Memoria de Investigación y Docencia '16
Proyecto II. Genética de enfermedades oculares .
La DMAE es la principal causa de ceguera irreversible entre personas mayores de 65 años. Al menos 60 millones padecen esta patología a nivel mundial, y se espera que esta cifra se triplique en los próximos 13 años. Se define como una patología compleja por la convergencia de múltiples factores de riesgo, siendo los más importantes la edad, el tabaquismo, la dieta y el genético. La complejidad de la DMAE exige de aproximaciones multidisciplinares, por lo que los estudios genéticos son de gran importancia de cara a establecer un mejor diagnóstico y asesoramiento del oftalmólogo al paciente. Con este objetivo, durante el año 2016 se ha abordado un estudio sobre la asociación de algunos polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) en genes que codifican metalotioneínas y la DMAE en la población de española. Se han descrito múltiples regiones genómicas y una variedad de genes que han mostrado tener un impacto en la susceptibilidad a la DMAE (Figura 6), destacando FBLN5, ABCA1, APOE, HTRA1, ARMS2, genes pertenecientes al sistema de complemento: CFH, CFB, C2, C3, CFI y a rutas relacionadas con el sistema inmunitario: HLA, CXCR1, CCR3, TLR3 y TLR4.
Figura 6. Principales genes descritos hasta la fecha asociados con la DMAE.
Clínicamente la DMAE se caracteriza por una forma inicial (temprana) que evoluciona a dos fenotipos patológicos, la forma seca, más prevalente y que representa aproximadamente el 80% de los casos, y la forma húmeda, mucho más severa, que afecta al 20% restante. La principal característica clínica de la DMAE es la presencia de depósitos extracelulares, denominados drusas, en la región macular de la retina. La formación de las drusas, la principal característica de la forma seca de la DMAE, es un proceso complejo en el que intervienen diversos tipos de moléculas y metabolitos, entre ellos distintos minerales entre los que destaca el zinc. Las metalotioneínas (MTs) son las principales proteínas reguladores del control del zinc, y un desequilibrio en el sistema Zn-MTs podría estar relacionado con la formación de las drusas y en consecuencia con el desarrollo de la DMAE. Numerosos estudios han relacionado SNPs en los genes de las MTs (MT1, MT2, MT3 y MT4) y diferentes patologías, muchas de ellas relacionadas con el envejecimiento, como por ejemplo: enfermedades neurodegenerativas, neuropatía diabética, patologías cardiovasculares, cáncer, ateroesclerosis, inflamación crónica, hiperlipidemia, hiperglicemia y problemas en la función renal tras una exposición crónica a metales pesados.
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Teniendo en cuenta estos antecedentes, se analizó la posible asociación de los SNPs en genes de las MTs descritos hasta la fecha y que se muestran en la Figura 7 (MT1A: rs11076161, rs11640851, rs8052394 y rs7196890; MT1B: rs8052334, rs964372 y rs7191779; MT1M: rs2270836 y rs9936741; MT2A: rs28366003, rs1610216, rs10636 y rs1580833; MT3: rs45570941) y la DMAE en nuestra población de pacientes. Para ello se utilizaron ensayos TaqMan (Applied Biosystems Inc., Foster City, California, USA) en un termociclador 7500 Real Time PCR System (Applied Biosystems Inc., Foster City, California, USA) siguiendo un protocolo previamente optimizado en nuestro grupo de investigación.
Figura 7. Representación de los genes MT1A, MT1B, MT1M, MT2A y MT3, y localización de los SNPs analizados. Los nombres de los SNPs son acorde a NCBI dbSNP. UTR – región flaqueante no traducida.
En este estudio se ha analizado la asociación de los genes de las MTs con la DMAE y sus distintas formas clínicas (forma seca, húmeda y mixta). En la Tabla 4 se muestran los resultados del análisis de asociación. Se pueden observar algunas diferencias pero tras la corrección de las comparaciones múltiples de Bonferroni [p≤3.57x10-3 (0.05/14)] estas diferencias no son estadísticamente significativas.
Tabla 4. Análisis de los SNPs de MTs y su asociación con DMAE
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n, número de donantes; OR, odds ratio; CI, intervalo de confianza. El nivel de significancia estadística tras la corrección de Bonferroni para comparaciones múltiples en la comparación de las frecuencias alélicas es: 3.57x10-3 (0.05/14). Total indica el test general de asociación en una tabla de 2 por 3 de patología por genotipo. El asterisco indica el valor de OR y p-valor que derivan de la comparación entre las frecuencias genotípicas bajo un modelo de herencia recesivo (GG vs GA+AA en rs11076161, CC vs AC+AA en rs11640851, AA vs AG+GG en rs8052394, CC vs AC+AA en rs7196890, CC vs CT+TT en rs8052334, CC vs GC+GG en rs964372, GG vs GC+CC en rs7191779, TT vs CT+CC en rs2270836, TT vs TC+CC en rs9936741, CC vs CT+TT en rs1610216, CC vs GC+GG en rs10636, CC vs AC+AA en rs1580833 y GG vs GC+CC enrs45570941). El símbolo “almohadilla” () indica el valor de OR y p-valor que derivan de la comparación entre las frecuencias genotípicas bajo un modelo de herencia dominante (AA vs AG+GG en rs28366003). NA, no ha sido posible calcular el OR debido a que el número de individuos con dos copias de alelo de riesgo o protector ha sido cero.
El resultado más destacable ha sido la asociación del SNP del gen MT2A rs28366003 con la forma seca de la DMAE (p=4.40x10-4; Tabla 5). El alelo G aporta más de 9 veces de incremento de riesgo para la forma seca de la DMAE (OR= 9.80, 95% CI: 1.11-86.25). La frecuencia del genotipo AG es significativamente mayor esta forma clínica que en los controles (p=2.65x10-4; AG+GG vs AA) aportando un incremento de riesgo para esta patología (OR=9.39, 95% CI: 2.11-41.72), mientras que el genotipo AA parece ser un genotipo protector frente a la misma (OR=0.82, 95% CI: 0.71-0.95). Tabla 5. Análisis del SNP rs2836003 (MT2A) y su asociación con la forma seca de la DMAE
SNP ID rs28366003 Alelo Genotipo
F. Seca DMAE %
Control %
p-valor
OR (95% CI)
(n=46)
(n=96)
A
90.2
99
G
9.8
1
4.40x10-4
9.80 (1.11-86.25)
AA
80.43
97.92
2.65x10-4
0.82 (0.71- 0.95)*
AG
19.57
2.08
GG
0
0
Total
37/9/0 (AA/AG/ GG)
94/2/0 (AA/AG/ GG)
0.91 (0.82-0.99)
9.39 (2.11-41.72) NA 2.65x10-4
n, número de donantes; OR, odds ratio; CI, intervalo de confianza. El nivel de significancia estadística tras la corrección de Bonferroni para comparaciones múltiples en la comparación de las frecuencias alélicas es: 3.57x10-3 (0.05/14). Total indica el test general de asociación en una tabla de 2 por 3 de patología por genotipo. El asterisco indica el valor de OR y p-valor que derivan de la comparación entre las frecuencias genotípicas bajo un modelo de herencia dominante (AG+GG vs AA en rs28366003). NA, no ha sido posible calcular el OR debido a que el número de individuos con dos copias de alelo de riesgo o protector ha sido cero.
Este resultado tiene gran importancia ya que es el primer trabajo hasta la fecha en el que se ha estudiado la asociación genética de las MTs con esta patología ocular. Cabe destacar la posible implicación que pueda tener la asociación del SNP rs28366003 en el desarrollo de la forma seca de la DMAE ya que casi el 10% de los pacientes que la padecen portan el alelo de riesgo. Este SNP se localiza en el promotor del gen MT2A e inhibe la unión de factores de transcripción en esta región, afectando a la inducción de la transcripción del gen MT2A siendo además la MT2A la metalotioneína más expresada en los tejidos humanos. Este resultado parece indicar que este polimorfismo puede alterar la transcripción del gen MT2A, afectando así la homeostasis de zinc en pacientes con la forma seca de la DMAE.
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