Metilación del promotor del gen KL en células circulantes de sangre periférica y enfermedad cardiovascular

Abstract

La búsqueda de nuevos biomarcadores diagnósticos y pronósticos es uno de los grandes retos de la medicina cardiovascular, en la que las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la primera causa de muerte a nivel mundial. En los últimos años, el factor antienvejecimiento Klotho (KL) ha ganado interés en el campo de la salud cardiovascular por sus propiedades protectoras frente a distintos tipos de daño en la pared del vaso y en el corazón. Estudios clínicos ya plantean la potencialidad de la proteína soluble (sKL) en suero como biomarcador de ECV. El objetivo de este trabajo es determinar si la regulación de la expresión del gen KL en células circulantes de sangre periférica (CCSP), a través de la metilación de su promotor, se correlaciona con los niveles séricos de sKL y la inflamación asociada a la ECV, pudiendo actuar también como biomarcador indirecto de la enfermedad. Se determinó el estado de metilación del promotor del gen KL y los niveles de expresión génica de KL, DNMT1 y DNMT3A en CCSP de 44 pacientes con diagnóstico clínico de enfermedad vascular aterosclerótica y de 15 sujetos control sin antecedentes clínicos de ECV. También se valoraron los niveles de expresión génica de marcadores inflamatorios en estas mismas células. Se estudiaron las asociaciones entre estas variables, además de con las concentraciones en suero de la proteína sKL y de parámetros inflamatorios. Los resultados mostraron que en pacientes con ECV existe un mayor grado de metilación del promotor del gen KL, así como una disminución en su expresión, asociándose esta última de forma directa con los niveles sistémicos de la proteína sKL y de manera inversa con la expresión de los genes de DNA-metiltransferasas y con la inflamación subyacente a la ECV.

The search of new diagnostic and prognostic biomarkers is one of the greatest challenges in cardiovascular medicine, in which cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of death worldwide. In recent years, the antiaging factor Klotho (KL) has gained interest in the field of cardiovascular health due to its protective functions against diverse types of damage in the vessel wall and heart. Clinical studies already raise the potentiality of the soluble protein (sKL) in serum as a biomarker of CVD. The aim of this work is to determinate if the regulation of KL gene expression in peripheral blood circulating cells (PBCC), through methylation of its promoter, is correlated with the serum levels of sKL and the inflammation associated to CVD, so it could potentially be used as an indirect biomarker in this pathology. The methylation status of KL gene promoter and relative gene expression levels of KL, DNMT1 and DNMT3A were determined in PBCC of 44 patients with clinical diagnosis of atherosclerotic vascular disease and 15 control subjects without clinical CVD background. Also, the gene expression levels of inflammatory markers in these cells were evaluated. Associations between these variables, in addition to the serum concentrations of sKL protein and the inflammatory parameters were studied. The results showed that in patients with CVD there is a higher degree of methylation in KL gene promoter, as well as a decrease in its expression. This KL gene expression is directly associated with systemic levels of sKL and inversely with gene expression of DNA-methyltransferases and the underlying inflammation in CVD.