Estudio de secuenciación del gen miR-184 en pacientes con ectasias corneales primarias

Abstract

Les ectàsies corneals primàries representen un grup d’entitats que cursen amb aprimament corneal progressiu, bilateral i asimètric. Dins d’aquestes, es troba per ordre de major a menor freqüència el queratocono, la degeneració marginal pel·lúcida i el queratoglobo. Han estat nombrosos els estudis que estableixen un probable origen en comú de les mateixes com a part de l’espectre d’una mateixa entitat amb un probable component genètic per a la seva presentació, l’anterior amb molt més freqüència en el queratocono. El gen miR-184 és el microRNA més abundantment expressat en còrnia i cristal·lí, regulador de l’apoptosi en aquests teixits, i la seva mutació s’ha associat a queratocono en pacients caucàsics, convertint-lo en un potencial candidat, la seva mutació podria portar a el desenvolupament d’una ectàsia corneal primària. Pregunta de recerca Existeixen mutacions en el gen miR-184 en un grup de pacients amb ectàsies corneals primàries? Justificació Les ectàsies corneals es troben dins les principals causes de trasplantament de còrnia en països desenvolupat, identificar l’origen del seu desenvolupament canviaria significativament el plantejament de la seva fisiopatologia i tractament. Hipòtesi de Recerca Mutacions en el gen miR-184 s’associen amb la presència de ectàsies corneals primàries. Objectiu General Identificar mutacions de el gen miR-184 en pacients amb diagnòstic de ectàsia corneal primària. Objectius Secundaris Realitzar una recerca exhaustiva a manera de revisió sistemàtica respecte a les ectàsies corneals primàries. Disseny de l’estudi Estudi descriptiu observacional en què es va buscar la presència o absència de la mutació en el gen miR-184 en pacients amb ectàsies corneals primàries. Material i mètodes Previ consentiment informat, es va realitzar un anàlisi de genotipificació amb 200 mostres de casos esporàdics o familiars de pacients mexicans amb diagnòstic clínic i topogràfic de ectàsia corneal primària. A partir d’ una mostra de 2 ml de sang, a cada pacient es va extreure el DNA genòmic, amb posterior anàlisi del gen miR-184 mitjançant PCR i seqüenciació nucleotídica. Les seqüències obtingudes de cada pacient es van comparar amb la seqüència silvestre de miR-184 a Ensembl (www.ensembl.org) per així determinar la presència o absència de mutació en el mateix gen. Es va determinar realitzar l’anàlisi estadístic mitjançant la prova de xi2 d’acord a la variable predictora dictotòmica que fa a la presència o absència de la mutació en el gen miR-184. Resultats i Conclusions No s’ha trobat aquesta mutació en cap dels casos. Hi ha forta evidència científica que orienta les ectàsies corneals primàries com diferents graus de manifestació d’un mateix origen fisiopatològic en comú, i que orienta de manera predominant a l’queratocono com una malaltia amb un component genètic significatiu el qual s’expressa posterior a l’exposició a un factor ambiental desencadenant, de manera principal, el rascat ocular. El gen miR-184 és el micro RNA més abundantment expressat tant en l’epiteli corneal com en el cristalí, i un important regulador de l’apoptosi, la seva mala regulació s’ha associat de manera significativa a el desenvolupament principalment de queratocono i la seva mutació representa un fort candidat per explicar el desenvolupament de ectàsies corneals primàries. S’ha observat que aproximadament el 60% dels gens codificants de proteïna són regulats per micro RNAs. El no haver pogut demostrar en aquest estudi una associació causa-efecte de manera significativa entre una mutació en el gen miR-184 i el desenvolupament de ectàsies corneals primàries, orienta a que l’heterogeneïtat genètica juga un paper important per al desenvolupament de les mateixes, així com també l’exposició a factors ambientals desencadenants.

“Las ectasias corneales primarias representan un grupo de entidades que cursan con adelgazamiento corneal progresivo, bilateral y asimétrico. Dentro de éstas, se encuentra por orden de mayor a menor frecuencia el queratocono, la degeneración marginal pelúcida y el queratoglobo. Han sido numerosos los estudios que establecen un probable origen en común de las mismas como parte del espectro de una misma entidad con un probable componente genético para su presentación, lo anterior con mucho más frecuencia en el queratocono. El gen miR-184 es el microRNA más abundantemente expresado en córnea y cristalino, regulador de la apoptosis en dichos tejidos, cuya mutación se ha asociado a queratocono en pacientes caucásicos, convirtiéndolo en un potencial candidato cuya mutación podría llevar al desarrollo de una ectasia corneal primaria. Pregunta de investigación Existen mutaciones del gen miR-184 en un grupo de pacientes con ectasias corneales primarias? Justificación Las ectasias corneales representan una de las principales causas de trasplante de cornea en países desarrollados. El poder identificar el origen de su desarrollo cambiaría significativamente el planteamiento respecto a su fisiopatología y tratamiento. Hipótesis de la Investigación Mutaciones en el gen MIR 184 se asocian con la presencia de ectasias corneales primarias. Objetivo general Identificar mutaciones del gen mIR-184 en pacientes con diagnóstico de ectasia corneal primaria. Objetivos secundarios Realizar una búsqueda exhaustiva a modo de revisión sistemática respecto las ectasias corneales primarias. Diseño del estudio Estudio descriptivo observacional en el que se buscó la presencia o ausencia de la mutación en el gen miR-184 en pacientes con ectasias corneales primarias. Material y métodos Previo consentimiento informado, se realizó un análisis de genotipificación en 200 muestras de casos esporádicos o familiares de pacientes mexicanos con diagnóstico clínico y topográfico de ectasia corneal primaria. De una muestra de 2 ml de sangre, a cada paciente se extrajo el DNA genómico, con posterior análisis del gen miR-184 mediante PCR y secuenciación nucleotídica. Las secuencias obtenidas de cada paciente se compararon con la secuencia silvestre de miR-184 en Ensembl (www.ensembl.org) para así determinar la presencia o ausencia de mutación en el mismo. Se determinó realizar el análisis estadístico mediante la prueba de xi2 de acuerdo a la variable predictora dictotómica respecto a la presencia o ausencia de la mutación en el gen miR-184 . Resultados y Conclusiones No se encontró dicha mutación en ninguno de los casos. Hay fuerte evidencia científica que orienta a las ectasias corneales primarias tiene un mismo origen fisiopatológico en común, y que orienta de manera predominante al queratocono con un componente genético significativo el cual se expresa posterior a la exposición a un factor ambiental desencadenante. El gen miR-184 al ser el micro RNA más abundantemente expresado tanto en el epitelio corneal como en el cristaliniano, y al ser un importante regulador de la apoptosis, mecanismo cuya mala regulación se ha asociado de manera significativa al desarrollo principalmente de queratocono, su mutación representa un fuerte candidato para explicar el desarrollo de ectasias corneales primarias. Se ha observado que aproximadamente el 60% de los genes codificantes de proteína son regulados por micro RNAs. El no haber podido demostrar en este estudio una asociación causa-efecto de manera significativa entre una mutación en el gen miR-184 y el desarrollo de una ectasia corneal primaria, orienta a que la heterogeneidad genética juega un papel importante para el desarrollo de las mismas, así como también la exposición a factores ambientales desencadenantes, lo cual a su vez orienta a que dichas entidades se encuentran dentro del espectro de las enfermedades multifactoriales.

Primary corneal ectasies represent a group of entities that have progressive, bilateral and asymmetric corneal thinning. Keratoconus, pellucid marginal degeneration and keratoglobus are englobed in the classification of primary corneal ectasies with keratoconus being the most frequent among them. There have been numerous reports that establish a probable common origin of them as part of the spectrum of the same entity with a probable genetic component for their presentation, mainly in keratoconus. miR-184 gene is the most abundantly expressed microRNA in corneal and lens tissue and is also an important apoptosis regulator in these tissues. Its mutation has been associated with keratoconus in Caucasian patients, making its mutation a potential candidate for the development of a primary corneal ectasia. Research question Are mutations in the miR-184 gene associated to primary corneal ectasies? Justification Corneal ectasies represent one of the main causes of corneal transplantation in developed countries. Being able to identify the origin of their development would significantly change their approach regarding its pathophysiology and treatment. Research Hypothesis Mutations in the miR-184 gene are associated with the presence of primary corneal ectasies. General Objective To identify mutations in the gene miR-184 in patients diagnosed with a primary corneal ectasia. Secondary Objectives To perform research in the literature in the form of a systematic review regarding primary corneal ectasies. Study Design This was an observational descriptive study where the presence or absence of mutation in the miR-184 gene was sought in patients with primary corneal ectasies. Material and methods Prior informed consent, a genotyping analysis was performed in 200 samples of Mexican patients with clinical and topographic diagnosis of sporadic or familial primary corneal ectasia. From a 2 ml sample of blood, genomic DNA was extracted from each patient, and a subsequent analysis of the miR-184 gene by PCR and nucleotide sequencing was performed. The sequences obtained from each patient were compared with the wild sequence of miR-184 in Ensembl (www.ensembl.org) in order to determine the presence or absence of a mutation. The statistical analysis was performed using the xi2 test according to the dicotomic predictive variable regarding the presence or absence of the mutation. Results and conclusions No such mutation was found in any of the cases. There is strong scientific evidence that guides primary corneal ectasies as different degrees of manifestation of the same pathophysiological origin in common, and that predominantly guides keratoconus as a disease with a significant genetic component which is expressed after exposure to a environmental triggering factor, mainly, eye scratching. The miR-184 gene, being the most abundantly expressed micro RNA in both the corneal and crystalline epithelium, and being an important regulator of apoptosis, a mechanism whose poor regulation has been significantly associated with the development mainly of keratoconus, represents a strong candidate to explain the development of primary corneal ectasies. It has been observed that approximately 60% of the protein coding genes are regulated by micro RNAs. Not having been able to demonstrate in this study a significant cause-effect association between a mutation in the miR-184 gene and the development of primary corneal ectasies, could orient to the fact that genetic heterogeneity plays an important role in their development, as well as exposure to environmental triggering factors, which would englobe them as part of the diseases with a multifactorial origin.