MUTATIONS IN APOE AND THE AGING PROCESSES

Wstęp: Wraz z wiekiem w organizmie człowieka zachodzą rozmaite zmiany strukturalno-czynnościowe oraz postępują różne procesy obniżające sprawność intelektualną i fizyczną. Ludzki gen APOE występuje w trzech izoformach: APOE2, APOE3 i APOE4, każda z nich charakteryzuje się innym metabolizmem tłuszczu i glukozy. W literaturze naukowej opisano wiele zależności pomiędzy poszczególnymi polimorfizmami w APOE a wystąpieniem licznych chorób związanych z procesem starzeniem się, zwłaszcza chorób sercowo-naczyniowych oraz neurodegeneracyjnych. Cel pracy: Ocena spożycia antyoksydantów oraz ich rodzajów oraz ilości tłuszczów występujących w diecie studentów w zależności od występowania mutacji w APOE. Określenie roli występujących polimorfizmów w genie APOE na ryzyko zapadalności na choroby związane z procesem starzenia oraz częstości występowania polimorfizmu genu APOE wśród studentów Uniwersytetu Jagiellońskiego w porównaniu do populacji ogólnej.Materiał i metody: Uczestnikami badania byli studenci Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, którzy w na przełomie roku 2018/2019 wzięli udział w badaniu: ,,Ocena spożycia folianów wśród studentów Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Jagiellońskiego – Collegium Medicum w zależności od występowania mutacji w genie MTHFR”. Bieżące badanie zostało zatwierdzone przez Komisję Bioetyczną Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Materiał badawczy stanowił wymaz z jamy ustnej studentów. Na podstawie którego określono występowanie polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) rs429358 i rs741 znajdującego się w genie APOE. Dane o spożyciu antyoksydantów i ich rodzaju oraz ilości tłuszczów przez studentów zostały wtórnie wykorzystane z 3-dniowego dzienniczka żywieniowego oraz wprowadzone do programu dla dietetyków DIETICO. Dane użyte w badaniu pochodziły również z kwestionariusza dotyczącego występowania chorób wśród studentów oraz ich krewnych.W analizie statystycznej użyto programu IBM SPSS Statistics. Wyniki: Podaż wraz z dietą wybranych antyoksydantów oraz tłuszczów pomiędzy grupami studentów z mutacją oraz bez mutacji nie wykazała istotności statystycznej, poza różnią w spożyciu jednonienasyconych kwasów tłuszczowych (MUFA pomiędzy grupami studentów APOE4 a studentami APOE3 (p=0,032). Wystąpienie jednostki chorobowej wśród rodziny studentów najczęściej obserwowano u studentów z mutacją w genie APOE (e4) – 62,00% badanych, następnie z mutacją w APOE (e2) - 58,3 %, u studentów bez mutacji w APOE (e3) - 54,0 %. Polimorfizm APOE2 rs7412 (526C>T) występuje u badanych studentów z podobną częstością do występowania tego polimorfizmu w populacji zdrowych, długowiecznych Polaków. Polimorfizm APOE4 rs429358 (388T>C) występuje u badanych studentów z większą częstością niż w populacji zdrowych, długowiecznych Polaków. Częstość występowania wariantów genu APOE wśród badanych wynosi odpowiednio: 3/3 - 71,4%; 2/3 – 17,1%; 3/4– 11,4%. Wnioski: Studenci z mutacją w genie APOE4 spożywają mniej jednonienasyconych kwasów tłuszczowych w porównaniu do osób bez mutacji APOE3. Nie zaobserwowano natomiast tych zależności w spożyciu innych przebadanych składników pożywienia.Mutacje w genie APOE4 wpływają na zapadalność na choroby związane z procesem starzenia u krewnych studentów części niż innych grup badanych krewnych studentów. Na podstawie analizy baz genomowych zdrowych, długowiecznych Polaków oraz przeprowadzonego badania można zauważyć, że osoby z mutacją w genie APOE4 często nie dożywają sędziwego wieku.

Introduction: With age, various structural and functional changes take place in the human body, and various processes that lower intellectual and physical efficiency take place. The human APOE gene exists in three isoforms: APOE2, APOE3 and APOE4, each characterized by a different metabolism of fat and glucose. The scientific literature describes many relationships between individual polymorphisms in APOE and the occurrence of numerous diseases related to the aging process, especially cardiovascular and neurodegenerative diseases.The aim: Assessment of the consumption of antioxidants and their types and the amount of fats in the diet of students depending on the presence of mutations in APOE. To determine the role of polymorphisms in the APOE gene on the risk of morbidity related to the aging process and the frequency of APOE polymorphisms among students of the Jagiellonian University in comparison to the general population.Material and methods: The participants of the study were students of the Faculty of Medicine of the Jagiellonian University in Krakow, who at the turn of 2018/2019 took part in the study: "Assessment of folate consumption among students of the Faculty of Medicine of the Jagiellonian University - Collegium Medicum depending on the presence of mutations in the MTHFR gene". The current study was approved by the Bioethics Committee of the Jagiellonian University in Krakow. The research material was a swab from the oral cavity of students. On the basis of which the occurrence of a single nucleotide polymorphism (SNP) rs429358 and rs741 in the APOE gene was determined. Data on antioxidant consumption, type and amount of fats by students was reused from the 3-day food diary and entered into the DIETICO diet program. The data used in the study also came from a questionnaire on the prevalence of diseases among students and their relatives. IBM SPSS Statistics was used in the statistical analysis.Results: The supply of selected antioxidants and fats along with the diet between the groups of students with and without the mutation did not show statistical significance, except for 60the differences in the consumption of monounsaturated fatty acids (MUFA between groups of APOE4 students and APOE3 students (p = 0.032). was observed in students with a mutation in the APOE (e4) gene - 62.00% of respondents, then with a mutation in the APOE (e2) gene - 58.3%, in students without a mutation in APOE (e3) - 54.0%. APOE2 rs7412 polymorphism (526C> T) occurs in the studied students with a similar frequency to the occurrence of this polymorphism in the population of healthy, long-lived Poles. The polymorphism APOE4 rs429358 (388T> C) occurs in the studied students with a greater frequency than in the population of healthy, long-lived Poles. APOE among the respondents amounts to: 3/3 - 71.4%; 2/3 - 17.1%; 3/4–11.4%.Conclusions: Students with the APOE4 mutation consume less monounsaturated fatty acids compared to those without the APOE3 mutation. However, no such dependencies were observed in the consumption of other tested food ingredients. Mutations in the APOE4 gene influence the incidence of diseases related to the aging process in the relatives of some students than in other groups of the studied relatives of students. Based on the analysis of the genomic databases of healthy, long-lived Poles and the research carried out, it can be noticed that people with a mutation in the APOE4 gene often do not live to old age.