Background: Previous studies have demonstrated that polymorphisms involved in immune genes can affect the risk, pathogenesis, and outcome of thoracic ascending aortic aneurysms (TAAA). Here, we explored the potential associations of five functional promoter polymorphisms in interleukin- 6 (IL-6), IL-1B, IL-1A, IL-18, and Tumor necrosis factor (TNF)A genes with TAAA. Methods: 144 TAAA patients and 150 age/gender matched controls were typed using KASPar assays. Effects on telomere length and levels of TAAA related histopathological and serological markers were analyzed. Results: Significant associations with TAAA risk were obtained for IL-6 rs1800795G>C and IL-1B rs16944C>T SNPs. In addition, the combined rs1800795C/rs16944T genotype showed a synergic effect on TAAA pathogenesis and outcome. The combined rs1800795C/rs16944T genotype was significantly associated with: (a) higher serum levels of both cytokines and MMP-9 and -2; (b) a significant CD3+CD4+CD8+ CD68+CD20+ cell infiltration in aorta aneurysm tissues; (c) a significant shorter telomere length and alterations in telomerase activity. Finally, it significantly correlated with TAAA aorta tissue alterations, including elastic fragmentation, medial cell apoptosis, cystic medial changes, and MMP-9 levels. Conclusions: the combined rs1800795C/rs16944T genotype appears to modulate TAAA risk, pathogenesis, and outcome, and consequently can represent a potential predictive and prognostic TAAA biomarker for individual management, implementation of innovative treatments, and selection of the more proper surgical timing and approaches.

Precedenti studi hanno dimostrato che i polimorfismi coinvolti nei geni immunitari possono influenzare il rischio, la patogenesi e l'esito degli aneurismi dell'aorta ascendente toracica (TAA). Qui, abbiamo esplorato le potenziali associazioni di cinque polimorfismi del promotore funzionale nei geni dell'interleuchina-6 ( IL-6 ), IL-1B, IL-1A, IL-18 e del fattore di necrosi tumorale (TNF)A con TAAA. Metodi: 144 pazienti TAAA e 150 controlli abbinati età/sesso sono stati tipizzati utilizzando i test KASPar. Sono stati analizzati gli effetti sulla lunghezza dei telomeri e sui livelli di marcatori istopatologici e sierologici correlati al TAAA. Risultati: sono state ottenute associazioni significative con il rischio di TAAA per IL-6 rs1800795G>C e IL-1Brs16944C>T SNP. Inoltre, il genotipo combinato rs1800795C/rs16944T ha mostrato un effetto sinergico sulla patogenesi e sull'esito di TAAA. Il genotipo combinato rs1800795C/rs16944T era significativamente associato a: (a) livelli sierici più elevati di entrambe le citochine e MMP-9 e -2; (b) una significativa infiltrazione di cellule CD3+CD4+CD8+ CD68+CD20+ nei tessuti dell'aneurisma dell'aorta; (c) una lunghezza dei telomeri significativamente più corta e alterazioni nell'attività della telomerasi. Infine, è correlato in modo significativo con le alterazioni del tessuto dell'aorta TAAA, tra cui la frammentazione elastica, l'apoptosi delle cellule mediali, i cambiamenti mediali cistici e i livelli di MMP-9. Conclusioni: il genotipo combinato rs1800795C/rs16944T sembra modulare il rischio, la patogenesi e l'esito di TAAA e, di conseguenza, può rappresentare un potenziale biomarcatore predittivo e prognostico di TAAA per la gestione individuale.

Polymorphisms of Pro-Inflammatory IL-6 and IL-1β Cytokines in Ascending Aortic Aneurysms as Genetic Modifiers and Predictive and Prognostic Biomarkers

Marinello Vincenzo;
2021-01-01

Abstract

Background: Previous studies have demonstrated that polymorphisms involved in immune genes can affect the risk, pathogenesis, and outcome of thoracic ascending aortic aneurysms (TAAA). Here, we explored the potential associations of five functional promoter polymorphisms in interleukin- 6 (IL-6), IL-1B, IL-1A, IL-18, and Tumor necrosis factor (TNF)A genes with TAAA. Methods: 144 TAAA patients and 150 age/gender matched controls were typed using KASPar assays. Effects on telomere length and levels of TAAA related histopathological and serological markers were analyzed. Results: Significant associations with TAAA risk were obtained for IL-6 rs1800795G>C and IL-1B rs16944C>T SNPs. In addition, the combined rs1800795C/rs16944T genotype showed a synergic effect on TAAA pathogenesis and outcome. The combined rs1800795C/rs16944T genotype was significantly associated with: (a) higher serum levels of both cytokines and MMP-9 and -2; (b) a significant CD3+CD4+CD8+ CD68+CD20+ cell infiltration in aorta aneurysm tissues; (c) a significant shorter telomere length and alterations in telomerase activity. Finally, it significantly correlated with TAAA aorta tissue alterations, including elastic fragmentation, medial cell apoptosis, cystic medial changes, and MMP-9 levels. Conclusions: the combined rs1800795C/rs16944T genotype appears to modulate TAAA risk, pathogenesis, and outcome, and consequently can represent a potential predictive and prognostic TAAA biomarker for individual management, implementation of innovative treatments, and selection of the more proper surgical timing and approaches.
2021
Precedenti studi hanno dimostrato che i polimorfismi coinvolti nei geni immunitari possono influenzare il rischio, la patogenesi e l'esito degli aneurismi dell'aorta ascendente toracica (TAA). Qui, abbiamo esplorato le potenziali associazioni di cinque polimorfismi del promotore funzionale nei geni dell'interleuchina-6 ( IL-6 ), IL-1B, IL-1A, IL-18 e del fattore di necrosi tumorale (TNF)A con TAAA. Metodi: 144 pazienti TAAA e 150 controlli abbinati età/sesso sono stati tipizzati utilizzando i test KASPar. Sono stati analizzati gli effetti sulla lunghezza dei telomeri e sui livelli di marcatori istopatologici e sierologici correlati al TAAA. Risultati: sono state ottenute associazioni significative con il rischio di TAAA per IL-6 rs1800795G>C e IL-1Brs16944C>T SNP. Inoltre, il genotipo combinato rs1800795C/rs16944T ha mostrato un effetto sinergico sulla patogenesi e sull'esito di TAAA. Il genotipo combinato rs1800795C/rs16944T era significativamente associato a: (a) livelli sierici più elevati di entrambe le citochine e MMP-9 e -2; (b) una significativa infiltrazione di cellule CD3+CD4+CD8+ CD68+CD20+ nei tessuti dell'aneurisma dell'aorta; (c) una lunghezza dei telomeri significativamente più corta e alterazioni nell'attività della telomerasi. Infine, è correlato in modo significativo con le alterazioni del tessuto dell'aorta TAAA, tra cui la frammentazione elastica, l'apoptosi delle cellule mediali, i cambiamenti mediali cistici e i livelli di MMP-9. Conclusioni: il genotipo combinato rs1800795C/rs16944T sembra modulare il rischio, la patogenesi e l'esito di TAAA e, di conseguenza, può rappresentare un potenziale biomarcatore predittivo e prognostico di TAAA per la gestione individuale.
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