Nghiên cứu mối liên hệ di truyền giữa bệnh Alzheimer, chuyển hóa lipid và bệnh động mạch vành

Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Tạp chí Khoa học Phân tử Quốc tế, một nhóm các nhà nghiên cứu đã đánh giá một cách có hệ thống sự chồng chéo di truyền giữa bệnh Alzheimer (AD) (một chứng rối loạn thoái hóa thần kinh gây mất trí nhớ và suy giảm nhận thức), chuyển hóa lipid và bệnh động mạch vành (CAD) các đặc điểm sử dụng dữ liệu di truyền quy mô lớn và các phương pháp phân tích mạnh mẽ.

Tổng quan về bệnh Alzheimer và các mối liên hệ di truyền liên quan

Alzheimer là căn bệnh thoái hóa thần kinh phổ biến nhất, với số ca dự kiến sẽ vượt qua 139 triệu trên toàn thế giới vào năm 2050. Tại Úc, đây được xem là gánh nặng bệnh tật chính ở người cao tuổi. Bệnh này có liên quan đến sự hình thành các đám rối và mảng beta-amyloid (Aβ) trong não.

Nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa rối loạn chuyển hóa lipid, bệnh mạch vành (CAD) và bệnh Alzheimer với một số nghiên cứu di truyền cho thấy các cơ chế chồng chéo tiềm năng. Tuy nhiên, mối liên hệ chính xác và cơ chế sinh học đằng sau vẫn chưa rõ ràng, làm nổi bật sự cần thiết phải có thêm nghiên cứu để hiểu sâu hơn về những mối liên hệ phức tạp này.

Nghiên cứu về mối liên hệ giữa bệnh Alzheimer, chuyển hóa lipid và bệnh mạch vành

Mối liên hệ giữa bệnh Alzheimer và các đặc điểm lipid khác nhau, đại diện cho 8 loại lipid chính, đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Các nhóm lipid này bao gồm acyl béo, glycerophospholipids, lipoprotein mật độ cao (HDL) và lipoprotein mật độ thấp (LDL), triglyceride, axit béo chuỗi trung bình, steroid (cholesterol toàn phần) và spakenolipids.

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu tóm tắt từ các nghiên cứu quy mô lớn như Nghiên cứu Sức khỏe Hợp tác ở Vùng Augsburg (KORA), Twins Vương quốc Anh (TwinsUK) và Hiệp hội Di truyền Lipids Toàn cầu, cùng với các tổ chức khác. Phân tích cũng đánh giá mối quan hệ giữa bệnh Alzheimer và 7 đặc điểm của bệnh động mạch vành (CAD), sử dụng dữ liệu từ Phòng thí nghiệm Lee về Di truyền Thống kê và tập đoàn CARDIOGRAMplusC4D.

Để tìm hiểu các mối liên hệ di truyền, nghiên cứu đã sử dụng phương pháp hồi quy điểm mất cân bằng liên kết (LDSC) và phân tích cục bộ bằng phương pháp liên kết biến thể (LAVA) ở cả cấp độ Đa hình Nucleotide đơn (SNP) và gen. Ngoài ra, nghiên cứu đã tiến hành phân tích liên kết dựa trên gen để xác định các gen chung giữa Alzheimer, các đặc điểm lipid và bệnh động mạch vành, sử dụng phương pháp phân tích đa điểm về chú thích gen (MAGMA) trong nền tảng Bản đồ và chú thích chức năng (FUMA).

Kết quả đã chỉ ra mối tương quan di truyền đáng kể giữa bệnh Alzheimer và các đặc điểm lipid như LDL, triglyceride và cholesterol toàn phần, cũng như mối tương quan tích cực giữa Alzheimer và các đặc điểm CAD khác nhau. Tuy nhiên, phân tích Mendel ngẫu nhiên không ủng hộ mối liên hệ nhân quả, cho thấy rằng tính nhạy cảm di truyền chung có thể là một lời giải thích hợp lý hơn. Các phân tích tương quan di truyền cục bộ cũng đã xác định các locus gen cụ thể đóng vai trò trong các mối liên hệ này, mang lại cái nhìn sâu sắc hơn về sự phức tạp trong mối liên hệ di truyền giữa Alzheimer và sức khỏe tim mạch.

Đánh giá kết quả nghiên cứu

Ban đầu, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp LDSC để đánh giá và định lượng mối tương quan di truyền toàn cầu ở cấp độ SNP trên 13 đặc điểm chuyển hóa lipid, 7 đặc điểm bệnh mạch vành (CAD) và bệnh Alzheimer (AD). Kết quả cho thấy mối tương quan di truyền đáng kể giữa AD và các đặc điểm lipid cụ thể như chất béo trung tính, LDL và cholesterol toàn phần. Tương tự, một mối liên kết chặt chẽ giữa AD và các đặc điểm của CAD như đau thắt ngực, rối loạn nhịp tim và xơ cứng động mạch vành cũng được phát hiện. Những kết quả này cho thấy rằng các yếu tố di truyền chung có thể là nguyên nhân khiến một người dễ mắc cả AD và một số đặc điểm lipid và CAD.

Nghiên cứu cũng áp dụng phương pháp phân tích ngẫu nhiên Mendelian hai mẫu hai chiều (2SMR) để kiểm tra mối liên hệ nhân quả giữa các đặc điểm này. Tuy nhiên, không có bằng chứng nào cho thấy mối quan hệ nhân quả giữa chuyển hóa lipid, AD và CAD, cho rằng các mối tương quan quan sát được có thể xuất phát từ tính nhạy cảm di truyền chung hơn là do sự liên kết nhân quả trực tiếp.

Để nghiên cứu sâu hơn về sự chồng chéo di truyền, các nhà nghiên cứu đã tiến hành phân tích dựa trên gen và xác định được một số gen có ý nghĩa toàn bộ bộ gen (GWS) chia sẻ giữa chuyển hóa lipid, AD và CAD. Đáng chú ý, các gen như Apolipoprotein E (APOE), APOC1 và TOMM40 có liên quan đến cả AD và một số đặc điểm của CAD, củng cố mối liên hệ di truyền giữa các bệnh này.

Ngoài ra, phương pháp giá trị kết hợp của Fisher (FCP) đã được sử dụng để xác định các gen chung đạt GWS trên các đặc điểm AD, lipid và CAD, làm nổi bật các gen có thể đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của những tình trạng này. Cuối cùng, phân tích tương quan di truyền cục bộ bằng phương pháp LAVA đã xác định các vùng gen cụ thể, đặc biệt là trên nhiễm sắc thể 6, 8, 17 và 19, có liên quan đáng kể đến AD và các đặc điểm lipid và CAD khác nhau. Trong đó, locus trên nhiễm sắc thể 19 liên quan đáng kể đến nhiều đặc điểm, cho thấy đây là điểm nóng về ảnh hưởng di truyền chung.

Cuối cùng, nghiên cứu đã so sánh kết quả thu được từ LDSC và LAVA để đánh giá tính nhất quán của các phát hiện. Mặc dù cả hai phương pháp đều xác định được mối tương quan di truyền đáng kể, nhưng vẫn có sự khác biệt về hướng tác động, nhấn mạnh sự cần thiết của việc sử dụng nhiều phương pháp phân tích để có cái nhìn toàn diện hơn về mối quan hệ di truyền.

Nghiên cứu này đã đánh giá một cách hệ thống mối tương quan di truyền giữa bệnh Alzheimer (AD), 13 đặc điểm rối loạn chuyển hóa lipid và 7 đặc điểm bệnh mạch vành (CAD) bằng cách sử dụng các công cụ thống kê tiên tiến. Kết quả cho thấy có mối tương quan đáng kể giữa AD và các đặc điểm lipid như LDL, chất béo trung tính và cholesterol toàn phần, cũng như với tất cả các đặc điểm của CAD, gợi ý rằng tính nhạy cảm di truyền chung là một yếu tố quan trọng.

Tuy nhiên, các phân tích ngẫu nhiên Mendelian không phát hiện ra mối liên hệ nhân quả nào giữa các đặc điểm này, cho thấy rằng những mối liên hệ này có thể xuất phát từ các yếu tố di truyền chung hơn là do tác động nhân quả trực tiếp. Phân tích di truyền cục bộ cũng đã xác định được một số locus chính trên nhiễm sắc thể 6, 8, 17 và 19 góp phần vào các mối liên hệ này.