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martes, 19 de julio de 2011

“ ANÁLISIS DE LOS SNPs 43 Y 44 DEL GEN CAPN 10 Y Gly972Arg DEL GEN IRS 1 ASOCIADOS A DT2 EN UNA POBLACION INDIGENA DEL ESTADO DE HIDALGO”


ABSTRACT: KEY WORDS: DT2, SNP 33, SNP4 44, IRS-1,FRECUENCIES, ETHNIC GROUP. Diabetes type 2 (T2D) is a disease of increasing importance and today an estimated of 7.6 million Mexicans have T2D. In this work we studied the frequencies of three single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with T2D: the SNP43 and SNP44 of the gene calpain 10 (CAPN10) and the Gly972Arg of the gene IRS -1 in Nahuatl Ñanhñu Tepehua indigenous group from the State of Hidalgo. We analyzed 212 individuals between 35 and 65 years old. A questionnaire was administered to obtain ethnographic and anthropometric data;  also it was determined biochemical studies. All participants signed the informed consent letter, written both in Nahuatl and Spanish. Three groups were studied: a group of normoglycemia, a second group of glucose intolerance and a third group of DT2. Genotyping of the 3 groups was performed using real-time PCR with Taqman probes, then these data were statistically analyzed by applying ANOVA, student t and the calculation of odds ratio (odds ratio, OR) to assess the association between SNPs and risk of T2D. For the gene CAPN10 SNP43 allele frequency of risk allele (G) of the general population was of 0.53. When analyzing the association of the genotypes with biochemical studies and anthropometric parameters it was found that the HOMA-IR, LDL, HbA1c and triglycerides were associated with GG genotype. The allelic frequency of risk allele (T) for the CAPN10 SNP44 gene was 0.93. With regard to SNP Gly972Arg IRS-1 gene, the ancestral allele G (0.98) proved to be high in our study ethnicity. However, the risk allele (A) was not present. This polymorphism was associated with glucose levels, LDL, HbA1c and HOMA-IR; parameters.

Antecedentes: El término Diabetes engloba un conjunto de enfermedades metabólicas caracterizadas por la presencia de niveles elevados de glucosa en sangre, también llamada hiperglucemia, que puede estar producida por: una deficiente secreción de insulina, una resistencia a la acción de la misma, o una mezcla de ambas1. La Diabetes tipo 2 (DT2) es la variante más común de la enfermedad y corresponde a más del 90% de todos los tipos de diabetes. En México, la herencia genética de la DT2 es muy alta debido a que el mestizaje propició aún más la tendencia a desarrollarla2. Más de 50 genes candidato se encuentran relacionados con la susceptibilidad a DT2, seleccionados por su participación en la función de la célula beta , acción de la insulina, metabolismo de la glucosa y obesidad, entre otros (Tabla 1).  Es sabido que las poblaciones de origen rural tienden a cambiar sus estilos de vida al emigrar a las ciudades o bien al confrontar cambios culturales derivados del desarrollo económico y la movilidad social. En estos grupos, la hiperinsulinemia precede el desarrollo de DT2 y es un factor pronóstico de la misma; considerado por Neel3 que considera a la hiperinsulinemia como un fenómeno de selección natural relacionado a la reciente y repentina transición de un estilo de vida nómada, propio de sociedades tradicionales, a una existencia más sedentaria y con alimentación rica en altos contenidos energéticos. Actualmente se han realizado pocos estudios sobre la prevalencia de trastornos metabólicos en grupos indígenas. Los polimorfismos de un solo nucleótido o SNP (Single Nucleotide Polymorphism ) se consideran de gran utilidad para la investigación médica en el desarrollo de fármacos debido a que los SNPs no cambian mucho de una generación a otra y es sencillo seguir su evolución en estudios de poblaciones. Estas variaciones deben darse al menos en un 1% de la población para ser considerada como un SNP4. Existen algunos genes candidato relacionados con la susceptibilidad para DT2 entre ellos el gen de calpaína-10 (CAPN10); otro de ellos es el sustrato receptor de insulina 1 ( IRS-1); la variante más común de este gen es el cambio Gly972Arg en los pacientes con DT2 que altera la capacidad de la insulina para estimular el transporte de glucosa.  
II. JUSTIFICACIÓN: La DT2 es una enfermedad multifactorial con un fondo genético condicionado por la alteración de un conjunto de genes particulares, así como la participación de factores ambientales. En México, se han empezado recientemente el análisis de variantes genéticas asociadas a la DT2 en la población mestiza, sin embargo, pocos estudios se han llevado a cabo en población indígena. Aún más, a la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua nunca se le ha realizado un estudio de este tipo. Debido a lo anterior junto con los factores de tipo genético, es de vital importancia determinar el perfil genético característico de la población indígena que pudiera estar favoreciendo la susceptibilidad a la enfermedad.
III. OBJETIVOS.- III.1 Objetivo General: Realizar un estudio de tipo epidemiológico y genético, analizando la frecuencia de los polimorfismos de los SNP43 y SNP44 del gen de Calpaína 10 y el Gly972Arg del gen IRS-1 en la comunidad Náhuatl- Ñanhñu-Tepehua del Estado de Hidalgo y determinar su asociación con DT2.  III.2 Objetivos Específicos: 1.-  Conocer los datos epidemiológicos y etnográficos de la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua. 2.- Toma de medidas antropométricas y generación de una base de datos. 3.- Realización de pruebas bioquímicas para clasificar las muestras en 3 grupos: Normoglucemia, Intolerancia a la glucosa y DT2. 4.- Evaluar la frecuencia de las variantes de: Calpaína 10 SNP43 y SNP44 e IRS-1Gly972Arg 5.- Determinar si existe asociación entre los genotipos de estudio y la incidencia de DT2 en el grupo indígena mencionado.
IV. MATERIAL Y MÉTODOS:  IV.1 TIPO DE ESTUDIO A REALIZAR: Estudio de tipo Descriptivo, Experimental, Cuantitativo. IV.2 TAMAÑO DE LA MUESTRA: Muestra por conveniencia IV.3 CRITERIOS DE INCLUSIÓN: 1.-Personas entre 15 y 75 años de edad de ambos sexos. 2.- Personas que hayan nacido dentro de la comunidad en 3 generaciones anteriores sin cambios de residencia 3.- Personas que hablen el dialecto o lengua nativa. 4.- Individuos no emparentados de primera línea. 5.- Firma o colocación de huella digital del consentimiento Informado. 6.- Fenotípicamente correspondan a la entidad en estudio. 7.- Ayuno de 8 a 12 horas. IV.4 CRITERIOS DE EXCLUSIÓN: Personas migratorias que no tengan como ascendencia directa familia de la comunidad en estudio. IV.5 POBLACIÓN DE ESTUDIO: Etnia Náhuatl Ñahñu Tepehua. IV.6 -CONSIDERACIONES ÉTICAS: Los datos obtenidos de cada etnia se recopilaron de acuerdo a la aplicación de un cuestionario y con el consentimiento informado en Náhuatl y español respectivamente IV.7- ANÁLISIS ESTADÍSTICO: Se utilizó la prueba de T de student de variables independientes para los valores antropométricos y bioquímicos, donde se consideraron los valores de p <0.05 y p < 0.0001 como significativos .La prueba de X2 (chi cuadrada) se incluyó para analizar la diferencia entre la distribución de los genotipos de acuerdo al equilibrio de Hardy-Weinberg. El análisis del factor de riesgo se realizó utilizando el “Odds Ratio” (OR)  o razón de momios con la prueba de Armitage.
V.- RESULTADOS: Se analizaron 212 individuos entre 35 y 65 años de edad de la etnia mencionada. Con respecto a los valores antropométricos obtenidos, se observa que el ICC está elevado (95.5 cm) y que la población presenta un IMC= 38.05, lo que indica que los individuos estudiados tienen sobrepeso y riesgo cardiometabólico. Acerca de los parámetros bioquímicos, el nivel de glucosa, triglicéridos y Hb1AC están elevados, y algunos individuos presentan niveles de insulina y HOMA-IR incrementados (tabla 2). Se dividió la población de acuerdo a los niveles de glucosa en tres grupos: Normoglucemia, Intolerancia a la glucosa y Diabetes tipo 2. Se analizaron los parámetros antropométricos donde al comparar el grupo de NG con DT2 se encontraron valores elevados de presión sistólica y presión diastólica con diferencias estadísticamente significativas. Al comparar el grupo de NG con ITG encontramos diferencias significativas en los perímetros de cintura y cadera (tabla 3). Al analizar los datos bioquímicos, comparando el grupo de DT2 con el de NG, se obtuvieron diferencias significativas en casi todos los parámetros (colesterol, HDL, LDL, glucosa, triglicéridos, HbA1C y HOMA-IR). Entre el grupo de NG e ITG los parámetros con diferencias significativas fueron el colesterol, glucosa, triglicéridos, HbA1C e insulina (tabla 4).  Se hizo un análisis genético con los polimorfismos SNP43 del gen de CAPN10; SNP 44 del gen de CAPN10 y el SNP Gly972Arg del gen IRS-1 y en los individuos indígenas estudiados se obtuvieron las frecuencias alélicas y genotípicas de los 3 polimorfismos analizados. Los factores de riesgo de los SNPs para los fenotipos de DT2 e ITG se determinaron por la razón de momios (OR). No se encontró ninguna asociación a riesgo estadísticamente significativa entre los tres SNps en estudio y los fenotipos de ITG y DT2.  Con el modelo dominante (GG+GA vs. AA) para el SNP43 del gen de CAPN10 se obtuvieron asociaciones estadísticamente significativas con LDL, triglicéridos, HbA1C y HOMA-IR en el grupo de normoglucemia, con glucosa y HbA1C en el grupo de ITG y con glucosa y HOMA-IR en el grupo de DT2. Con este mismo modelo para el SNP44 del gen de CAPN10 se obtuvieron asociaciones estadísticamente significativas con LDL en el grupo de normoglucemia, con ningún parámetro en el grupo de ITG y con colesterol y LDL en el grupo de DT2. De igual modo, para el SNP Gly972Arg del gen IRS-1 se obtuvieron asociaciones estadísticamente significativas con HDL en el grupo de normoglucemia, con ningún parámetro en el grupo de ITG y con colesterol, LDL y glucosa en el grupo de DT2.

 VI. DISCUSIÓN: La población mexicana al poseer una herencia alimenticia compleja además del rápido crecimiento poblacional y la agitada vida moderna podría estar contribuyendo al incremento de las enfermedades crónico-degenerativas. En el presente estudio se obtuvieron los parámetros antropométricos y bioquímicos además de que se caracterizó genéticamente a la etnia en estudio en base a las variantes que presentaron de  SNPs de 2 genes candidatos importantes en el desarrollo de DT2: CAPN10 e IRS-1. Después de realizar los análisis antropométricos y bioquímicos y poder establecer un diagnóstico situacional de esta etnia, se observó que a pesar de tener una buena alimentación presentan diversos parámetros de riesgo desde el punto de vista antropométrico y posiblemente genético al tener antecedentes heredo-familiares de importancia. Debido a lo anterior se decidió realizar la genotipificación con la obtención las frecuencias alélicas y genotípicas de la etnia, con los siguientes polimorfismos: SNP 43 y 44 del gen de CAPN10 y Gly972Arg de IRS-1. Para el SNP43 del gen de CAPN10, en los tres grupos de estudio Normoglucemia (n=89), ITG (n=24) y DT2 (n=99) las frecuencias fueron similares (N=0.56, ITG=0.54, DT2=0.52). Al comparar la frecuencia alélica general (0.53) del alelo de riesgo (G) de este polimorfismo con las de otras poblaciones mexicanas(5,6,7), se observa que hay diferencias claras con las encontradas en los estudios realizados en mestizos de Nayarit (0.74), Michoacán (0.74), Jalisco (0.76), Colima (0.77), México (0.70). Asimismo, al compararse con los reportes existentes en etnias indígenas se observa que las diferencias son menores (tabla 5). Por otro lado, al comparar este dato con las frecuencias alélicas de otras poblaciones mundiales(7,8,9), se encuentra nuevamente que si hay diferencias claras (tabla 6). Esto es interesante, ya que la frecuencia obtenida en la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua del Estado de Hidalgo muestra que genéticamente es diferente a las poblaciones de mestizos mexicanos y poblaciones mundiales, pero muestra similitudes con otras etnias indígenas de nuestro país. (80, 95,97). En cuanto a las frecuencias genotípicas, el genotipo GG de la etnia Náhuatl Ñahñu Tepehua del  grupo de DT2 fue el de mayor susceptibilidad, como se ha observado en estudios realizados en poblaciones indígenas de Yucatán, donde este genotipo esta relacionado con la disminución del RNAm del gen de CAPN10 y con la relación inversa entre el tejido adiposo y la expresión de este gen; es decir, a mayor adiposidad, menor expresión del mensajero. Al analizar si existía una asociación entre los genotipos y de este polimorfismo y los parámetros bioquímicos obtenidos en los grupos de estudio, encontramos que al aplicar el modelo dominante (GG+GA vs. AA) en el grupo de normoglucemia, este modelo se asoció de manera significativa con LDL, triglicéridos, HbA1C y HOMA-IR (p= 0.017, 0.016, 0.037 y 0.046, respectivamente). Asimismo, en el grupo de ITG, se asoció significativamente con glucosa y Hb1AC (p= 0.025, 0.018). En el grupo de DT2, se encontraron asociaciones significativas con glucosa y HOMA-IR (p= 0.018, 0.049, respectivamente). Estos parámetros bioquímicos son importantes en el curso de la ITG y DT2, así como confieren riesgo cardiovascular (tabla 7). Con respecto al SNP44  del gen CAPN10, la frecuencia alélica del alelo de riesgo (T) en los grupos de estudio fue homogénea (N=0.94, ITG= 0.92 y DT2= 0.95). Esta frecuencia alélica fue similar a la de otras poblaciones mexicanas(7,10). En comparación con el único reporte hasta el momento de otra etnia indígena (Maya, 0.51), se observa que es claramente diferente (tabla 8). Al comparar esta frecuencia con la población mundial(8,10) se ve que en general no hay gran diferencia (tabla 9). En referencia a las frecuencias genotípicas, es interesante hacer notar que uno de los tres genotipos (CC) no se encontró representado en la población Náhuatl Ñanhñu Tepehua (TT 0.90, CT 0.10, CC 0). Al parecer las frecuencias genotípicas de este SNP en la etnia de estudio se parecen más a las presentadas por la población europea. Al analizar el riesgo asociado a DT2 en el SNP 44 del gen de CAPN10, el riesgo fue mayor para los heterocigotos CT (OR= 1.554) pero con poca significancia. Esto es interesante,  ya que a pesar de no encontrar una asociación entre los genotipos y los fenotipos en estudio, se encontró asociación con algunos parámetros bioquímicos relacionados con la hipertensión y riesgo cardiovascular (tabla 10). Con respecto al SNP Gly972Arg del gen IRS-1, la presencia del alelo ancestral G demostró ser muy alta en la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua (0.98). Sin embargo, el alelo considerado de riesgo (A), no estuvo presente en la etnia. En referencia a la frecuencia alélica del alelo ancestral G vemos que presenta una ligera diferencia siendo más frecuente en el grupo de los controles con normoglucemia. Al comparar esta frecuencia con la de otras poblaciones mexicanas(11,12,13) se observa que este alelo tiene similitudes con poblaciones de Yucatán y México (tabla 11). En relación a otras poblaciones9, igualmente se observa que no hay grandes diferencias (tabla 12). Con respecto a las frecuencias genotípicas, se realizaron los análisis de determinación de riesgo con los fenotipos y se encontraron OR= 3.705 y 3.826 (DT2 e ITG, respectivamente), para el genotipo GA. Por otro lado, hay un reporte reciente en el que se documenta la relación el genotipo homocigoto del  alelo de riesgo A asociado a DT2 (OR= 3.26) en  una población mexicana (DF)11. Al estar ausente en nuestra población de estudio el alelo de riesgo, lo que podemos concluir es que a pesar de que esta población presenta DT2 e ITG, el SNP Gly972Arg del gen IRS-1 no tiene relación ni está involucrado con la DT2 en esta población. Al realizar el análisis de asociación entre los genotipos de este polimorfismo y los parámetros bioquímicos obtenidos en los grupos de estudio encontramos en el grupo de normoglucemia asociación significativa con HDL (p= 0.05). En el grupo de DT2, se encontró asociación significativa con colesterol, LDL y glucosa (p= 0.033, 0.032 y 0.015, respectivamente (tabla 13).Esto indica que hay que considerar otro tipo de genes relacionados a DT2 y otras alteraciones metabólicas como el síndrome metabólico o la obesidad para determinar la base genética de la DT2 en la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua. VII. CONCLUSIONES: Este es el primer estudio genético de la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua del estado de Hidalgo y en particular el primer estudio explorando las bases genéticas de la DT2 en ésta. En los últimos años, se ha demostrado que la población indígena mexicana tiene un mayor riesgo a desarrollar obesidad y DT2. Sin embargo, el mestizaje al parecer disminuye esta predisposición. Es importante hace notar que los tres alelos en estudio se asociaron con la elevación de algunos parámetros bioquímicos relevantes para el desarrollo de la DT2, como glucosa, HbA1C y HOMA-IR (resistencia a la insulina), así como parámetros que confieren riesgo cardiovascular como LDL, HDL, colesterol y triglicéridos. Esto nos permite sugerir que estos alelos podrían predecir futuras complicaciones en las personas que los presenten. En general, este estudio nos sirvió para ver realmente la heterogeneidad de los grupos étnicos, y de que a pesar de que algunos genes relacionados a DT2 se presenten en algunas poblaciones e incluso en algunas otras etnias, estos no siempre se ven asociados en las poblaciones bajo análisis, por lo que valdría la pena realizar mas estudios con algunos otros genes en la etnia Náhuatl Ñanhñu Tepehua y algunas otras comunidades indígenas en el país.
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DRA ZUCARITAS EN COMUNIDAD INDIGENA, ACAXOCHITLÁN HIDALGO


AGRADECIMIENTOS:

Erick Sosa ( presidente municipal electo de Acaxochitlan, Hidalgo).- Por la facilidades brindadas para la realización de este trabajo.
Peritos de lengua Indígena
Secretaria de Salud Estado de Hidalgo
Coordinacion Municipal de Acaxochitlán Hidalgo
Universidad Autónoma del estado de Hidalgo, en especial al ICSA e ICAP( Dr Victor Castro) por las facilidades otorgadas.
Dra Gloria Solano Solano

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