Naslovna  > Nastava > Katedre > Medicinska biologija > ZNANOST > HRZZ istraživački projekti prof. Zemunik > Otkrivanje novih genskih lokusa uključenih u regulaciju funkcije štitne i doštitne žlijezde

Naziv projekta HRZZ: Identification of new genetic loci implicated in regulation of thyroid and parathyroid function (Otkrivanje novih genskih lokusa uključenih u regulaciju funkcije štitne i doštitne žlijezde)
Trajanje projekta: 15. 9. 2014. – 31. 12. 2018.
Voditelj projekta: prof. dr. sc. Tatijana Zemunik
Suradnici na projektu:  izv. prof. dr. sc. Maja Barbalić; izv. prof. dr. sc. Vesna Boraska Perica, prof. dr. sc. Ante Punda; dr. sc. Vesela Torlak; Dubravka Brdar, dr. med.; dr. sc. Bernarda Lozić; prof. dr. sc. Caroline Hayward; Antonela Boljat, mag. math. - doktorand, dr. sc. Marijana Popović, poslijedoktorand; Ivana Gunjača, dipl. ing. mol. bio.
 

Bolesti štitnjače pogađaju više od 10% populacije i time predstavljaju važan javnozdravstveni problem. Bolesti doštitne žlijezde su manje zastupljene, ali ne beznačajne. Hormoni štitnjače djeluju na gotovo sva tkiva u organizmu i ključni su regulatori staničnog razvoja, diferencijacije i metabolizma. Hormoni doštitne žlijezde reguliraju količinu kalcija u krvi. Smatra se da na ekspresiju hormona štitnjače i doštitne žlijezde utječu genetski i okolišni čimbenici. Osnovni cilj ovog projekta je identificirati genetske lokuse koji utječu na koncentraciju hormona/protutijela štitne i doštitne žlijezde, čime ćemo poboljšati naša saznanja o genetskoj regulaciji funkcije štitnjače i pružiti dodatne spoznaje relevantne za kliničku primjenu. U predloženoj studiji analizirat ćemo povezanost varijanti cijelog genoma (engl. genome-wide association study, GWAS) s hormonima/protutijelima štitne i doštitne žlijezde izmjerenim u serumu 1.000 sudionika podrijetlom iz splitske regije (sudionici projekta 10.001 Dalmatinac). Hormoni/protutijela štitne i doštitne žlijezde koji se planiraju analizirati su: slobodni trijodtironin (fT3), slobodni tiroksin (fT4), stimulirajući hormon štitnjače (TSH), tireoglobulin (Tg), protutijela na tiroidnu peroksidazu (TPOAb), tireoglobulinska protutijela (TgAb) i paratiroidni hormon (PTH). Planiramo potvrditi pronađene genetske varijante analiziranjem dodatnih 2.000 osoba dostupnih iz projekta 10.001 Dalmatinac (Korčula i Vis). Nadalje, detaljni anamnestički podatci, podatci o stilu života te fiziološka i biokemijska mjerenja prikupljena za sve ispitanike koristit će se u realizaciji drugog i trećeg cilja projekta: interakcije gena i okolišnih čimbenika/mjerljivih svojstava i određivanja korelacije mjerljivih svojstava/čimbenika okoliša.

Ciljevi istraživanja:
1. Otkrivanje genskih lokusa povezanih sa specifčnim hormonima/protutijelima štitne i doštitne žlijezde: fT3, fT4, TSH, Tg, TMAb, TgAb i PTH. Da bismo postigli ovaj cilj provest ćemo cjelogenomsku analizu za 7 hormona/protutijela štitne i doštitne žlijezde na 1000 ispitanika iz Splita, ponoviti studiju na dvije neovisne populacije (Korčula i Vis), napraviti meta-analizu dobivenih rezultata, interpretirati rezultate i pripremiti radove za publiciranje.
2. Otkrivanje interakcije gena i okolišnih čimbenika/mjerljivih svojstava odnosno interakcije otkrivenih genskih lokusa koji pokažu povezanost s funkcijom štitne i doštitene žlijezde i odabranih čimbenika okoliša/mjerljivih svojstava za koje pretpostavljamo da mogu utjecati na funkciju dviju žlijezda.
3. Otkrivanje korelacije mjerljivih svojstava/čimbenika okoliša  koristeći izmjerene vrijednosti hormona/protutijela štitne i doštitne žlijezde i odabranih čimbenika okoliša/mjerljivih svojstava.

Očekujemo da ćemo otkriti genske lokuse (varijante), interakcije genskih lokusa i određenih čimbenika okoliša/mjerljivih svojstava kao i međusobne korelacije mjerljivih svojstava/čimbenika okoliša  povezanih s funkcijom štitne i doštitne žlijezde što će dovesti do boljeg razumijevanja bioloških putova koji ih reguliraju. Nove spoznaje biti će od ključne važnosti za razumijevanje klinički relevantnih poremećaja štitne i doštitne žlijezde.
 

Thyroid diseases affect up to 10% of the general population creating an important public health problem. Parathyroid diseases are less frequent but not insignificant. Thyroid hormones act on every tissue regulating cellular development, differentiation and metabolism. Parathyroid hormones control the amount of calcium in the blood. The expression of thyroid and parathyroid hormones/antibodies is under polygenic control and influenced by environmental factors. The aim of this study is to identify genetic loci that are associated with levels of thyroid/parathyroid hormones and antibodies that will advance our understanding of the genetic basis of their function and thus provide additional knowledge relevant to clinical outcomes. 
We will perform genome-wide association analysis of thyroid and parathyroid hormones/antibodies on 1,000 individuals from the Split region (participants from the 10,001 Dalmatians project). The thyroid and parathyroid hormones/antibodies that are planned to be analysed are free triiodothyronine, free thyroxine, thyroid-stimulating hormone, thyroglobulin, thyroid microsomal antibody titer, thyroglobulin antibody titer and parathyroid hormone. In addition, detailed anamnestic data and phenotype measurements already taken from study participants will be used in the realization of second and third project objectives: investigation of relevant gene-environment interactions and determination of phenotype-phenotype correlation. We plan to follow-up interesting findings in additional 2,000 individuals and in datasets sought through international collaboration.
Outcomes of such comprehensive approach will be a generation of a new knowledge of genetic background, gene-environment interaction and phenotype-phenotype correlation associated with thyroid and parathyroid function that will lead to better understanding of biological pathways and clinically relevant disorders related to their function. The obtained results will promote excellence of Croatian research.

Projekt razvoja karijera mladih istraživača-izobrazba novih doktora znanosti

Plan razvoja karijere doktoranda
 

1. Matana A, Boutin T, Torlak V, Brdar D, Gunjača I, Kolčić I, et al. Genome-Wide Analysis Identifies Two Susceptibility Loci for Positive Thyroid Peroxidase and Thyroglobulin Antibodies. J Clin Endocrinol Metab 2019;105:944-51, doi:10.1210/clinem/dgz239

2. Matana A, Popović M, Boutin T, Torlak V, Brdar D, Gunjača I, Kolčić I, Boraska Perica V, Punda A, Rudan I, Polašek O, Barbalić M, Hayward C, Zemunik T. Genetic Variants in the ST6GAL1 Gene Are Associated with Thyroglobulin Plasma Level in Healthy Individuals. Thyroid. 2019 Jun;29(6):886-893. doi: 10.1089/thy.2018.0661.

3. Popović M, Matana A, Torlak V, Boutin T, Brdar D, Gunjača I, Kaličanin D, Kolčić I, Boraska Perica V, Punda A, Polašek O, Barbalić M, Hayward C, Zemunik T. Genome-wide meta-analysis identifies novel loci associated with free triiodothyronine and thyroid-stimulating hormone. J Endocrinol Invest. 2019, 42(10):1171-1180. doi: 10.1007/s40618-019-01030-9 

4. Popović M, Matana A, Torlak V, Brdar D, Gunjača I, Boraska Perica V, Barbalić M, Kolčić I, Punda A, Polašek O, Hayward C, Zemunik T. The effect of multiple nutrients on plasma parathyroid hormone level in healthy individuals. Int J Food Sci Nutr. 2019;70:638-44.doi: 10.1080/09637486.2018.1551335.

5. Gunjača I, Matana A, Boutin T, Torlak V, Punda A, Polašek O, Boraska Perica V, Hayward C, Zemunik T, Barbalić M. Genome-wide association meta-analysis for total thyroid hormone levels in Croatian population. J Hum Genet. 2019 64(5):473-480. doi: 10.1038/s10038-019-0586-4.

6. Matana A, Brdar D, Torlak V, Boutin T, Popović M, Gunjača I, Kolčić I, Boraska Perica V, Punda A, Polašek O, Barbalić M, Hayward C, Zemunik T. Genome-wide meta-analysis identifies novel loci associated with parathyroid hormone level. Mol Med. 2018 Apr 11;24:15. doi: 10.1186/s10020-018-0018-5. 

7. Matana A, Popović M, Torlak V, Punda A, Barbalić M, Zemunik T. Effects of genetic variants on serum parathyroid hormone in hyperparathyroidism and end-stage renal disease patients: A systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2018 May;97(21):e10834. doi: 10.1097/MD.0000000000010834.

8. Matana A, Popovic M, Boutin T, Torlak V, Brdar D, Gunjaca I, Kolcic I, Boraska Perica V, Punda A, Polasek O, Hayward C, Barbalic M & Zemunik T. Genome-wide meta-analysis identifies novel gender specific loci associated with thyroid antibodies level in Croatians. Genomics 2018 18 30242-30248

9. Matana A, Torlak V, Brdar D, Popović M, Lozić B, Barbalić M, Perica V.B., Punda A, Polašek O, Hayward C, Zemunik T. Dietary Factors Associated with Plasma Thyroid Peroxidase and Thyroglobulin Antibodies. Nutrients 2017, 9(11), 1186. doi:10.3390/nu9111186

10. Boljat A, Gunjača I, Konstatinović I, Vidan N, Boraska Perica V, Pehlić M, Škrabić V & Zemunik T. Environmental Risk Factors for Type 1 Diabetes Mellitus Development. Exp Clin Endocrinol Diabetes 2017 125 563-57

Kongresni sažeci:
1. Matana A, Popović M,  Torlak V, Boutin T, Brdar D, Gunjača I, Vidan N, Kaličanin D, Kolčić I, Boraska Perica V, Punda A, Polašek O, Barbalić M, Hayward C, Zemunik T. Genome-wide meta-analysis identifies novel loci associated with free triiodothyronine and thyroid-stimulating hormone. American society for human genetic meetings conference, San Diego, CA, October 16-20 2018. Dostupno na (str.430, sažetak br. 2606F): http://www.ashg.org/2018meeting/pdf/ASHG-2018-poster-abstracts.pdf


 

7. Zemunik T., Boljat A., Vidan N., Gunjača I., Torlak V., Brdar D., Punda A., Lozić B., Boraska Perica V., Polašek O., Barbalić M., Hayward C. Genetic loci implicated in regulation of thyroid function. 6th Croatian congress of Human genetics with international participation, November 5-7 2015, Split, Croatia 

Objavljen članak u časopisu Medicinskog fakulteta „Glasnik“ u prosincu 2017.
 
Workshop program

Workshop proceedings

Galerija fotografija