Estudio molecular de los genes de la cavernomatosis: regulación de los transcritos y expresión de CCM1
- Autores: R. Mondéjar García
- Directores de la Tesis: Miguel Lucas Lucas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Número de páginas: 128
- Tribunal Calificador de la Tesis: Víctor Sánchez-Margalet (presid.), Guillermo Izquierdo Ayuso (secret.), Amalia Martínez Mir (voc.), Fuencisla Matesanz del Barrio (voc.), Antonio Pérez Pérez (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
Los cavernomas son malformaciones vasculares localizadas principalmente en sistema nervioso central (SNC). Estas lesiones se producen por la dilatación cavernosa de vasos sanguíneos sin ninguna intervención del parénquima nervioso. La prevalencia del 0.1-0.5% en la población general se dedujo de estudios seriados de autopsias, tanto en población Europea como Americana. La estimación real de la incidencia en la población es difícil de establecer por la penetrancia variable de esta enfermedad, habiendo muchos pacientes asintomáticos que solamente se detectarían por técnicas de imagen de resonancia magnética cerebral (MRI).
Los cavernomas dan cuadros de alteraciones neurológicas locales, con crisis de epilepsia, o generales tipo cefaleas y accidentes cerebro-vasculares con hemorragia. La penetrancia clínica es muy variable y a veces es incompleta con saltos generacionales asintomáticos. La penetrancia radiológica, estudiada mediante resonancia magnética de cerebro, es más fiable en relación al status de portador o paciente. El diagnóstico clínico se confirma por MRI, realizándose actualmente mediante tecnología ecogradiente.
Las características fenotípicas de los pacientes con cavernomas destacan por ser muy variables dentro de una misma generación o en distintos sujetos que comparten la misma mutación, además de las notables diferencias en la edad de comienzo e incluso la existencia de generaciones aparentemente asintomáticas. Este fenómeno hace resaltar la importancia de la patogénesis en la malformación cavernomatosa de la que serían responsable tanto factores intrínsecos como otros extrínsecos, no genéticos. En otras palabras, la malformación cavernomatosa podría deberse a la existencia de fenómenos puramente genéticos, como son las mutaciones detectadas, o bien a otros mecanismos: epistáticos, epigenéticos o factores no genéticos que podrían plantear diferentes posibilidades patogénicas asociadas a la mutación de los genes de la cavernomatosis.
Dentro de los factores intrínsecos a la propia mutación, podrían plantearse las siguientes posibilidades patogénicas: haploinsuficiencia, pérdida de heterocigosidad, efecto dominante negativo de una proteína alterada o expresión anormal de los genes CCM por sesgo en la metilación de promotor.
Hasta la fecha, han sido asociados tres genes a la Cavernomatosis Cerebral (CCM1, CCM2 y CCM3) (Craig et al. 1998). Más de 200 mutaciones han sido descritas en estos genes. Una característica importante es la naturaleza estereotipada de las mutaciones puesto que la mayor parte de ellas dan lugar a un codon de terminación prematuro (Cave-Riant et al. 2002; Verlaan et al. 2002).
Nuestro objetivo principal en esta Tesis ha sido el diagnóstico molecular de la Cavernomatosis Cerebral. Son ya muchos años desde que nuestro laboratorio comenzó el estudio molecular de esta patología (mayo de 1998). Desde entonces hemos podido estudiar 97 formas familiares y 45 casos aislados, tanto clínicamente como por resonancia magnética así como por genética molecular (Lucas et al. 2000; Lucas et al. 2001; Ortiz et al. 2007). En este estudio describimos nuevas mutaciones no informadas en la literatura y analizamos las consecuencias de algunas de ellas. También analizamos algunos polimorfismos encontrados en los genes CCM.
De forma secundaria, profundizamos en el estudio de formas alternativas de mRNA, pensadas algunas de ellas en un principio como isoformas aberrantes y que son expresadas tanto en pacientes como en controles en cultivo de linfocitos y fibroblastos (Kehrer-Sawatzki et al. 2002). Hemos valorado si algunos de los polimorfismos encontrados en CCM1 puede tener alguna influencia en la formación de transcritos aberrantes. En este sentido no hemos encontrado ninguna relación, por lo que pensamos en una producción fisiológica. Sin embargo, hemos podido observar que CCM1 se transcribe a través de distintos inicios de transcripción, repartidos por todo el gen. Este estudio lo hemos llevado a cabo mediante distintos abordajes metodológicos que incluyen técnicas como 5´RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends), RT-PCR y RT-qPCR.
Nos hemos aventurado en el estudio la compleja región 5´ no codificante de CCM1, la cual transcribe múltiples isoformas de splicing, observándose que el patrón de splicing (relativo a ocho variantes) varía entre distintos tipos celulares. La región 5´ no codificante juega un papel fundamental en el control de la expresión génica en células eucariotas a través de distintos mecanismos (modificaciones post-transcripcionales del RNA, como estructura secundaria y estabilidad del mRNA, y eficiencia traslacional (Regadas et al. 2013; Wang et al. 2005)).
Por otro lado, describimos nuevos exones que son transcritos e incluidos como formas minoritarias. Se ha visto que este tipo de exones están regulados positivamente en determinados tejidos de forma específica (Modrek & Lee 2003). Además, planteamos la posibilidad de que mutaciones en estos exones sean la causa del desarrollo de lesiones.
Finalmente, describimos la posible proteólisis de la proteína Krit1, codificada por CCM1. Con este nuevo hallazgo, planteamos un modelo de interacciones de las dos isoformas proteolizadas que compatibiliza con las interacciones descritas hasta la fecha.
