Expresión de mirnas en pacientes con diabetes mellitus tipo 1: posible asociación con autoinmunidad e inflamación

Abstract

La diabetes mellitus tipo 1 (DM1) es una enfermedad de predisposición hereditaria que afecta principalmente a niños y adolescentes. Esta enfermedad se caracteriza por la destrucción progresiva de las células ẞ del páncreas, lo que genera una disminución paulatina de la producción de insulina. La DM1 posee una etiología muy compleja, donde los mecanismos que subyacen en esta patología no han sido descritos completamente. Esto se debe, principalmente a que las interacciones de susceptibilidad genética más el ambiente son determinantes para desencadenar la enfermedad en ventanas altamente variables de tiempo. Un mecanismo relativamente nuevo de regulación génica corresponde a los microRNAs, pequeños RNAs no codificantes que pueden unirse en el extremo 3' UTR y regular negativamente la expresión de un determinado gen. En este trabajo se determinó el perfil de expresión de los miR-326 y miR-155 en células mononucleares periféricas (CMPs) de pacientes con DM1 y sujetos controles sometidas a distintas concentraciones de glucosa, mediante la utilización de sondas altamente específicas para estas moléculas, y se correlacionó el tipo de respuesta con el perfil serológico de autoinmunidad y biomarcadores de inflamación. El perfil de expresión de los miRNAs en células mononucleares periféricas de pacientes con DM1, tratadas con distintas concentraciones de glucosa (11 mM, 25 mM y 47 mM), mostró bajos niveles de expresión para el miR326 al compararlos con sujetos controles en las mismas condiciones de glucosa. Un segundo análisis mostró que esta disminución es modulada por glucosa, debido a que los niveles de expresión de este miRNA fueron significativamente menor en los tres estímulos al compararlos con el cultivo sin glucosa. Esto sugiere que este miRNA es afectado por la presencia de glucosa en el medio, sin embargo este efecto es independiente de la concentración. Por otro lado, el miR-155 presentó un aumento de los niveles de expresión génica en células mononucleares de pacientes con DM1, siendo este incremento independiente de los estímulos de glucosa aplicados. Esto coincide con lo reportado previamente en la literatura, en donde este aumento se encuentra presente en otras patologías autoinmunes, como lupus y artritis reumatoidea. Se midieron los niveles de los autoanticuerpos GAD65, IA2 y ZnT8 en las muestras colectadas para este estudio, corroborándose un alto porcentaje de muestras positivas entre los pacientes con DM1. El análisis del perfil inflamatorio demostró que los pacientes con DM1 presentan un patrón inflamatorio alterado y que es reflejado en altos niveles de IL-6 y Proteína C reactiva. Sin embargo, el análisis de correlación no mostró evidencia de asociación entre los miRNAs analizados y las variables autoinmunidad e inflamación. Este patrón diferencial de expresión observado en miR-326 y miR-155 abre una ventana muy importante respecto de los mecanismos de regulación génica en las CMPs de pacientes con DM1, fenómeno que debiera ser abordado con el análisis de los posibles genes blanco. Además nos permite contemplar la posible utilidad de estos miRNAs como marcadores para detectar esta patología en estadíos previos al debut.

Type 1 diabetes (T1D) is a disease with hereditary predisposition that mainly affects children and adolescents. This disease is characterized by the progressive destruction of pancreatic ẞ cells, leading to a gradual decrease in insulin production. The TID is a disease with a highly complex etiology, even the mechanisms involved in its development remains not fully understood. This is based on the fact that there is an interaction between agenetic susceptibility and environment components. A relatively newly described gene regulation mechanism corresponds- to microRNAs, small non-coding RNAs that bind at the 3' UTR of transcripts. MiRNAS negatively regulate gene expression at post-transcriptional level by mediating translational repression or degradation of the mRNA targets. In the present work, we analyzed the expression profile of miR-326 and miR-155 of peripheral mononuclear cells (PBMCs) from TID patients and control subjects, using highly-specific probes for miRNA amplification. The PBMCs were grown to different concentrations of glucose. The expression profile of miRNAs and the serological profile of autoimmunity and inflammatory biomarkers were correlated. PBMCs showed that miR-326 was significantly decreased in TID samples compared than controls. A second analysis showed that this decrease is modulated by this molecule, because the expression levels of the miR-326 were significantly lower in glucose presence in comparison to PBMCs without glucose. In other hand, miR-155 was overexpressed in PBMCs from TID patients, however, when these cells were incubated with glucose no changes were observed. This is consistent with previously results, where this increase was observed in other autoimmune diseases. Levels of anti-GAD65, anti-IA2 and anti-ZnT8 autoantibodies in the samples collected for this study were measured, corroborating a high percentage of positive samples from TID patients. The inflammatory profile demonstrated that TID patients present an altered inflammatory pattern which is reflected in high levels of IL-6 and Creactive protein. However, the correlation analysis showed no evidence of any association between miRNAs expression and autoimmunity or inflammatory profile. This differential expression observed in miR-326 and miR-155 could leads to a new approach regarding the mechanisms of gene regulation in PBMCs of TID patients, a phenomenon that should be addressed with the analysis of potential target genes. It also allows us to postulate these variables as potential markers of early TID onset detection.