Análisis de datos NGS para la determinación de nuevos factores moleculares implicados en la adrenoleucodistrofia

Abstract

La adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (ALD-X) es una enfermedad bien definida genéticamente, pero cuyo fenotipo clínico posee una gran heterogeneidad hasta ahora inexplicable. Las mutaciones en ABCD1 reflejan uno de los fenotipos centrales observado en los pacientes con X-ALD, la adrenomieloneuropatía (AMN). Sin embargo, estas mutaciones por si solas no explican el fenotipo correspondiente a la adrenoleucodistrofia cerebral (CALD). Diferentes mecanismos desconocidos parecen estar implicados en la enfermedad. Con el fin de determinar los factores genéticos y moleculares implicados en el desarrollo de la CALD se han realizado análisis de expresión, de co-expresión y de enriquecimiento funcional partiendo de los datos de secuenciación. Para ello, se empleó la herramienta DEgenes Hunter para comparar, en un primer momento,18 muestras de procedencia heterogénea y, en segundo lugar, seis muestras procedentes del mismo tipo celular para evitar el sesgo resultante de los diferentes tipos celulares. El análisis reveló que uno de los genes sometidos a una mayor inhibición es CNTN4, el cual codifica para una proteína de adhesión celular implicada en la formación de conexiones en el sistema nervioso en desarrollo. Además, se propone la hipótesis de que la disminución de ácido lisofosfolipídico, molécula señal que participa en la adhesión celular, podría estar participando en la desmielinización característica de la enfermedad.

X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD) is a genetically well-defined disease, but the clinical phenotype of which has hitherto unexplained great heterogeneity. Mutations in ABCD1 reflect one of the central phenotypes seen in patients with X-ALD, adrenomyeloneuropathy (AMN). However, these mutations alone do not explain the phenotype corresponding to cerebral adrenoleukodystrophy (CALD). Different unknown mechanisms appear to be involved in the disease. In order to determine the genetic and molecular factors involved in the development of CALD, expression, co-expression and functional enrichment analyzes have been carried out based on the sequencing data. To this end, the DEgenes Hunter tool was used to compare, firstly, 18 samples of heterogeneous origin and, secondly, six samples from the same cell type to avoid the bias resulting from the different cell types. The analysis revealed that one of the most inhibited genes is CNTN4, which codes for a cell adhesion protein involved in the formation of connections in the developing nervous system. Furthermore, the hypothesis is proposed that the decrease in lysophospholipidic acid, a signal molecule that participates in cell adhesion, could be participating in the demyelination characteristic of the disease.

La adrenoleucodistròfia lligada a l'cromosoma X (ALD-X) és una malaltia ben definida genèticament, però el fenotip clínic posseeix una gran heterogeneïtat fins ara inexplicable. Les mutacions en ABCD1 reflecteixen un dels fenotips centrals observat en els pacients amb X-ALD, la adrenomieloneuropatía (AMN). No obstant això, aquestes mutacions per si soles no expliquen el fenotip corresponent a l'adrenoleucodistròfia cerebral (CALD). Diferents mecanismes desconeguts semblen estar implicats en la malaltia. Per tal de determinar els factors genètics i moleculars implicats en el desenvolupament de la CALD s'han realitzat anàlisis d'expressió, de co-expressió i d'enriquiment funcional partint de les dades de seqüenciació. Per a això, es va emprar l'eina DEgenes Hunter per comparar, en un primer moment, 18 mostres de procedència heterogènia i, en segon lloc, sis mostres procedents de el mateix tipus cel·lular per evitar el biaix resultant dels diferents tipus cel·lulars. L'anàlisi va revelar que un dels gens sotmesos a una major inhibició és CNTN4, el qual codifica per a una proteïna d'adhesió cel·lular implicada en la formació de connexions en el sistema nerviós en desenvolupament. A més, es proposa la hipòtesi que la disminució d'àcid lisofosfolipídico, molècula senyal que participa en l'adhesió cel·lular, podria estar participant en la desmielinització característica de la malaltia.