Comprender las bases moleculares de la enfermedad de Alzheimer nos permitirá reducir su alto impacto en la sociedad

La demencia es un síndrome de naturaleza crónica y progresiva, que afecta la memoria, el pensamiento, el comportamiento y la habilidad de realizar actividades de la vida diaria. La Organización Mundial de la Salud, ha reportado que existen en el mundo 50 millones de personas que la padecen y que anualmente se registran cerca de 10 millones de nuevos casos; de estos, el 60-70% está representado por sujetos con Enfermedad de Alzheimer (EA), siendo en consecuencia, el tipo de demencia más común a nivel mundial1. Esta enfermedad además de afectar al paciente, trae graves consecuencias para los cuidadores, las familias, el sistema de salud y por consiguiente para la economía de los países 1.

El tipo más común de EA es la esporádica o de inicio tardío, la cual generalmente comienza después de los 65 años. Existen algunos genes y hábitos de vida poco saludables que aumentan la probabilidad de desarrollar esta enfermedad2. Hasta el momento, el único gen que se ha asociado fuertemente con la EA esporádica es el gen APOE. Este gen tiene 3 formas comunes (Ԑ2, Ԑ3 y Ԑ4). Aquellas personas portadoras del gen APOE Ԑ4, tienen entre 3 y 8 veces más posibilidades de padecer Alzheimer3. Sin embargo, aún faltan por descubrir otros genes de riesgo4. Por ello se han realizado numerosos estudios genéticos para conocer otros genes asociados, sin embargo, los que se han podido identificar tienen un efecto pequeño sobre el desarrollo de la enfermedad6, 7. Con el empleo de nuevas tecnologías de secuenciación como es el caso de la genotipificación del exoma[1], es posible identificar variantes con un efecto funcional fuerte. Estas variantes podrían explicar parte del componente genético de la EA8.

A la fecha no existen estudios que hayan analizado la asociación de variantes genéticas con el desarrollo de esta enfermedad en el caribe colombiano, la cual cuenta con un componente genético particular debido a la mezcla de genes amerindios, europeos y africanos que se llevó a cabo en esta región durante el siglo XVI9, 10. Por esta razón, los resultados obtenidos en otros estudios no deben extenderse a nuestra población caribe.

En consecuencia, mi tesis doctoral propone en primer lugar identificar mediante genotipificación exómica, variantes genéticas con efecto mayor sobre la EA esporádica en sujetos del Caribe colombiano, así como su correlación con la edad de inicio, actividad eléctrica cerebral y variables neuropsicológicas.

El desarrollo de esta enfermedad no solo se basa en las variantes genéticas de riesgo, sino que necesita de otros factores relacionados con los hábitos de vida. Recientemente, las moléculas de ARN no codificantes (ARNnc), han sido propuestas como potenciales mediadores de esos factores en el desarrollo de la EA11, ya que regulan la actividad de genes que pueden estar implicados en su patogénesis12, 13. Es por esto que en mi tesis doctoral incluyo también el análisis los ARNnc que circulan en la sangre de sujetos con EA y sujetos sanos, seguido de la identificación de los posibles genes que regulan y su participación en la red metabólica de la enfermedad.

Este trabajo podría explicar en gran medida la fisiopatología molecular de la EA, lo que serviría como punto de partida para desarrollar nuevos tratamientos y pruebas diagnósticas sanguíneas con las que se obtendrían enormes beneficios para el paciente, su familia y para la sociedad en general.

Mi experiencia en BIOS

¨Con la pasantía que realicé en BIOS tuve la oportunidad de adquirir habilidades en el manejo del cluster HPC, y de herramientas bioinformáticas con las que podré analizar los datos obtenidos en esta investigación. Agradezco la oportunidad que BIOS me brinda sin la cual no podría culminar exitosamente mi tesis doctoral y hacer aportes a los pacientes y personas que pudieran en el futuro padecer esta enfermedad que tanto afecta a nuestra sociedad¨.

Autor

María Isabel Mosquera Heredia

Estudiante Doctorado en Ciencias Biomédicas Universidad del Norte, Barranquilla

Pasante Bioinformática BIOS, Manizales

REFERENCIAS

  1. Organización Mundial de la Salud. Nota Descriptiva: Demencia. 14 de Mayo de 2019. https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/dementia
  2. Wolozin, B., Behl, C. Mechanisms of neurodegenerative disorders. Part 1 & 2: Protein aggregates. Arch. Neurol., 2000; 57:793-804.
  3. Karch CM, Goate AM. Alzheimer’s disease risk genes and mechanisms of disease pathogenesis. Biol Psychiatry. 2015;77(1):43-51.
  4. Ridge PG, et al. Assessment of the genetic variance of late-onset Alzheimer’s disease. Neurobiol Aging. 2016;41:200.e13-20
  5. Lambert JC, et al. Meta-analysis of 74,046 individuals identifies 11 new susceptibility loci for Alzheimer’s disease. Nat Genet. 2013;45(12):1452-8
  6. Bodmer W, Bonilla C. Common and rare variants in multifactorial susceptibility to common diseases. Nature genetics. 2008;40(6):695-701.
  7. So HC, Gui AH, Cherny SS, Sham PC. Evaluating the heritability explained by known susceptibility variants: a survey of ten complex diseases. Genetic epidemiology. 2011;35(5):310-7
  8. Nicolas G, Charbonnier C, Campion D, From Common to Rare Variants: The Genetic Component of Alzheimer Disease. Hum Hered 2016;81:129-141
  9. Noguera MC, Schwegler A, Gomes V, Silvera-Redondo C, Charris M, et al. Colombia’s racial crucible: Y chromosome evidence from six admixed communities in the Department of Bolivar, Annals of Human Biology. 2014; 41:5, 453459. https://doi.org/10.3109/03014460.2013.852244
  10. Martinez-Laso J., Montoya F., Areces C, Silvera.Redondo C, Rey D, et al. HLA in Jaidukama: an Amerindian secluded Colombian population with new haplotypes and Asian and Pacific-shared alleles. Mol Biol Rep. 2011; 38: 3689. https://doi.org/10.1007/s11033-010-0483-6
  11. Stoccoro A, Coppedè F. Role of epigenetics in Alzheimer’s disease pathogenesis. Neurodegener Dis Manag. 2018;8(3):181-193. doi: 10.2217/nmt-2018-0004
  12. Sana, J., Faltejskova, P., Svoboda, M., Slaby, O. Novel classes of non-coding RNAs and cancer. Journal of Translational Mededicine, 2012; 10:103.
  13. Shi X, Sun M, Liu H, Yao Y, Song Y. Long non-coding RNAs: A new frontier in the study of human diseases. Cancer Letters. 2013;339(2), 159 – 166

[1] Exoma: parte del genoma (conjunto de moléculas de ADN) formado por los exones, los fragmentos de ADN que se transcriben para dar lugar a las proteínas