Cutaneous porphyrias : Clinical and histopathological study

The prevalence of variegate porphyria (VP) (2.1:100 000, in 2006 n=108) was higher in Finland than elsewhere in European countries due to a founder effect (R152C). The incidence of VP was estimated at 0.2:1 000 000 based on the number of new symptomatic patients yearly. The prevalence of porphyria cutanea tarda (PCT) was 1.2:100 000 (in 2006 n=63), which is only one fourth of the numbers reported from other European countries. The estimated incidence of PCT was 0.5:1 000 000. Based on measurements of the uroporphyrinogen decarboxylase activity in erythrocytes, the proportion of familial PCT was 49% of the cases. The prevalence of erythropoietic protoporphyria (EPP) was at 0.8:100 000 (in 2006 n=39) including asymptomatic carriers of a mutation in the ferrochelatase (FECH) gene. The incidence of EPP was estimated at 0.1:1 000 000. After 1980 the penetrance was 37% among patients with VP. Of the mutation carriers (n=57) 30% manifested with skin symptoms. Frequency of skin symptom as only clinical sign was stable before or after 1980 (22% vs. 21%), but acute attacks became infrequent (29% vs. 7%). Of the symptomatic patients 30% had both acute attacks and skin symptoms and 80% had skin symptoms. Fragility (95%) and blistering (46%) of the skin in the backs of the hands were the most common skin symptoms. Transient correction of porphyrin metabolism using eight haem arginate infusions within five weeks had no effect on the skin symptoms in three of four patients with VP. In one case skin symptoms disappeared transiently. One patient with homozygous VP had severe photosensitivity since birth. Sensory polyneuropathy, glaucoma and renal failure developed during the 25-year follow-up without the presence of acute attacks. The I12T mutation was detected in both of his alleles in the protoporphyrinogen oxidase gene. Lack of skin symptoms and infrequency of acute attacks (1/9) in the patients with I12T mutation at the heterozygous stage indicate a mild phenotype (the penetrance 11%). Four mutations (751delGAGAA, 1122delT, C286T, C343T) in the FECH gene were characterised in four of 15 families with EPP. Burning pain (96%) and swelling (92%) of the sun-exposed skin were the major skin symptoms. Hepatopathy appeared in one of 25 symptomatic patients (4%). Clinical manifestations and associated factors of PCT were similar in the sporadic and familial types of PCT. The majority of the patients with PCT had one to three precipitating factors: alcohol intake (78%), mutations in hemochromatosis associated gene (50%), use of oestrogen (25% of women) and hepatitis B or C infections (25 %). Fatty liver disease (67%) and siderosis (67%) were commonly found in their liver biopsies. The major histopathological change of the sun-exposed skin in the patients with VP (n=20), EPP (n=8) and PCT (n=5) was thickening of the vessel walls of the upper dermis suggesting that the vessel wall is the primary site of the phototoxic reaction in each type of porphyria. The fine structure of the vessel walls was similar in VP, EPP and PCT consisting of the multilayered basement membrane and excess of finely granular substance between the layers which were surrounded by the band of homogenous material. EPP was characterised by amorphous perivascular deposits extending also to the extravascular space. In direct immunofluorescence study homogenous IgG deposits in the vessel walls of the upper dermis of the sun-exposed skin were demonstrated in each type of porphyria. In EPP the excess material around vessel walls consisted of other proteins such as serum amyloid protein, and kappa and lambda light chains in addition to the basement membrane constituents such as collagen IV and laminin. These results suggest that the alterations of the vessel walls are a consequence of the repeated damage and the repairing process in the vessel wall. The microscopic alterations could be demonstrated even in the normal looking but sun-exposed skin of the patients with EPP during the symptom-free phase suggesting that vascular change can be chronic. The stability of vascular changes in the patients with PCT after treatment indicates that circulating porphyrins are not important for the maintenance of the changes.

Pharmacogenetics of SLCO1B1: Population genetics and effect on statins

Kohonneiden kolesterolipitoisuuksien alentamisessa käytettävien statiinien hyödyt sydän- ja verisuonisairauksien estossa on vahvasti osoitettu ja niiden käyttö on niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa kasvanut voimakkaasti – Suomessa statiininkäyttäjiä on noin 600 000. Statiinilääkitys on pitkäaikaisessakin käytössä melko hyvin siedetty, mutta yleisimpinä haittavaikutuksina voi ilmetä lihasheikkoutta, -kipua ja -kramppeja, jotka voivat edetä jopa henkeä uhkaavaksi lihasvaurioksi. Lihashaittariski suurenee suhteessa statiiniannokseen ja plasman statiinipitoisuuksiin. Statiinien plasmapitoisuuksissa, tehossa ja haittavaikutusten ilmenemisessä on suuria potilaskohtaisia eroja. SLCO1B1-geenin koodaama OATP1B1-kuljetusproteiini kuljettaa monia elimistön omia aineita ja lääkeaineita verenkierrosta solukalvon läpi maksasoluun, mm. statiineja, joiden kolesterolia alentava vaikutus ja poistuminen elimistöstä tapahtuvat pääosin maksassa. Erään SLCO1B1-geenin nukleotidimuutoksen (c.521T>C) tiedetään heikentävän OATP1B1:n kuljetustehoa. Tässä väitöskirjatyössä selvitettiin SLCO1B1-geenin perinnöllistä muuntelua suomalaisilla ja eri väestöissä maailmanlaajuisesti. Lisäksi selvitettiin SLCO1B1:n muunnosten vaikutusta eri statiinien pitoisuuksiin (farmakokinetiikka) ja vaikutuksiin (farmakodynamiikka) sekä kolesteroliaineenvaihduntaan. Näihin tutkimuksiin valittiin SLCO1B1-genotyypin perusteella terveitä vapaaehtoisia koehenkilöitä, joille annettiin eri päivinä kerta-annos kutakin tutkittavaa statiinia: fluvastatiinia, pravastatiinia, simvastatiinia, rosuvastatiinia ja atorvastatiinia. Verinäytteistä määritettiin plasman statiinien ja niiden aineenvaihduntatuotteiden sekä kolesterolin ja sen muodostumista ja imeytymistä kuvaavien merkkiaineiden pitoisuuksia. Toiminnallisesti merkittävien SLCO1B1-geenimuunnosten esiintyvyydessä todettiin suuria eroja eri väestöjen välillä. Suomalaisilla SLCO1B1 c.521TC-genotyypin (geenimuunnos toisessa vastinkromosomissa) esiintyvyys oli noin 32 % ja SLCO1B1 c.521CC-genotyypin (geenimuunnos molemmissa vastinkromosomeissa) esiintyvyys noin 4 %. Globaalisti geenimuunnosten esiintyvyys korreloi maapallon leveyspiirien kanssa siten, että matalaan transportteriaktiivisuuteen johtavat muunnokset olivat yleisimpiä pohjoisessa ja korkeaan aktiivisuuteen johtavat päiväntasaajan lähellä asuvilla väestöillä. SLCO1B1-genotyypillä oli merkittävä vaikutus statiinien plasmapitoisuksiin lukuun ottamatta fluvastatiinia. Simvastatiinihapon plasmapitoisuudet olivat keskimäärin 220 %, atorvastatiinin 140 %, pravastatiinin 90 % ja rosuvastatiinin 70 % suuremmat c.521CC-genotyypin omaavilla koehenkilöillä verrattuna normaalin c.521TT-genotyypin omaaviin. Genotyypillä ei ollut merkittävää vaikutusta minkään statiinin tehoon tässä kerta-annostutkimuksessa, mutta geenimuunnoksen kantajilla perustason kolesterolisynteesinopeus oli suurempi. Tulokset osoittavat, että SLCO1B1 c.521T>C geenimuunnos on varsin yleinen suomalaisilla ja muilla ei-afrikkalaisilla väestöillä. Tämä geenimuunnos voi altistaa erityisesti simvastatiinin, mutta myös atorvastatiinin, pravastatiinin ja rosuvastatiinin, aiheuttamille lihashaitoille suurentamalla niiden plasmapitoisuuksia. SLCO1B1:n geenimuunnoksen testaamista voidaan tulevaisuudessa käyttää apuna valittaessa sopivaa statiinilääkitystä ja -annosta potilaalle, ja näin parantaa sekä statiinihoidon turvallisuutta että tehoa.