Enfermedad pulmonar obstructiva crónica: una mutación genética confirmada como factor predisponente

Células basales de las vías respiratorias de un modelo animal en cultivo marcadas en rojo por citoqueratina 14 (un marcador específico). Los núcleos se tiñen de azul con DAPI, una molécula fluorescente. Crédito: Unidad de Neurobiología Integrativa de Sistemas Colinérgicos del Institut Pasteur

En 2019, la OMS posicionó a la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en el tercer lugar en el ranking mundial de causas de muerte. Sin embargo, aún no se han identificado algunos mecanismos de esta debilitante enfermedad respiratoria crónica. En este contexto, científicos del Instituto Pasteur, la Universidad de París, el CNRS, el Inserm, la Universidad de Reims Champaña-Ardenas, el Hospital Universitario de Reims y el Instituto Pasteur de Lille demostraron que la sustitución de un solo nucleótido en el gen que codifica el receptor nicotínico de acetilcolina puede conducen a cambios funcionales en las células de las vías respiratorias y provocan síntomas similares a los de la EPOC, independientemente del tabaquismo. Además, los científicos identificaron los mecanismos moleculares implicados en este fenómeno patológico. Los resultados de esta investigación se publicaron en la revista Nature Communications el 4 de noviembre de 2021.

La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una enfermedad respiratoria crónica progresiva caracterizada por la obstrucción permanente de las vías respiratorias. Según Sant publique France, afecta al 5-10 % de la población francesa mayor de 45 años. Sus síntomas incluyen tos crónica, esputo y dificultad para respirar, que se intensifican en el transcurso de varios años y eventualmente se vuelven debilitantes.

Estudios genéticos previos realizados en humanos vincularon inicialmente esta enfermedad con genes ubicados en el cromosoma 15 que codifican subunidades del receptor nicotínico de acetilcolina (nAChR). En un nuevo estudio, científicos del Instituto Pasteur, la Universidad de París, el CNRS, el Inserm, la Universidad de Reims Champaña-Ardenas, el Hospital Universitario de Reims y el Instituto Pasteur de Lille centraron su investigación en la variabilidad de un solo nucleótido (una base de adenina en lugar de que una base de guanina) en el gen CHRNA5, que codifica la subunidad alfa5 del receptor nAChR, en el cromosoma 15. Esta versión del gen se encuentra en los genomas del 37% de la población europea. Los científicos examinaron los efectos de esta variación en las células de las vías respiratorias.

En el modelo animal que porta esta versión del gen, el estudio reveló la aparición de enfisema que destruye las paredes alveolares pulmonares, un fenómeno observado en pacientes con EPOC. «Revelamos el impacto biológico de una mutación en un gen relacionado con la EPOC», comenta Valrian Dormoy, profesor e investigador del laboratorio Inserm de Patologías Pulmonares y Plasticidad Celular de la Universidad de Reims Champagne-Ardenne y último autor conjunto del estudio. Los científicos establecieron una conexión entre la expresión de esta versión del gen y la inflamación y remodelación del epitelio de las vías respiratorias. Se observó deterioro funcional en las células basales progenitoras de las vías respiratorias ubicadas en la capa profunda del epitelio y responsables de la renovación epitelial. Los científicos observaron esta disfunción particularmente durante la cicatrización del epitelio bronquial.

Los hallazgos del estudio se confirmaron posteriormente en humanos. El análisis histológico de células de muestras de pólipos nasales de 123 pacientes no fumadores en el Hospital Universitario de Reims también reveló un vínculo entre la remodelación epitelial y esta mutación genética. «Esta versión del gen parece ser un factor genético predisponente para la enfermedad independiente del tabaquismo. El inicio de la EPOC se produce luego de lesiones repetidas del tejido de las vías respiratorias causadas por otras moléculas, incluidos los contaminantes atmosféricos», comenta Philippe Birembaut, (ex) Jefe de Departamento en Reims. University Hospital (University of Reims Champagne-Ardenne, Inserm) y último autor conjunto del estudio.

Además, las vías de señalización implicadas se identificaron mediante análisis in vitro de células animales que expresan la versión modificada del receptor nicotínico. Esto podría proporcionar un objetivo farmacológico para el desarrollo de un tratamiento futuro. «Uno de nuestros objetivos es definir las características de los pacientes con EPOC portadores de esta mutación para desarrollar una medicina personalizada», concluye Uwe Maskos, Jefe de la Unidad de Neurobiología Integrativa de Sistemas Colinérgicos del Institut Pasteur (Universidad de París, CNRS) y estudiar último autor conjunto.

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Adicción a la cocaína: se dilucida el impacto de las mutaciones genéticas Más información: Julie Routhier et al, Una contribución innata de los polimorfismos del receptor nicotínico humano a las lesiones similares a la EPOC, Nature Communications (2021) ). DOI: 10.1038/s41467-021-26637-6 Información de la revista: Nature Communications

Proporcionado por el Instituto Pasteur Cita: Enfermedad pulmonar obstructiva crónica: una mutación genética confirmada como factor predisponente (2021, 14 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-chronic-obstructive-pulmonary-disease-genetic.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.