Kaks uut potentsiaalset markerit kreatiniini taseme mõjutajana
Kaks uut potentsiaalset markerit kreatiniini taseme mõjutajana
Kaks uut potentsiaalset markerit kreatiniini taseme mõjutajana
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
TARTU ÜLIKOOL<br />
LOODUS- JA TEHNOLOOGIATEADUSKOND<br />
MOLEKULAAR- JA RAKUBIOLOOGIA INSTITUUT<br />
BIOTEHNOLOOGIA ÕPPETOOL<br />
Kadi Rosenthal<br />
<strong>Kaks</strong> <strong>uut</strong> <strong>potentsiaalset</strong> <strong>markerit</strong> <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong><br />
mõjutajana<br />
Bakalaureusetöö<br />
Juhendajad: Riin Tamm, M.Sc.<br />
Egon Urgard, B.Sc.<br />
Tartu 2012
SISUKORD<br />
LÜHENDID ............................................................................................................................... 4<br />
SISSEJUHATUS ........................................................................................................................ 5<br />
1. KIRJANDUSE ÜLEVAADE ............................................................................................. 6<br />
1.1. Neeru ehitus ja funktsioon ........................................................................................... 6<br />
1.1.1. Neeru ehitus .......................................................................................................... 6<br />
1.1.2. Neerude funktsioon .............................................................................................. 7<br />
1.2. Kreatiniin ..................................................................................................................... 7<br />
1.2.1. Kreatiniini moodustumine inimese organismis .................................................... 9<br />
1.2.2. Uriini kreatiniin .................................................................................................... 9<br />
1.2.3. Seerumi/plasma kreatiniin .................................................................................. 10<br />
1.3. Meetodid <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> mõõtmiseks .................................................................. 10<br />
1.4. Kreatiniin kui diagnostiline marker neerude töö hindamiseks .................................. 11<br />
1.4.1. Kreatiniini <strong>taseme</strong> kasutamine markerina .......................................................... 11<br />
1.4.2. GFR-i mõõtmise meetodid ................................................................................. 12<br />
1.4.3. Valemid neerude töö hindamiseks ...................................................................... 12<br />
1.5. Kreatiniini toksilisus .................................................................................................. 14<br />
1.6. Haigused .................................................................................................................... 14<br />
1.6.1. Kreatiniini <strong>taseme</strong> m<strong>uut</strong>ustega seotud haigused ................................................. 14<br />
1.6.2. Kreatiniini <strong>taseme</strong> m<strong>uut</strong>usega seotud geneetilised faktorid ............................... 15<br />
2. EKSPERIMENTAALOSA .............................................................................................. 18<br />
2.1. Töö eesmärk ............................................................................................................... 18<br />
2.2. Materjal ja metoodika ................................................................................................ 18<br />
2.2.1. Eesti Geenivaramu valim.................................................................................... 18<br />
2.2.2. Fenotüüp ............................................................................................................. 18<br />
2.2.3. SNP-de tuvastamine ülegenoomse genotüpiseerimise meetodil ........................ 18<br />
2.2.4. Andmete puhastamine ........................................................................................ 18<br />
2.2.5. Imputeerimine ..................................................................................................... 19<br />
2
2.2.6. Statistiline analüüs .............................................................................................. 19<br />
2.2.7. Tulemuste analüüsijärgne kvaliteedikontroll...................................................... 20<br />
2.3. Tulemused .................................................................................................................. 20<br />
2.4. Arutelu ....................................................................................................................... 22<br />
KOKKUVÕTE ......................................................................................................................... 26<br />
Summary ................................................................................................................................... 27<br />
TÄNUAVALDUSED ............................................................................................................... 28<br />
KASUTATUD KIRJANDUS .................................................................................................. 29<br />
3
LÜHENDID<br />
AIA<br />
Amino-imidazo-azaren, amino-imidaso-azareen<br />
APOL<br />
Apolipoprotein L, apolipoproteiin L<br />
CR<br />
Call Rate, edukalt genotüpiseeritud <strong>markerit</strong>e protsentuaalne osakaal<br />
CKD<br />
Chronic kidney disease, krooniline neeruhaigus<br />
CKD-EPI Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration<br />
COL22A1 Collagen type XXII alpha 1, kollageen tüüp XXII alfa 1 ahel<br />
eGFR Estimated Glomerular Filtration Rate, hinnanguline<br />
glomerulaarfiltratsiooni kiirus<br />
GABA A<br />
Gamma-aminobutyric acid, gamma-aminobutüürhape<br />
GABRR2 Gamma-aminobutyric acid A receptor rho2, gamma-aminobutüürhappe<br />
retseptor rho2<br />
GFR<br />
Glomerular Filtration Rate, glomerulaarfiltratsiooni kiirus<br />
GWAS<br />
Genome wide association study, ülegenoomne assotsiatsiooniuuring<br />
HCA<br />
Heterocyclic amines, heterotsüklilised amiinid<br />
HWE<br />
Hardy-Weinberg equilibrium, Hardy-Weinbergi tasakaalustatus<br />
IDMS Isotope dilution mass spectrometry, isotooplahjenduse<br />
massispektromeetria<br />
MAF<br />
Minor Allele Frequency, minoorse alleeli sagedus<br />
MYH9<br />
Myosin heavy chain 9 non-muscle, mitte lihase spetsiifiline müosiini<br />
raske ahel 9<br />
MDRD<br />
Modification of Diet in Renal Disease<br />
NAT8 N-acetyltransferase 8, N-atsetüültransferaas 8<br />
KDOQI<br />
Kidney Disease Outcomes Quality Initiative, neeruhaiguste tulemuste<br />
initsiatiiv<br />
PhIP<br />
2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine, 2-amino-1-metüül-<br />
6-fenüülimidaso[4,5-b]püridiin<br />
SAH<br />
S-adenosylhomocysteine, S-adenosüülhomotsüsteiin<br />
SAM<br />
S-adenosylmethionine, S-adenosüülmetioniin<br />
SYT1<br />
Synaptotagmin 1, sünaptotagmin-1<br />
UBE2J1<br />
Ubiquitin-conjugating enzyme E2-J1, ubikvitiini konjugeeriv ensüüm<br />
E2-J1<br />
4
SISSEJUHATUS<br />
Kreatiniin on kreatiini tsükliline anhüdriid, mida toodetakse lihastes pidevalt kreatiini<br />
või fosfokreatiini spontaansel ühesuunalisel lagundamisel (Edmund ja David, 2006).<br />
Kreatiniini leidub erinevates kehavedelikes ja reeglina organismis ei lagundata. Seda<br />
toodetakse kehas püsival kiirusel ning väljutatakse m<strong>uut</strong>umatul kujul uriiniga. Kreatiniin<br />
täidab enamiku tingimustest, et seda saaks kasutada täiusliku neerufunktsiooni markerina<br />
(Tanagho ja McAninch, 2007). Juba seerumi <strong>kreatiniini</strong> 15%-line tõus viitab olulistele<br />
m<strong>uut</strong>ustele neerude töös (Cohen, 2008). Neerude funktsiooni saab määrata reeglina<br />
glomerulaarfiltratsiooni kiirusega. Kliiniliselt kasutatakse selle mõõtmiseks enamasti<br />
<strong>kreatiniini</strong> kliirensit, mis arvutatakse plasma või seerumi <strong>kreatiniini</strong>st ja 24 tunni jooksul<br />
kogutud uriinist (Stevens ja Levey, 2009). Hinnangulise glomerulaarfiltratsiooni arvutamiseks<br />
kasutatakse erinevaid valemeid, millest levinuim ja soovitatuim on MDRD uuringu põhjal<br />
leitud valem (Perrone jt., 1992; Levey jt., 1999).<br />
Erinevate <strong>kreatiniini</strong>ga seotud haiguste, näiteks kroonilise neeruhaiguse, diagnoosimiseks on<br />
vajalikud usaldusväärsed <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> mõõdud (Pattaro jt., 2009). Geneetilised faktorid<br />
määravad olulise osa indiviididevahelistest <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> erinevustest seerumis<br />
(Pattaro jt., 2010). Assotsiatsiooniuuringutest lisandub pidevalt <strong>uut</strong> informatsiooni geneetiliste<br />
<strong>markerit</strong>e kohta, mis täiustavad teadmisi haiguste tekkepõhjustest.<br />
Käesolev töö on osa suurest rahvusvahelisest projektist, mille eesmärgiks on identifitseerida<br />
erinevate vereseerumi näitajate seoseid geneetiliste variatsioonidega. Antud töö eesmärk on<br />
tuvastada uusi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> m<strong>uut</strong>usega seotud geneetilisi markereid.<br />
5
1. KIRJANDUSE ÜLEVAADE<br />
1.1. Neeru ehitus ja funktsioon<br />
1.1.1. Neeru ehitus<br />
Inimesel on reeglina kaks neeru, mis asetsevad kõhuõõnes kahel pool lülisambakanalit<br />
soolestiku taga (Rosdahl jt., 2008). Neerud koosnevad kolmest osast – koorest ehk välimisest<br />
kihist (korteks), medullast ehk keskmisest osast (püramiid) ja neeruvaagnast, õõnes sisemisest<br />
osast, kust saavad alguse kusejuhad (joonis 1A). Kusejuhad on umbes 26-30 cm pikad<br />
lihaselised torukesed, mille kaudu liigub uriin põide (Arnould-Taylor, 1998). Igal neerul on<br />
umbes miljon funktsionaalset ühikut ehk nefronit.<br />
Joonis 1A<br />
Joonis 1B<br />
Joonis 1. (A) Neeru ja (B) nefroni ehitus. Mõlemad neerud koosnevad umbes ühest miljonist nefronist. Nefron<br />
on neerutorukeste ja päsmakeste ehk glomeerulite süsteem. Glomeerulitesse koguneb ultrafiltraat, proksimaalses<br />
torukeses toimub reabsorbtsioon, distaalses torukeses tubulaarne sekretsioon ning Henle lingu alanevas sääres<br />
toimub vee tagasiimendumine (aluseks Price, 2006).<br />
6
Nefroni ühes otsas on karikakujuline neerukehake, mis koosneb veresoonte päsmakesest ehk<br />
glomeerulist ja seda ümbritsevast päsmakese kihnust ehk Bowmani kihnust. Glomeerulid on<br />
vajalikud üleliigse vee ja ainevahetuse jääkainete filtratsiooniks ning uriini tekkeks.<br />
Glomeeruleid on ühes neerus umbes miljon. Neerukehakesest algab neerutoruke ehk tuubul,<br />
mis on õhukeste seintega toruke koore ja medulla piiril ning koosneb proksimaalsest<br />
torukesest, Henle lingust ja distaalsest torukesest. Neerutoruke suubub koos teiste tuubulitega<br />
kogumistorusse (joonis 1B) (Rosdahl jt., 2008).<br />
1.1.2. Neerude funktsioon<br />
Neerude peamiseks ülesandeks on ekskretsioon ehk ainevahetusjääkide ja teiste ainete<br />
eemaldamine organismist ning kehavedelike mahu reguleerimine. Veri liigub neerudesse läbi<br />
renaalse arteri, mis ulatub neerukooreni ning efektiivseks neerude tööks on vajalik, et veri<br />
oleks surve all. Uriin moodustumisel neerudes on kolm faasi: ultrafiltratsioon, reabsorbtsioon<br />
ja tubulaarne sekretsioon. Ultrafiltratsioonil surutakse neeru arteri harus oleva verega rõhu<br />
toimel plasma kapillaaridest välja glomeerulitesse. Protsessi käigus lähevad neerukehakestes<br />
oleva päsmakeste kapillaaride seinast ja Bowmani kihnu sisemisest lestmest moodustatud<br />
filtrist läbi kõik vereplasma koostisosad (v.a. valgud). Tekkinud ultrafiltraat ehk esmauriin<br />
satub neerukehakese valendikku. Ultrafiltraat koosneb erinevatest ainetest nagu soolad ja<br />
suhkrud ning organismi jääkainetest nagu uurea ja kreatiniin. Mõlema neeru glomeerulites<br />
ühes minutis moodustunud ultrafiltraadi hulka nimetatakse glomerulaarfiltratsiooni kiiruseks<br />
(Glomerular Filtraton Rate, GFR). Normaalne GFR on täiskasvanutel keskmiselt<br />
125 ml/min/1,73 m 2 (Bishop jt., 2010).<br />
Proksimaalses tuubulis imendub tagasi (reabsorbtsioon) 99% esmauriinis olevatest<br />
organismile vajalikest ainetest nagu glükoos ja sool ning Henle lingus reabsorbeerub vesi.<br />
Henle lingu alanev säär suunab uriini neerukoore alasse, kus see siseneb distaalsesse<br />
tuubulisse. Osa aineid lisandub esmauriinile distaalses tuubulis toimuva tubulaarse<br />
sekretsiooni teel. Sealt edasi liigub uriin kogumistorru ja lõpuks jõuab kusejuhade kaudu<br />
põide (Rosdahl jt., 2008).<br />
1.2. Kreatiniin<br />
Kreatiniin avastati 1847. aastal kreatiini kuumutamisel mineraalhapetega ja sünteesiti<br />
esmakordselt 1885. aastal (Perrone jt., 1992). Kreatiniin on kreatiini tsükliline anhüdriid,<br />
mida toodetakse pidevalt lihastes kreatiini või fosfokreatiini spontaansel ühesuunalisel<br />
lagundamisel (Edmund ja David, 2006). Kreatiniini molekulmass on 113 Da ning<br />
molekulaarne raadius 30 nm (Perrone jt., 1992). Kreatiniin on veeslahustuv, seda leidub nii<br />
7
seerumis, erütrotsüütides kui ka kõikides kehavedelikes nagu näiteks higi, seedevedelik ning<br />
pea- ja seljaaju vedelik (Myers ja Fine, 1919). Reeglina <strong>kreatiniini</strong> organismis ei lagundata<br />
ning see väljutatakse m<strong>uut</strong>umatul kujul uriiniga (Tanagho ja McAninch, 2007). Kreatiniin<br />
filtreeritakse täielikult läbi neeru glomeerulite ja märkimisväärset tubulaarset reabsorbtsiooni<br />
organismi normaalsetes tingimustes ei toimu. Tagasiimendumine võib toimuda<br />
neerukahjustuste korral, mis tõstab <strong>kreatiniini</strong> taset seerumis (Steffl jt., 2012). Erinevad<br />
terviseseisundid nagu sepsis, trauma ja dehüdratsioon ei mõjuta <strong>kreatiniini</strong> tootmist<br />
organismis, kuid selle tase võib tõusta toiduga saadava valgu koguse suurenedes (Jacobsen jt.,<br />
1980). Kõige enam leidub <strong>kreatiniini</strong> küpsetatud lihas, kuna toidu valmimise käigus selles<br />
olev kreatiin lagundatakse (Macy jt., 1970). Taimetoitlastel on madalam <strong>kreatiniini</strong> tase, sest<br />
juurviljades kreatiini ei leidu (Steffl jt., 2012). Lihasmass on <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> määramisel<br />
väga tähtis: lihaskude mõjutab kreatiini taset veres ja seega ka <strong>kreatiniini</strong> produktsiooni<br />
(Heymsfield jt., 1982). Seetõttu on meestel üldiselt kõrgem <strong>kreatiniini</strong> tase kui naistel ning<br />
vanuse suurenedes ja lihasmassi vähenedes selle tase veres langeb (Driver ja McAlevy, 1980;<br />
Jones jt., 1998).<br />
Lisaks <strong>kreatiniini</strong> kehast väljutamisele erituselunditega toimub tõonäoliselt lagundamine ka<br />
seedetraktis olevate mikroorganismide poolt: bakterid ja seened lagundavad kreatiini ja<br />
<strong>kreatiniini</strong> ensümaatiliselt. Loom-mudelitega tehtud katsed tõestavad, et spetsiifilise ensüümi<br />
kreatininaasi, mis hüdrolüüsib <strong>kreatiniini</strong> kreatiiniks, puudumisel on <strong>kreatiniini</strong> tase veres<br />
kõrge (Jones ja Burnett, 1974). Arvatakse, et ureemia ehk kusiveresusega inimestel koguneb<br />
kreatiniin seedetrakti ning indutseerib bakteriaalse kreatininaasi, kreatinaasi ja <strong>kreatiniini</strong><br />
deaminaasi aktiivsust. Eelnimetatud ensüümid lagundavad liigse <strong>kreatiniini</strong> ning osalevad<br />
kreatiini osalisel taaskasutamisel (Jones ja Brunett, 1975).<br />
8
1.2.1. Kreatiniini moodustumine inimese organismis<br />
Inimese organismis toodetakse <strong>kreatiniini</strong> kreatiini lagundamise kaudu (joonis 2).<br />
Joonis 2. Kreatiniini moodustumise rada. Arg-arginiin, Orn-ornitiin, SAM - S-adenosüülmetioniin, SAH - S-<br />
adenosüülhomotsüsteiin. Ensüümid: 1-arginiin-glütsiin amidiinotransferaas, 2-guanidiinoatsetaadi<br />
metüültransferaas, 3-kreatiini kinaas, 4-ühesuunaline mitteensümaatiline dehüdratsioon. Amidiinogrupi<br />
ülekandumisel glütsiinile moodustub neerudes guanidiinoatsetaat. Guanidiinoatsetaadi amidiinorühma<br />
metüülimise tulemusena SAM-i poolt tekivad kreatiin ning SAH. Kreatiini kinaasi abil tekib ATP osalusel<br />
kreatiinist fosfokreatiin ning fosfaatrühma loovutamisel võib toimuda ka vastassuunaline reaktsioon. Kreatiinist<br />
ja fosfokreatiinist on võimalik ühesuunalise mitteensümaatilise dehüdratsiooni teel saada kreatiniin (aluseks<br />
Murray jt., 2009)<br />
Amidiinorühma ülekandumisel arginiinilt glütsiinile moodustuvad neerudes<br />
guanidiinoatsetaat ning ornitiin (Murray jt., 2009). Maksas tekib pidevalt läbi metioniini<br />
tsükli ATP osalusel S-adenosüülmetioniin (S-adenosylmethionine, SAM). Seejärel<br />
guanidiinoatsetaadi amidiinorühma metüülimise tulemusena SAM-i poolt tekivad kreatiin<br />
ning S-adenosüülhomotsüsteiin (S-adenosylhomocysteine, SAH). Järgnevalt kreatiin<br />
fosforüülitakse kreatiini kinaasi abil ATP-lt saadud fosfaatgrupiga ja moodustub fosfokreatiin.<br />
Fosfokreatiini omastatakse lihaste ja teiste kudede poolt, kus see konverteeritakse taas<br />
kreatiini kinaasi abil kreatiiniks. See omakorda laguneb kiiresti läbi ühesuunalise<br />
mitteensümaatilise dehüdratsiooni <strong>kreatiniini</strong>ks. Fosfokreatiin võib samuti sama reaktsiooni<br />
tulemusena <strong>kreatiniini</strong>ks laguneda (Helms, 2006). Nii kreatiini kui ka <strong>kreatiniini</strong><br />
moodustumisel fosfokreatiinist vabaneb fosfaatgrupp, mis annab energiat lihaste tööks<br />
(Narayanan ja Appleton, 1980).<br />
Kogu kreatiinist on 94-98% lihastes, millest 60-70% moodustab fosfokreatiin ning 30-40%<br />
leidub vaba kreatiinina vereplasmas (tavaliselt
ja väljutatakse uriiniga. Umbes 15-20% <strong>kreatiniini</strong>st satub uriini läbi neerutuubulites toimuva<br />
vere aktiivse tubulaarse sekretsiooni (Perrone jt., 1992). Protsessi kiirus varieerub, kuna<br />
indiviide mõjutavad erinevad geneetilised ja bioloogilised tegurid. Kuna uriini <strong>kreatiniini</strong><br />
kontsentratsiooni mõjutab vedeliku tase organismis, siis see on väga m<strong>uut</strong>lik,<br />
jäädes 90-300 mg/dL vahele. Ööpäevane <strong>kreatiniini</strong> väljutamine on samas suhteliselt püsiv,<br />
ekskretsiooni kiirus on meestel 1-2 g/24h ja naistel 0,6-1,5 g/24h (Forbes ja Bruining, 1976).<br />
1.2.3. Seerumi/plasma kreatiniin<br />
Plasma <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsioon sõltub <strong>kreatiniini</strong> moodustumise ja eemaldamise<br />
kiirusest, mis on organismi stabiilses olukorras võrdsed. Neid kiirusi on võimalik hinnata<br />
uriinis oleva <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsiooni ja uriininivoo järgi. Kreatiniini püsiva produktsiooni<br />
korral tõuseb seerumi <strong>kreatiniini</strong> tase ainult juhul kui ühendi eemaldamine neerude kaudu<br />
aeglustub. Üldiselt osutab juba seerumi <strong>kreatiniini</strong> 15%-line tõus olulistele m<strong>uut</strong>ustele<br />
neerude töös. Seerumi/plasma <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> referentsväärtus jääb vahemikku<br />
0,5-1,7 mg/dL. See sõltub suurel määral inimese vanusest, erinevatest maksahaiguste<br />
esinemisest või lihasmassi vähenemisest, mille korral <strong>kreatiniini</strong> tase varieerub madalamatel<br />
kontsentratsioonidel (0,3-0,5 mg/dL) (Cohen, 2008). Tervete inimeste normaalsed seerumi<br />
<strong>kreatiniini</strong> väärtused erinevates vanusegruppides on toodud tabelis 1.<br />
Tabel 1. Tervete inimeste normaalsed seerumi <strong>kreatiniini</strong> väärtused (aluseks Cohen, 2008).<br />
Vanus (aastad)<br />
Seerumi kreatiniin (mg/dL)<br />
18 1,4<br />
1.3. Meetodid <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> mõõtmiseks<br />
Kreatiniini taset on võimalik mõõta vereplasmast, -seerumist ja uriinist (Kubasik jt., 1984).<br />
Enimkasutatav ja vanim meetod <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> mõõtmiseks põhineb Jaffe reaktsioonil,<br />
mille kohandas <strong>kreatiniini</strong> jaoks Folin 1919. aastal (Peake ja Whiting, 2006). Selle käigus<br />
reageerib kreatiniin aluselises keskkonnas pikraadi iooniga (Jaffe, 1886; M d ras ja<br />
Buck, 1996) ning moodustub ekvimolaarne kompleks, mille punakas-oranžikat värvi on<br />
spektrofotomeetriga lihtne mõõta (Weber ja Van Zanten, 1991). Folini-Jaffe reaktsiooni<br />
probleem seisneb selles, et kuni 20% värvist võib emiteeruda ka mõõdetavates vedelikes<br />
10
olevatest metaboliitidest ja ravimitest, mis ei ole kreatiniin. Nendeks on ained nagu<br />
atseetoatsetaat, bilirubiin, glükoos, askorbiinhape ja IgG paraproteiinid (Jacobs jt., 1991).<br />
Reaktsiooni spetsiifilisemaks m<strong>uut</strong>miseks kasutatakse näiteks ensümaatilist meetodit, kus<br />
lahuses olev kreatiniin mõõdetakse enne ja pärast ensümaatilist lagundamist (Junge jt., 2004).<br />
Tänaseks on välja arendatud uued meetodid <strong>kreatiniini</strong> mõõtmiseks, näiteks kõrgsurvevedelikkromatograafia,<br />
isotooplahjenduse massispektromeetria (isotope dilution mass<br />
spectrometry, IDMS) ja elektrokeemiline transduktsioonimeetod (Chang jt., 2009). Täpsemad<br />
meetodid on elektrokeemiline/footoniline mõõtmine ja kromatograafiline eraldamine, mis<br />
seisnevad ensüümikaskaadide kombinatsioonidel (Smith-Palmer, 2002; Sharma jt., 2004).<br />
Kõik eelnimetatud mõõtmisviisid on <strong>kreatiniini</strong> suhtes kõrge spetsiifilisusega ja tundlikumad<br />
kui Folini-Jaffe reaktsioon, aga vajavad pikka ettevalmistust, kalleid lisaseadmeid ja<br />
koolitatud personali. Eksperdid soovitavad, et kõik <strong>kreatiniini</strong> tuvastamise meetodid peaksid<br />
baseeruma IDMS-i põhisel referentsmõõtmisel (Peake ja Whiting, 2006). Viimastel aastatel<br />
on proovitud <strong>kreatiniini</strong> taset mõõta kasutades biosensoreid. See vähendab laborikulusid, aega<br />
ja rutiinse analüüsi tegemise keerukust bioloogilistest vedelikest. Tulevikus on plaanis<br />
arendada meetod kodustes tingimustes kasutamiseks, mille korral saab <strong>kreatiniini</strong> taset mõõta<br />
verest, uriinist ja süljest (Schenk jt., 2007).<br />
1.4. Kreatiniin kui diagnostiline marker neerude töö hindamiseks<br />
1.4.1. Kreatiniini <strong>taseme</strong> kasutamine markerina<br />
Meditsiinis on <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsioon seerumis kõige laialdasemalt kasutatav ja<br />
üldtunnustatud mõõt neerude töö hindamiseks ning seega oluline diagnostiline marker<br />
(Steffl jt., 2012). Kreatiniini tuvastamine bioloogilistest vedelikest on levinud kliiniline test<br />
neerude, kilpnäärme ja lihaste funktsiooni määramiseks (Yamato jt., 1995). Haiglaravis<br />
kasutatakse neerude funktsiooni hindamiseks seerumi <strong>kreatiniini</strong> seost GFR-ga<br />
(Ciarimboli jt., 2012). Alla 30 aastastel meestel on normaalne GFR 130 mL/min/1,73 m 2 ja<br />
naistel 120 mL/min/1,73 m 2 ning see langeb vanusega (Levey jt., 1999). Sellise<br />
mõõtmismeetodi võttis kasutusele Rehberg, kes uuris 1926. aastal suu või veeni kaudu<br />
manustatud <strong>kreatiniini</strong> neerukliirensit (Rehberg, 1926). Neerukliirens on teoreetiline plasma<br />
hulk, millest on kindla aja jooksul meid huvitav ühend (näiteks kreatiniin) täielikult<br />
filtratsiooni teel eemaldatud. Neerukliirens on invasiivne meetod, kuna vajab 24 tunnist uriini<br />
kogumist ning samuti võib selle määramisel esineda palju mõõtmisvigu. Tänapäeval<br />
kasutatakse laborites neerufunktsiooni hindamiseks enamasti MDRD (Modification of Diet in<br />
Renal Disease) valemil põhinevat hinnangulist glomerulaarfiltratsiooni kiirust (estimated<br />
Glomerular Filtration Rate, eGFR) ja <strong>kreatiniini</strong> kliirensit (Stevens ja Levey, 2009).<br />
11
1.4.2. GFR-i mõõtmise meetodid<br />
GFR-i saab arvutada erinevate veres olevate stabiilse <strong>taseme</strong>ga keemiliste ühendite<br />
järgi. Ühend peab olema püsival kiirusel kehast vabalt filtreeritav ainult glomerulaarfiltratsiooni<br />
teel ning reabsorbeerimist ja sekreteerimist ei tohi toimuda. Sellisel juhul on<br />
glomeerulites filtreeritava aine hulk sama, mis väljub uriiniga (Price ja Finney, 2000).<br />
Kreatiniin täidab enamiku tingimustest: ei ole seotud valkudega, filtreeritakse neerudes<br />
vabalt, ei lagundata neerudes ja on füsioloogiliselt inertne ühend, et seda saaks kasutada<br />
täiusliku markerina (Perrone jt., 1992). Samas on <strong>kreatiniini</strong> tase seerumis seotud vanuse, soo,<br />
lihasmassi, toitumise, füüsilise aktiivsuse ja mõningate ravimitega. Seega ei ole kreatiniin<br />
ideaalne GFR-i marker (Vikse jt., 2004). Seerumi kreatiniin on pöördvõrdeliselt<br />
proportsionaalne GFR-ga: kui see langeb poole võrra, siis <strong>kreatiniini</strong> tase seerumis tõuseb<br />
kahekordseks (Stevens ja Levey, 2009). Kui seerumi <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsioon on<br />
referentsväärtuse ülemisel piiril, siis võib patsiendil esineda neerupuudulikkus. Üks uurimus,<br />
mis põhines erinevatel seerumi <strong>kreatiniini</strong> mõõtmistel, määras meeste normaalseks seerumi<br />
<strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>ks 0,7-1,2 mg/dL ja naistel 0,6-1,2 mg/dL (Ceriotti jt., 2008). Siiski ei ole<br />
seerumi <strong>kreatiniini</strong> tase piisavalt tundlik neeruhaiguste diagnoosimisel, sest oluliseks<br />
neeruhaiguse markeriks m<strong>uut</strong>ub see alles GFR-i langemisel 50% võrra (Spanaus jt., 2010).<br />
Kliinilistes uuringutes kasutatakse GFR-i endogeenset määramist seerumi <strong>kreatiniini</strong>l<br />
põhinevast kliirensist (Stevens ja Levey, 2009).<br />
Kreatiniini kliirensit on täiskasvanutel võimalik arvutada valemiga:<br />
Kreatiniinikliirens (mL/min) = [Uriini kreatiniin (µmol/L) x uriini hulk<br />
(mL/min)]/seerumi/plasma kreatiniin (µmol/L) (aluseks Leino jt., 2011) 1 .<br />
Kreatiniini kliirensi referentsvahemik on meestel 97 mL/min/1,73 m 2 - 137 mL/min/1,73 m 2<br />
ja naistel 88 mL/min/1,73 m 2 - 128 mL/min/1,73 m 2 . Vanusega <strong>kreatiniini</strong> kliirens väheneb<br />
iga 10 aasta kohta 6,5 mL/min/1,73 m 2 (Bishop jt., 2010).<br />
Kuna <strong>kreatiniini</strong> väljutamine kehast toimub ka tubulaarse sekretsiooni teel ja väike osa<br />
<strong>kreatiniini</strong> võidakse reabsorbeerida, siis ülehindab <strong>kreatiniini</strong> kliirens GFR-i 10 kuni 20%<br />
ulatuses, neeruhaiguse korral kuni 40% 2 .<br />
1.4.3. Valemid neerude töö hindamiseks<br />
GFR-i arvutamisel seerumi <strong>kreatiniini</strong> abil tuleb arvestada ka antropomeetriliste<br />
faktoritega nagu sugu, vanus, rass ja kehakaal. Selleks töötati välja erinevad valemid<br />
(Perrone jt., 1992). Need lihtsustavad neerufunktsiooni mõõtmist andes GFR-ile hinnangulise<br />
1 Teisendus: 1 mg/dL= 88,4 µmol/L http://www.unc.edu/~rowlett/units/scales/clinical_data.html<br />
2 www.uptodate.com<br />
12
väärtuse ning võtavad arvesse indiviidide erinevused <strong>kreatiniini</strong> tootmisel. Vanemad valemid<br />
eGFR-i arvutamiseks on Schwartzi valem lastele ja täiskasvanutele (Schwartz ja Haycock,<br />
1976) ja hinnangulisel neerukliirensil põhinev Cockcroft-Gault`i valem (Cockcroft ja Gault,<br />
1976). eGFR-i tuvastamiseks kasutatakse enim MDRD (Modification of Diet in Renal<br />
Disease) uuringu põhjal saadud valemit.<br />
MDRD valem:<br />
eGFR (mL/min/1,73 m 2 ) = 175 x [seerumi/plasma kreatiniin (μmol/L) x 0,011312] -1,154 x<br />
[vanus] -0,203 x [0,742 kui patsient on naine] x [1,210 kui patsient kuulub musta rassi]<br />
(aluseks Levey jt., 2006) 1 .<br />
Cockcroft-Gault ja MDRD valemeid soovitatakse neerude funktsiooni mõõtmiseks kasutada<br />
ka neeruhaiguste tulemuste initsiatiivi (Kidney Disease Outcomes Quality Initiative, KDOQI)<br />
poolt (Levey jt., 1999). MDRD valem on levinud neerude väärtalitluse, näiteks kroonilise<br />
neeruhaiguse, tuvastamiseks. Normaalne eGFR-i tase on kõrgem kui 90 mL/min/1,73 m 2 .<br />
Sellest madalam tase näitab, et indiviidi neerude funktsiooni määramiseks on vaja läbi viia<br />
täpsemaid uuringuid (Kallner jt., 2008). Valemeid kasutatakse selleks, et määrata kiiresti<br />
ligikaudset indiviidi neerude töö efektiivsust ja näiteks ravimite doosi. Kui indiviidil on vaja<br />
läbida keerulisem ravikuur, siis soovitatakse määrata täpsemat GFR-i <strong>kreatiniini</strong> kliirensi<br />
meetodil (Stevens ja Levey, 2009).<br />
Praegu kasutusel olevad valemid on limiteeritud täpsusega. Näiteks alahindab MDRD valem<br />
mõõdetud eGFR-i kõrgetel väärtustel, kuna see määrati kasutades katses ainult kroonilise<br />
neeruhaigusega indiviide (Stevens jt., 2007). 2009. aastal arendati CKD-EPI (Chronic Kidney<br />
Disease Epidemiology Collaboration) töögrupi poolt välja uus valem, mis arvestab ka<br />
normaalse neerufunktsiooniga indiviide.<br />
CKD-EPI valem:<br />
eGFR = 141 x min(Scr/κ,1) ɑ x max(Scr/κ) -1,209 x 1,018[kui naine] x 1,159[kui<br />
mustanahaline]<br />
κ= 0,7 kui naine; κ= 0,9 kui mees; ɑ= -0,329 kui naine; ɑ= -0,411 kui mees<br />
Min= Scr/κ miinimum või 1; Max= Scr/κ maksimum või 1<br />
Scr – seerumi kreatiniin (aluseks Steffl jt., 2012).<br />
Kõiki eGFR-i <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> põhjal arvutamise valemeid peaks kasutama<br />
ettevaatlikkusega kui indiviidil on väike või suur lihasmass. Olemas on ka tsüstatiin C-l<br />
põhinevad eGFR-i arvutamise valemid, mis on veel täpsemad, kuid need vajavad veel<br />
põhjalikku edasiarendamist (Levey jt., 2009).<br />
13
1.5. Kreatiniini toksilisus<br />
Toitude kuumtöötlemist, nagu praadimine ja grillimine, on seostatud mutageensete ja<br />
vähkitekitavate osakeste moodustumisega (Goldman ja Shields, 2003). Uuringute tulemused<br />
on näidanud, et kreatiin ja kreatiniin võivad olla toidu mutageenide ja ureemiliste toksiinide<br />
prekursorid (Spingarn jt., 1980). Heterotsüklilised amiinid (heterocyclic amines, HCA) on<br />
mutageensed kemikaalid, mis moodustuvad lihas küpsemisel kõrgetel temperatuuridel<br />
aminohapete, valkude ja kreatiini pürolüüsil. HCA substraate ei leidu küpsetamata lihas. HCA<br />
kartsinogeenne mehhanism toimub N-hüdroksüülamiini bioaktiveerimisel tsütokroom P450<br />
poolt. Sellele järgneb esterifikatsioon ja tekivad nitreeniumi ioonid, mis on kõrgelt<br />
kartsinogeensed ühendid ja võimelised guaniini asendama, eemaldama või lisama m<strong>uut</strong>es<br />
seega DNA järjestust. HCA-sid on kokku umbes 17 ja neist kõige tuntum on 2-amino-1-<br />
metüül-6-fenüülimidaso[4,5-b]püridiin (2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine,<br />
PhIP), mis indutseerib rinna-, eesnäärme- ja jämesoolevähi teket (Goldman ja Shields, 2003).<br />
PhIP kuulub amino-imidaso-azareenide (AIA) gruppi, mis on levinud grillitud või praetud<br />
kalas, küpsetatud kanalihas, loomalihas, praetud munades ja ka toidu valmistamise aurudes.<br />
Kreatiin ja kreatiniin on AIA mutageenide prekursorid. Toitudes, välja arvatud taimetoitudes,<br />
kus leidub suurel hulgal <strong>kreatiniini</strong> ja kreatiini, tõuseb kuumutades mutageenide hulk<br />
(Spingarn jt., 1980). Kui liha töödelda enne küpsetamist kreatinaasiga, siis kreatiini ja<br />
mutageensete osakeste arv kahaneb vastavalt 65% ja 73% (Vikse ja Joner, 1993). Kuna<br />
kõrgetel temperatuuridel on soodustatud <strong>kreatiniini</strong> tekkimine kreatiinist, siis arvatakse, et<br />
pigem on tõeline AIA mutageenide prekursor kreatiniin (Knize ja Felton, 2005).<br />
1.6. Haigused<br />
1.6.1. Kreatiniini <strong>taseme</strong> m<strong>uut</strong>ustega seotud haigused<br />
Kreatiniini normaalne füsioloogiline kontsentratsioon inimese organismis on 0,5-1,4<br />
mg/dL, aga teatud patoloogilistes seisundites (krooniline nefriit ja neerude kahjustus) võib see<br />
ületada 11 mg/dL piiri. Kui tase on üle 1,7 mg/dL, tekib vajadus mõõta <strong>kreatiniini</strong> kliirensit ja<br />
kui üle 6 mg/dL, siis on tegu juba raske neerukahjustusega (Edmund ja David, 2006).<br />
Kontsentratsioon alla 0,5 mg/dL näitab vähenenud lihasmassi (Lad jt., 2008).<br />
Kõrge seerumi <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsioon on tugevalt seotud kõrgema diastoolse ja süstoolse<br />
vererõhuga, hüpertensiooni, valede vererõhurohtude kasutamise ja vananemisega. Kõige<br />
suurem seos <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> tõusul on esimese astme hüpertensiooniga (140-159 mmHg<br />
süstoolne või 90-99 mm Hg diastoolne) (Coresh jt., 2001). Seetõttu on kõrge vererõhk oluline<br />
sõltumatu marker kroonilise neeruhaiguse kujunemisel (Klag jt., 1996). Kroonilise neeruhaigusega<br />
patsientidel on suurem risk saada lõppstaadiumi neerukahjustus (Culleton jt., 1999).<br />
14
Kui suudetakse kõrge haigusriskiga indiviididel haigused varakult tuvastada kasutades selleks<br />
<strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> määramist seerumis, on võimalik vähendada neeruhaiguste juhtumeid,<br />
suremust veresoonkonna haigustesse ning vererõhk optimeerida (Coresh jt., 2001).<br />
Seerumi <strong>kreatiniini</strong> tase on väga stabiilne ja näitab otseselt skeletilihaste massi<br />
(Bishop jt., 2010). Skeletilihasrakud on üks insuliini sihtmärke. Skeletilihaste massi<br />
seostatakse diabeediga, kuna selle resistentsus insuliinile tekitab II tüüpi diabeeti<br />
(Zierath jt., 2000). Seega on madal seerumi <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsioon diabeedi markeriks,<br />
kuna näitab madalat skeletilihase massi, mille korral alaneb lihaste tundlikkus insuliinile<br />
(Harita jt., 2009).<br />
Praeguseks loetakse eesnäärmevähi riskifaktoriteks vanust, perekonna ajalugu, rassi ja<br />
mõningaid geneetilisi variatsioone. Üks uuring seostas <strong>kreatiniini</strong> kõrget taset veres ka<br />
kaugelearenenud eesnäärmevähi ja madala elulemusega (Weinstein jt., 2009). Seerumi<br />
kreatiniin võib olla marker homotsüsteiini staatusele ja ühe süsiniku metabolismile, kuna<br />
kreatiniin kasutab SAM-lt saadud metüülgrupi vähendades seega selle kättesaadavust DNA<br />
metüülimiseks, sünteesiks ja parandamiseks (Stead jt., 2006). On leitud, et <strong>kreatiniini</strong><br />
kõrgematel kontsentratsioonidel (>1,19 mg/dL) suureneb eesnäärmevähi risk kahekordselt<br />
võrreldes indiviididega, kelle <strong>kreatiniini</strong> tase veres oli ≤1,02 mg/dL (Weinstein jt., 2009).<br />
1.6.2. Kreatiniini <strong>taseme</strong> m<strong>uut</strong>usega seotud geneetilised faktorid<br />
Olulise osa seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> erinevustest indiviidide vahel määravad<br />
geneetilised faktorid (Pattaro jt., 2010). Ülegenoomsete assotsiatsiooniuuringute (Genome<br />
wide associacion study, GWAS) tulemusena on identifitseeritud mitmeid geneetilisi<br />
markereid, mis mõjutavad <strong>kreatiniini</strong> taset seerumis (tabel 2).<br />
<strong>Kaks</strong>ikuteuuringust on selgunud, et <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> päritavus on 37% (Hunter jt., 2002).<br />
Uuringud on tuvastanud ühenukleotiidseid polümorfisme (single nucleotide polymorphism,<br />
SNP) schroom-perekonna geenis SCHROOM 3 (the schroom family member 3), glütsiinamidiinotransferaasi<br />
geenis GATM (glycine amidinotransferase), JAG1 (jagged 1) geenis,<br />
milledel on arvatav seos eGFR-i m<strong>uut</strong>ustega, ning lookuses, mis hõlmas spermatogeneesiga<br />
seotud geeni SPATA5L1 (spermatogenesis-associated protein 5-like protein 1)<br />
(Köttgen jt., 2008 ja 2009).<br />
Samuti on leitud seoseid seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> ja 22q12.3 regiooni vahel, mis hõlmab<br />
mitte lihase spetsiifilist müosiini raske ahela geeni MYH9 (myosin heavy chain 9 non-muscle)<br />
(Pattaro jt., 2010). Seda lookust seostatakse mitte-diabeetilise lõppstaadiumi neeruhaigusega<br />
ja glomeruloskleroosiga (glomeerulit moodustavate veresoonte kahjustumine)<br />
(Freedman jt., 2009; Kopp jt., 2008).<br />
15
Tabel 2. Seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>ga seotud geneetilised markerid.<br />
Tunnus rs number Lookus Geen Riskialleel Viide<br />
rs12917707 16p12.3 UMOD T<br />
Kreatiniini rs17319721 4q21.1 SHROOM3 G Köttgen jt.,<br />
eGFR<br />
2009<br />
rs2467853 15q21.1 GATM/SPATA5L1 T<br />
Seerumi<br />
<strong>kreatiniini</strong> tase<br />
Kreatiniini<br />
tase, eGFR,<br />
seerumi<br />
<strong>kreatiniini</strong> tase<br />
rs11089788<br />
C<br />
22q12.3 MYH9<br />
rs5756168<br />
C<br />
rs4293393 16p12.3 UMOD T<br />
rs9310709 3p24.3 - C<br />
rs13070584 3q12.1 - T<br />
rs10941694 5p12 - A<br />
NAT8,<br />
rs10206899 2p13.1 NAT8B, ALMS1, G<br />
DUSP11, TPRKB<br />
rs4805834 19q13.11 SLC7A9 A<br />
rs8068318 17q23.2 TBX2 G<br />
rs3127573 6q25.3 SLC22A2 G<br />
rs9992101 4q21.1 SHROOM3 -<br />
rs4075073<br />
A<br />
rs9324496 8q24.3 COL22A1<br />
T<br />
rs2873682<br />
A<br />
rs11838060<br />
rs10506807<br />
rs12300068<br />
rs11112829<br />
rs3777514<br />
rs2064831<br />
rs1998576<br />
12q21<br />
6q15<br />
SYT1<br />
GABRR2<br />
UBE2J1<br />
T<br />
C<br />
A<br />
C<br />
A<br />
C<br />
A<br />
Pattaro jt., 2009<br />
Gudbjartsson jt.,<br />
2010<br />
Chambers jt.,<br />
2010<br />
Pattaro jt., 2010<br />
Hiljutises ülegenoomses assotsiatsiooniuuringus identifitseeriti kolm <strong>uut</strong> lookust, mis on<br />
seotud seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>ga. Lookused hõlmavad kollageen tüüp XXII alfa 1 ahel<br />
(collagen alpha-1(XXII) chain, COL22A1), sünaptotagmin-1 (synaptotagmin 1, SYT1),<br />
gamma-aminobutüürhappe retseptor rho2 (gamma-aminobutyric acid A receptor rho2,<br />
GABRR2) ja ubikvitiini konjugeeriva ensüümi E2-J1 geene (ubiquitin-conjugating enzyme<br />
E2-J1, UBE2J1) (Cristian jt., 2010).<br />
COL22A1 geeni promooterregioonis oleval kolmel SNP-l on seos seerumi <strong>kreatiniini</strong><br />
<strong>taseme</strong>ga. COL22A1 geen, mida ekspresseeritakse glomerulaarses basaalmembraanis, võib<br />
olla koos <strong>kreatiniini</strong>ga seotud lihasmassi moodustumisega (Pattaro jt., 2010). Kõne all olevat<br />
geeni seostatakse ka Alporti sündroomiga (pärilik neeruhaigus), Goodpasture sündroomiga<br />
(kopsu ja neeru veresoonte üheaegne kahjustumine) ja halvaloomulise hematuuriaga<br />
(neeruvähk) (Badenas jt., 2002; Hudson jt., 2003). On leitud, et lihaskoes produtseeritakse<br />
tüüp XXII kollageeni, mille ülesanne on ühendada naha epiteelrakke ja fibroplaste<br />
(Koch jt., 2004).<br />
16
SYT1 geenis olevad markerid asuvad selle neljandas eksonis 5`UTR regioonis. Geeni produkt<br />
osaleb neurotransmitterite produktsioonis ja neuriitide kasvamises ning lisaks podotsüütide<br />
(Bowmani kihnus olevad rakud, mis ümbritsevad glomeerulite kapillaare) homoöstaasis<br />
(Mikoshiba jt., 1999; Rastaldi jt., 2006).<br />
Geeni GABRR2 seostakse neerudes olevate gamma-aminobutüürhappe (gamma-aminobutyric<br />
acid, GABA A ) transmembraansete retseptoritega, mis on omakorda seotud üle G-valkude<br />
kaaliumi kanalitega. GABA A retseptoreid ekspresseeritakse neerudes ja selle β1 ja β2<br />
subühikud asuvad neerukehakeste proksimaalsetes tuubulites. On leitud, et GABA A<br />
retseptorite subühikuid, sealhulgas ka GABRR2, traskribeeritakse ka glomeerulites ja nad<br />
osalevad retinooli neurotransmissioonis (Marcos jt., 2000; Rastaldi, 2006).<br />
Chambers ja teiste poolt läbiviidud GWAS-sis oli geenidest olulisim N-atsetüültranferaasi<br />
geen (N-acetyltransferase 8, NAT8), kuna see kuulub ensüümide gruppi, mis katalüüsib<br />
atsetüülgrupi ülekannet atsetüül-koensüüm A-lt suurele hulgale aktseptor substraatidele<br />
(Dyda jt., 2000; Chambers jt., 2010). NAT8 geeni ekspresseeritakse enim neerudes, täpsemalt<br />
neerukoore tubulaarsetes rakkudes. SLC7A9 (solute carrier family 7 member 9) geenis asuv<br />
SNP rs4805834 suurendab kroonilise neeruhaiguse kujunemisriski. SLC22A2 (solute carrier<br />
family 22 member 2) geen vastutab <strong>kreatiniini</strong> sekretsiooni eest neerude tubulaarsetes<br />
epiteelrakkudes ning geenis olevad SNP-d soodustavad neerukahjustuste tekkimist<br />
(Filipski jt., 2009; Chambers jt., 2010).<br />
17
2. EKSPERIMENTAALOSA<br />
2.1. Töö eesmärk<br />
Käesoleva töö eesmärgiks oli tuvastada uusi geneetilisi markereid, mis mõjutavad<br />
<strong>kreatiniini</strong> taset seerumis. Antud fenotüüp on tähtis diagnostiline marker neerude funktsiooni<br />
hindamiseks ning tugevalt mõjutatud geneetiliste faktorite poolt.<br />
2.2. Materjal ja metoodika<br />
2.2.1. Eesti Geenivaramu valim<br />
Uurimuse läbiviimiseks kasutati Tartu Ülikooli Eesti Geenivaramu üle kogu Eesti<br />
geenidoonoritelt kogutud DNA proove. Randomiseeritud valimi suuruseks oli 858 indiviidi,<br />
mehi oli 416 ja naisi 442. Meeste ja naiste keskmiseks vanuseks oli 37 eluaastat.<br />
Käesoleva töö raames teostatavate uuringute läbiviimiseks on geenidoonorid andnud<br />
informeeritud nõusoleku ning olemas on Tartu Ülikooli inimuuringute eetika komitee<br />
kooskõlastus.<br />
2.2.2. Fenotüüp<br />
Uuritavaks fenotüübiks oli <strong>kreatiniini</strong> tase seerumis. Kasutades MDRD valemit,<br />
arvutati välja seerumi <strong>kreatiniini</strong>l põhinev eGFR.<br />
Analüüsi kaasatud indiviidide seerumi <strong>kreatiniini</strong> keskmine eGFR oli 106,3 mL/min/1,73 m 2 .<br />
Naiste keskmine eGFR-i tase oli 108,6 mL/min/1,73 m 2 (SD ±19,9; min 60; max 200).<br />
Meeste keskmine eGFR-i tase oli 104,2 mL/min/1,73 m 2 (SD ±21,5; min 22; max 177).<br />
2.2.3. SNP-de tuvastamine ülegenoomse genotüpiseerimise meetodil<br />
Indiviidide ülegenoome genotüpiseerimine viidi läbi Illumina Infinium II tehnoloogia<br />
abil kasutades HumanCNV370-DUO BeadChip kiipe, järgides tootjafirma poolt välja<br />
töötatud standardprotokolle ja kasutades tootja poolt valmistatud reaktiivide komplekte<br />
(www.illumina.com). Antud kiipidega on võimalik inimese genoomist genotüpiseerida<br />
rohkem kui 370 000 <strong>markerit</strong>. Genotüpiseerimine viidi läbi Eesti Biokeskuse Tuumiklabori<br />
Genotüpiseerimiskeskuses.<br />
2.2.4. Andmete puhastamine<br />
Genotüpiseerimise järgselt läbis uuritav kohort kvaliteedikontrolli järgnevate<br />
parameetrite ning näitajate osas:<br />
18
1) edukalt genotüpiseeritud <strong>markerit</strong>e protsentuaalne osakaal (Call Rate, CR) nii indiviidi kui<br />
iga SNP kohta; 2) minoorse alleeli sagedus (Minor Allele Frequency, MAF); 3) Hardy-<br />
Weinbergi tasakaalustatus (Hardy-Weinberg equilibrium, HWE); 4) indiviididevaheline<br />
sugulus; 5) soo ebakõlad.<br />
Edasistest analüüsidest jäeti välja indiviidid, kelle CR oli alla 95%. Samuti eemaldati SNP-d,<br />
mis ei vastanud järgnevatele kriteeriumitele: CR
mudelit: haiguse väljakujunemise riskifaktor on homosügootide puhul r ja heterosügootide<br />
puhul 2r (Lewis, 2002). Analüüsiti eraldi mehi ja naisi ning kovariaadina võeti arvesse<br />
indiviidide vanus. Vältimaks mitmesest testimisest tulenevat viga, loeti ülegenoomselt<br />
statistiliselt oluliseks markereid, kus P
<strong>potentsiaalset</strong> lookust kromosoomides 18 ja 22. Tulemused on esitatud Manhattan<br />
diagrammina joonisel 3.<br />
Joonis 3. Käesolevas GWAS uuringus olulised soospetsiifilist efekti omavad markerid<br />
kromosoomides 18 ja 22.<br />
Lookuses 22q12.3 identifitseerisime SNP rs113420718. Leitud marker omas meeste korral<br />
positiivset efekti (beta= 0,09; P= 1,0x10 -7 ) <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>le, kuid naistel efekt puudus<br />
(beta= -0,04; P= 0,8).<br />
Lookuses 18p11.31 identifitseerisime SNP rs28529846. Sel korral omas leitud marker meestel<br />
negatiivset efekti (beta =-0,10; P= 1,4x10 -7 ), kuid naistel efekt puudus (beta= -0,01; P= 0,8).<br />
Mõlema markeri efekti erinevuse täpsem kirjeldus on toodud tabelis 3.<br />
Tabel 3. Käesolevas töös tuvastatud kõige madalama P-väärtusega <strong>markerit</strong>e kirjeldus<br />
meestel ja naistel.<br />
rs number Kaugus lähimast Minoorne/ Cochrani heterogeensustesti Efekt (Std. viga)<br />
geenist<br />
teine alleel<br />
P-väärtus<br />
mehed<br />
P-väärtus<br />
naised<br />
rs113420718 40 Kb (APOL3) T/C 2,2x10 -5 0,09 (0,02) -0,04 (0,01)<br />
1,0x10 -7 0,8<br />
rs28529846 150 Kb (C18orf42) G/C 4,1x10 -4 -0,10 (0,02) -0,01 (0,02)<br />
1,4x10 -7 0,8<br />
Kb - kilobaas<br />
Leitud regioonide paremaks kirjeldamiseks on joonisel 4 esitatud regionaaldiagrammid. Need<br />
näitavad madalaima p-väärtusega markeri korrelatsiooni ümbritsevate <strong>markerit</strong>e, geeni<br />
annotatsiooni ja hinnanguliste rekombinatsioonisagedustega.<br />
21
Joonis 4. Lookuste 22q12.3 ja 18p11.31 regionaaldiagrammid. Need näitavad kõige<br />
väiksemate p-väärtusega <strong>markerit</strong>e seoseid ümbritsevate <strong>markerit</strong>ega ning alumisel skaalal on<br />
näha kromosoomis markereid ümbritsevaid geene.<br />
Lisaks olid huvipakkuvad imputeeritud SNP-d meestel ka kromosoomides 1 (P= 1,4x10 -7 ) ja<br />
kromosoomis 7 (P= 1,5x10 -7 ) (joonis 3). Neid lookusi aga ei toeta ükski teine SNP ning seega<br />
võivad need olla imputeerimise artefaktid.<br />
2.4. Arutelu<br />
Viimastel aastatel on hakatud tähelepanu pöörama <strong>kreatiniini</strong>le kui olulisele<br />
diagnostilisele markerile. Kreatiniini <strong>taseme</strong>l organismis on tähtis osa erinevate haiguste<br />
tuvastamisel ja nende ravimisel. Arendada tuleks olemasolevaid ja uusi ravimeetodeid, mis<br />
arvestaksid ka <strong>kreatiniini</strong> taset mõjutavate geneetiliste faktoritega.<br />
Assotsiatsioonianalüüsidest leitud haruldasi markereid saab kasutada selleks, et ennustada<br />
personaalseid haigusriske. Kui indiviid on harvaesineva alleeli kandja, võib tal olla suurem<br />
suurem risk haigestuda kui nendel, kellel seda ei esine. Mida rohkem viiakse läbi<br />
assotsiatsiooniuuringuid haigust põhjustavate geneetilise variatsioonide identifitseerimiseks,<br />
seda enam leitakse potentsiaalseid haigusriski suurendavaid/vähendavaid lookusi. Nende<br />
põhjalikum uurimine võimaldab paremat arusaamist erinevate geneetiliste <strong>markerit</strong>e, radade<br />
ja geenide seosest spetsiifiliste haigustega.<br />
GWAS-st tuvastatud haigusseoseliste <strong>markerit</strong>e rakendamine kliinilises praktikas ei ole lihtne<br />
ja sellega on seotud mitmeid probleeme. Näiteks on GWAS-sist leitud uued geenivariandid<br />
üldises populatsioonis liiga harvad, et neid indiviidide seas levivate haiguste tekkega<br />
seostada. Sageli esinevad identifitseeritud SNP-d geenivälistes piirkondades ja ei avalda<br />
otsest mõju fenotüübile. Seega on järgmiseks etapiks geenide leidmine, mis hõlbustaksid<br />
haiguse bioloogilise alusmehhanismi mõistmist. Eelneva põhjal võib väita, et haigustega<br />
seotud genoomi piirkondade tuvastamise tõeline väärtus on selles, et need pakuvad <strong>uut</strong><br />
22
informatsiooni haiguste kujunemise kohta ning avavad uusi potentsiaalseid sihtmärke ja radu<br />
terapeutilistele lähenemistele. Personaalse ravikuuri või ravimidoosi määramisel oleks<br />
ideaalne kui tulevikus arvestataks iga indiviidi geneetilise iseärasusega.<br />
Käesoleva töö praktilise osa eesmärgiks oli välja selgitada <strong>uut</strong>e geneetiliste <strong>markerit</strong>e<br />
olemasolu, mis mõjutavad <strong>kreatiniini</strong> taset seerumis. Mida parem on arusaam seerumi<br />
<strong>kreatiniini</strong> mõjutavatest geneetilistest faktoritest, seda täpsemaks on võimalik arendada<br />
diagnostilisi meetodeid, mis põhinevad <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> mõõtmistulemustel.<br />
Kliiniliselt kasutatakse <strong>kreatiniini</strong> taset seerumis enamasti neerufunktsiooni hindamiseks.<br />
GFR-i mõõtmisel seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> põhjal tuleb arvestada sellega, et <strong>kreatiniini</strong> tase<br />
seerumis oleks määratud õigete meetoditega. Sobimatul ravimite doseerimisel valede<br />
neerufunktsiooni määrajate põhjal võib olla negatiivne tagajärg patsientide tervisele.<br />
Neerufunktsiooni ülehindamine võib viia ravimite üledoseerimisele (Steffl jt., 2012). See<br />
omakorda viib ravimi kuhjumiseni kehas ning kõrvalmõjude suurenemiseni. Alahindamine<br />
võib avalduda patsientide ebapiisavas ravis. Neerufunktsiooni kiiremaks ja lihtsamaks<br />
hindamiseks ning klassifitseerimiseks on arendatud erinevaid valemeid. Need aitavad<br />
ennustada GFR-i kasutades seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>id ja arvestavad indiviidevaheliste<br />
füsioloogiliste erinevustega. Näiteks meestel on reeglina kõrgem seerumi <strong>kreatiniini</strong> tase kui<br />
naistel, kuna neil on rohkem lihasmassi (Steffl jt., 2012). Valemite spetsiifilisuse tõttu saab<br />
neid kasutada ravimidooside määramiseks ja kohandamiseks. Arvestada tuleb sellega, et<br />
valemid annavad neerude tööle hinnangu ning usaldusväärsete andmete saamiseks tuleb viia<br />
läbi täpsemaid neerufunktsiooni tuvastavaid uuringuid (Steffl jt., 2012). Kreatiniini kliirens<br />
on kõige tundlikum ja täpsem viis GFR-i arvutamiseks. Samas ei näita kliirens alati<br />
glomeerulite kahjustust, sest mõõtmistulemusi võivad mõjutada ka m<strong>uut</strong>used neerude<br />
varustamisel verega läbi neeruveeni (Narayanan ja Appleton, 1980). Seni kuni ei ole välja<br />
arendatud täpsemaid meetodeid kasutatakse farmakogeneetilistes uurimustöödes ja ravimite<br />
määramisel enamasti <strong>kreatiniini</strong> kliirensil põhinevaid mõõtmistulemusi.<br />
Diagnooside ja ravimidooside täpsemaks määramiseks tuleb arvestada ka indiviididevaheliste<br />
geneetiliste erinevustega. Antud uuringus leitud tulemused näitavad, et <strong>kreatiniini</strong> tase võib<br />
olla meeste ja naiste korral mõjutatud erinevate geneetiliste <strong>markerit</strong>e poolt. Seega enne<br />
ravikuuri määramist tuleks uurida ka patsiendi geneetilist tausta, kuna teatud geneetiliste<br />
tegurite tõttu võib <strong>kreatiniini</strong> tase olla sünnipäraselt kõrgem või madalam.<br />
Kreatiniin mängib rolli erinevate haiguste kujunemisel. Kreatiniini kõrget taset seerumis on<br />
seostatud vähitekke ning kõrge vererõhuga (Weinstein jt., 2009). Seos vererõhuga vajab<br />
täpsemaid uuringuid, kuna arvatakse, et vererõhu ravimid normaliseerivad <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong><br />
seerumis ja seega ei ole uuringute tulemused korrektsed (Pattaro jt., 2009). Seega saaks<br />
23
seerumi keatiniini <strong>taseme</strong> geneetilist tausta paremini uurida kui eemaldada tunnust mõjutavad<br />
välised faktorid.<br />
Antud töös leiti potentsiaalsed <strong>kreatiniini</strong> taset soospetsiifiliselt mõjutavad SNP-d, mis asuvad<br />
geenivälises genoomi piirkonnas. Marker rs113420718 asub lookuses 22q12.3<br />
apolipoproteiinide geenide klastri APOL1-4 ja geeni MYH9 läheduses. MYH9 geeni<br />
seostatakse glomeruloskleroosiga ja lõppstaadiumi neeruhaigusega, millel on mõju <strong>kreatiniini</strong><br />
<strong>taseme</strong>le seerumis, kuna neerukahjustuste korral toimub neerudes <strong>kreatiniini</strong> reabsorbtsioon<br />
verre (Freedman jt., 2009; Kopp jt., 2008). APOL 1-4 klastri geene seostatakse skisofreeniaga<br />
(Mimmack jt., 2002), osteoartriidiga (Okabe jt., 2007) ning rinna- (Dombkowski jt., 2006),<br />
emakakaela- (Ahn jt., 2004) ja eesnäärmevähiga (Johanneson jt., 2010). Üks 2011. aastal<br />
läbiviidud uuring seostas polümorfisme geenides MYH9 ja APOL1 kroonilise neeruhaiguse<br />
levimusega, mille markeriks on kõrgenenud seerumi <strong>kreatiniini</strong> tase. APOL1 geen on tugevas<br />
LD-s MYH9 geeniga. See tähendab, et antud geenid päranduvad koos ja omavad ühist mõju.<br />
Enim on uuritud nende kahe geeni seost mitte-diabeetilise kroonilise neeruhaigusega.<br />
Lookuses 22q12.3 polümorfismid nii geenides eraldi kui ka seotuna mõjutavad seega<br />
<strong>kreatiniini</strong> taset seerumis (O'Seaghdha jt., 2011). Kuna on tõestatud, et lookuses 22q12.3 on<br />
erinevad geneetilised variatsioonid omavahel seotud, võib järeldada, et kuigi meie leitud<br />
marker rs113420718 asus geenidevahelisel alal, võib see kaudselt mõjutada lähedal asuvaid<br />
geene.<br />
Tuvastatud markeri rs113420718 mõju kohta fenotüübile kohta teame, et see on<br />
soospetsiifiline ning omab meeste ja naiste puhul erinevat mõju <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>le veres.<br />
See võib olla põhjustatud erinevate faktorite poolt. Näiteks asus antud SNP geeni APOL3<br />
lähedal. Selle geeni rolli on varem näidatud eesnäärmevähi tekkes, mida omakorda on<br />
seostatud ka kõrgenenud seerumi <strong>kreatiniini</strong> kontsentratsiooniga (Weinstein jt., 2009;<br />
Johanneson jt., 2010). Seega võib markeri positiivne mõju meestel olla tingitud<br />
sugudevahelistest anatoomilistest erinevustest. Antud hüpoteesi toetavad ka valimi fenotüübi<br />
andmed – uuringus osalenud meessoost indiviidel, kellel oli kõrgenenud <strong>kreatiniini</strong> tase<br />
seerumis, esines eesnäärmega seotud tüsistusi.<br />
Kromosoomis 18 tuvastatud markerile lähim geen oli C18orf42, mille kohta informatsioon<br />
puudub.<br />
Edaspidi tuleb läbi viia järeluuringuid, et kinnitada töö tulemusi ja leida tuvastatud <strong>markerit</strong>e<br />
täpsem mõju fenotüübile. Lisaks tuleb uurida identifitseeritud <strong>markerit</strong>e cis ja trans efekte.<br />
Tähtis on analüüsida kreatiinini moodustumise raja geene, kuna need võivad tugevalt<br />
mõjutada <strong>kreatiniini</strong> taset ning kaasata analüüsi juba teadaolevaid kandidaatmarkereid. Samuti<br />
on oluline uurida biokeemilisi faktoreid. Näiteks kreatiini ja <strong>kreatiniini</strong> moodustumisel on<br />
24
tähtis roll SAM-lt saadud metüülrühmal. SAM-i moodustumine on keeruline, organismile<br />
äärmiselt vajalik protsess, kuna metüülrühma kasutatakse erinevates metüülimisprotsessides.<br />
Mida täpsemalt me oskame kirjeldada <strong>kreatiniini</strong> taset mõjutavaid faktoreid, seda<br />
efektiivsemalt oleks võimalik <strong>kreatiniini</strong> kasutada diagnostilise markerina mitmete haiguste<br />
ennetamiseks ja raviks.<br />
25
KOKKUVÕTE<br />
Käesoleva töö kirjanduse osas iseloomustati <strong>kreatiniini</strong> ja selle moodustumist<br />
organismis. Kreatiniini tase seerumis on tähtis ja laialtkasutatav marker neerude funktsiooni<br />
hindamiseks. Tihti kasutatakse selleks valemeid, millega on võimalik seerumi <strong>kreatiniini</strong><br />
põhjal diagnoosida varakult erinevate neeruhaiguste avaldumist. Samas kirjeldati geneetilisi<br />
polümorfisme, mida on juba läbiviidud ülegenoomsetest uuringutes tuvastatud ning seostatud<br />
<strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> m<strong>uut</strong>ustega.<br />
Töö praktilise osa eesmärgiks oli leida seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> seos geneetiliste<br />
faktoritega. Antud fenotüüpi on vähe uuritud ning tulemustega ei ole läbi viidud<br />
järeluuringuid andmete kinnitamiseks. Seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> ja geneetiliste<br />
variatsioonide vaheliste seose leidmiseks viisime läbi ülegenoomse assotsiatsiooniuuringu.<br />
Genotüpiseerisime 774 indiviidi DNA proovid. Kuna mehi ja naisi koos uurides me<br />
ülegenoomselt olulist seost ei leidnud, siis viisime läbi soospetsiifilise analüüsi. Tulemused<br />
näitasid tugevat seost kromosoomis 22 oleva SNP rs113420718 ja kromosoomis 18 oleva<br />
SNP rs28529846 ning seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong> vahel meestel. Esimene marker tõstis<br />
seerumi <strong>kreatiniini</strong> taset, mis võib tuleneda seosest eesnäärmevähki soodustava geeniga.<br />
Teine marker langetas <strong>kreatiniini</strong> taset. Naistele antud markerid mõju ei avaldanud.<br />
Käesolev töö andis panuse seerumi <strong>kreatiniini</strong> kui vajaliku diagnostilise markeri geneetilise<br />
variatsiooni uurimisse. Tulemuste kinnitamiseks tuleb viia läbi uuring sõltumatus kohordis, et<br />
kinnitada identifitseeritud <strong>markerit</strong>e täpsemaid seoseid seerumi <strong>kreatiniini</strong> <strong>taseme</strong>ga.<br />
26
Two new potential markers in variation of creatinine levels<br />
Kadi Rosenthal<br />
Summary<br />
Creatinine, an anhydride of creatine, is the end-product of phosphocreatine and<br />
creatine metabolism in muscle. Creatinine level in serum is the most important and widely<br />
used biomarker for a quick and non-invasive assessment of kidney function. Clinical<br />
evaluation of kidney is essential for assessing overall health; interpreting signs and symptoms;<br />
selecting the correct dosage for drugs; preparing for invasive diagnostic or therapeutic<br />
procedures; and detecting, evaluating and monitoring diseases linked to creatinine levels.<br />
A substantial proportion of the inter-individual variability in serum creatinine level is<br />
explicable by genetic factors. Creatinine level is a heritable trait. Genome Wide Association<br />
Studies have been carried out to find the association between genetic variations and creatinine<br />
levels in serum. Several SNPs have been found in genes and nearby to influence the creatine<br />
levels directly or in-directly. But the amount of identified markers is relatively low, so more<br />
studies should be conducted.<br />
In this study we used Genome Wide Association Study to find new genetic variants<br />
influencing serum creatinine levels. 774 subjects were used. No genome wide statistically<br />
important association was found when assessing males and females together. Next we carried<br />
out a sex-specific study. The analyzes revealed that markers in chromosome 18 and 22 were<br />
associated with serum creatinine levels in a gender-specific manner. SNPs rs113420718 in<br />
chromosome 22 and rs28529846 in chromosome 18, had the lowest p-value. The identified<br />
marker in chromosome 22 had positive effect on creatinine levels for males and negative for<br />
females. It may be because of numerous factors. The marker is located near a gene, APOL3,<br />
which has previously been associated with an elevated risk of prostate cancer. The elevated<br />
creatinine levels have also been reported as a separate risk factor for prostate cancer. SNP<br />
rs28529846 lowered serum creatinine levels for males. Further studies should be carried out<br />
in order to verify our results and to find the specific effect on the phenotype.<br />
27
TÄNUAVALDUSED<br />
Sooviksin tänada oma juhendajat, Riin Tamme, suurepärase abi ja toetuse eest. Samuti<br />
avaldan tänu kaasjuhendaja Egon Urgardile ning statistilise abi eest tänan Evelin Mihailovi ja<br />
Reedik Mägi.<br />
Lisaks tänan ka biotehnoloogia õppetooli kollektiivi.<br />
Suured tänusõnad lähevad toetuse eest ka sõpradele, lähedastele ja perekonnale.<br />
28
KASUTATUD KIRJANDUS<br />
Ahn, W. S., Bae, S. M., Lee, J. M., Namkoong, S. E., Han, S. J., Cho, Y. L., jt. (2004).<br />
Searching for pathogenic gene functions to cervical cancer. Gynecol Oncol. 93: 41-48.<br />
Arnould-Taylor, W. E. 1998. The Genito-Urinary system, p. 76-77. In A textbook of anatomy<br />
and physiology, 3 rd ed. Stanley Thornes, Cheltenham.<br />
Badenas, C., Praga, M., Tazón, B., Heidet, L., Arrondel, C., Armengol, A., jt. (2002).<br />
Mutations in the COL4A4 and COL4A3 genes cause familial benign hematuria. J Am<br />
Soc Nephrol. 13: 1248-1254.<br />
Ceriotti, F., Boyd, J. C., Klein, G., Henny, J., Queraltó, J., Kairisto, V., Panteghini, M. (2008).<br />
Reference intervals for serum creatinine concentrations: assessment of available data for<br />
global application. Clin Chem. 3: 559-566.<br />
Chambers, J. C., Zhang, W., Lord, G. M., van der Harst, P., Lawlor, D. A., Sehmi, J. S., jt.<br />
(2010). Genetic loci influencing kidney function and chronic kidney disease. Nat Genet.<br />
42: 373-375.<br />
Chang, Y. S., Ko, T. H., Hsu, T. J. ja Syu, M. J. (2009). Synthesis of an imprinted hybrid<br />
organic − inorganic polymeric so l− gel matrix toward the specific binding and isotherm<br />
kinetics investigation of creatinine. Anal Chem. 8: 2098-2105.<br />
Ciarimboli, G., Lancaster, C. S., Schlatter, E., Franke, R. M., Sprowl, J. A., Pavenstädt, H., jt.<br />
(2012). Proximal tubular secretion of creatinine by organic cation transporter OCT2 in<br />
cancer patients. Clin Cancer Res. 18: 1101-1108.<br />
Cockcroft, D. W. ja Gault, M. H. (1976). Prediction of creatinine clearance from serum<br />
creatinine. Nephron. 16: 31-41.<br />
Cohen, M. (2008). What is the normal serum creatinine concentration in children? Ped.Radiol.<br />
38: 1265-1265.<br />
Coresh, J., Wei, G. L., McQuillan, G., Brancati, F. L., Levey, A. S., Jones, C., jt. (2001).<br />
Prevalence of high blood pressure and elevated serum creatinine level in the United<br />
States: Findings from the third national health and nutrition examination survey (1988-<br />
1994). Arch Intern Med. 161: 1207.<br />
Culleton, B. F., Larson, M. G., Wilson, P. W. F., Evans, J. C., Parfrey, P. S. ja Levy, D.<br />
(1999). Cardiovascular disease and mortality in a community-based cohort with mild<br />
renal insufficiency. Kidney Int. 56: 2214-2219.<br />
Driver, A. G. ja McAlevy, M. T. (1980). Creatinine height index as a function of age. Am J<br />
Clin Nutr. 33: 2057-2057.<br />
Dombkowski, A. A., Cukovic, D., Novak, R. F. (2006). Secretome analysis of microarray<br />
data reveals extracellular events associated with proliferative potential in a cell line<br />
model of breast disease. Cancer Lett. 241:49-58.<br />
Dyda, F., Klein, D. C. ja Hickman, A. B. (2000). GCN5-related N-acetyltransferases: A<br />
structural overview. Annu Rev Biophys Biomol Struct. 29: 81-103.<br />
Filipski, K. K., Mathijssen, R. H., Mikkelsen, T. S., Schinkel, A. H. ja Sparreboom, A.<br />
(2009). Contribution of organic cation transporter 2 (OCT2) to cisplatin-induced<br />
nephrotoxicity. Clin Pharmacol Ther. 86: 396-402.<br />
Fitch, C. D. ja Sinton, D. W. (1964). A study of creatine metabolism in diseases causing<br />
muscle wasting. J Clin Invest. 43: 444-452.<br />
29
Forbes, G. ja Bruining, G. J. (1976). Urinary creatinine excretion and lean body mass. Am J<br />
Clin Nutr. 29: 1359-1366.<br />
Freedman, B. I., Hicks, P. J., Bostrom, M. A., Cunningham, M. E., Liu, Y., Divers, J., jt.<br />
(2009). Polymorphisms in the non-muscle myosin heavy chain 9 gene (MYH9) are<br />
strongly associated with end-stage renal disease historically attributed to hypertension in<br />
African Americans. Kidney Int. 75: 736-745.<br />
Goldman, R. ja Shields, P. G. (2003). Food mutagens. J. Nutr. 133: 965S-973S.<br />
Gudbjartsson, D. F., Holm, H., Indridason, O. S., Thorleifsson, G., Edvardsson, V., Sulem, P.,<br />
jt. (2010). Association of variants at UMOD with chronic kidney disease and kidney<br />
stones—role of age and comorbid diseases. PLoS Genetics. 6: e1001039.<br />
Halperin, E. ja Stephan, D. A. (2009). SNP imputation in association studies. Nat Biotechnol.<br />
27: 349-351.<br />
Harita, N., Hayashi, T., Sato, K. K., Nakamura, Y., Yoneda, T., Endo, G., jt. (2009). Lower<br />
serum creatinine is a new risk factor of type 2 diabetes. Diabetes Care. 32: 424-426.<br />
Helms, R. A. 2006. Drug and disease management, p 93-96. In Textbook of therapeutics,<br />
7th ed. Lippincott Williams ja Wilkins, Philadelphia.<br />
Heymsfield, S. B., McManus, C., Smith, J., Stevens, V. ja Nixon, D. W. (1982).<br />
Anthropometric measurement of muscle mass: Revised equations for calculating bonefree<br />
arm muscle area. Am J Clin Nutr. 36: 680-690.<br />
Howie, B. N., Donnelly, P. ja Marchini, J. (2009). A flexible and accurate genotype<br />
imputation method for the next generation of genome-wide association studies. PLoS<br />
Genetics. 5: e1000529.<br />
Hudson, B. G., Tryggvason, K., Sundaramoorthy, M. ja Neilson, E. G. (2003). Alport's<br />
syndrome, goodpasture's syndrome, and type IV collagen. N Engl J Med. 348: 2543-<br />
2556.<br />
Hunter D. J., Lange M., Snieder H., MacGregor A. J., Swaminathan R., Thakker R. V.,<br />
Spector T. D. (2002). Genetic contribution to renal function and electrolyte balance: a<br />
twin study. Clin Sci (Lond). 103:259-65.<br />
Ioannidis, J. P. A., Patsopoulos, N. A. ja Evangelou, E. (2007). Heterogeneity in metaanalyses<br />
of genome-wide association investigations. PLoS One. 2: e841.<br />
Jacobs, R. M., Lumsden, J. H., Taylor, J. A. ja Grift, E. (1991). Effects of interferents on the<br />
kinetic Jaffé reaction and an enzymatic colorimetric test for serum creatinine<br />
concentration determination in cats, cows, dogs and horses. Can J Vet Res. 55: 150.<br />
Jacobsen, F. K., Christensen, C. K., Mogensen, C. E. ja Heilskov, N. S. (1980). Evaluation of<br />
kidney function after meals. Lancet, 1: 319.<br />
Jaffe, M. (1886). Über den niederschlag, welchen pikrinsäure in normalem harn erzeugt und<br />
über eine neue reaction des kreatinins. Zeitschrift Für Physiologische Chemie. 10: 391-<br />
400.<br />
Jones, C. A., McQuillan, G. M., Kusek, J. W., Eberhardt, M. S., Herman, W. H., Coresh, J.,<br />
Salive, M., Jones, C. P., Agodoa, L. Y. (1998). Serum creatinine levels in the US<br />
population: third National Health and Nutrition Examination Survey. Am J Kidney Dis.<br />
32: 992-999<br />
Jones, J. D. ja Burnett, P. C. (1974). Creatinine metabolism in humans with decreased renal<br />
function: Creatinine deficit. Clin Chem. 20: 1204.<br />
30
Jones, J. D. ja Brunett, P. C. (1975). Creatinine metabolism and toxicity. Kidney Int Suppl.<br />
3: 294-298.<br />
Johanneson, B., McDonnell, S. K., Karyadi, D. M., Quignon, P., McIntosh, L., Riska, S. M.,<br />
FitzGerald, L. M., Johnson, G., Deutsch, K., Williams, G., Tillmans, L. S., Stanford, J. L.,<br />
Schaid, D. J., Thibodeau, S. N., Ostrander, E. A. (2010). Family-based association<br />
analysis of 42 hereditary prostate cancer families identifies the Apolipoprotein L3 region<br />
on chromosome 22q12 as a risk locus. Hum.Mol.Genet. 19: 3852-3862.<br />
Junge, W., Wilke, B., Halabi, A. ja Klein G. (2004). Determination of reference intervals for<br />
serum creatinine, creatinine excretion and creatinine clearance with an enzymatic and a<br />
modified Jaffe method. Clinica chimica acta. 344: 137-148.<br />
Kallner, A., Ayling, P. A. ja Khatami, Z. (2008). Does eGFR improve the diagnostic<br />
capability of S-creatinine concentration results? A retrospective population based study.<br />
Int J Med Sci. 5: 9.<br />
Kitsios G. D., Tangri N., Castaldi P. J., Ioannidis J. P. (2010). Laboratory mouse models for<br />
the human genome-wide associations. PLoS One. 5: e13782.<br />
Bishop, M. L., Fody, E. P., Schoeff, L. E. 2010. Creatinine/Creatine, p 273-280. In Clinical<br />
chemistry: Techniques, Principles, Correlations, 6th ed. Wolters Kluwer<br />
Health/Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia<br />
Klag, M. J., Whelton, P. K., Randall, B. L., Neaton, J. D., Brancati, F. L., Ford, C. E., jt.<br />
(1996). Blood pressure and end-stage renal disease in men. N Engl J Med. 334: 13-18.<br />
Koch, M., Schulze, J., Hansen, U., Ashwodt, T., Keene, D. R., Brunken, W. J., jt. (2004). A<br />
novel marker of tissue junctions, collagen XXII. J Biol Chem. 279: 22514-22521.<br />
Kopp, J. B., Smith, M. W., Nelson, G. W., Johnson, R. C., Freedman, B. I., Bowden, D. W.,<br />
jt. (2008). MYH9 is a major-effect risk gene for focal segmental glomerulosclerosis. Nat<br />
Genet. 40: 1175-1184.<br />
Köttgen, A., Glazer, N. L., Dehghan, A., Hwang, S. J., Katz, R., Li, M., jt. (2009). Multiple<br />
novel loci are associated with indices of renal function and chronic kidney disease. Nat<br />
Genet. 41: 712-717.<br />
Köttgen, A., Kao, W. H. L., Hwang, S. J., Boerwinkle, E., Yang, Q., Levy, D., jt. (2008).<br />
Genome-wide association study for renal traits in the framingham heart and<br />
atherosclerosis risk in communities studies. BMC Med Geneti. 9: 49.<br />
Knize, M. G., Felton, J. S. (2005). Formation and human risk of carcinogenic heterocyclic<br />
amines formed from natural precursors in meat. Nutr.Rev. 63:158-165.<br />
Kubasik, N. P., Lisuzzo, C. W., Same, D. G., Sine, H. E. ja D'Souza, J. P. (1984). Multilayered<br />
film analysis: Evaluation of ammonia and creatinine slides. Clin Biochem.<br />
17: 15-18.<br />
Lad, U., Khokhar, S. ja Kale, G. M. (2008). Electrochemical creatinine biosensors. Anal<br />
Chem. 80: 7910-7917.<br />
Leino, K., Hynynen, M., Jalonen, J., Salmenpera, M., Scheinin, H. ja Aantaa, R. (2011).<br />
Renal effects of dexmedetomidine during coronary artery bypass surgery: A randomized<br />
placebo-controlled study. BMC Anesthesiol. 11: 9.<br />
Lempert, C. (1959). The chemistry of the glycocyamidines. Chem Rev, 59: 667-736.<br />
Levey, A. S., Bosch, J. P., Lewis, J. B., Greene, T., Rogers, N. ja Roth, D. (1999). A more<br />
accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine: A new<br />
prediction equation. Ann Intern Med. 130: 461.<br />
31
Levey, A. S., Coresh, J., Greene, T., Stevens, L. A., Zhang, Y. L., Hendriksen, S., jt. (2006).<br />
Using standardized serum creatinine values in the modification of diet in renal disease<br />
study equation for estimating glomerular filtration rate. Ann Intern Med, 145: 247-254.<br />
Levey, A. S., Stevens, L. A., Schmid, C. H., Zhang, Y. L., Castro III, A. F., Feldman, H. I., jt.<br />
(2009). A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann Intern Med. 150:<br />
604-612.<br />
Lewis, C. M. (2002). Genetic association studies: Design, analysis and interpretation. Brief<br />
Bioinform. 3: 146-153.<br />
Macy, R. L., Naumann, H. D. ja Bailey, M. E. (1970). Water-soluble flavor and odor<br />
precursors of meat. 3. changes in nucleotides, total nusleosides and bases of beef, pork<br />
and lamb during heating. J Food Sci. 35: 78-80.<br />
M d ras, M. B. ja Buck, R. P. (1996). Miniaturized biosensors employing electropolymerized<br />
permselective films and their use for creatinine assays in human serum. Anal Chem. 68:<br />
3832-3839.<br />
Mägi, R., Lindgren, C. M. ja Morris, A. P. (2010). Meta analysis of sex specific genome wide<br />
association studies. Genet Epidemiol. 34: 846-853.<br />
Mägi, R. ja Morris, A. P. (2010). GWAMA: Software for genome-wide association metaanalysis.<br />
BMC Bioinformatics. 11: 288.<br />
Marchini, J., Howie, B., Myers, S., McVean, G. ja Donnelly, P. (2007). A new multipoint<br />
method for genome-wide association studies by imputation of genotypes. Nat Genet. 39:<br />
906-913.<br />
Marcos, I., Ruiz, A., Blaschak, C., Borrego, S., Cutting, G. ja Antinolo, G. (2000). Mutation<br />
analysis of GABRR1 and GABRR2 in autosomal recessive retinitis pigmentosa (RP25). J<br />
Med Genet. 37: e5-e5.<br />
Mikoshiba, K., Fukuda, M., Ibata, K., Kabayama, H. ja Mizutani, A. (1999). Role of<br />
synaptotagmin, a Ca 2+ and inositol polyphosphate binding protein, in neurotransmitter<br />
release and neurite outgrowth. Chem Phys Lipids. 98: 59-67.<br />
Murray, R. K., Bender D. A, Botham K. M., Kennelly P. J., Rodwell V. W. ja Weil P. A.<br />
2009. Metabolism of Proteins and Amino Acids. In Harper's illustrated biochemistry,<br />
28th ed. McGraw-Hill Medical, New York.<br />
Naiche, L., Harrelson, Z., Kelly, R. G. ja Papaioannou, V. E. (2005). T-box genes in<br />
vertebrate development. Annu.Rev.Genet. 39: 219-239.<br />
Narayanan, S. ja Appleton, H. D. (1980). Creatinine: A review. Clin Chem 26: 1119-1126.<br />
Nica A. C., Montgomery S. B., Dimas A. S., Stranger B. E., Beazley C., Barroso I.,<br />
Dermitzakis E. T. (2010). Candidate causal regulatory effects by integration of<br />
expression QTLs with complex trait genetic associations. PLoS Genet. 6: e1000895.<br />
Nordborg, M. ja Tavaré, S. (2002). Linkage disequilibrium: What history has to tell us.<br />
Trends Genet. 18: 83-90.<br />
Okabe, T., Ohmori, Y., Tanigami, A., Hishigaki, H., Suzuki, Y., Sugano, S., Kawaguchi, A.,<br />
Nakaya, H., Wakitani, S. (2007). Detection of gene expression in synovium of patients<br />
with osteoarthritis using a random sequencing method. Acta Orthop. 78: 687-692.<br />
O'Seaghdha, C. M., Parekh, R. S., Hwang, S. J., Li, M., Köttgen, A., Coresh, J., Yang, Q.,<br />
Fox, C. S., Kao, W. H. L. (2011). The MYH9/APOL1 region and chronic kidney disease<br />
in European-Americans. Hum.Mol.Genet. 20: 2450-2456.<br />
32
Pattaro, C., Aulchenko, Y. S., Isaacs, A.,Vitart, V., Hayward, C., Franklin, C.S., Polasek, O.,<br />
Kolcic, I., Biloglav, Z., Campbell, S. (2009). Genome-wide linkage analysis of serum<br />
creatinine in three isolated European populations. Kidney Int. 76: 297-306.<br />
Pattaro, C., De Grandi, A., Vitart, V., Hayward, C., Franke, A., Aulchenko, Y. S., jt. (2010).<br />
A meta-analysis of genome-wide data from five European isolates reveals an association<br />
of COL22A1, SYT1, and GABRR2 with serum creatinine level. BMC Medical Genetics.<br />
11: 41.<br />
Peake, M. ja Whiting, M. (2006). Measurement of serum creatinine–current status and future<br />
goals. Clin Biochem Rev. 27: 173.<br />
Pe'er, I., Yelensky, R., Altshuler, D. ja Daly, M. J. (2008). Estimation of the multiple testing<br />
burden for genome wide association studies of nearly all common variants. Genet<br />
Epidemiol. 32: 381-385.<br />
Perrone, R. D., Madias, N. E. ja Levey, A. S. (1992). Serum creatinine as an index of renal<br />
function: New insights into old concepts. Clin Chem. 38: 1933-1953.<br />
Price, A. L., Zaitlen, N. A., Reich, D. ja Patterson, N. (2010). New approaches to population<br />
stratification in genome-wide association studies. Nat Rev Genet. 11: 459-463.<br />
Price, C.P., Finney, H. (2000). Developments in the assessment of glomerular filtration rate.<br />
Clin Chem Acta. 297: 55-66.<br />
Price, G. J. ja Diagram Group. 2006. Excretion: kidney structure, p 171-173. In Biology: An<br />
illustrated guide to science. Chelsea House Publishers, New York.<br />
Purcell, S., Neale, B., Todd-Brown, K., Thomas, L., Ferreira, M. A. R., Bender, D., jt. (2007).<br />
PLINK: A tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses.<br />
Am J Hum Genet. 81: 559-575.<br />
Rastaldi, M. P., Armelloni, S., Berra, S., Calvaresi, N., Corbelli, A., Giardino, L. A., jt.<br />
(2006). Glomerular podocytes contain neuron-like functional synaptic vesicles. The<br />
FASEB Journal. 20: 976-978.<br />
Rehberg, P. B. (1926). Studies on kidney function: The rate of filtration and reabsorption in<br />
the human kidney. Biochem J. 20: 447-460.<br />
Rosdahl, C. B. ja Kowalski, M. T. 2008. The Urinay System, p. 279- 283. Textbook of basic<br />
nursing. 9th ed. Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia.<br />
Schenk, P. W., Cransberg, K, Wolff E.D. ja de Rijke Y. D. (2007). Point-of-care creatinine<br />
testing in children at risk for sudden deterioration of renal function. Clin Chem. 45:<br />
1536-1541.<br />
Salive M. E, Jones C. A, Guralnik J. M, Agodoa L. Y, Pahor M, Wallace R. B. (1995) Serum<br />
creatinine levels in older adults: relationship with health status and medications. Age<br />
Ageing. 24: 142-150.<br />
Sharma, A. C., Jana, T., Kesavamoorthy, R., Shi, L., Virji, M. A., Finegold, D. N., jt. (2004).<br />
A general photonic crystal sensing motif: Creatinine in bodily fluids. J Am Chem Soc.<br />
126: 2971-2977.<br />
Smith-Palmer, T. (2002). Separation methods applicable to urinary creatine and creatinine. J<br />
Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sc. 781: 93-106.<br />
Spanaus, K. S., Kollerits, B., Ritz, E., Hersberger, M., Kronenberg, F. ja Von Eckardstein, A.<br />
(2010). Serum creatinine, cystatin C, and β-trace protein in diagnostic staging and<br />
predicting progression of primary nondiabetic chronic kidney disease. Clin Chem. 56:<br />
740-749.<br />
33
Spingarn, N. E., Slocum, L. A. ja Weisburger, J. H. (1980). Formation of mutagens in cooked<br />
foods. II. foods with high starch content. Cancer Letters. 9: 7-12.<br />
Stead, L. M., Brosnan, J. T., Brosnan, M. E., Vance, D. E. ja Jacobs, R. L. (2006). Is it time to<br />
reevaluate methyl balance in humans? Am J Clin Nutr. 83: 5-10.<br />
Steffl, J. L., Bennett, W. ja Olyaei, A. J. (2012). The old and new methods of assessing<br />
kidney function. J Clin Pharmacol. 52: 63S-71S.<br />
Stevens, L. A., Coresh, J., Feldman, H. I., Greene, T., Lash, J. P., Nelson, R. G., jt. (2007).<br />
Evaluation of the modification of diet in renal disease study equation in a large diverse<br />
population. Am J Clin Nutr. 18: 2749-2757.<br />
Stevens, L.A., Levey, A.S. (2009). Measured GFR as a confirmatory test for estimated GFR.<br />
J Am Soc Nephrol. 20: 2305-2313.<br />
Tanagho, E. A. ja McAninch, J. W. 2007. Urologic Laboratory Examination. In Smith's<br />
general urology, 17 th ed. Appleton and Lange, Norwalk, Connecticut.<br />
Edmund L., David J. 2006. Kidney function tests, p 797-808. In A. B. Carl., R Edward.,<br />
E. David (ed). Tietz Textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics. 4 th ed.<br />
Elsevier Inc, New Delhi.<br />
Vikse, B., Vollset, S., Tell, G., Refsum, H. ja Iversen, B. (2004). Distribution and<br />
determinants of serum creatinine in the general population: The hordaland health study.<br />
Scand J Clin Lab Invest. 64: 709-722.<br />
Vikse, R. ja Joner, P. E. (1993). Mutagenicity, creatine and nutrient contents of pan fried meat<br />
from various animal species. Acta Vet Scand. 34: 363-370.<br />
Weber, J. ja Van Zanten, A. (1991). Interferences in current methods for measurements of<br />
creatinine. Clin Chem. 37: 695-700.<br />
Weinstein, S. J., Mackrain, K., Stolzenberg-Solomon, R. Z., Selhub, J., Virtamo, J. ja<br />
Albanes, D. (2009). Serum creatinine and prostate cancer risk in a prospective study.<br />
Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 18: 2643-2649.<br />
Wyss, M. ja Kaddurah-Daouk, R. (2000). Creatine and creatinine metabolism. Physiolog Rev.<br />
80: 1107-1213.<br />
Yamato, H., Ohwa, M. ja Wernet, W. (1995). A polypyrrole/three-enzyme electrode for<br />
creatinine detection. Anal Chem. 67: 2776-2780.<br />
Zierath, J., Krook, A. ja Wallberg-Henriksson, H. (2000). Insulin action and insulin resistance<br />
in human skeletal muscle. Diabetologia. 43: 821-835.<br />
Kasutatud veebiaadressid:<br />
http://www.uptodate.com<br />
http://www.unc.edu/~rowlett/units/scales/clinical_data.html<br />
34