Análisis del perfil de expresión global y metilación del genoma en pacientes masculinos con alopecia androgenética

Martínez Jacobo, Lizeth Alejandra (2017) Análisis del perfil de expresión global y metilación del genoma en pacientes masculinos con alopecia androgenética. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Introducción: La AAG o calvicie de patrón masculino es la forma más común de pérdida de cabello en humanos afectando principalmente a hombres caucásicos a la edad de 70 años. El uso de herramientas genómicas como los microarreglos ha permitido el tamizaje de individuos con AAG, así como la identificación de loci asociados con esta entidad dermatológica. Debido a los hallazgos de Hamilton en 1942 y su teoría androgénica los principales genes candidatos estudiados para AAG han sido las enzimas 5-α-reductasa tipo 1 y 2 (SRD5A1/2) y el gen del receptor de andrógenos (AR). Por consecuencia, los ensayos de expresión en muestras de pacientes con AAG han sido gen-específicas y no se ha correlacionado adecuadamente la clínica con la expresión de dichos genes y los niveles de DHT en sangre. Los estudios de expresión global en AAG son escasos. Recientemente se identificó que la PTGDS se encuentra sobre-expresada en la región de calvicie, sugiriendo la inhibición del crecimiento del cabello. También se identificó que la vía de señalización Notch era afectada en los pacientes con AAG. Michel et al., 2017 publicaron un estudio de análisis de expresión en hombres con AAG, el cual reveló que los genes que codifican las enzimas de los gránulos de los mastocitos, los mediadores inmunes inflamatorios y asociados con inmunoglobulinas estaban significativamente sobre-expresados en AGA, mientras que los genes sub-expresados eran asociados con las vías de señalización Wnt / βcatenina y BMP / TGF-β. Por otra parte, son relativamente pocos los estudios realizados a la fecha para comprender el papel de la epigenética en el folículo piloso, así como su participación en el desarrollo de AAG. A la fecha se conoce solo un estudio de análisis de metilación en pacientes con AAG, el cual se enfocó en la búsqueda de patrones de metilación de genes específicos como el gen del receptor de andrógenos (AR). No hay estudios de metilación global en AAG, por lo tanto es de suma importancia realizar una correlación entre ensayos de expresión y metilación en AAG para poder dilucidar los mecanismos moleculares de la misma. Objetivo: Realizar un análisis de expresión y metilación global en pacientes con AAG para identificar genes involucrados en la patofisiología de esta entidad dermatológica. Estrategia experimental: 1) Reclutamiento de pacientes con AAG y controles y firma de consentimiento informado. 2) Toma de biopsia de cuero cabelludo de la región afectada y la región occipital. 3) Extracción de ácidos nucleicos, cuantificación y verificación de calidad. 4) Análisis de expresión global con microarreglos de Affymetrix (Human GenomeU133 Plus 2.0 array expression), comparación de perfiles de expresión entre región afectada y occipital de pacientes y controles y seleccionar genes candidatos. 5) Análisis de metilación por secuenciación masiva en HiSeq 2500 con el kit de preparación de librería Sure Select XT Methyl kit de Agilent e identificación de genes diferencialmente metilados en las regiones afectadas y occipitales de pacientes y controles. 6) correlación de los genes diferencialmente expresados y metilados de los pacientes con AAG y proponer genes candidatos asociados a la patofisiología. 7) confirmar por PCR Tiempo real la expresión de los genes candidatos. Resultados: se recolectaron muestras y datos epidemiológicos de 16 pacientes con AAG y 2 controles. El análisis de expresión global permitió identificar 34 genes diferencialmente expresados (P < 0.001). Se identificaron 21 genes sobre-expresados y 13 genes subexpresados. Entre los genes sobre-expresados en la región de calvicie se encuentran genes pertenecientes a familias con importantes funciones y anteriormente asociados con alopecia andogenética como WNT3 y BMP8. HSD17B6 un miembro de la familia de la retinol deshidrogenasa es un gen clave en el metabolismo androgénico, se encontró sobreexpresado, lo cual es de interés, debido a que AAG se ha asociado con niveles elevados de DHT en sangre y cuero cabelludo. En cuanto al análisis de metilación se identificaron 18 regiones diferencialmente metiladas (DMRs) entre la región afectada y la región occipital de pacientes masculinos con alopecia androgenética y dos sujetos control. El punto de corte para este análisis fue de un 20% de metilación diferencial y un valor de p

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