La infección por Helicobacter pylori en niños se asocia a una expresión disminuida de SLC5A8, un gen supresor de cáncer

Abstract

Helicobacter pylori (H. pylori) es un bacilo Gram negativo que infecta en algún momento de la vida a la mitad de la población mundial. Se ha demostrado que la interacción de H. pylori con las células del epitelio gástrico provocan cambios en la expresión de genes. Sin embargo, sólo se han realizado estudios en poblaciones adultas que presentan una infección persistente y sintomática por H. pylori o un cáncer gástrico definido. Estudios realizados en nuestro laboratorio permitieron la identificación de genes diferencialmente expresados en niños infectados con H. pylori comparado con niños no infectados, involucrados en la regulación del ciclo celular, apoptosis, migración celular o la activación del sistema inmune, destacando dentro de ellos el gen SLC5A8. Este es un gen caracterizado como un supresor de cáncer, debido a esta cualidad nuestro trabajo se focalizó en la caracterización de este gen. SLC5A8 es expresado en la membrana apical de las células del epitelio gástrico y es un transportador de ácidos grasos de cadena corta como butirato, permitiendo el ingreso de este sustrato dentro de la célula y favoreciendo su rol como supresor tumoral. La hipótesis planteada en esta tesis es la siguiente “La infección persistente con H. pylori se relaciona con una reducción de expresión de SLC5A8 asociada a hipermetilación en la región promotora de SLC5A8”. En primer lugar, se demostró mediante ensayos de qPCR en muestras de sangre y tejido epitelial gástrico, que la infección por H. pylori se asoció a una expresión disminuida de SLC5A8 en niños infectados cuando se comparó con niños no infectados. (2) Para identificar una posible hipermetilación de la región promotora de SLC5A8, que diera cuenta de la reducción de expresión, en tejido epitelial gástrico se realizaron experimentos de secuenciación con bisulfito. Los resultados obtenidos mostraron una tendencia a la hipermetilación del gen en niños infectados, pero estos resultados no son aún concluyentes. (3) Por otro lado, se comprobó una menor expresión del mRNA SLC5A8 en líneas celulares gástricas infectadas con H. pylori comparado con células no infectadas. (4) Finalmente se evaluó el efecto de la infección de H. pylori en efectores de SLC5A8 como: p53, p21, survivina, y COX2, comprobándose un aumento de COX2, pero una disminución de p21. En conclusión, se demostró que la infección por H. pylori se asocia con una disminución de expresión del gen SLC5A8, tanto in vivo en niños sintomáticos y asintomáticos, como in vitro en líneas celulares. El mecanismo epigenético podría involucrar la hipermetilación de la región promotora de este gen, aunque más experimentos son necesarios para comprobarlo con mayor certeza

Helicobacter pylori (H. pylori) is a gram-negative bacillus that infects half of the population worldwide at some point in life. Several studies have shown that the interaction with H. pylori causes many changes in gene expression in gastric epithelial cells. However, to date all these studies have been performed in adult populations with persistent, symptomatic H. pylori infection or gastric cancer. Research in our laboratory lead to the identification of differential expression of genes in children infected with H. pylori, compared to non-infected children, involved in cell cycle regulation, apoptosis, cell migration and/or activation of the immune system. Of the genes identified, we selected SLC5A8 gene as our focus of attention for this thesis project because of its predicted role as a tumor suppressor and potential connection with cancer genesis upon expression reduction. This transporter is present in the apical membrane of gastric epithelial cells, where it facilitates uptake of short-chain fatty acids, such as butyrate, modulating histone deacetylase function, the potential mechanism for tumor suppression. The hypothesis of this work is “The SLC5A8 expression is diminished during H. pylori infection in children due to hyper-methylation in the promoter region of SLC5A8”. Our main results are (1) H. pylori infection in children is associated with a decrease in SLC5A8 expression, as assessed by qPCR analysis of blood and tissue samples, compared to uninfected children. (2) We observed a trend in the association between reduced expression and hyper-methylation of the promoter region in gastric epithelial tissue. However, more experiments are required to confirm these results. (3) We verified in vitro, in gastric cell lines that SLC5A8 expression is decreased upon infection with H. pylori. (4) Finally, we evaluated in these cells the effect of H. pylori infection on the expression of SLC5A8 effector genes such: p53, p21, COX2, and surviving, showing increased expression for COX2, but an decreased expression in p21. In conclusion, we demonstrated an association between H. pylori infection and decrease expression of SLC5A8 gene, both in vivo, among symptomatic and asymptomatic children, and in vitro, in gastric cell lines. The epigenetic mechanism involved can be a hyper-methylation in the gene promoter of SLC5A8 although more experiments are needed to demonstrate this for sure