ARN de células de la sangre: una fuente útil para diagnosticar y conocer los mecanismos patológicos genéticos de la enfermedad de McArdle

La enfermedad de McArdle es un trastorno metabólico caracterizado por la intolerancia al ejercicio físico. Los pacientes no pueden metabolizar el glucógeno muscular debido a la deficiencia en la isoforma muscular de la enzima glucógeno fosforilasa o miofosforilasa (Nogales-Gadea G. et al., 2016). Debido a esta deficiencia, los pacientes presentan fatigabilidad, dolor muscular, dificultad o incapacidad para realizar tareas simples de la vida diaria, y en los casos más graves, los pacientes pueden presentar debilidad crónica, que en algunas ocasiones les lleva a requerir soporte para su movilidad  (Lucia A. et al., 2012).

Es una enfermedad genética de herencia autosómica recesiva, causada por mutaciones en el gen PYGM (Nogales-Gadea G. et al., 2016). Hasta el momento se han descrito más de 140 mutaciones diferentes que han sido reportadas como causa de esta patología. El incremento en la frecuencia de nuevos casos descritos por nuestro grupo y por otros, sugiere que aún un buen número de pacientes permanece sin diagnosticar (Lucia A. et al., 2012; Nogales-Gadea G. et al., 2015).

Hasta el momento, el diagnóstico de los pacientes se llevaba a cabo mediante una extracción sanguínea para estudiar las posibles mutaciones más frecuentes en el ADN. Además, se realizaba una biopsia muscular en aquellos casos en los que no se había detectado ninguna mutación con el método anterior o los cambios encontrados eran de significado incierto. A través del análisis de ARN muscular se proporcionaba diagnóstico a los casos más complicados, y en algunas ocasiones se evidenciaba la patogenicidad de los cambios genéticos encontrados (García-Consuegra I. et al., 2009).

En este estudio presentamos un nuevo protocolo de diagnóstico basado en el estudio de ARN de la miofosforilasa en células mononucleares de sangre periférica (abreviado PBMCs, del inglés, peripheral blood mononuclear cells). El objetivo es intentar diagnosticar más pacientes de McArdle y caracterizar correctamente las mutaciones, en una muestra menos invasiva que la biopsia muscular, como es la extracción de sangre. Para llevar a cabo este estudio, analizamos el ARN de la miofosforilasa en el músculo de 14 individuos (7 controles y 7 pacientes), y lo comparamos con el ARN de la miofosforilasa obtenido de PBMCs (12 pacientes y 14 controles), para ver si ambas técnicas eran igual de eficaces a la hora de detectar mutaciones.

Metodología propuesta por los autores para el diagnóstico genético de la enfermedad de McArdle basada en el estudio del ARN en PBMCs. Imagen cortesía de los autores.

Metodología propuesta por los autores para el diagnóstico genético de la enfermedad de McArdle basada en el estudio del ARN en PBMCs.

Los resultados mostraron que todas las mutaciones encontradas en el músculo fueron también detectadas en PBMCs. Además, en las PBMCs fue posible detectar mutaciones que en el músculo no habían sido identificadas, como es el caso de la mutación sin sentido p.R50*. Este resultado se explica a través del mecanismo “nonsense-mediated mRNA decay” (NMD), por el cual se eliminan transcritos aberrantes que contienen mutaciones sin sentido o que rompen la pauta de lectura, previniendo así su acumulación, y cuyo papel ya había sido descrito en el tejido muscular de los pacientes de McArdle (Nogales-Gadea et al., 2008). Este mecanismo no parece actuar en las PBMCs, posiblemente debido a la baja expresión del gen PYGM en estas células. Por este motivo, en las PBMCs pudimos caracterizar por primera vez una mutación c.645G>A, que produce una inserción total del intrón 6 en el transcrito, adicionando 91 pares de bases y alterando la pauta de lectura. Debido al NMD, este transcrito era degradado en el músculo impidiendo su detección y caracterización.

El uso de PBMCs resulta ser un método más sensible para detectar y caracterizar este tipo de mutaciones. Sabemos que la presencia de miofosforilasa es muy baja o nula en estas células, ya que no se detectaron niveles de la enzima en PBMCs de controles sanos, aun utilizando grandes cantidades de proteína total en western blot. Aun así, y a pesar de que no conocemos qué papel tiene esta transcripción residual de la miofosforilasa en PBMCs, resulta muy útil para una caracterización adecuada de algunos transcritos específicos del músculo.

A partir de los resultados de nuestro trabajo recomendamos para el diagnóstico de estos pacientes, que los laboratorios incorporen el estudio del ARN de PBMCs, en aquellos pacientes cuyas mutaciones no se encuentren a nivel de ADN, o cuyos cambios genéticos encontrados sean de significado incierto. Proponemos la obtención de dos tubos de sangre EDTA, uno para el análisis genómico directo y otro para el estudio de los ARNs en PBMCs. El método propuesto será útil para diagnosticar más casos, y contribuirá a incrementar el conocimiento de la patogenicidad de las mutaciones en la enfermedad de McArdle.

Artículos relacionados: enfermedades raras,enfermedades poco frecuentes,enfermedades huérfanas,investigación,salud


Fuente:  http://revistageneticamedica.com/2016/03/23/arn-sangre-enfermedad-de-mcardle/

Webmaster

Ego sum in porta limine.

A %d blogueros les gusta esto: