Οι ασθενείς με ομόζυγο β-μεσογειακή αναιμία εμφανίζουν αυξημένη καρδιακή νοσηρότητα και θνητότητα. Μία παρακλινική, μη επεμβατική μέθοδος ικανή να αποκαλύψει καρδιακή δυσλειτουργία σε ασυμπτωματικό στάδιο θα ήταν χρήσιμη για την πρώιμη ενίσχυση της αποσιδήρωσης και ενδεχόμενη χορήγηση καρδιοπροστατευτικής αγωγής στους ασθενείς αυτούς. Η ινοτροπική διέγερση με δοβουταμίνη μπορεί να αποκαλύψει λανθάνουσα δυσλειτουργία της αριστερής κοιλίας και πιθανώς αυξημένο μελλοντικό καρδιακό κίνδυνο μέσω της κατάδειξης ανεπαρκούς συστολικής εφεδρείας σε ασυμπτωματικούς, μη θαλασσαιμικούς ασθενείς. Μέθοδοι: 36 καρδιολογικά ασυμπτωματικοί ασθενείς με μείζονα β-μεσογειακή αναιμία και φυσιολογική καρδιακή λειτουργία (ηλικίας 25±6 έτη, φερριτίνη ορού 3574±2393 νανογρ / κυβ. εκατ.) και 25 υγιείς μάρτυρες συγκρίσιμοι σε ηλικία, φύλο και επιφάνεια σώματος μελετήθηκαν υπερηχοκαρδιογραφικά σε ηρεμία και μετά φόρτιση με ενδοφλέβια δοβουταμίνη σε αυξανόμενες δόσεις. Η μελέτη επαναλήφθηκε σε 23 ασθενείς μετά 24±12 μήνες. Το σύνολο των ασθενών εκτιμήθηκε κλινικά κατά τη δεκαετία που ακολούθησε την αρχική μελέτη. Αποτελέσματα: Στην ομάδα των θαλασσαιμικών υπήρχε ελαττωμένη ποσοστιαία πάχυνση του οπισθίου τοιχώματος της αριστερής κοιλίας σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες. Στην επαναληπτική μελέτη διαπιστώθηκε ότι η αριστερή κοιλία εμφάνιζε στη ηρεμία δυσμενή αναδιαμόρφωση αλλά επαρκή συστολική εφεδρεία στη φόρτιση με δοβουταμίνη. Κατά τη δεκαετή κλινική παρακολούθηση 7 ασθενείς απεβίωσαν, όλοι από καρδιακά αίτια. Η μέθοδος πολλαπλής εξάρτησης αναλογικού κινδύνου έδειξε ότι η φερριτίνη ορού και η ηλικία, με ανάστροφη συσχέτιση, όχι όμως οι υπερηχοκαρδιογραφικοί παράμετροι ήταν οι μοναδικοί προβλεπτικοί δείκτες θνητότητας. Συμπέρασμα : Η φερριτίνη ορού και η ηλικία φέρουν σημαντική προγνωστική αξία σε ασθενείς με μείζονα β-μεσογειακή αναιμία. Το υπερηχοκαρδιογράφημα δοβουταμίνης δεν συνεισφέρει στην διαβάθμιση κινδύνου στους ασθενείς αυτούς. / Patients with beta-thalassemia major demonstrate increased cardiac morbidity and mortality. A non-invasive method, capable of revealing cardiac dysfunction at an asymptomatic stage would be useful for the early intensification of chelation therapy and possible application of cardioprotective treatment in these patients. The inadequate, left ventricular inotropic response upon dobutamine challenge has prognostic implications in studies on asymptomatic, non-thalassemic patients. Methods: 36 asymptomatic patients with beta-thalassemia major and normal biventricular systolic function (mean age 25±6 years, mean serum ferritin 3574±2393ng/ml) and 25 healthy controls matched for age, sex, and body surface area were examined echocardiographically at rest and after intravenous dobutamine infusion in incremental doses. Echocardiographic dobutamine examination was repeated in 23 thalassemic patients after 24±12 months. All patients were clinically evaluated during the decade following the first study. Results: Compared to the healthy controls, thalassemic patients exhibited a reduced thickening of the left ventricular posterior wall. At follow up, both an unfavorable left ventricular remodeling at rest and sufficient systolic reverse were evident. During the ten-year clinical evaluation seven patients died, all of cardiac causes. Cox regression analysis showed that higher serum ferritin and lower age, but not the echocardiographic parameters, were predictive of mortality. Conclusions: Serum ferritin and age, but not the dobutamine stress echocardiogram, are independently associated with cardiac mortality among patients with beta-thalassemia major.

Η μη επαγόμενη και η επαγόμενη παραγωγή των GM-CSF, G-CSF, IL-3, IL-6, SCF, IL-1β, TNF-α , TNF-β, IFN-γ και του TGF-β προσδιορίστηκαν μετά από καλλιέργεια μονοπύρηνων κυττάρων αίματος 22 ασθενών με βαριά β-θαλασσαιμία που υποβάλλονταν σε κανονικό πρόγραμμα μεταγγίσεων, 5 ασθενών με ενδιάμεση β- θαλασσαιμία που δεν υποβάλλονταν σε κανονικό πρόγραμμα μεταγγίσεων και 9 φυσιολογικών ατόμων. Ένα διακριτό πρότυπο παραγωγής κυτταροκινών διαπιστώθηκε στους β-θαλασσαιμικούς ασθενείς. Συγκεκριμένα παρατηρήθηκε μειωμένη μη επαγόμενη παραγωγή όλων των κυτταροκινών και σημαντική αύξηση της επαγόμενης παραγωγής των IFN-γ, TNF-α και της IL-1β. Αυτές οι διαταραχές ήταν περισσότερο εμφανείς στους μεγαλύτερους σε ηλικία ασθενείς, που έχουν υποβληθεί στις περισσότερες μεταγγίσεις. Η αυξημένη παραγωγή των παραπάνω κυτταροκινών, συνήθως χαρακτηρίζει την οξεία απόκριση σε μολυσματικούς παράγοντες και ασκεί αρνητική επίδραση στην ερυθροποίηση. Αυτό μπορεί να εξηγεί την επιδείνωση της αναιμίας στους θαλασσαιμικούς ασθενείς, κατά τη διάρκεια οξείων λοιμώξεων. / The unstimulated and induced production of granulocyte-macrofage colonystimulating factor (GM-CSF), granulocyte colony –stimulating factor (G-CSF), IL-3, IL-6, stem cell factor (SCF), IL-1β, tumour necrosis factor-alpha (TNF-a), TNF-β, interferon-gamma (IFN-γ) and transforming growth factor-beta (TGF-β) was determined after culture of blood mononuclear cells from 22 patients with severe β- thalassaemia in a regular transfusion programme, five non-regularly transfused patients with β-thalassaemia intermedia and nine normal persons. A distinct pattern of cytokine production in thalassaemic patients was detected, namely a low unstimulated production of all cytokines and a significant increase in the stimulated production of IFN-γ, TNF-a and IL-1β; these abnormalities were more pronounced in the more heavily transfused older patients. The increased production of the above cytokines, which usually characterize the acute response to infectious agents and have a negative effect on erythropoiesis, may explain the deterioration of anaemia found in thalassaemic patients during acute infections.

- / -

Γενετικές παραλλαγές σε γονιδιακούς τόπους που βρίσκονται εντός (cis) αλλά και εκτός (trans) του συμπλέγματος των ανθρώπινων β-σφαιρινικών γονιδίων έχει δειχθεί πως συσχετίζονται σημαντικά με τα επίπεδα της εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης (HbF). Ένα από τα γονίδια αυτά είναι το γονίδιο MAP3K5 (ή ASK1), το οποίο είναι μέλος της οδού της MAP κινάσης, ενεργοποιείται από διάφορες παθολογικές καταστάσεις και από προ-φλεγμονώδεις κυτοκίνες, συμβάλλοντας στην κυτταρική απόπτωση. Πρόσφατα αποτελέσματα από το εργαστήριό μας έδειξαν ότι η παρουσία του σπάνιου αλληλομόρφου C σε μονονουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς (SNP) του συγκεκριμένου γονιδίου, και συγκεκριμένα στους rs9376230 και rs9483947, συσχετίζεται με μειωμένα επίπεδα της εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης (HbF) (Tafrali et al., 2013). Για το λόγο αυτό, υποθέσαμε ότι οι πολυμορφισμοί αυτοί συνδέονται με πιθανές αλλαγές σε ρυθμιστικές περιοχές του γονιδίου ΜΑΡ3Κ5 οι οποίες τροποποιούν τα επίπεδα έκφρασής του. Έτσι, ερευνήσαμε τον υποκινητή του γονιδίου ΜΑΡ3Κ5 ως προς τη συχνότητα παρουσίας τεσσάρων ή πέντε αντιγράφων της μικροδορυφορικής αλληλουχίας 5’ – GCGCG – 3’ (θέση -51 έως -27 από τη θέση έναρξης της μεταγραφής). Με την προσέγγιση αυτή θελήσαμε να εξακριβώσουμε εάν οι μικροδορυφορικές αυτές αλληλουχίες συνδέονται με τους μονονουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς και, κατά συνέπεια, με τα επίπεδα της HbF σε ασθενείς με ενδιάμεση ή μείζονα β-μεσογειακή αναιμία και σε μη-θαλασσαιμικά άτομα. Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκαν 11 ασθενείς με ενδιάμεση β-μεσογειακή αναιμία, 15 ασθενείς με μείζονα β-μεσογειακή αναιμία και 60 μη-θαλασσαιμικά άτομα ελληνικής καταγωγής. Ο προσδιορισμός του γονότυπου πραγματοποιήθηκε με εκλεκτική ενίσχυση του τμήματος του υποκινητή του γονιδίου ΜΑΡ3Κ5, μεταξύ των θέσεων -273 έως και +79, και στη συνέχεια, είτε με αλληλούχιση σε αυτοματοποιημένο αναλυτή ή με ανάλυση ετεροδιμερών. Η ανάλυση έδειξε ότι υπάρχει σχεδόν απόλυτη σύνδεση των σπάνιων αλληλομόρφων C τόσο για τον rs9376230 όσο και για τον rs9483947 με τη μικροδορυφορική αλληλουχία των πέντε επαναλήψεων, σχηματίζοντας έναν απλότυπο. O συγκεκριμένος απλότυπος συσχετίζεται με χαμηλά επίπεδα της HbF και το φαινότυπο της βαριάς β-μεσογειακής αναιμίας, αφού σε ασθενείς με μείζονα β-μεσογειακή αναιμία εντοπίζεται με συχνότητα 60% και αποκλίνει στατιστικώς σημαντικά από τις αντίστοιχες συχνότητες σε ασθενείς με ενδιάμεση β-μεσογειακή αναιμία (p=0,04) και σε μη-θαλασσαιμικά άτομα (p=0,003). Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι οι πολυμορφισμοί rs9376230 και rs9483947 συνδέονται με τη μικροδορυφορική αλληλουχία του υποκινητή, η οποία έχει πιθανό λειτουργικό ρόλο στα επίπεδα έκφρασης του γονιδίου ΜΑΡ3Κ5. / Genetic variations in loci that are in cis or trans of the human beta-globin gene cluster are shown to correlate significantly with the levels of fetal hemoglobin (HbF). One of these genes is MAP3K5 (or ASK1), a member of the MAPK pathway, which is activated by various stresses and pro-inflammatory cytokines that contribute to cellular apoptosis. Recent results from our laboratory have shown that the presence of the rare C allele in two intronic SNPs of MAP3K5, namely rs9376230 and rs9483947, is associated with reduced levels of fetal hemoglobin (HbF) (Tafrali et al., 2013). For this reason, we assumed that these polymorphisms may be associated with changes in the regulatory regions of MAP3K5 which could modify its expression levels. Thus, we investigated the frequency of a microsatellite marker at the proximal promoter region of MAP3K5, regarding the presence of four or five repeats of a 5-bp short tandem repeat (STR), am y 5’ – GCGCG – 3’ (positio -51 to -27 from transcription start site). With this approach, we wanted to ascertain whether this STR is associated with the previously studied SNPs (Tafrali et al., 2013) and consequently with th v s o bF i β-thalassemia intermediate or major patients compared to non-thalassemic individuals. For this purpose, we analyzed the DNA samples from 11 β-tha ass mia i t rm ia a 15 β-thalassemia major patients, as well as 60 non-thalassemic controls of Western Greek origin. Genotyping was performed by selectively amplifying a MAP3K5 gene promoter fragment between positions -273 to +79, followed by either sequencing or heteroduplex analysis. The analysis showed that there is an almost perfect correlation of the rare C allele for rs9376230 and the rare C allele for rs9483947 with the five STR repeats, forming a haplotype associated with low levels of HbF and with the phenotype of severe b-thalassemia. This haplotype is detected with a r qu cy o 60% i β-thalassemia major patients and it statistica y sig i ica t y viat s rom th corr spo i g r qu ci s i β-thalassemia intermedia patients (p = 0.04) and in non-thalassemic individuals (p = 0.003). These results indicate that the polymorphisms rs9376230 and rs9483947 are in linkage with the promoter STR polymorphism, which may have a functional role in MAP3K5 gene expression.

- / -

- / -

- / -

- / -

Οι αιμοσφαιρινοπάθειες συγκαταλέγονται ανάμεσα στις πιο κοινές μονογονιδιακές διαταραχές παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένης της β-θαλασσαιμίας και της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας. Η επανενεργοποίηση των γονιδίων της γ-σφαιρίνης φαίνεται να είναι μια ενδιαφέρουσα θεραπευτική προσέγγιση για τους ασθενείς που πάσχουν από β-τύπου αιμοσφαιρινοπάθειες. Ορισμένες φαρμακευτικές ουσίες έχουν τη δυνατότητα να επάγουν παροδικά την έκφραση των γονιδίων της γ-σφαιρίνης γεγονός που βελτιώνει το φαινότυπο των ασθενών λόγω των υψηλότερων επιπέδων HbF που παρατηρούνται. Η μόνη φαρμακευτική ουσία που έχει εγκριθεί από τον FDA και χρησιμοποιείται ευρύτατα σε ασθενείς που πάσχουν από β-τύπου αιμοσφαιρινοπάθειες και συγκεκριμένα από δρεπανοκυτταρική αναιμία είναι η HU. Παρά το γεγονός ότι στην πλειονότητα των ασθενών παρατηρείται αύξηση της παραγωγής HbF μετά από αγωγή με HU (Steinberg et al. 1997), τα επίπεδα αύξησης διαφέρουν αρκετά μεταξύ των ασθενών που πάσχουν από β-θαλασσαιμία και δρεπανοκυτταρική αναιμία(Patrinos and Grosveld 2008). Σύμφωνα με τους Borg και συνεργάτες, το γονίδιο KLF10 φαίνεται να σχετίζεται με την αύξηση των επιπέδων της HbF και την ανταπόκριση ασθενών με β-τύπου αιμοσφαιρινοπάθειες σε θεραπεία με HU(Borg et al. 2012). Στην παρούσα μελέτη διερευνήθηκε η πιθανή συσχέτιση των SNP rs319133 και rs11552577, που εδράζονται στο γονίδιο KLF10, με αυξημένα επίπεδα HbF και η αξιολόγηση αυτών ως φαρμακογονιδιωματικοί δείκτες, που σχετίζονται με τη μεταβλητότητα των επιπέδων της HbF ως απόκριση στη θεραπεία με HU. Χρησιμοποιήθηκαν ασθενείς που πάσχουν από βαριά β-θαλασσαιμία, ενδιάμεση β-θαλασσαιμία, μη-θαλασσαιμικοί ασθενείς και διπλά ετερόζυγοι ασθενείς για β-θαλασσαιμία και δρεπανοκυτταρική αναιμία. Η μέθοδος γονοτύπησης που χρησιμοποιήθηκε και για τους δύο πολυμορφισμούς ήταν η PCR-RFLP. Η απουσία του πολυμορφισμού rs319133 φαίνεται να σχετίζεται με αυξημένα επίπεδα HbF στους ασθενείς που χαρακτηρίζονται από ενδιάμεση β-θαλασσαιμία συγκριτικά με ασθενείς που πάσχουν από βαριά β-θαλασσαιμία (p=0.04). Επίσης παρατηρείται μια στατιστική τάση συσχέτισης χειρότερης ανταπόκρισης στην αγωγή με HU στους διπλά ετερόζυγους ασθενείς 96 για β-θαλασσαιμία και δρεπανοκυτταρική αναιμία. Για τον δεύτερο πολυμορφισμό που μελετήθηκε δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Τα δεδομένα της παρούσας μελέτης υποδεικνύουν συσχέτιση του γονιδίου KLF10 με αυξημένα επίπεδα HbF. Μελέτες σε πολυπληθέστερες ομάδες θα μπορούσαν να οδηγήσουν στον εντοπισμό και άλλων πολυμορφισμών που σχετίζονται με αυξημένη έκφραση των γονιδίων της γ-σφαιρίνης. / Hemoglobinopathies are amongst the most common single gene disorders worldwide, including the thalassemias and sickle cell disease (SCD). Reactivation of the human γ-globin genes would be a therapeutic intervention for β-type hemoglobinopathies patients. Some drugs and compounds can transiently induce γ-globin gene expression and improve the disease phenotype by augmenting HbF accumulation. Only HU (hydroxyurea) is approved from the FDA and is widely used to treat patients with β-type hemoglobinopathies, in particular sickle cell disease. Although the majority of patients show an increase of HbF production upon HU treatment(Steinberg et al. 1997), the level of HbF increase differs considerably among β-thalassemia and SCD patients(Patrinos and Grosveld 2008). According to Borg et al, KLF10 appears to be significantly associated with high HbF and it may act as an important pharmacogenetic biomarker for β-type hemoglobinopathies patients who are treated with HU(Borg et al. 2012). The aim of our study was to elucidate whether there is an association of the SNPs namely rs3191333 and rs11552577 in KLF10 gene with increased levels of HbF and with response to HU treatment in β-hemoglobinopathies patients. We analyzed samples of β-thalassemia major patients, of β-thalassemia intermedia patients, of healthy (non-thalassemic) donors and samples of SCD/β–thalassemia patients who have been treated with HU. Genotyping was carried out by using PCR-RFLP. The lack of rs3191333 is associated with increased HbF levels in β–thalassemia intermedia compared to β– thalassemia major patients (p=0.04). Also, it is shown a statistical trend of worse response to HU treatment in compound heterozygote β–thalassemia-SCD patients. As far as rs11552577 is concerned no statistically significant differences were observed. Our data show that KLF10 gene is strongly associated with HbF levels. Further analyses could possibly reveal novel variants which are associates with increased expression of γ-globin genes.

Οι αιμοσφαιρινοπάθειες, συμπεριλαμβανομένης της β-θαλασσαιμίας και της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας, συγκαταλέγονται ανάμεσα στις πιο κοινές μονογονιδιακές αναταραχές παγκοσμίως, που χρήζουν αποτελεσματικής θεραπευτικής στρατηγικής. Σήμερα, η επανενεργοποίηση των γονιδίων της γ-σφαιρίνης φαίνεται να είναι μια ενδιαφέρουσα θεραπευτική προσέγγιση για τους ασθενείς που πάσχουν από β-τύπου αιμοσφαρινοπάθειες. / Hemoglobinopathies are amongst the most common single gene disorders worldwide, including beta-thalassemia and sicle cell disease (SCD), seeking for therapeutic intervention. The reactivation of the human gamma-globin genes is considered to be a therapeutic strategy for beta-type hemoglobinopathies patients.