DNA-metylering og autoimmune skjoldbrusksykdommer (THYRODNA)

Hashimoto Thyroiditis (HT) og Graves Disease (GD) er kjent for å være forårsaket av unormal immunrespons mot selvceller og vev. HT innebærer en cellemediert autoimmun ødeleggelse av skjoldbruskkjertelen som fører til hypotyreose. GD er forårsaket av en prosess der immunceller lager stimulerende antistoffer mot reseptoren for skjoldbruskkjertelstimulerende hormon (TSH) på skjoldbruskkjertelen, og fører dermed til hypertyreose. Selv om det er betydelig bevis på at genetiske faktorer øker risikoen for å utvikle autoimmune sykdommer, forblir monozygote tvillinger fortsatt uenige for sykdom (sykdomskonkordansen er aldri 100%), og antyder dermed en rolle for miljøfaktorer og epigenetikk.

Epigenetikk er et nytt felt innen biologi som studerer mekanismene som miljøet samhandler med genotypen for å produsere en rekke fenotyper gjennom modifikasjoner av kromatin som ikke direkte endrer DNA-sekvensen. Disse modifikasjonene har vært assosiert med endret genuttrykk og demping av repeterende elementer og kan arves mitotisk. Epigenetiske mekanismer inkluderer DNA-metylering, histonmodifikasjoner eller miRNA post-transkripsjonell regulering. DNA-metylering involverer kovalent addisjon av en metylgruppe til karbon-5-posisjonen i CpG-dinukleotidet fra metyldonoren S-adenosylmetionin og formidles av en gruppe enzymer kalt DNA-metyltransferaser (DNMT). CpG-dinukleotider er vanligvis gruppert sammen i regioner kjent som CGI-er (øyer). CGI-er kan finnes i promotorregionene til gener, og CpG-metylering av disse genpromotorene er assosiert med transkripsjonsdemping. I motsetning til dette har hypermetylerte gener blitt funnet å være transkripsjonelt aktive.

Et svært begrenset antall epigenetiske studier har blitt publisert på pasienter med HT og GD så langt. Derfor er formålet med denne studien å analysere DNA-metyleringsstatus i hvite blodceller (WBCs) innenfor promotorregionene til genomiske steder som tidligere har blitt identifisert som mottakelighetssteder eller steder for autoimmun skjoldbruskkjertelsykdom, slik som CD40L, FOXP3, CTLA4 , PTPN22, IL2RA, FCRL3 og HLADRB1 gener.

I første omgang vil rekruttering av pasienter og kontroller samt blodprøvetaking gjøres. En fullstendig fysisk undersøkelse vil også bli utført av alle deltakerne som er inkludert i studien, og en detaljert personlig, familie-, svangerskaps- og perinatal historie vil bli innhentet i tillegg før inkludering. Blodprøver fra alle deltakerne vil bli samlet inn og sentrifugert, og deretter vil hvite blodceller (WBC), plasma og serum bli separert og lagret i en dypfryser.

Laboratorieanalyser vil følge. DNA vil bli isolert fra perifere leukocytter ved å bruke QIAamp DNA Blood Mini Kit, i henhold til produsentens instruksjoner. Det vil deretter bli behandlet med natriumbisulfitt ved å bruke Zymo EZ DNA Methylation-Gold Kit, igjen i henhold til produsentens protokoll. Derfor vil umetylerte cytosiner omdannes til uracyler, mens metylerte cytosiner vil forbli uendret. Kvantifisering av metyleringsstatusen til DNA ved genpromoterregionene som studeres vil bli gjort, ved bruk av spesifikke primere som oppdager modifisert DNA, ved sanntids PCR og analyse av smeltekurvene til de utvalgte DNA-fragmentene. Amplikoner vil også bli analysert ved elektroforese og visualisert ved ultrafiolett trans-belysning.

En elektronisk database vil bli bygget og statistisk analyse vil følge. Resultater og konklusjoner vil bli publisert i fagfellevurderte tidsskrifter og presentert i internasjonale møter.