Dissektion unterschiedlich exprimierter Gene und Signalwege bei Patienten mit OSAS vor und nach der CPAP-Behandlung

Das obstruktive Schlafapnoe-Syndrom (OSAS) ist durch einen wiederkehrenden Kollaps der oberen Atemwege während des Schlafs gekennzeichnet und führt zu Hypoxie und Schlaffragmentierung, was zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Stoffwechselstörungen und neurokognitiven Störungen führt. Zu den auf OSAS zurückzuführenden kardiovaskulären Komplikationen gehörten Bluthochdruck, koronare Herzkrankheit, Herzinsuffizienz und Schlaganfall. Zu den Mechanismen, die für die Entwicklung kardiovaskulärer Folgeerscheinungen verantwortlich sind, gehörten wiederholte Episoden von Hypoxie und Hyperkapnie, übertriebener negativer intrathorakaler Druck und Ausbrüche sympathischer Aktivität, die einen Anstieg des Blutdrucks und der Herzfrequenz hervorriefen. Es wurde angenommen, dass ein Anstieg von Entzündungsmediatoren, zu denen C-reaktives Protein, oxidativer Stress, Adhäsionsmoleküle, vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor und proinflammatorische Zytokine gehören, an der Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Patienten mit OSAS beteiligt ist.

Um die genauen Mechanismen von OSAS und den Zusammenhang mit kardiovaskulären Komplikationen zu klären, haben wir in unserer vorherigen Studie Oligo-Microarray verwendet, um ein genomweites Profil der Genexpressionsmuster bei OSAS-Patienten und der Veränderungen der Genexpression vor und nach einer vierwöchigen CPAP-Behandlung zu erstellen. Die Oligo-Microarray-Daten wurden mit der CRSD-Datenbank und der bidirektionalen hierarchischen Clustering-Methode verarbeitet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Genexpressionsmuster zwischen Kontrollpersonen und OSA-Patienten unterschiedlich waren und die CPAP-Behandlung auch die Genexpressionsmuster veränderte. Durch den Vergleich der Genmusterveränderungen vor und nach der CPAP-Behandlung, darunter Apoptose, oxidative Phosphorylierung, Zelladhäsion und -aktivierung sowie Metabolismus, wurden insgesamt 27 Gene und vier Signalwege als Zielgene und Signalwege identifiziert. Um die Genmusterveränderungen vor und nach der CPAP-Behandlung weiter zu analysieren, schlagen wir dieses dreijährige Projekt vor, um die folgenden Ziele zu erreichen: (1) Überprüfung der unterschiedlich exprimierten Gene und Signalwege zwischen normalen und OSA-Patienten sowie OSA-Patienten vor und nach CPAP Behandlung. (2) Korrelation der bestätigten Gene mit dem klinischen Erscheinungsbild und den CPAP-Effekten bei weiteren 50 OSAS-Probanden, um die veränderten Genexpressionen und beteiligten Signalwege zu validieren. (3) Etablierung eines Zellmodells zur Untersuchung der unterschiedlich exprimierten Gene und der mutmaßlichen biologischen Signalwege, die am OSA-Syndrom beteiligt sind. Die durch diesen Ansatz gewonnenen Informationen sind sehr nützlich, um den pathogenen Mechanismus von OSA zu verstehen, der zu systemischen Komplikationen führt, und daher könnten weitere therapeutische Interventionen möglich sein.