Η ενδοθηλίνη-1 (ΕΤ-1) εμπλέκεται στην παθογένεση του βρογχικού άσθματος και της χρόνιας αποφρακτικής πνευμονοπάθειας (ΧΑΠ). Η ΕΤ-1 είναι μέλος μίας οικογενείας πεπτιδίων 21 αμινοξέων. Αρχικά σχηματίζεται ένα πεπτίδιο 208 αμινοξέων, η προ-προενδοθηλίνη. Στη συνέχεια, με τη δράση της μετατρεπτάσης της φουρίνης, σχηματίζεται ένα πεπτίδιο 38 αμινοξέων η big-ενδοθηλίνη και στη συνέχεια με τη δράση του μετατρεπτικού ενζύμου ενδοθηλίνης μετατρέπεται σε πεπτίδιο 21 αμινοξέων την ενδοθηλίνη η οποία κυκλοφορεί στο πλάσμα. Η ΕΤ-1 συνδέεται σε δύο τύπους υποδοχέων Α και Β. Οι υποδοχείς τύπου Α επικρατούν στα λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων και των βρόγχων. Οι υποδοχείς τύπου Β επικρατούν κυρίως στα ενδοθηλιακά κύτταρα και στα λεία μυϊκά κύτταρα των αεραγωγών. Κύριες θέσεις παραγωγής της ΕΤ-1 είναι το βρογχικό επιθήλιο, το ενδοθήλιο των πνευμονικών αρτηριών, τα ενδοθηλιακά και τα λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων. Οι δράσεις της ΕΤ-1 στους βρόγχους αφορούν στη συστολή των λείων μυϊκών ινών των αεραγωγών, στην αναδιαμόρφωση του τοιχώματος των βρόγχων, στην έκκριση βλέννης, στη διέγερση-απελευθέρωση άλλων μεσολαβητών φλεγμονής, σε μεταβολές στην διαπερατότητα των μικροαγγείων των αεραγωγών, στην νευρορρύθμιση και τέλος στην υπεραντιδραστικότητα των αεραγωγών. Στην παρούσα μελέτη εξετάστηκαν τα επίπεδα ΕΤ-1 ορού αρτηριακού αίματος 40 ασθματικών ασθενών στην έξαρση και στην ύφεση της νόσου. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης μας, τα επίπεδα της ΕΤ-1 στην έξαρση της νόσου ήταν αυξημένα σε σχέση με αυτά στην ύφεση. Υπάρχει θετική συσχέτιση ανάμεσα στην ΕΤ-1 έξαρσης και ύφεσης ανά ασθενή. Αποδείχθηκε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στην ΕΤ-1 έξαρσης και SatO2 έξαρσης καθώς και στην ΕΤ-1 ύφεσης και SatO2 ύφεσης, καθώς και μεταξύ ΕΤ-1 έξαρσης, FEV1 και FVC. Δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ ΕΤ-1 και καπνίσματος. Οι άντρες είχαν υψηλότερα επίπεδα ΕΤ-1 κατά την έξαρση της νόσου και κατά την ύφεση από ό,τι οι γυναίκες. Δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική συσχέτιση ανάμεσα στην χρόνια θεραπεία με κορτικοστεροειδή και στα επίπεδα ΕΤ-1 έξαρσης. Τέλος τα επίπεδα της ΕΤ-1 ύφεσης δεν συσχετίστηκαν με την διάρκεια ούτε τη δοσολογία της θεραπείας έξαρσης με κορτικοστεροειδή. Πιθανώς, η επινόηση ανταγωνιστών υποδοχέων ΕΤ-1, εκλεκτικών ή μη, να έχει ιδιαίτερη σημασία στην θεραπεία του βρογχικού άσθματος υπό την έννοια της πρόληψης πνευμονικής υπερτάσεως σε ασθενείς με βαρύ άσθμα. / Endothelin-1 (ET-1) has been implicated in the pathogenesis of asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). ET-1 is a member of a family of peptides of 21 amino-acids. The initial stage in the synthesis of ET-1 involves the formation of a 208-amino acid peptide, named pre-proendothelin, which is processed, via the activity of furin, to the 38-amino acid prohornon, big-endothelin-1, which is secreted and circulates in plasma. Big-ET-1 is then cleaved between Trp and Val to form ET-1 via an endopeptidase called “ET converting enzyme”. ET-1 binds to two types of receptors A and B. Receptors type A are expressed on vascular smooth muscle cells of vessels and bronchuses. Receptors type B are expressed predominantly on endothelial cells and to a much lesser extend on vascular smooth muscle cells. Main places of ET- 1 production are the bronchial epithelium, the epithelium of pulmonary arteries, the vascular endothelial and smooth muscle cells. ET-1 induces airway smooth muscle cell contraction, airway wall remodeling, mucus secretion, stimulation of the release of other mediators, changes in airway microvascular permeability neuromodulation and finally airway hyperresponsiveness. In the present study, we examined ET-1 arterial blood levels of 40 asthmatic patients during the exacerbation and the remission of the disease. According to the results of our study, the ET-1 levels during the exacerbation of the disease were increased concerning them, during the remission. ET-1 levels were negatively statistically significantly correlated with SatO2 during the exacerbation and the remission of the disease as well as between ET-1 levels, FEV1 and FVC during the exacerbation of the disease. There were not found statistically significant correlation between ET-1 and smoking. Men had higher ET-1 levels during the exacerbation and the remission of the disease, than women. There were not statistically significant correlation between chronic treatment with corticosteroides and the ET-1 exacerbation levels, as well as between treatment with corticosteroides during the exacerbation and the ET-1 remission levels. Probably, the invention of ET-1 receptor inhibitors (selected or not) has a particularly important meaning concerning treatment of bronchial asthma under the meaning of prevention of pulmonary hypertension in patients with heavy asthma.

Η ΧΑΠ είναι νόσος με πολλούς φαινοτύπους, με παθοφυσιολογία που διαφέρει σε κάθε έναν από αυτούς, με κοινό χαρακτηριστικό την πτώση του λόγου FEV1/FVC. Παρόλα ταύτα πολύ πρόσφατες μελέτες δείχνουν πως δεν υπάρχει σαφής συσχέτιση μεταξύ της προσεκτικά μετρούμενης φλεγμονής στους αεραγωγούς και της πτώσης της FEV1 σε ομάδες ασθενών με ΧΑΠ, κάτι που δυνητικά μπορεί να ανατρέψει βιβλιογραφία 40 ετών [Roy K, et al 2009]. Στόχος όλων των γενετικών μελετών στη ΧΑΠ είναι ο διαχωρισμός των φαινοτύπων και η δημιουργία του γενετικού προφίλ της νόσου. Γνωρίζοντας πως η ΧΑΠ είναι πολυγονιδιακή νόσος και σε συνδυασμό με τη μεγάλη ποικιλότητα των φαινοτύπων της, οι γενετικές αλλοιώσεις φαίνεται πως οδηγούν σε διαφορετικό φαινότυπο, που τώρα ολιστικά ορίζεται ως νόσος «ΧΑΠ», αλλά σίγουρα στο εγγύς μέλλον θα διαχωριστεί σε επιμέρους ομάδες στα πλαίσια μιας πιο αποτελεσματικής και εξατομικευμένης θεραπευτικής προσέγγισης. Η παρούσα μελέτη μεταξύ άλλων, συνέβαλε στα εξής: α. Σχεδιασμός και αξιολόγηση εκκινητών και ιχνηθέτων για τον +134InsA/DelA πολυμορφισμό, με υψηλή διακριτική ικανότητα έναντι των αλληλίων 3Α και 4Α. β. Ανέδειξε την εμπλοκή των πολυμορφισμών+134InsA/DelA και G198T στην εμφάνιση αλλά και στη βαρύτητα της ΧΑΠ (όπως αυτή αξιολογείται με την FEV1), ενώ σκιαγραφήθηκε και το γενετικό προφίλ του ευαίσθητου στον καπνό του τσιγάρου καπνιστή, με λεπτομερή συσχέτιση των απλοτύπων των πολυμορφισμών της ΕΤ-1 που εμπλέκονται στη ΧΑΠ. γ. Ανέδειξε πιθανή εμπλοκή του +134InsA/DelA πολυμορφισμού στην στατική υπερδιάταση και στις αυξημένες αντιστάσεις στη ροή του αέρα στους πνεύμονες δ. Σκιαγράφησε τη σχέση των +134InsA/DelA και G198T με την ανοχή στην άσκηση και συνέκρινε τα αποτελέσματα αυτά με όσα ήδη υπάρχουν στη βιβλιογραφία. Η παρούσα μελέτη είναι η πρώτη που συσχετίζει πολυμορφισμούς με πολλαπλές αξιολογήσεις της αναπνευστικής λειτουργίας, πέραν της FEV1, κάτι που σκιαγραφεί με λεπτομέρεια το φαινότυπο της ΧΑΠ. / Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is an entity with many phenotypes, different pathophysiological characteristics, that exhibits in all cases a diminished FEV to FVC ratio. Nevertheless, recent studies show that there is not a strict relationship between airway inflammation and FEV1 decline in patients with COPD, contrasting a 40 year literature [Roy K, et al 2009]. The aim of all recent studies dealing with genetics in COPD is the distinction of different phenotypes and the elucidation of the genetic profile of the disease. COPD is a multi-gene disorder, and knowing that it is composited by many phenotypes, one can say that, in the near future, “holistic COPD phenotype” will be unraveled in many distinguished phenotypes, leading to a personalized and patient-targeted diagnostic and therapeutic approach. The current study contributed in: a. Designing primers and probes for the +134InsA/DelA polymorphism, that could clearly distinguish both 3A and 4A alleles. b. Exhibiting that both +134InsA/DelA & G198T polymorphisms are implicated in COPD progression and severity (as defined by FEV1 values). At the same time, we managed to highlight the genetic profile of the susceptible to smoke smoker, associating haplotypes and polymorphisms of Endothelin-1 (ET-1) gene (+134InsA/DelA & G198T ) with COPD. c. Showing the implication of the +134InsA/DelA polymorphism with static lung hyperinflation and increased airway resistance. d. Revealing the association of +134InsA/DelA & G198T polymorphisms with exercise tolerance. According to our knowledge, the current study is the first in the literature showing association of ET-1 gene with lung function deterioration.

Η ενδοθηλίνη-1 (ΕΤ-1) είναι ένα ισχυρό αγγειοσυσπαστικό και βρογχοσυσπαστικό μόριο το οποίο παρουσιάζει και προφλεγμονώδεις ιδιότητες. Η ικανότητά του να ελκύει φλεγμονώδη κύτταρα στην εστία παραγωγής της, να προκαλεί την παραγωγή μορίων προσκόλλησης στην επιφάνειά τους αλλά και κυτταροκινών αποτελεί απόδειξη της δράσης αυτής. Από την άλλη οι κυτταροκίνες είναι σε θέση να επάγουν την σύνθεση και την έκκριση αυτού του μορίου, δημιουργώντας έτσι ένα μοριακό φαύλο κύκλο ενίσχυσης της φλεγμονής των αεραγωγών που λαμβάνει χώρα στη Χρόνια Αποφρακτική Πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ). Με το τρόπο αυτό η φλεγμονή συνεχίζει να υφίσταται ακόμα και μετά την διακοπή του ερεθιστικού παράγοντα που προκάλεσε την έκλυσή της όπως είναι π.χ. το κάπνισμα. Έτσι, οι λειτουργικοί πολυμορφισμοί που αυξάνουν την παραγωγή της ΕΤ-1 δυνατό να αυξάνουν και το κίνδυνο ανάπτυξης ΧΑΠ. Υλικά-μέθοδοι: Σε αυτή την προοπτική μελέτη ερευνήθηκε η επίδραση στην αναπνευστική λειτουργία δυο λειτουργικών πολυμορφισμών του γονιδίου της ΕΤ-1 σε ένα πληθυσμό 190 καπνιστών (95 υγιείς καπνιστές και 95 καπνιστές που νοσούσαν από ΧΑΠ). Οι δυο πολυμορφισμοί αφορούσαν μια ένθεση αδενίνης στο 5’-άκρο στη θέση +138 (εξώνιο 1, 138/ex1ins/delA) και την αντικατάσταση μιας γουανίνης με θυμίνη στη θέση +5665 (εξώνιο 5) που αλλάζει το αμινοξύ λυσίνη της θέσης 198 σε ασπαραγίνη (Lys198Asn). Στα άτομα αυτά διενεργήθηκε λειτουργικός έλεγχος της αναπνοής σε ετήσια βάση για συνολικό χρονικό διάστημα τριών ετών. Αποτελέσματα: Η μέση ετήσια μείωση στον δυναμικά εκπνεόμενο όγκο στο πρώτο δευτερόλεπτο (ΔFEV1) ήταν η παράμετρος που μελετήθηκε. Αυτή ήταν μεγαλύτερη για όσους έφεραν το μεταλλαγμένο γόνο 138/ex1ins/delA σε σχέση με τα άτομα που έφεραν το φυσιολογικό αλληλόμορφο. Οι ετεροζυγώτες για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο που ανήκαν στην ομάδα των καπνιστών δίχως ΧΑΠ παρουσίαζαν μια ΔFEV1 μεγαλύτερη κατά 19,4 ml σε σχέση με τα άτομα που ήταν ομόζυγα για το φυσιολογικό αλληλόμορφο (p=0.004). Η αντίστοιχη διαφορά για τους ετεροζυγώτες του μεταλλαγμένου αλληλόμορφου που ανήκαν στην ομάδα των καπνιστών που νοσούσαν από ΧΑΠ ήταν 11,15 ml (p=0.003). Αντιθέτως, όσοι έφεραν τον πολυμορφισμό Lys198Asn παρουσίαζαν μια μικρότερη ΔFEV1 σε σχέση με τα άτομα που έφεραν το φυσιολογικό αλληλόμορφο. Έτσι, οι ετεροζυγώτες για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο που ανήκαν στην ομάδα των καπνιστών δίχως ΧΑΠ παρουσίαζαν μια ΔFEV1 μεγαλύτερη κατά 11,24 ml (p<0.001) ενώ η αντίστοιχη διαφορά για τους ετεροζυγώτες του μεταλλαγμένου αλληλόμορφου της ομάδα των καπνιστών που νοσούσαν από ΧΑΠ ήταν 11,42 ml (p=0.002). Τα παραπάνω συνηγορούν υπέρ μιας προστατευτικής δράσης του πολυμορφισμού Lys198Asn στην αναπνευστική λειτουργία. Συμπεράσματα: Τα δεδομένα αυτής της μελέτης δείχνουν πως τόσο η ΕΤ-1 όσο και οι λειτουργικοί πολυμορφισμοί του γονιδίου της δύνανται να ενέχονται στο τελικό φαινότυπο της ΧΑΠ και στη σοβαρότητα αυτής. / Background: Endothelin-1 (ET-1) is a potent vasoconstrictor and bronchoconstrictor but it has been shown to have also proinflammatory properties. Its ability to attract inflammatory cells in its site of production, upregulates the synthesis of adhesion molecules and stimulates the release of cytokines. The fact that cytokines have the ability to induce its synthesis and release, creates a dynamic loop for self-preservation and augmentation of the airway inflammation in COPD, even after the ceasing of the noxious stimulus i.e. cigarette smoke. Therefore, functional polymorphisms that may lead to increased levels of ET-1 may also cause an increased susceptibility to COPD development. Materials and Methods: We analyzed the longitudinal effect on lung function of two ET-1 gene polymorphisms in a population of 190 smokers (95 non-COPD and 95 COPD smokers). The two polymorphisms involved an insertion polymorphism (+138 adenine insertion 3A/4A, 138bp downstream from the transcription start site, exon 1) and a single nucleotide transversion polymorphism on exon 5 (G/T, Lys198Asn). A total of 190 subjects were enrolled in the study for each polymorphism and were followed for 3 years by annual spirometry sessions. Results: The adjusted annual decline of forced expiratory volume in 1 second (dFEV1) was greater for those having at least one copy of the mutated gene ins/delA compared to those with the wild type allele both in the non-COPD smokers group (mean difference in dFEV1 of 19.4 ml/year, p=0.004) and COPD smokers (mean difference in dFEV1 of 11.15 ml/year, p=0.003). On the contrary, those heterozygous for the Lys198Asn polymorphism were found to have a slower decline in FEV1 compared to those homozygous for the wild type allele. The non-COPD smokers group had a gain-in-loss of 11,24 ml/year (p<0.001) while the COPD-smokers group had a slower decline of 11,42 ml/year (p=0.002). Those homozygous for the polymorphisms examined show an even greater deviation from those with the wild type allele but due to the small number comprising their group, the results don’t have enough statistical power. Though, they still show the trend of the effect the polymorphisms have on annual FEV1 decline. Conclusions: The present data shows that ET-1 and its functional polymorphisms may be implicated in COPD phenotype and severity.

Η ενδοθηλίνη-1 (ET-1) είναι ένα πεπτίδιο αποτελούμενο από 21 αμινοξέα. Είναι ισχυρός αγγειοσυσπαστικός παράγοντας και μιτογόνο των λείων μυϊκών κυττάρων. Στο πλάσμα ασθενών που πάσχουν από σοβαρού βαθμού υπέρταση ή προεκλαμψία έχουν ανιχνευθεί υψηλές συγκεντρώσεις ΕΤ-1. Ο ακριβής ρόλος της ΕΤ-1 σε σχέση με την ανθρώπινη αναπαραγωγή είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό ένα αίνιγμα. Μητρικές και εμβρυικές συγκεντρώσεις στο πλάσμα της ενδοθηλίνης έχουν μελετηθεί πρόσφατα σε σχέση με την εγκυμοσύνη. Αυτοί περιλαμβάνουν ενδομήτρια καθυστέρηση της ανάπτυξης (IUGR) και προεκλαμψία. Οι ακριβείς μηχανισμοί για αυτές τις παθολογικές διαδικασίες και η αύξηση των συγκεντρώσεων πλάσματος της ενδοθηλίνης είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό άγνωστοι, αν και υπάρχουν στοιχεία που να υποδηλώνουν ότι η ενδοθηλίνη συνδέεται με βλάβη του ενδοθηλίου των κυττάρων. Υπάρχουν τώρα κάποιες ενδείξεις ότι οι αμνιακές συγκεντρώσεις της ενδοθηλίνης είναι αυξημένες σε κυήσεις που σχετίζονται με προ-εκλαμψία. Ο σκοπός αυτής της προοπτικής μελέτης ήταν να καταγράψει την συγκέντρωση ενδοθηλίνης στο αμνιακό υγρό σε γυναίκες με φυσιολογικές κυήσεις συγκριτικά με τις γυναίκες που εμφανίζουν προεκλαμψία , IUGR και προώρη ρήξη εμβρυικων υμένων. Εξετάσθηκε το αμνιακό υγρό που προήλθε από αμνιοπαρακέντηση από 125 γυναίκες κατά το δεύτερο τρίμηνο της εγκυμοσύνης . Τα επίπεδα της ενδοθηλίνης μετρήθηκαν με μια ευαίσθητη και ειδική εξεταση ραδιοανοσοπροσδιορισμού. Η συγκέντρωση στο αμνιακό υγρό της ενδοθηλίνης είναι αυξημένη από το δεύτερο τρίμηνο σε γυναίκες που αργότερα αναπτύσσουν PPROM, PROM, IUGR και προεκλαμψία με στατιστικά σημαντική διαφορά. Έχει αποδειχθεί ότι τα επίπεδα ΕΤ1 συσχετίζονται με το βάρος γέννησης των νεογνών, για τη κυήση που περιπλέκονται με IUGR, με το βάρος γέννησης των νεογνών, και με την ηλικία κύησης για την ομάδα PPROM, κια με το βάρος γέννησης των νεογνών σε κυήσεις με προεκλαμψία. Η διερεύνηση επιπέδων ΕΤ-1 στο αμινιακό υγρό δευτέρου τριμήνου μπορεί να είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός χώρος έρευνας στο μέλλον, καθώς θα μπορούσε να ρίξει περισσότερο φως για την πρώιμη ανέυρεση των παθοφυσιολογικων διαδικασιών της πλακουντιακής δυσλειτουργίας. / Endothelin-1 (ET-1) is a peptide consisting of 21 amino acids. It is a strong vasoconstrictor and mitogenic factor with significant activity on to the smooth muscle cells. High concentrations of ET-1 have been detected in plasma of patients with severe hypertension or preeclampsia. The exact role of ET-1 in relation to human reproduction is still largely an enigma. Maternal and fetal plasma concentrations of ET-1 have been studied recently in relation to pregnancy. These include intrauterine growth retardation (IUGR) and preeclampsia. The exact mechanisms of these pathological processes and increased plasma concentrations of ET-1 are still largely unknown, although there is evidence to suggest that ET-1 is associated with impaired endothelial cells. There is now some evidence that amniotic ET-1 concentrations are elevated in pregnancies associated with pre-eclampsia. The purpose of this prospective observational study was to record the ET-1 concentration in second trimester amniotic fluid and compare with the levels in women who develop preeclampsia, IUGR and premature rupture of membranes. The amniotic fluid samples were obtained from 125 women by amniocentesis during the second trimester of pregnancy. The levels of ET-1 were measured with a sensitive and specific radioimmunoassay examination (ELISA). The amniotic fluid concentrations of ET-1 are statistically significantly higher from the second trimester in women who later develop PPROM, PROM, IUGR with preeclampsia. This study showed that ET-1 levels correlated with the birth weight of newborns in the pregnancies complicated by IUGR, the birth weight of newborns and the gestational age for the group PPROM, and with the birth weight of newborns in pregnancies with preeclampsia . Investigating the levels of ET-1 in the second trimester amniotic fluid can be an extremely important research area in the future, and could shed more light on the early discovery of the pathophysiological process of placental dysfunction.