Caracterización genómica y epigenómica de un grupo de pacientes con epilepsia farmacorresistente
- Autores: Patricia Sánchez Jiménez
- Directores de la Tesis: María del Carmen Ovejero Benito (dir. tes.), Paolo Maietta (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Número de páginas: 214
- Tribunal Calificador de la Tesis: Miguel Angel Pozo García (presid.), María Cano Abad (secret.), Enrique Carrillo de Santa Pau (voc.), Maria Jesus Arranz Calderon (voc.), Agustin Fernandez Fernandez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Farmacología y Fisiología por la Universidad Autónoma de Madrid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
La epilepsia es una enfermedad neurológica crónica que afecta al 0,5% de la población mundial. Un 25¿30% de los pacientes desarrollan farmacorresistencia (FR). La FR es más prevalente en pacientes con epilepsia del lóbulo temporal (ELT), y una de las terapias más eficaces para estos pacientes (ELT-FR) es la resección quirúrgica de la zona epileptógena. Aunque se desconocen los mecanismos que causan FR, existen diferentes hipótesis: una de ellas es la hipótesis epigenética, según la cual las modificaciones epigenéticas promoverían y perpetuarían la farmacorresistencia. El objetivo principal de este estudio es la caracterización epigenómica y transcriptómica de la epilepsia del lóbulo temporal farmacorresistente en pacientes adultos. Para ello, se realizaron dos estudios complementarios: un estudio prospectivo, en el que se analizó la metilación del ADN a lo largo de todo el genoma, y un estudio retrospectivo, en el que se estudió la transcripción del genoma.
En el estudio prospectivo se compararon los patrones de metilación obtenidos del análisis del array Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip realizado con muestras de diversas regiones del cerebro (hipocampo, amígdala y corteza colindante a la zona epileptógena (CCZE)) y de sangre periférica pertenecientes a 23 pacientes con epilepsia FR y 10 controles. Se observaron 32 sondas diferencialmente metiladas (DMPs) en el hipocampo, 59 en la amígdala, 3210 en CCZE y 6 en sangre periférica. Estas sondas se localizan en genes que están implicados en distintos procesos, por ejemplo: en el desarrollo del sistema nerviosos autónomo, en el hipocampo; en la señalización neurotrófica, en la amígdala; y en canales dependientes de voltaje, en la CCZE. Además, se encontró una DMP del hipocampo, localizada en el gen CHORD1, que presenta una fuerte correlación entre cerebro y sangre, detectada con dos herramientas bioinformáticas diferentes (BECon e IMAGE-CpG), lo que sugiere que este gen podría ser un posible biomarcador subrogado no invasivo de la ELT. Asimismo, analizando las regiones diferencialmente metiladas (DMRs) entre los pacientes con epilepsia FR respecto a los controles, hallamos 2 DMRs significativamente asociadas con la epilepsia FR en el hipocampo, 12 en la amígdala y 531 en la CCZE. Por último, se validaron tres DMPs de la CCZE por una técnica alternativa, qPCR específica metilación (MS-qPCR).
En el estudio retrospectivo se compararon los patrones de expresión obtenidos del análisis de la secuenciación masiva del ARN (RNA-seq) realizada con muestras de tejido hipocampal FFPE pertenecientes a 47 pacientes con ELT-FR y con las muestras respectivas procedentes de 37 controles de donantes post mortem de cerebro de 4 biobancos. Tras el análisis de la expresión diferencial aplicando el test de comparaciones múltiples de FDR, encontramos 8733 genes diferencialmente expresados (GDEs) en los pacientes con ELT-FR respecto a los controles. Estos genes están implicados en procesos como la modulación de la transmisión sináptica química, el desarrollo de dendritas, procesos de exocitosis de vesículas, o el metabolismo de lípidos, entre otros. Posteriormente, se aplicó un estadístico más restrictivo para buscar marcadores potenciales de la enfermedad. Asimismo, algunos de estos posibles biomarcadores, como CPLX3, CRHR2, TUBB3 y PITX2, fueron validados mediante qPCR con transcripción inversa (RT-qPCR). Por último, comparando los patrones de expresión de muestras de tejido hipocampal de pacientes y de controles conservados en FFPE y en fresco ultracongelado, se encontraron 3 GDEs en común: ANKRD18A, ASPA y ATP13A4, todos ellos relacionados con procesos neurológicos.
En conclusión, del estudio de los patrones de metilación del ADN y de la expresión génica asociados a la epilepsia FR, se han identificado diversos genes candidatos que podrían proponerse como biomarcadores de esta patología; este trabajo abre la puerta a diferentes líneas de proyecto con el objetivo de validar y profundizar estos descubrimientos.
