Análisis de polimorfismos del gen de nefrina en diabéticos chilenos tipo 1 y 2, y su asociación con la nefropatía diabética

Abstract

En el origen de la nefropatía diabética (ND) intervienen factores genéticos. La proteína nefrina es esencial para la constitución de la barrera de filtración glomerular, y cuando está alterada en su excreción es indicador de compromiso renal. Esta proteína está codificada en el gen NPHS1 ubicado en el cromosoma 19 humano. En este gen están descritos 82 SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) en su gen, 8 de los cuales se encuentran en zonas codificantes y sólo 3 de éstos son no sinónimos (E117K, K447E y N1077S). El objetivo principal de esta tesis es identificar SNPs del gen de nefrina en diabéticos chilenos tipo 1 (DM1) y tipo 2 (DM2) y relacionarlos con ND. Otro objetivo es pesquisar la presencia de nefrinuria y relacionarla con la presencia de SNPs en el gen de nefrina. Para realizar estos análisis seleccionamos al azar 67 pacientes DM1, 94 pacientes DM2 (distribuidos: 32 y 36 normoalbuminúricos, 22 y 36 microalbuminúricos, 13 y 28 macroalbuminúricos, respectivamente), 22 nefrópatas no diabéticos y 36 individuos sanos. A estos pacientes se les extrajo ADN de sangre periférica, se amplificaron 2 segmentos específicos del gen de nefrina mediante PCR (Polymerase Chain Reaction), los cuales contenían 2 de los 3 polimorfismos no sinónimos descritos para este gen (E117K y N1077S). Los amplificados se analizaron mediante SSCPPCR (Single-Strand Conformational Polymorphism) y se secuenciaron. También se tomaron muestras de orina de todos los individuos incorporados al estudio, las cuales fueron analizadas con anticuerpos anti-nefrina, para pesquisar la presencia de nefrinuria. Mediante SSCP-PCR se encontraron diferencias en la migración electroforética que sugirieron la presencia de polimorfismos para uno de los segmentos analizados, que contenía el polimorfismo SNP rs#4806213 (N1077S). Se detectó la presencia de una variante electroforética en el 26,8% de los pacientes DM1, 19,1% de los DM2, 18,2 % de los nefrópatas no diabéticos y 5,6% controles sanos (p<0,05 DM vs controles sanos y diferencias no significativas en DM1 y DM2, normo-, micro- o macroalbuminúricos). Mediante la secuenciación del ADN se detectó que en el 95% de los casos, la variación detectada corresponde al SNP rs#466452 ubicado en el intrón 24, que también se encuentra en la región amplificada por PCR, y sólo el 5% correspondía al SNP rs#4806213 (exón 24). En el análisis de nefrinuria no se logró detectar nefrina por medio de tres anticuerpos anti-nefrina distintos en los diversos grupos de pacientes. En conclusión, la técnica SSCP-PCR es sensible, confiable y de bajo costo, es un buen método de barrido o screening para detectar SNPs, aunque es importante ajustar en forma especifica electroforéticas en cada caso y verificar los polimorfismos mediante secuenciación. Los SNPs rs#3814995 y rs#4806213 del gen de nefrina se encuentran presentes en la población chilena, pero no tendrían asociación con diabetes ni ND. El SNP rs#466452 es más frecuente en diabéticos y la presencia de este polimorfismo intrónico determina la aparición de una secuencia tipo ESE (Exon Splicing Enhancer), cuya funcionalidad debe ser corroborada por medio de RT-PCR

Genetic factors are involved in the development of diabetic nephropathy (DN). Nephrin protein is essential of the glomerular filtration slit, and is an indicator of renal damage. Human nephrin is encoded by the NPHS1 gene located on chromosome 19. 82 SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) have been described in its gene, 8 of which are found in coding zones and only 3 of these are non-synonymous (E117K, K447E and N1077S). The main subject of this thesis is to identify nephrin non-synonymous SNPs in Chilean diabetic type 1 (DM1) and type 2 (DM2) patients and its relationship with DN. Another aim is to detect nephrinuria and relate it to the presence/frequency of these SNPs in the nephrin gene. In order to carry out these analysis, 67 DM1 patients, 94 DM2 patients (32 and 36 normoalbuminurics, 22 and 36 microalbuminurics, 13 and 28 macroalbuminurics, respectively), 22 non-diabetic nephropaths and 36 healthy individuals were selected. DNA was extracted from peripheral blood to amplify 2 specific segments of the nephrin gene by PCR (Polymerase Chain Reaction) which contained 2 of the 3 described nonsynonymous polymorphisms for this gene (E117K and N1077S). The PCR-fragments were analyzed by SSCP-PCR (Single-Strand Conformational Polymorphism-PCR) and sequenced. Also urine samples were taken from all individuals incorporated into the study and analyzed using polyclonal anti-nephrin antibodies to study the presence of nephrinuria. In the segment that contained SNP rs#4806213 (N1077S) polymorphism analyzed by SSCP-PCR, differences in electrophoretical migration were found, suggesting the presence of a polymorphism. This difference was found in 26.8% of DM1 patients, 19.1% of DM2, 18.2% in non-diabetic nephropaths and 5.6% in healthy controls (p<0.05 DM1 vs healthy individuals, differences were not significant between DM1 and DM2, normo-, micro- or macroalbuminurics). When the SSCP-PCR samples positive for a variation in electrophoretic migration were sequenced to verify results, two SNPs were detected: in 95% of the cases the detected variation corresponded to SNP rs#466452 located in intron 24, also found in the PCR amplified region, and only 5% corresponded to SNP rs#4806213 in exon 24. The use of three different antibodies in nephrinuria analyses was not able to detect nephrin, in the different group of patients. SSCP-PCR is a sensitive and reliable technique, and it is a good method for screening and detecting SNPs; however it is important to verify results by direct sequencing. SNP´s rs#3814995 and rs#4806213 are present in the Chilean population, but may have no association with diabetes or DN. SNP rs#466452 is more frequent in DM1 patients and the presence of this intronic polymorphism determines the appearance of an ESE site (Exon Splicing Enhancers), but the existence of a functional ESE site must be corroborated by RT-PCR