Zeitschrift für Karzinogenese und Mutagenese

Abstrakt

Unterschiedliche Auswirkungen des aktiven Rauchens auf die Genexpression bei männlichen und weiblichen Rauchern

Sunirmal Paul und Sally A Amundson

Rauchen ist in den Vereinigten Staaten die zweithäufigste Ursache für vermeidbare Todesfälle. Kohorten-Epidemiologiestudien haben gezeigt, dass Frauen anfälliger für durch Zigarettenrauchen verursachte Krankheiten sind als ihre männlichen Gegenstücke, die molekulare Grundlage dieser Unterschiede ist jedoch unbekannt geblieben. In dieser Studie haben wir untersucht, ob es Unterschiede in den Mustern zwischen männlichen und weiblichen Rauchern gibt und wie diese Muster unterschiedliche geschlechtsspezifische Reaktionen auf den Stress des Rauchens widerspiegeln könnten. Mithilfe von Whole Genome Microarray Gene Expression Profiling haben wir festgestellt, dass sowohl bei männlichen als auch bei weiblichen Rauchern eine beträchtliche Anzahl von mit Oxidationsmitteln in Zusammenhang stehender Gene exprimiert wurde, sich die auf das Rauchen reagierenden Gene jedoch tatsächlich stark zwischen männlichen und weiblichen Rauchern unterschieden. Die Gensatzanreicherungsanalyse (GSEA) anhand von Referenzgensätzen für onkogene Signaturen identifizierte eine große Anzahl von Gensätzen für onkogene Pfade, die bei weiblichen Rauchern im Vergleich zu männlichen Rauchern signifikant verändert waren. Darüber hinaus identifizierte die funktionelle Annotation mit Ingenuity Pathway Analysis (IPA) rauchkorrelierte Gene, die mit biologischen Funktionen bei männlichen und weiblichen Rauchern in Zusammenhang stehen und direkt für bekannte rauchbedingte Pathologien relevant sind. Diese relevanten biologischen Funktionen waren jedoch bei weiblichen Rauchern im Vergleich zu männlichen Rauchern deutlich überrepräsentiert. Die IPA-Netzwerkanalyse mit den Funktionskategorien der Genprodukte der Immun- und Entzündungsreaktion deutete auf mögliche Wechselwirkungen zwischen der Reaktion auf das Rauchen und weiblichen Hormonen hin. Unsere Ergebnisse zeigen eine bemerkenswerte Dichotomie zwischen männlichen und weiblichen Genexpressionsreaktionen auf das Rauchen. Dies ist die erste genomweite Expressionsstudie, die die geschlechtsspezifischen Auswirkungen des Rauchens auf molekularer Ebene vergleicht und auf einen neuen möglichen Zusammenhang zwischen der Signalisierung von Sexualhormonen und durch Rauchen verursachten Krankheiten bei weiblichen Rauchern hinweist.