Nuevas técnicas de anàlisis genómico revelan nuevos mecanismos implicados en la diabetes de tipo 1
La diabetes tipo 1 (T1D) es una enfermedad metabòlica que se inicia generalmente en la niñez o adolescencia. La DT1 sucede después de un proceso autoinmunitario de destrucción de las células beta productoras de insulina de los islotes pancreáticos. En esta etapa hay fenómenos inmunológicos asintomáticos como la insulitis, la alteración de los patrones de expresión de moléculas del islote y los autoanticuerpos en el suero. El estudio de estos procesos ha sido dificultado por la falta de acceso al tejido pancreático y, por lo tanto, las características de la autoinmunidad a la T1D se basan en un número limitado de observaciones.
Recientemente las herramientas de análisis de expresión génica han pasado por una importante revolución con la aparición de los Microarrays. Esta técnica permite analizar en un solo experimento el estatus de expresión de miles de genes en una muestra de tejido o células y compararlo con otra muestra. Esto permito que el estudio de la relación gen-enfermedad se base en el comportamiento simultáneo de todos los genes del genoma, lo que se conoce como transcriptoma o perfil de expresión génica. Estos sistemas están cambiando la manera de interpretar los procesos puesto que ofrecen una gran cantidad de información del conjunto del genoma.
En este trabajo hemos reportado el análisis del transcriptoma de cuatro páncreas de pacientes con T1D en diferentes fases de la enfermedad (inicio clinico, 9 meses, 8 y 10 años de evolución posterior al diagnóstico) así como de los islotes purificados de dos de estos pacientes, en comparación con tejidos de donantes de órganos sanos. En general, el análisis del perfil de expresión génica de la respuesta inmunitaria/inflamación confirma las observaciones previas en la inmunopatogenia de la diabetes y muestra similitudes con otras enfermedades autoinmunitarias.
Los datos demuestran que la destrucción de las células beta se mantiene a lo largo de los años, junto con procesos inmunoreguladores y de regeneración de las células atacadas. Estos procesos, junto con el aumento de la inmunidad innata, complemento, quimiocinas, inmunoglobulinas y genes de regeneración, se mantienen o incluso aumentan en el páncreas de los pacientes de larga evolución. Los cambios detectados en los islotes se centran en la disminución de la expresión de genes endocrins y de sistema nervioso, algunos de los cuales son autoantígenos a la T1D. En cambio, los islotes muestran pocas alteraciones a los genes de respuesta inmunitaria, destacando la hiperexpresión de quimiocinas proinflamatorias. Estos datos se validaron con otras metodologías como la RT-PCR cuantitativa o la inmunohistología. Los datos de estos primeros transcriptomas de los páncreas de pacientes con T1D demuestran que la diabetes autoinmunitaria está causada por un proceso de inflamación crónica con una gran contribución de la inmunidad innata que progresa pese a los intentos de regulación y regeneración del tejido diana.
Imagen de un 'heatmap' o mapa de alteración génica en los páncreas e islotes purificados de pacientes con T1D, correspondiente a procesos de respuesta inmunitaria. Las filas de cada 'heatmap' corresponden a genes con expresión diferencial respecto a los controles y las columnas a páncreas (P) e islotes (I) de los pacientes diabéticos, en orden de evolución de la enfermedad. P1, de inicio clínico; P2, 9 meses de evolución; P3, 8 años de evolución; P4, 10 años de evolución; Y1, islotes de inicio clínico; Y2, islotes de 10 años de evolución.
Referencias
"Gene expression profiles for the human pancreas and purified islets in Type 1 diabetes: new findings at clinical onset and in long-standing diabetes". Planas R, Carrillo J, Sanchez A, Ruiz de Villa MC, Nuñez F, Verdaguer J, James RF, Pujol-Borrell R, Vives-Pi M. Clin Exp Immunol. 2010 Jan; 159(1): 23-44.
