Genètica de l'osteopontina en pacients amb malaltia renal crònica: l'estudi alemany de malaltia renal crònica Ⅲ

rs4253311; 4:187174683 (KLKB1 intrònica)

El segon índex replicat SNP rs4253311 (MAF=0.50) al cromosoma 4 és una variant intrònica del gen KLKB1. De nou, aquest estudi no pot respondre si aquesta variant és la variant causal responsable de l'associació observada. KLKB1 codifica la precalicreïna (PK), un zimogen d'una sola cadena que, després de l'activació a la cal·licreïna (KAL), una serina proteasa, s'implica en l'activació depenent de la superfície de la coagulació de la sang, la fibrinòlisi, la generació de cinina i la inflamació. Les malalties associades a KLKB1 inclouen la deficiència de PK i la hipertensió essencial maligna [51,52]. PK i posteriorment KAL formen part del sistema cal·licreïna-quinina (KKS). La funció principal de KAL inclou l'alliberament de bradicinina (BK) [53]. Estudis d'associació a tot el genoma en el passat van identificar SNP associats a KLKB1 amb pèptids vasoactius o precursors de pèptids vasoactius (BK [54,55], renina activa [56], pèptid natriurètic de tipus B [57], relació aldosterona/renina [57] ], adrenomedullina regional mitjana i pro-endotelina C-terminal-1 [58], L-arginina [59]) i apolipoproteïna A IV [60], però no OPN.

Suplements orgànics per a la salut renal

Les vies relacionades amb aquest gen inclouen cascades de complement i coagulació, així com la degradació de la matriu extracel·lular [61,62]. Un paràleg important de KLKB1 és el gen F11. Com que la nostra anàlisi va revelar colocalitzacions entre el senyal d'associació OPN per a rs4253311 i l'expressió en diversos teixits per a F11, es podria suposar que rs4253311 està vinculat a F11 en lloc de KLKB1. Curiosament, OPN conté diversos llocs de ruptura de proteases que regulen la seva activitat [31]. Alguns llocs d'interacció OPN requereixen la divisió per trombina, una altra serina proteasa, per ser completament funcional. A canvi, OPN és un substrat per a altres pro teases, que regulen la seva activitat [31]. Es podria especular que els processos inflamatoris dins delronyó dels pacients amb ERCreunir, d'una banda, un KKS activat i, d'altra banda, nivells d'OPN més alts, per la qual cosa podria ser plausible que KAL generi nous fragments d'OPN bioactius.

Les anàlisis de colocalització condicional amb SNP situats al voltant de KLKB1 van donar lloc a resultats positius per a rs1593, mapejant irònicament el gen F11 i la DVT. La TVP és una malaltia greu influenciada per factors de risc tant genètics com ambientals, però el 60% de la variació del risc de TVP s'ha atribuït a factors de risc genètics en el passat [63]. Els estudis genètics de la TVP han informat que diversos SNP comuns al locus 4q35.2 estan associats amb la TVP [63]. Aquests SNP comuns es van localitzar dins de KLKB1 i F11, entre d'altres [63].

Altres resultats de colocalització van mostrar senyals d'associació entre el locus OPN a KLKB1 i 87 proteïnes plasmàtiques. Aquestes proteïnes van mostrar un enriquiment per a proteïnes del cos de les cèl·lules neuronals al plasma i al líquid cefaloraquidi dels pacients. BK, el principal efector de la KKS plasmàtica, es genera de manera sistèmica i local (paret del vas) i actua de manera paracrina o autocrina influint en el to i la ultraestructura vascular mitjançant dos receptors acoblats a proteïnes G [64,65]. S'ha demostrat que els components de la KKS i, en particular, de la BK, tenen funcions importants en el sistema nerviós central regulant la resistència cerebrovascular, la capacitat dels vasos i la permeabilitat de la barrera hematoencefàlica. El manteniment d'un equilibri de permeabilitat vascular al sistema nerviós central és fonamental per mantenir la integritat del cervell. Les associacions del KKS en la patologia del SNC inclouen diversos estats de malaltia entre els quals es troben el lupus neuropsiquiàtric, la malaltia d'Alzheimer, l'esquizofrènia i la síndrome epilèptica [66]. Aquests fets al seu torn expliquen els resultats de l'anàlisi d'enriquiment de les funcions moleculars: l'activitat hormonal mitjançant la unió al receptor de senyalització així com l'activitat reguladora del receptor.

rs2731673; 5:176839898 (intergènic F12/GRK6)

Finalment, l'índex SNP rs2731673 (MAF=0.25) que no es va poder replicar a la cohort YFS basada en la població es troba entre els gens F12 i GRK6. Tot i que aquesta no confirmació pot indicar un resultat fals positiu del nostre GWAS, la replicació pot haver fallat per algun motiu desconegut, com ara ser un resultat específic rellevant per als pacients amb ERC. En absència d'una altra cohort (ja sigui basada en la població o cohort CKD) amb dades necessàries sobre OPN i genètica, no vam poder validar-ho més. El gen més proper al locus és el gen F12 que codifica el factor XII de coagulació, que, juntament amb la PK plasmàtica, pertany al sistema d'activació de contacte [67,68]. KAL pot activar el factor XII (factor XIIa: enzim actiu del factor XII) que, al seu torn, afavoreix la inflamació a través del KKS, inclosa la PK [69]. Atès que els pacients amb ERC tenen notablement més inflamació i fibrosi com a camí final comú unitmalaltia renalLa progressió d'aquestes idees i connexió poden fomentar una validació addicional d'aquest lloc. Els processos inflamatoris també tenen un paper important en els pacients amb ECV i ERC, que són ben coneguts per patir una ECV excessiva que causa una major morbiditat i mortalitat.

En el sistema cardiovascular humà, l'OPN s'expressa principalment en cèl·lules endotelials, macròfags i cèl·lules d'escuma derivades del múscul llis i també es pot detectar a les plaques ateroscleròtiques humanes del sistema arterial [70,71]. Es van trobar nivells sèrics d'OPN més alts en pacients amb síndrome coronària aguda versus síndrome coronària crònica. En pacients amb malaltia de l'artèria coronària (CAD), nivells elevats d'OPN es van associar amb una progressió ràpida de la placa coronària i una reestenosi en stent [72]. S'ha conegut que l'OPN s'associa amb resultats adversos en pacients amb ECV [73–75], però la seva funció en ECV és diversa. Els augments aguts de l'OPN en les ECV s'associen amb la cicatrització de ferides i la neovascularització [76,77]. L'augment crònic de l'OPN, tanmateix, s'associa amb un mal pronòstic d'esdeveniments cardiovasculars adversos importants [78]. D'altra banda, GRK6 està implicat en la regulació de la pressió arterial i es va trobar que tenia una disminucióexpressió renalen rates espontàniament hipertenses, proporcionant una raó similar [79].

Fortaleses i limitacions

Les anàlisis presentades tenen diversos punts forts i limitacions: en primer lloc, les nostres anàlisis es basen en una població de pacients amb ERC d'ascendència europea i principalment en estadi 3 de CKD sota atenció regular de nefròleg. Tot i que els mecanismes biològics poden estar regulatsfunció renal deterioradai, per tant, detectats amb més facilitat en pacients amb ERC, els resultats poden comprometre la generalització a la població general així com a altres ètnies. En segon lloc, podríem replicar dos dels tres loci identificats en una cohort basada en la població de l'YFS, que també va aplicar una tècnica ELISA per mesurar OPN, confirmant així el potencial de transferir les troballes d'una cohort de CKD a la població general. Pel que fa a la tercera troballa, no replicada, s'ha d'esperar una validació addicional d'aquest resultat, ja que considerar-lo com a fals positiu seria una conclusió prematura. En tercer lloc, es va mesurar l'OPN sèric a l'estudi GCKD a partir de mostres de referència mitjançant un assaig ELISA d'última generació. Tot i que el sèrum s'ha validat per utilitzar-lo en l'assaig OPN utilitzat, no és el tipus de mostra recomanat, a causa de la ruptura proteolítica de la trombina durant el procés de coagulació. En canvi, les mesures OPN es van obtenir a partir de mostres de plasma de la cohort YFS. Tot i que es va utilitzar un assaig comparable, les diferències entre els nivells en pacients amb CKD i participants en YFS podrien explicar-se per més que l'estat de la malaltia.

Conclusions

En aquest primer GWAS dels nivells sèrics d'OPNuna ERC grancohort, es van detectar dues associacions replicades al cromosoma 4. Un locus més proper al gen SPP1, així com un mapa de locus al gen KLKB1, connectant OPN amb la seva producció i el KKS. Es necessiten més estudis per explicar completament el paper de l'OPN(pato)fisiologia renali dilucidar les funcions de l'OPN en relació amb el KKS i possiblement els processos inflamatoris durant la fibrosi renal.

Material i mètodes Declaració ètica L'alemanyMalaltia renal crònica(GCKD) va ser aprovat per tots els comitès d'ètica de les institucions participants a Alemanya que també cobreixen el present projecte. Va ser inscrit al registre nacional d'estudis clínics (DRKS 00003971; S1 Information). Es va obtenir el consentiment informat per escrit de tots els participants.

Study population The GCKD study cohort consists of 5,217 adult CKD patients of European ancestry with (i) an eGFR between 30–60 mL/min per 1.73m2 or (ii) an eGFR >60 mL/min/1,73 m2 i albumínúria/proteïnúria "experimentada" a la línia de base [20]. A la visita de referència (2010-2012), el personal format va obtenir dades mitjançant un qüestionari estandarditzat i exàmens físics. Les biomostres es van obtenir, es van processar directament i després es van emmagatzemar a -80 ˚C en un biobanc central [80]. Els procediments d'estudi i les principals conclusions inicials s'han informat abans [20,81].