INSUFFICIENZA VENOSA CRONICA SUPERFICIALE: STUDIO DI LINKAGE PRIMARIO PER L'IDENTIFICAZIONE DI MARCATORI GENETICI DI MALATTIA

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1 PRESENTAZIONE PROGETTO DI RICERCA PER LA PARTECIPAZIONE ALLA BORSA DI STUDIO M. GEORGIEV PER IL MIGLIOR PROGETTO DI RICERCA IN INNOVAZIONE E BIOTECNOLOGIE IN FLEBOLINFOLOGIA Titolo del Progetto INSUFFICIENZA VENOSA CRONICA SUPERFICIALE: STUDIO DI LINKAGE PRIMARIO PER L'IDENTIFICAZIONE DI MARCATORI GENETICI DI MALATTIA Ricercatore principale, responsabile della conduzione del progetto: Raffaele Serra Ricercatore Universitario di Chirurgia Generale Università Magna Graecia di Catanzaro, tel rserra@unicz.it Area tematica Flebologia e Genetica Background (Razionale scientifico del progetto) L'Insufficienza Venosa Cronica (IVC) è una patologia tipica della popolazione occidentale. Circa il 50% della popolazione maschile adulta e il 75% della popolazione femminile adulta presentano sintomi e/o segni imputabili all'insufficienza Venosa Cronica. Il 20% della popolazione lavoratrice maschile e femminile è affetta da manifestazioni severe dell'ivc.. L'IVC ha un importante impatto socio-economico nei paesi occidentali a causa della sua elevata prevalenza dei costi per la diagnosi e il trattamento e, non meno, per la giornate lavorative perse (circa 6 milioni di giornate lavorative perse l'anno negli USA ed almeno 2 milioni in Italia) essendo questa patologia e le sue complicanze distribuite più frequentemente nella popolazione lavoratrice. L'inquadramento nosologico dell'ivc rappresenta uno degli aspetti più controversi. Sono ormai noti numerosi fattori di rischio ritenuti in grado di aumentare la probabilità di insorgenza della malattia quali l'età, il sesso, la familiarità, la razza, le abitudini di vita. E', peraltro, evidente che essi stessi sono del tutto incapaci, da soli, a determinare l'insorgenza della patologia. Si è osservato, nel 70-80% dei casi, che esiste un'anamnesi familiare positiva nei pazienti affetti da IVC..Alcuni lavori scientifici, inoltre, hanno evidenziato il ruolo di vari fattori genetici. In letteratura mancano, allo stato attuale, studi di linkage primario, condotti su famiglie rappresentative che descrivano il ruolo dei geni investigati. Aims and End-points (Obiettivi) Lo studio prenderà in considerazione: L'identificazione di markers polimorifici nelle famiglie oggetto di studio L'identificazione dei fattori di suscettibilità genetica L'identificazione dei geni patogeni La correlazione dei geni identificati con il sistema connettivale 1

2 La metodologia utilizzata sarà quella della genetica inversa, una modalità di analisi che procede dal gene al fenotipo. Questa metodica consente di identificare un polimorfismo che sia collegato tanto strettamente al gene della malattia da essere sempre segregato con esso in una famiglia. L'identificazione di un pattern genetico, predittivo di patologia può configurare il riconoscimento di un marcatore genetic e rendere possibili programmi di Prevenzione Primaria dell'ivc. Il riconoscimento, mediante studi genetici di linkage primario, di patologie connettivali alla base dell'insorgenza di IVC è la premessa per uno studio morfologico del sistema venoso che potrebbe aprire una nuova strada all'inquadramento etiopatogenetico della malattia. Metodologia utilizzata per condurre la ricerca Lo studio prevede la realizzazione di due fasi: 1) Selezione e Reclutamento dei pazienti Identificazione di pazienti affetti da IVC-P utilizzando la classificazione CEAP e reclutamento dei relativi nuclei familiari a rischio di malattia (fino a 250 famiglie) attraverso un'accurata raccolta anamnestica e corrispondenza verso i criteri di inclusione selezionati. Creazione di un data base geneologico. Prelievo di sangue venoso periferico (5-10 cc)effettuato sui pazienti affetti e sui familiari reclutati. Estrazione di DNA genomico da linfociti. Stoccaggio del DNA estratto ed invio al Centro di Coordinamento per l'analisi genetica. 2) Analisi del DNA: Amplificazione di loci genici mediante reazione PCR. Analisi di assetti aplotipici (DNA fingerprinting") attraverso l'uso di almeno due marcatori microsatellitari altamente polimorfici per ciascun locus. Sequenziamento automatico degli amplificati su apparecchiature dedicate. Valutazione statistica del linkage Parametri utilizzati per l analisi dei risultati della ricerca Lo studio al fine di essere rigorosamente verificabile ed attendibile e non potrà prescindere da: Inclusione dei pazienti e delle relative famiglie nello studio attraverso l'utilizzo di selezionati parametri anamnestico-clinico-strumentali con riferimento alla classificazione internazionale CEAP. Uitlizzo di campionatura qualitativamente e quantitaviamnte adeguata per ottenere una elevata significatività statistica. Risorse economiche necessarie per lo svolgimento della ricerca Utilizzo delle apparecchiature dedicate e materiali di consumo euro 2

3 Spese per il personale di ricerca euro Totale euro Strategie per la divulgazione dei risultati Pubblicazioni, Congressi, Corsi di Aggiornamento Riferimenti bibliografici 1. Riedel M, Ivaskova E, Prerovsky I. Primary varicose veins and HLA. Blood Vessels 1983; 20(2): Mizutani K, Nishimukai H, Yasugi T, Iwahashi K, Tsunekawa K, Shinomya T. Polymorphism of serum proteins in Japanese patients with vascular diseases. Facotr XIIIB, plasminogen and complement types in primary varicose veins. Hum Hered 1991; 41(4): Friedman DW, Boyd CD, Norton P, Graco RS et al. Increases in type III collagen gene expression and protein synthesis in patients with inguinal hernias. Ann Surg (6) Tilson MD, Reilly JM, Brophy CM, et al. Expression and sequence of the gene for tissue inhibitor of metalloproteinases in patients with abdominal aortic aneurysms. J Vasc Surg 1993; 18 (2): Cornu-Thenard A, Boivin P, Baud JM, De Vincenzi I, Carpentier PH. Importance of the familial factor in varicose disease. Clinical study of 134 families. J Dermatol Surg Oncol 1994; 20 (5): Scappaticci S, Capra E, Cortinovis M, Cortinovis R, Arbustini E, Diegoli M, Fraccaro M. Cytogenetic studies in venous tissue from patients with varicose veins. Cancer Genet Cytogenet 1994; 75 (1): Cario-Toumaniantz C, Loirand G, Ladoux A, Pacaud P. P2X7 receptor activation.induced contraction and lysis in human saphenous vein smoth muscle. Circ Res 1998; 83(2): Guo Q, Guo C. Genetic analysis of varicose vein of lower extremities. Zhonghua Yi Xue Chuan Xue Za Zhi 1998; 15(4): Herouy Y, May AE, Pornschlegel G et al. Lipodermatosclerosis is characterized by elevated expression and activation of matrix metalloproteinases:implications for venous ulcer formation. J Invest Dermatol (6): Klinge U, Zheng H, Si Z et al. Expression of the extracellular matrix proteins collagen I, collagen III and fibronectin and matrix metalloproteinase-1 and 13 in the skin of patients with inguinal hernia. Eur Surg Res 1999; 31 (6): Rao SK, Mathrubuthan M, Sherman D, Cerveira J, Cohen JR. Reducedcapacity to inhibit elastase in abdominal aortic aneurysm. J Surg Res 1999; 82 (1): Wang X, Tromp G, Cole CW, Verloes A, et al. Analysis of coding sequences for tissue inhibitor of metalloproteinas 1 (TIMP1) and 2 (TIMP2) in patients with aneurysm. Matrix Biol 1999; 18 (2): Thompson RW, Baxter BT. MMP inhibition in abdominal aortic aneurysm. Rationale for a prospective randomized clinical trial. Ann N Y Acad Sci 1999; 878: Hovspian DM, Ziporin SJ, Sakurai MK, et al.elevated plasma levels of matrix metalloproteinase-9 in patients with abdominal airtic aneurysm: a circulating 3

4 marker of degenerative aneurysm disease. J Vasc Interv Radiol 2000; 11 (10): Klinge U, Si Z, Zheng H, et al. Abnormal collagen I to III distribution in the skin of patients with incisional hernia. Eur Surg Res 2000; 32 (1): Klinge U, Si Z, Zheng H, et al. Collagen I/III and matrix metalloproteinases (MMP) 1 and 13 in the fascia of patients with incisionalhernias. Eur Surg Res 2001; 14 (1): Jebeleanu G, Procopciuc L. G20210A prothrombin gene mutation identified in patients with venous leg ulcers. J Cell Mol Med (4): Gillespie DL, Patel A, Fileta B et al. Varicose veins posses greater quantities of MMP-1 than normal veins and demonstrate regional variation in MMP-1 and MMP-13. J Surg Res 2002; 106 (2): Augestad KM, Wilsgaard T, Solberg S. Incisional hernia after surgery for abdominal aortic aneurysm. Tidsskr Nor Laegeforen 2002; 122 (1): Loftus IM, Thompson MM. The role of matrix metalloproteinases in vascular disease. Vasc Med 2002; 7 (2): van Vlijmen-van Keulen CJ, Pals G, Rauwerda JA. Familial abdominal aortic aneurysm: a systematic review of a genetic background. Eur J Vasc Endovasc Surg 2002; 24 (2): Hollingsworth SJ, Powell G., Barker SG, Cooper DG. Primary varicose veins: altered transcription of VEGF and it receptor (KDR, flt 1, soluble flt-1) with sapheno-femoral junction incompetence. Eur J Vasc Surg 2004; 27: Pistorius M.A.: Chronic venous insufficiency: the genetic influence. Angiology 54, Suppl , S5-S Pistorius M.A.: Update on the Genetic Approach to Chronic Venous Insufficiency. Proceeding UIP World Congress Chapter Meeting, San Diego (USA) 2003 pp A Lee SJ, Lee WC, Kim DW, Kim MK. Gene Expression Profiles in Varicose Veins Using cdna Microarray. Proceeding UIP World Congress Chapter Meeting, San Diego (USA) 2003 pp A Herouy Y, Bruckner-Tuderman L. Metalloproteinases in Venous Leg Ulcers. Proceeding UIP World Congress Chapter Meeting, San Diego (USA) 2003 pp A-91. 4

5 Dichiarazione di assunzione di responsabilità degli obblighi di legge relativi alla conduzione di progetti di ricerca da parte del Ricercatore principale Il sottoscritto RAFFAELE SERRA nato a Cosenza il 15/01/1974, residente in Lamezia Terme alla via G. Marconi 64H, Ricercatore Universitario presso l Ateneo Magna Graecia di Catanzaro dichiara di assumersi la responsabilità dell assolvimento degli obblighi di legge relativi alla conduzione del progetto di ricerca dal titolo INSUFFICIENZA VENOSA CRONICA SUPERFICIALE: STUDIO DI LINKAGE PRIMARIO PER L'IDENTIFICAZIONE DI MARCATORI GENETICI DI MALATTIA presentato dal sottoscritto. In fede Catanzaro lì 19/09/2011 Raffaele Serra 5