéssel kapcsolt α2-PI képes. Ezt a kötést az aktivált XIII-as véralvadási faktor végzi. A plazmában az α2-PI mind az N-, mind a C-terminális végén proteolitikus hasítást szenved. Ezek a módosítások befolyásolják a molekula plazminogénhez való kötődését, valamint az aktivált FXIII általi fibrinhez való kovalens kötését. Az α2-PI génjében felfedezett polimorfizmus, mely a fehérje 6. aminosavának argininről triptofánra való cseréjét eredményezi, módosítja az N-terminálisan hasított és ép formák arányát. Elméleti megfontolások alapján azt feltételezik, hogy a Trp6 allél jelenléte csökkentheti a thrombotikus megbetegedések kockázatát. Az elmélet helyességét azonban klinikai tanulmányokban még nem vizsgálták.
A tervezett kutatások fő célkitűzése, hogy megvizsgáljuk a plazma α2-PI szintjének, az N-terminális izoformák arányának és az Arg6Trp polimorfizmusnak a hatását a miokardiális infarktus előfordulásának gyakoriságára a magyar populációban.
angol összefoglaló
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.

The fibrinolytic system plays an important role in the dissolution of blood clots and vascular remodelling. Regulation and control of the fibrinolytic system is mediated by specific molecular interactions among its main components and by controlled synthesis, release and clearance of plasminogen activators and inhibitors. Excessive activation of the fibrinolytic system may result in bleeding tendency, while impaired activation or excessive inhibition may lead to thrombotic complications. α2-plasmin inhibitor (α2-PI) is the main physiological inhibitor of plasmin; it forms an irreversible, inactive complex with plasmin, but only α2-PI covalently cross-linked to fibrin by activated FXIII (FXIIIa) can inhibit fibrinolysis effectively. During circulation in plasma, α2-PI undergoes proteolytic cleavages both N- and C-terminally. These alterations modify the binding of the molecule to the plasmin(ogen) and the extent of cross-linking by FXIIIa. Arg6Trp polymorphism of α2-PI was demonstrated to modify the ratio of the N-terminally truncated α2-PI. It was hypothesized that the presence of Trp6 allele may decrease the risk of thrombotic diseases, but it was not investigated in clinical studies.
Our major aims are to investigate the effect of α2-PI plasma level, the ratio of N-terminal α2-PI variants and the α2-PI Arg6Trp polymorphism on the risk of myocardial infarction in the Hungarian population and to examine the amount of covalently cross-linked α2-PI in circulating fibrinogen.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.

Our major aims are: (1) to investigate the effect of α2-PI plasma level, the ratio of N-terminal α2-PI variants and the α2-PI Arg6Trp polymorphism on the risk of myocardial infarction in the Hungarian population (2) to examine the amount of covalently cross-linked α2-PI in circulating fibrinogen.
Specific aims:
1. To develop a sandwich type immunoassay for the measurement of N-terminally intact α2-PI (Met1-α2-PI) using newly generated monoclonal and commercially available polyclonal antibodies.
2. To determine the ratio of N-terminal α2-PI variants in normal human plasma samples and its correlation with the R6W genotype.
3. To determine the R6W genotype frequency in the general Hungarian population.
4. To investigate the effect of R6W genotype on the risk of myocardial infarction.
5. To investigate the association of R6W genotype with myocardial infarction in 120 MI survivors and 120 age matched controls in the young age (below 45 years).
6. To examine the amount of covalently cross-linked α2-PI in circulating fibrinogen.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.

Results of the planned studies can provide new knowledge about the effect of α2-PI and its truncated forms on the risk of atherothrombotic diseases.
It is assumed that α2-PI Arg6Trp polymorphism modulates the ratio of met1-α2-PI to Asn1-α2-PI resulting in higher amount of Met1-α2-PI with Trp6 genotype. As this α2-PI N-terminal variant is not a good substrate for activated FXIII, the amount of α2-PI cross-linked to fibrin is decreased, which favor in accelerated fibrinolysis and as a consequence decrease the risk for thrombotic diseases. The validity of this hypothesis will be investigated on well-characterized study populations.
The allele frequency of the α2-PI Arg6Trp polymorphism will be determined also in the Hungarian general population.
New ELISA assay will be developed for the determination of N-terminally intact α2-PI, which together with the recently developed ELISA assay for the determination of total plasma α2-PI concentration enable as to calculate the ratio of N-terminal isoforms.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NKFI in order to inform decision-makers, media, and the taxpayers.

The fibrinolytic system plays an important role in the dissolution of blood clots and vascular remodelling. Regulation and control of the fibrinolytic system is mediated by specific molecular interactions among its main components and by controlled synthesis, release and clearance of plasminogen activators and inhibitors. Excessive activation of the fibrinolytic system may result in bleeding tendency, while impaired activation or excessive inhibition may lead to thrombotic complications. α2-plasmin inhibitor (α2-PI) is the main inhibitor of plasmin; it forms an irreversible, inactive complex with plasmin, but only α2-PI covalently cross-linked to fibrin by activated FXIII (FXIIIa) can inhibit fibrinolysis effectively. During circulation in plasma, α2-PI undergoes proteolytic cleavages both N- and C-terminally. These alterations modify the binding of the molecule to the plasmin(ogen) and the extent of cross-linking by FXIIIa. Arg6Trp polymorphism of α2-PI was demonstrated to modify the ratio of the N-terminally truncated α2-PI. It was hypothesized that the presence of Trp6 allele may decrease the risk of thrombotic diseases, but it was not investigated in clinical studies.
Our major aims are to investigate the effect of α2-PI plasma level, the ratio of N-terminal α2-PI variants and the α2-PI Arg6Trp polymorphism on the risk of myocardial infarction in the Hungarian population and to examine the amount of covalently cross-linked α2-PI in circulating fibrinogen.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
Az α2-plazmin inhibítor (α2-PI) fontos szerepet tölt be a fibrinolízis szabályozásában. A plazmin fibrin degradáló hatását akkor tudja hatékonyan gátolni, ha a XIII-as véralvadási faktor kovalensen a fibrinhálóhoz köti. Korábban kimutatták, hogy az α2-PI Arg6Trp polimorfizmusa csökkenti azon α2-PI forma mennyiségét a plazmában, melyet a XIII-as faktor hatékonyan kötni tud a fibrinhez. Ez felveti annak a lehetőségét, hogy a polimorfizmus jelenléte a trombotikus megbetegedések kockázatát csökkenti. Munkánk során kimutattuk hogy: 1. Az α2-PI Arg6Trp polimorfizmus gyakorisága a magyar populációban jó egyezést mutatott a HapMap adatbázisban található adatokkal. 2. A Trp allél jelenléte nem csökkenti a miokardiális infarktus kockázatát. 3. Trp homozigóta egyénekben a miokardiális infarktus gyakorisága csökkenő tendenciát mutat, de a hatás statisztikailag nem szignifikáns. 4. Az α2-PI plazma szintje jelentősen emelkedett a miokardiális infarktust elszenvedett egyénekben. A magas α2-PI plazma szint az infarktus előfordulásának kockázatát 7-szeresre emeli. 5. A miokardiális infarktust elszenvedő betegek plazmájában a XIII-as faktor szintje is emelkedett. Kimutattuk azt is, hogy a dohányzás más tényezőktől független módon emeli a XIII-as faktor szintjét. 6. Monoklonális antitesteket állítottunk elő, melyek alkalmasak lehetnek a különböző α2-PI formák meghatározására szolgáló módszerek kidolgozására. 7. Kimutattuk, hogy az α2-PI a plazmában nincs fibrinogénhez kötve.
kutatási eredmények (angolul)
α2-plasmin inhibitor (α2-PI) plays an important role in the regulation of fibrinolysis. Only α2-PI cross-linked covalently to fibrin by activated factor XIII can effectively inhibit fibrin degradation by plasmin. It was demonstrated that in the presence of p.Arg6Trp polymorphism of α2-PI the amount of α2-PI isoform which can be cross-linked by FXIII is decreased. This raises the possibility that the polymorphism has a protective effect against thrombotic diseases. Our main result: 1. α2-PI Arg6Trp genotype distribution did not differ significantly among the different control and patient groups and were in good agreement with data obtained in the HapMap database. 2. The presence of the Trp allele did not influence the risk for myocardial infarction (MI). 3. Homozygous Trp6 genotype conferred a decreased, but statistically not significant risk of MI. 4. α2-PI antigen levels were significantly elevated in MI patients compared to controls. Elevated α2-PI levels increased the risk of MI by 7 fold. 5. FXIII levels were also significantly elevated in MI. Smoking had an independent increasing effect on FXIII activity and antigen levels. 6. Monoclonal antibodies reacting with different regions of the N-terminal part of α2-PI were generated. They can be used to develop immunoassays for measuring the ratio of N-terminal isoforms of α2-PI. 7. We demonstrated that α2-PI in the plasma is not bound to fibrinogen.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=109783
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Katona É, Orosz A, Mezei Z, Balogh L, Czuriga I, Édes I, Muszbek L: The effect of alpha-2 plasmin inhibitor ARG6TRP polymorphism on the risk of coronary artery disease, JOURNAL OF THROMBOSIS AND HAEMOSTASIS Volume: 13 Special Issue: SI Supplement: 2 Pages: 342-343, 2015
Katona É, Orosz A, Csapó J, Kriston Á, Muszbek L: Az a2-plazmin inhibitor és a fibrinogén kapcsolata humán plazmában, METABOLIZMUS, XII(4): 252., 2014
Muszbek L, Katona É: Diagnosis and Management of Congenital and Acquired FXIII Deficiencies., Semin Thromb Hemost, 42(4):429-39, 2016, 2016
Kövy Petra: Az α2-plazmin inhibítor szint hatása az akut myokardiális infarktus rizikójára fiatal (40 év alatti) betegekben, Debreceni Egyetem, diplomadolgozat, 2016
Katona É, Orosz A, Mezei Z, Balogh L, Bogáti R, Édes I, Muszbek L: Effect of Alpha-2 Plasmin Inhibitor p.Arg6Trp Polymorphism and Antigen Level on the Risk of Myocardial Infarction in Young Patients, Res Pract Thromb Haemost; 1(Suppl. 1):613-614, 2017
Balogh L, Katona É, Mezei ZA, Kállai J, Gindele R, Édes I, Muszbek L, Papp Z, Bereczky Z: Effect of factor XIII levels and polymorphisms on the risk of myocardial infarction in young patients, Molecular and Cellular Biochemistry, 448: 199-209., 2018
Adrienn Teráz-Orosz, Andrea Csapó, Eszter Tóth, Zsuzsa Bagoly, Edina Székely, Bettina Kovács, László Muszbek, Éva Katona: A new ELISA method for the measurement of total α2-plasmin inhibitor level in human body fluids, Journal of Immunological Methods, submitted for publication, 2018





 

Projekt eseményei

 
2016-11-07 07:46:00
Résztvevők változása




vissza »