Genetics and epigenetics in Parkinson´s disease

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Publication date
2014
Reading date
20-06-2014
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Abstract
La enfermedad de Parkinson (PD) es progresiva y neurodegenerativa. Se caracteriza clínicamente por bradiquinesia, temblor en reposo, rigidez e inestabilidad postural y anatomopatológicamente por degeneración nigral y por la presencia de numerosos cuerpos de Lewy en las neuronas supervivientes. Alrededor del 90% de los casos corresponden a formas esporádicas o idiopáticas de PD, de causa desconocida, mientras que el 10% restante, las denominadas formas familiares o monogénicas, son causados por mutaciones en alguno de los siguientes cinco genes: SNCA (PARK1, PARK4), PRKN (PARK2), PINK1 (PARK6), DJ-1 (PARK7) o LRRK2 (PARK8). Existen otros loci que también se han relacionado con la enfermedad de Parkinson, aunque hay resultados controvertidos sobre su influencia, así como factores genéticos de susceptibilidad. Nuestro objetivo principal en este trabajo ha sido la identificación de factores genéticos de susceptibilidad para la enfermedad de Parkinson en población española. Además de ello, analizamos la posible relación de una familia de genes poco estudiada (ARMCX) con el riesgo de padecer la enfermedad así como la posible influencia genética en la aparición de demencia en los enfermos de PD. Para llevar a cabo estos tres estudios genéticos, diferentes técnicas de genotipado basadas en la amplificación del DNA fueron empleadas en casos y controles. Hemos confirmado que, al menos en población no vasca, mutaciones en GBA y el genotipo H1H1 en MAPT son claros factores genéticos de susceptibilidad que aumentan el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Su efecto en vascos es menos importante, indicando que puede haber diferencias genéticas entre los dos grupos de población española en cuanto a su riesgo de padecer PD. APOE permanece como un factor de riesgo controvertido. Basándonos en nuestros resultados, hemos concluido que los miembros de la familia génica ARMCX no pueden ser considerados factores genéticos de susceptibilidad para la enfermedad de Parkinson. Únicamente el polimorfismo rs2858162 (ARMCX6) mostró alguna tendencia que debería ser analizada con mayor profundidad. A pesar de las limitaciones de nuestro estudio, derivadas de las características de los individuos analizados, hemos observado algunos indicios para variantes previamente no relacionadas con PD, o, al menos, no claramente, en relación con su influencia en el riesgo de padecer PD y/o el estado cognitivo durante la enfermedad. Representan importantes aspectos a considerar en futuros estudios. Finalmente, abordamos el objetivo principal desde una perspectiva epigenética y estudiamos si los niveles de metilación de determinados genes, en concreto aquellos involucrados en las formas familiares de la enfermedad de Parkinson, podrían verse alterados por la enfermedad, y las posibles consecuencias que ello tendría. El estudio epigenético se basó en la técnica más empleada para el estudio de los niveles de metilación de DNA, el tratamiento con bisulfito. El DNA fue extraído de tres regiones del cerebro, y, posteriormente, amplificado y analizado mediante pirosecuenciación. Se emplearon predicciones in silico tanto para determinar las islas CpG a analizar como para determinar el posible efecto en la transcripción (expresión) de los niveles de metilación obtenidos. En este estudio piloto epigenético, hemos encontrado diferencias entre casos y controles en los niveles de metilación de DNA en algunos dinucleótidos CpG concretos localizados en los promotores de genes responsables de formas familiares de la enfermedad de Parkinson, aunque no solo en substantia nigra. Además, dichos CpG forman parte de sitios de unión del factor de transcripción Sp1 y, consecuentemente, dependiendo de su nivel de metilación, podrían alterar su unión y la expresión génica.
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