Plazentatik Alzheimerrez besteko dementziara ausazkotze mendeldar azterketaren bidez

Leioa, 2023ko apirilaren 26a / Leioa, 26 de abril de 2023 Gradu Amaierako Lana / Trabajo Fin de Grado Medikuntza Gradua / Grado en Medicina Plazentatik Alzheimerrez besteko dementziara ausazkotze mendeldar azterketaren bidez Egilea /Autor: Nerea Santisteban Goiri Zuzendaria / Director/a: Nora Fernández Jiménez / Jose Ramón Bilbao Catalá 2023, Nerea Santisteban Goiri I ESKER ONAK Hasteko, Nora Fernández eta Jose Ramón Bilbao tutoreei eskerrak eman nahiko nizkieke, proiektuan zehar gidari izateagatik eta beti zalantzak argitzeko prest egoteagatik. Nire familiari ere eskerrak eman nahiko nizkioke, euren pazientziagatik, nire ardurak entzuteagatik eta eman dizkidaten iradokizun interesgarriengatik. Azkenik, eskerrak eman nahi dizkiet unibertsitateko lagunei, eskaini didaten laguntzaz gain, haiengatik sei urte hauetako esperientzia politagoa eta berezia izan delako. II LABURPENA Populazioaren zahartzearekin batera, dementziaren mundu mailako prebalentziak gora egiten du etengabe, eta heriotza-kausa garrantzitsua izateaz gain, ezgaitasunaren eta mendekotasunaren kausa nagusietako bat da. Bere eragile ohikoena Alzheimer gaitza (AG) den arren, dementzia frontotenporala (DFT) eta Lewy gorputzen dementzia (LGD) ere kausa garrantzitsuak dira, eta osagai genetiko sendoa dute. Jaio aurreko inguruneak neurogarapena baldintzatzen du, eta dementzia bezalako neuroendekapenezko gaixotasunen jatorria neurogarapenera itzuli daitekeela proposatu da. Gainera, umetoki barneko inguruneak plazentaren funtzioa aldarazten du, DNAren metilazioa (DNAm) bezalako mekanismo epigenetikoen bidez. Plazenta umekia, ama eta kanpo ingurunearen arteko zubia izanik, jaio aurreko inguruneak neurogarapenean dituen efektuak ulertzeko giltzarri da. Horrenbestez, lan honen helburua DFT eta LGDren arrisku genetikoaren zati bat plazentaren DNAm profilen eraginez gertatzen den aztertzea da. Horretarako, SMR programaren bidez, ausazkotze mendeldarreko ikerketa egin genuen, gure taldeak burututako plazentako metilazioaren ezaugarri kuantitatiboen lokusen (mQTL) datu basea eta DFT eta LGDren GWAS publiko bana erabiliz. Ez genuen DFTrekin erlazio estatistiko esanguratsua zuen CpG-rik aurkitu. Ordea, LGDrekin asoziazioa duen cg15133208 aurkitu genuen (PSMR_Bonferroni < 0.05), arrisku-gene ezaguna den SNCA genean kokatua. Beraz, ezin da baztertu neurogarapenak, plazentako aldaketa epigenetikoak bitartekari izanik, epe luzera DFT eta LGD garatzeko arriskuarengan eragina duenik, eta aurkitutako ebidentzia hau etorkizuneko ikerketen oinarri izan daiteke. Hitz gakoak: dementzia frontotenporala, Lewy gorputzen dementzia, ausazkotze mendeldarra, mQTL, plazenta. III LABURDUREN HIZTEGIA AG: Alzheimer Gaitza. DFT: Dementzia Frontotenporala. DNAm: DNAren Metilazioa. DPG: Dementziadun Parkinson Gaixotasuna. eQTL: Gene Adierazpenaren Ezaugarri Kuantitatiboen Lokusa. EWAS: Epigenoma Osoko Asoziazio Ikerketa. GWAS: Genoma Osoko Asoziazio Ikerketa. LGD: Lewy Gorputzen Dementzia. mQTL: Metilazioaren Ezaugarri Kuantitatiboen Lokusa. MR: Ausazkotze Mendeldarra. SNP: Nukleotido Bakarreko Polimorfismoa. SPECT: Fotoi Bakarraren Igorpen Bidezko Tomografia Konputerizatua. IV AURKIBIDEA 1. SARRERA .............................................................................................................. 1 1.1. DEMENTZIA .................................................................................................. 1 1.1.1. Dementzia frontotenporala (DFT) ...................................................... 1 1.1.2. Lewy gorputzen dementzia (LGD) ..................................................... 3 1.2. GENOMA OSOKO ASOZIAZIO IKERKETAK (GWASAK) .................. 5 1.3. DNA-REN METILAZIOA ETA EZAUGARRI KUANTITATIBOEN LOKUSAK (QTL) .................................................................................................. 7 1.4. AUSAZKOTZE MENDELDARRA (MR) .................................................... 9 1.4.1. SMR............................................................................................................ 9 1.5. PLAZENTA ETA NEUROGARAPENA .................................................... 10 2. MATERIALA ETA METODOAK .................................................................... 12 2.1. PLAZENTAREN cis-mQTL DATU BASEA .............................................. 12 2.2. GWASEN AUKERAKETA .......................................................................... 12 2.3. SMR ................................................................................................................ 13 2.4. GENEEN BILAKETA BIBLIOGRAFIKOA ............................................. 14 3. EMAITZAK ......................................................................................................... 14 4. EZTABAIDA ........................................................................................................ 16 5. ONDORIOAK ...................................................................................................... 21 6. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 21 1 1. SARRERA 1.1. DEMENTZIA Nahaste neurokognitibo nagusia edo dementzia, gutxienez, kognizioaren eremuetako baten narriadura esanguratsua da, funtzio exekutiboa, arreta konplexua, hizkuntza, ikaskuntza, memoria, pertzepzio-motrizitatea eta kognizio soziala barne (1). Narriadurak aldaketa iraunkorra eta progresiboa dakar pazientearen aurreko gaitasun mailarekiko. Narriadura kognitiboaz gain, pazienteak funtzionatzeko eta eguneroko zereginak egiteko duen gaitasuna ere hondatu behar da. Egun, dementziaren mundu mailako prebalentzia 55 milioi pertsonakoa da, eta urtero ia 10 milioi kasu berri gertatzen dira (2). Populazioan adinekoen proportzioa ia herrialde guztietan handitzen ari denez, 2050erako, zenbaki hori 139 milioira igotzea espero da. Kasuen kopurua ez ezik, haren eragina ere azpimarratzekoa da. Dementzia gaixotasun guztien artean zazpigarren heriotza-kausa baita, eta desgaitasunaren eta mendekotasunaren kausa nagusietako bat, mundu osoko adinekoen artean. Hainbat gaixotasunek eragin dezakete nahaste neurokognitibo nagusia, haien artean kausa nagusia Alzheimer gaitza (AG) delarik, dementzia kasu guztien %60-80 eragiten baitu (2–4). Beste dementzia mota garrantzitsu batzuk dementzia baskularra, dementzia frontotenporala (DFT) eta Lewy gorputzen dementzia (LGD) dira (2). Dementzia baskularraren arriskuarekin lotutako inguruneko faktoreak ondo definituta dauden arren, bere oinarri genetikoaren ikerketak oso urriak dira (5). Ondorioz, lan honetan, azken biak ditugu aztergai. 1.1.1. Dementzia frontotenporala (DFT) 1.1.1.1. Epidemiologia DFTak dementzien %10-20 eragiten du mundu mailan (6), eta dementzia goiztiarren artean, hau da, 65 urtetik behera hasten direnen artean, bigarren kausa ohikoena da AGren atzetik (6,7). Zehazki, 45 eta 65 urte arteko taldean, 100.000 pertsonako 15-22 pazienteko prebalentzia du (8). Hala ere, DFT duen biztanleria osoa zehaztea zaila da, arrisku populazioaren tamaina handiarekin alderatuta, gaitzaren maiztasuna txikia 2 delako. Gainera DFTren eboluzioan zehar, AGren sintomak agertzen hasi ohi dira, diagnostiko diferentziala egitea zailduz (7). 1.1.1.2. Semiologia eta diagnostikoa Izenak dioen bezala, lobulu frontalen eta tenporalen endekapenaren ondoriozko sindrome-multzoa da, ez entitate kliniko bakarra (7). Bi azpimota bereizten dira: portaera-azpimota (“behavioral variant frontotemporal dementia” edo bvFTD ingelesez) eta hizkuntza-azpimota (“primary progressive aphasia” edo PPA ingelesez), lobulu frontalaren edo lobulu tenporalaren kaltea nagusitzen denean, hurrenez hurren. DFT motoneuronaren gaitzekin (ingeleseko “motor neuron disease” edo MND) ere gainjarri daiteke, DFT-MND izeneko azpitaldea sortuz (6). Portaera azpimotaren sintoma nagusiak desinhibizioa, sozialki desegokia den portaera, enpatia galera, hiperoralitatea, apatia eta emozioak adierazteko zailtasuna dira, kognizioko alterazioak ere azaldu ahal diren arren (8). Bestetik, hizkuntza-azpimotak bi sindrome kliniko barne hartzen ditu: azpimota semantikoa (“semantic variant primary progressive aphasia” edo svPPA) eta ezjariakorra (“nonfuent variant primary progressive aphasia” edo nfvPPA) (7). Sindrome biek hizkuntzaren urritasuna dute ezaugarri, baina kokapen neurologikoan eta aurkezpen klinikoan desberdintasunak dituzte. Diagnostikoaren oinarria anamnesia eta azterketa neuropsikologiko sakonean datza, baina neuroirudi probetan atrofia frontotenporala, hipoperfusioa edota hipometabolismoa aurkitzeak diagnostiko klinikoa sendotzen du (8). Hala ere, kognizio eta funtzio galera sor dezaketen beste gaitzak baztertu behar dira, diagnostiko diferentzialean patologia psikiatrikoak ere kontuan hartuz. 1.1.1.3. Etiopatogenia DFTren patologia molekularra oso heterogeneoa da (6). Azpimota guztietan neurona galera eta gliosi astrozitikoa ikusten dira, baina proteinen prozesamenduan eta proteina espezifikoen ez-ohiko biltegiratzean bereizten dira (8). Hala ere, neuroendekapenaren 3 kokapenak proteinopatia motak baino korrelazio hobea dauka aurkezpen klinikoarekin (9). Lau proteina nagusik parte hartzen dute DFTn: pazienteen %40k Tau proteinaren patologia aurkezten dute, pazienteen %50 inguruk TDP (“transactive response DNAbinding protein”) proteinaren patologia dute eta azken %10ek FUS (“fused in sarcoma”) proteinaren edo UPS (“ubiquitin/p62”) UPS proteinaren inklusioak dituzte (6,8). 1.1.1.4. Genetika DFTak osagai genetiko sendoa du. Izan ere, kasuen %30-50ean gutxienez senide batek antzerako sintomatologia du, eta kasuen %10-23an herentzia patroi autosomiko gainartzailearekin heredatzen da familian zehar (9,10). Gaixotasuna familiarra denean, portaera-azpimota azaldu ohi da (7). Azterketa genetiko molekularretan hiru arrisku-gene nagusi identifikatu dira: mikrotubuluei lotutako Tau proteina (MAPT), granulina (GRN) eta C9orf72 (4,5). Hauez gain, kasu gutxiagotan, mutazioak aurkitu dira CHMP2B, VCP eta UBQLN2 geneetan (6,8,9). MAPT genearen mutazioak Tau-proteinopatiekin lotuta daude, aldiz, GRN, VCP eta C9orf72 geneen mutazioek TDP motako aldaketa histologikoak eragiten dituzte (8). 1.1.2. Lewy gorputzen dementzia (LGD) 1.1.2.1. Epidemiologia LGD neuroendekapenezko dementziaren bigarren kausa prebalenteena da 65 urte baino nagusiagoetan (11), dementzia guztien %5-7 (12,13). Kasu gehienak 70 eta 85 urte bitartean agertzen dira eta LGD garatzeko arriskua handiagoa da gizonen artean (13,14). Hala ere, datu epidemiologikoak lortzea zaila da, gainjartze nabarmena baitago dementzia baskularraren, AGren eta LGDren artean (14–16). 4 1.1.2.2. Semiologia eta diagnostikoa LGD klinikoki heterogeneoa den gaixotasun neurodegeneratiboa da, narriadura kognitibo progresiboa eta fluktuatzailea, sintoma motore parkinsoniarrak, ikusmenhaluzinazioak eta REM loaren jokabide nahastea ezaugarri nagusitzat dituena (14–16). AGrekin alderatuz, epe laburreko memoria galera ez da hain nabaria, baina ikusespazioko eremuen, arretaren eta funtzio exekutiboen defizitak nabarmenagoak dira (14). LGD kontzeptuak bi entitate kliniko barne hartzen ditu: Lewy gorputzak dituen dementzia (LGD) eta dementziadun Parkinson gaixotasuna (DPG) (14). Biak espektro kliniko-patologiko berdinean dauden arren, sintoma kognitiboen eta sintoma motoreen agerpenaren denbora erlazioan desberdintzen dira (12,14). Bien arteko muga urte betean ezarria dago, beraz, funtzio motorearen galera narriadura kognitiboa baino gutxienez urte bat lehenago agertzen bada, DPG diagnostikatzen da, eta alderantziz (14). Alabaina, gaixotasunaren fase aurreratuetan, ia ezinezkoa da elkarrengandik eta beste dementzia mota batzuengandik bereiztea. Diagnostikorako anamnesia, azterketa neurologikoa eta normalizatutako eskalak erabili behar dira, aipatutako ezaugarri nagusietatik gutxienez bi bete behar direlarik (13,14,16). Honez gain, dopaminaren garraiatzaileen aktibitatea fotoi bakarraren igorpen bidezko tomografia konputerizatu (SPECT, ingeleseko “Single photon emission computed tomography”) bidez neurtzea lagungarria da, putamenean eta nukleo kaudatuan murriztuta egon ohi baita (14). Hala ere, eskuarki onartzen da LGD oso azpidiagnostikatua dagoela, azterketa klinikoetan deskribatutako prebalentzia nabarmen txikiagoa delako ikerketa-zentroetako dementzia dutenen autopsien emaitzekin alderatuta (%7,5 eta %20-25, hurrenez hurren). 1.1.2.3. Etiopatogenia Bai LGD zein DPG α-sinukleinopatiak dira. α-sinukleina proteinaren metaketa disolbaezinak gertatzen dira neuronen zitoplasman, Lewy gorputzak eta Lewy neuritak izenekoak (11,13–15). Inklusio hauek mitokondrioen kaltea eta zatikatzea eragiten dute, neuronen apoptosia eraginez (14). Prozesua nerbio sisteman zehar hedatzeko 11 ama eta kanpo ingurunearen arteko zubia izanik, jaio aurreko ingurumenak neurogarapenean dituen efektuak ulertzeko giltzarri da. Gainera, aurrerago bizitzan zehar agertuko diren gaixotasunengan eragina izan dezake, neurogarapenaren nahasmenak barne (23). Ikerlan ugarik proposatu du umetoki barneko inguruneak, plazentaren funtzioa aldarazten duela mekanismo epigenetikoen bidez (31,32). Metilazioari dagokionez, aipatzekoa da plazentak DNAm profil bereziak dituela. Izan ere, DNAm modu bimodalean banatzen da ehun eta zelula-mota gehienetan, non CpG bakoitza erabat metilatuta edo batere metilatu gabe dagoen. Plazentaren kasuan, berriz, DNAm-k banaketa trimodala jarraitzen du, partzialki metilatutako domeinuak nahiz tarteko metilazio-mailak dituzten CpG posizioak ugariak direlako (33). Orain arte egindako AGren GWASik handiena 2019an argitaratu zuten Jansen eta kideek (34). Bertan, AGren eta zenbait gaixotasun neuropsikiatrikoren artean erlazio genetikoa zegoela ondorioztatu zuten. Gaixotasun hauek eskizofrenia, neurotizismoa, sintoma depresiboak, insomnioa eta nahaste bipolarra ziren. Gaixotasun guzti hauek oinarri genetiko amankomun bat izan dezakete, eta beraien jatorria neurogarapenean egon daitekeela proposatu da. Bestetik, gure taldearen azken lanaren arabera, eskizofrenia, nahaste bipolarra eta depresioa plazentaren metilazio patroiekin lotuta daude, hau da, gaitz hauek izateko joera genetikoaren parte bat plazentan adierazten da (23). Gainera, plazentaren espezifikoak diren mQTLak eskizofrenian eta beste patologia neuropsikiatrikoetan aberastuta daudela aurkitu da, baina baita gaitz neurodegeneratiboetan ere (AG, adibidez). Horregatik, plazentaren metilazio patroiek, gaixotasun neuropsikiatrikoez gain, neuroendekapenezko gaixotasunetan ere eragina dutela proposatzen dugu (23). Aurretik aipatu bezala, DFT eta LGD dementziek AGrekin gainjartze klinikoa eta bide etiopatogeniko amankomunak izateaz gain, patologia hauen oinarri genetikoen arteko erlazioak ere deskribatu dira hainbat lanetan. Esaterako, DFTrekin lotutako TOMM40 lokusak (6,35,36) zein LGDrekin lotutako BIN1 lokusak (15), AGrekin ere erlazionatu dira. AGren arrisku faktore sendoa den APOEren ε4 aleloa bai DFT zein LGDrekin erlazionatu da (6,14). 12 Hau guztia kontuan hartuta, plazentaren, neurogarapenaren eta DFT zein LGD moduko dementzien arteko erlazioa badagoela pentsa daiteke. Beraz, lan honen hipotesia da plazentaren DNAm profilek epe luzera DFT eta LGD moduko nahaste neurodegeneratiboak garatzeko arriskuarengan eragina izan dezaketela. Ondorioz, lan honen helburua, MR-z baliatuz, DFT eta LGDren arrisku genetikoaren zati bat plazentaren DNAm-aren bidez ematen den aztertzea da. Horretarako, SMR erabili genuen DFT eta LGDren GWAS bana (6,15) plazentako mQTLen datu base batekin alderatzeko. 2. MATERIALA ETA METODOAK 2.1. PLAZENTAREN cis-mQTL DATU BASEA Lan honetan, gure taldearen MedRxiv lanean argitaratutako plazentaren cis-mQTL datu-basea erabili genuen, https://smari.shinyapps.io/shiny_mqtl_placenta/ webgunean eskuragarri dagoena. Lan honetan, mQTLak “Infancia y Medio Ambiente” (INMA) kohorteko 368 plazenta laginetan kalkulatu genituen. Horrela, plazentaren DNAm-ari buruzko datuak lortu genituen Illuminaren EPIC array-en bidez, eta genoma osoaren genotipoari buruzko datuak, aldiz, Illuminaren GSA array-en bidez. mQTLak TensorQTL softwarearekin kalkulatu genituen, koaldagai gisa umekiaren sexua, genotipatze-datuen lehen bost osagai nagusiak eta plazenta-laginen zelula mota desberdinen proportzioaren estimazioa erabilita. Guztira, 7.921.914 cis-mQTL-ek (P < 5x10-8) osatzen dute gure datu-basea, 110.721 CpG eta 1.900.580 SNP bakarrekin. Datu base honen gainerako ezaugarriak eta kalkulurako erabilitako tresna guztiak lanean deskribatuta daude (23). 2.2. GWASEN AUKERAKETA Bigarren pausoa, DFT eta LGDren GWAS bana bilatzea izan zen. Bilaketa hau lehen aipaturiko GWAS catalog (https://www.ebi.ac.uk/gwas/) datu-base publikoan egin genuen, Pubmed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) eta Google Scholar-ekin (https://scholar.google.es/) osatuz. Aurkitutako GWASen artean aukeratzeko irizpide 13 nagusia laginaren tamaina ahalik eta handiena izatea izan zen, potentzia estatistiko handiagoa izateko. DFTren GWASa Ferrari eta kideek (2014) burutu zuten. Bi faseko GWAS horretan, DFTdun 3526 paziente eta 9402 kontrol aztertu zituzten, guztiak europar jatorrikoak. Aurkikuntza-fasean (2154 paziente eta 4308 kontrol), azpimota bakoitzarentzat asoziazio-analisi independenteak egin zituzten (bvFTD, svPPA, nfvPPA, FTD-MND) eta, ondoren, datu-multzo osoaren metaanalisia (6). LGDren GWASa Chia eta kideek (2021) burutu zuten. Guztira europar jatorriko 6618 lagin erabili zituzten, horien artean 2591 kasu eta 4027 kontrol. Beste kohorte independente batean erreplikazioa egin ostean, datu guztien metaanalisia burutu zuten. Halaber, gene-agregazioaren probak burutu zituzten, eta AGren eta Parkinson gaixotasunaren arrisku-aldaerek LGDri eragiten dizkioten ekarpen erlatiboak ikertu zituzten (15). GWASen laburpen-estatistikoak aurkitu eta deskargatu ondoren, plazentako mQTL datu basearekin batera, SMR egin genuen. 2.3. SMR SMR programak datuen formatu zehatza eskatzen du analisia egiteko. Horrenbestez, R studio erabili genuen aukeratutako bi GWASetako datu publikoak formateatzeko, gure taldeak garatutako script propioak baliatuz (37). SNP anitzetan oinarritutako SMR analisia egin genuen (SMR-multi) SMR softwarearen bidez, lehenetsitako parametroekin. Lehenbizi, SMR-multik P < 5x10-8 betetzen zuten cis eskualdeko SNP guztiak hautatu zituen (CpGtik gehienezko 0.5Mbko distantziara). Ondoren, asoziazio sendoena zuen SNParekin lotura-desoreka (Linkage disequilibrium edo LD, ingelesez) oso handian zeuden (r2 > 0.9), hau da, elkarrekin heredatzeko joera zuten SNPak, ezabatu zituen. Jarraian, gainontzeko SNPetan esposizioak (DNAm) ondorioaren (LGD eta DFT) gain duen kausazko eragina estimatu zuen. Horretaz gain, HEIDI (ingeleseko “Heterogeneity in Dependent Instruments”) proba burutu zen. Proba honek cis-mQTL eskualde bateko SNP anitz erabiltzen ditu pleiotropia eta lotura bereizteko. HEIDIk SNP anitzetarako 14 estimatutako emaitza-balioen heterogeneotasuna egiaztatu zuen cis-mQTL eskualdean. Emaitzak lortzeko, plazentaren DNAm eta DFT eta LDGren arteko asoziazio pleiotropiko iradokitzaileak hautatu ziren, hau da, PSMR < 5x10-5 (SMR probaren P balioa) eta PHEIDI > 0,05 (HEIDI probaren P balioa) (heterogeneotasunik gabe) betetzen zutenak. Amaitzeko, PSMR Bonferroni bidez zuzendu zen. Horrela, plazentaren DNAm eta DFT zein LGDren arteko asoziazio pleiotropiko esanguratsuak Bonferroni bidez zuzendutako PSMR < 0,05 zutenak kontsideratu ziren. SMR-multi analisia hautatutako bi GWASekin egin zen, plazenta mQTL datu-basearekin batera. 2.4. GENEEN BILAKETA BIBLIOGRAFIKOA SMRaren emaitzak lortu eta gero, DFT eta LGDrekin erlazionatutako CpG adierazgarrienak UCSC (University of California Santa Cruz, https://genome.ucsc.edu) bilatzaile genomikoan bilatu genituen, gertueneko geneak aurkitzeko. Ondoren, gene hauen bilaketa egin genuen Pubmed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) bilatzailean, haien funtzio fisiologikoa, DFT eta LGDrekin duten erlazioa eta neurogarapenean duten funtzioa hobeto ulertzeko. 3. EMAITZAK SMR bidez DFTren GWASa plazentako mQTLekin alderatzean ez genuen estatistikoki esanguratsua zen erlaziorik aurkitu. Hala ere, 1. Taulan azaltzen den moduan, bi posiziotan emaitza iradokitzaileak identifikatu genituen. Hain zuzen ere, 6. kromosoman kokatutako cg24009529 eta 14. kromosoman kokatutako cg18003662 posizioak. Bilatzaile genomikoen bidez, bi CpG hauen hurbileneko geneak PPT2 eta SYNE3 direla aurkitu genuen, hurrenez hurren. 15 1. Taula. DFTren GWASa plazentako mQTLekin alderatzean lortutako emaitzen laburpena. Analisiarekin eskuratutako beta balioak, errore estandarrak eta P balioak ageri dira. PSMR-Multi < 5x10-5 eta PHEIDI > 0.05 betetzen duten CpG-ak, hau da, iradokitzaileak direnak beltzez adierazi dira. aCpG bakoitzaren hurbileneko genea. bBeta balioa edo asoziazioaren efektuaren tamaina edo indarra. cErrore estandarra. LGDren kasuan aldiz, asoziatuta dagoen cg15133208 CpGa identifikatu genuen, 2. Taulan ageri den bezala. 4. kromosomako CpG honen gene hurbilena SNCA genea da, 4. Irudian ikusten den bezala. Honez gain, gene berdinarekin erlazionatutako beste 4 emaitza iradokitzaile aurkitu genituen. Horien artean, cg01966878 Bonferroni bidez zuzendutako PSMR < 0.05 izatetik oso hurbil zegoen. 2. Taula. LGDren GWASa plazentako mQTLekin batzean lortutako emaitzen laburpena. Analisiarekin eskuratutako beta balioak, errore estandarrak eta P balioak ageri dira. PSMR-Multi < 5x10-5 eta PHEIDI > 0.05 betetzen duten CpG-ak, hau da, iradokitzaileak direnak beltzez adierazi dira. Gainera, Bonferroniz zuzendutako PSMR-Multi < 0.05 betetzen duen CpGa beltzez eta azpimarratuta adierazi da. LEWY GORPUTZEN DEMENTZIA CG Posizioa Geneaa b_SMRb ee_SMRc P_SMR_Multi P_HEIDI P_SMR_ Multi_bonfd cg15133208 4:90761944 SNCA -4.105 0.886 4.292x10-07 1.871x10-02 0.046 cg01966878 4:90761944 SNCA -6.212 1.462 5.206x10-07 1.227x10-01 0.056 cg12177758 19:45325309 BCAM 3.757 1.203 1.014x10-06 7.647x10-07 0.110 cg17370934 19:45398264 TOMM40 22.264 8.722 3.570x10-06 1.853x10-10 0.386 DEMENTZIA FRONTOTENPORALA CG Posizioa Geneaa b_SMRb ee_SMRb P_SMR_Multi P_HEIDI cg23184690 19:45422946 APOC1P1 -9.656 2.514 1.648x10-05 NA cg23184690 6:32589791 HLA-DRB6 0.507 0.769 1.752x10-05 7.568x10-04 cg08269402 6:32589791 HLA-DRB1 -0.186 0.282 2.326x10-05 3.056x10-02 cg24009529 6:32146997 PPT2 -51.347 14.783 3.485x10-05 9.911x10-02 cg18003662 14:95916119 SYNE3 6.060 1.929 3.967x10-05 3.033x10-01 cg18003662 6:32429011 HLA-DRB5 1.545 0.371 4.084x10-05 3.062x10-03 16 cg03281257 4:90750844 SNCA -3.551 0.776 3.738x10-06 1.168x10-01 0.404 cg20254419 4:90744100 SNCA 2.934 1.302 1.499x10-05 1.025x10-05 1.000 cg14346243 4:90761944 SNCA -2.433 0.557 3.212x10-05 4.693x10-01 1.000 cg23184690 19:45416291 APOC1P1 -9.507 2.288 3.252x10-05 NA 1.000 cg20003494 4:90761944 SNCA -2.336 0.535 3.263x10-05 4.891x10-01 1.000 aCpG bakoitzaren hurbileneko genea. bBeta balioa edo asoziazioaren efektuaren tamaina edo indarra. cErrore estandarra. dBonferroniz zuzendutako P balioa. 4. Irudia. LGDren CpG esanguratsuenaren inguruko eremu genomikoa, SMR plot scriptaren bidez marraztuta. X ardatzak laugarren kromosomako posizioa adierazten du Mb-tan. Y ardatzak mQTL eta GWASeko datuen P balioen logaritmoa adierazten du. Azpialdeko gezi horiek geneak irudikatzen dituzte. Erronbo itxurako ikonoek CpG posizioak adierazten dituzte. Erronbo hutsek P balioa estatistikoki esanguratsua izan ez dela adierazten dute. Aldiz, erronbo beteak estatistikoki esanguratsua den CpG posizio bakarra irudikatzen du, cg15133208, alegia. 4. EZTABAIDA Gure lanaren emaitzetan aurkitutako gene batzuk aurretik deskribatutako DFTrako edo LGDrako arrisku gene ezagunak dira, baina beste batzuk ez dira inoiz dementziekin ezta neuroendekapenezko gaixotasunekin lotu. Gainera, aipatutako geneek neurogarapenean eragina ote duten proposatu eta ikertu duten lanak gutxi dira. 17 Alde batetik, DFTrekin erlazioa izan dezakeen PPT2 genea dugu. PPT2 histokonpatibilitate konplexu nagusian (MHC-III) dago eta aipagarria da lokus hau ez dela aurretik inolako giza gaixotasunekiko kausalitatearekin lotu. Hala ere, PPT2 genea neuronen garapenean inplikatuta dagoela ikusi da (38). Izan ere, gene honek kodetzen duen palmitoil-tioesterasa familiako proteina (PPT2) PPT1 proteinaren homologoa da, eta azken entzima honen gabezia pairatzen dute lipofuszinosi zeroide neuronalaren haurtzaroko mota duten gaixoek (39). PPT2ren gabezia ez da gizakian deskribatu, baina Gupta P eta kideek (2003) saguetan egindako ikerketan ikusi zenez, bere urritasunak nahaste neurodegeneratiboa eragiten du homozigotoetan, zehazki, erraietako kalte handia pilatzen duen lipofuszinosi zeroide neuronalaren aldaera berezia. Gainera, PPT2 gabeziadun saguek garuneko atrofia kortikala adierazi zuten. Orain arte, PPT2 genearen eta dementzien arteko lotura bakarra epigenoma osoko asoziazio ikerketetan (ingeleseko “epigenome-wide association study” edo EWAS) aurkitu dugu. 2014ean De Jager PL eta kideek (40) eta Lunnon K eta kideek (41) AGean egindako EWASetan metilazio diferentzialeko eskualdeak (ingeleseko DMR, “differentially metilated region”) aurkitu zituzten PPT2n. Neuroendekapenezko gaitzekin frogatu den erlazio txiki hori ikusita, gaixotasun neuropsikiatrikoekin izan lezakeen loturaren bila joan ginen, eta bi datu interesgarri aurkitu genituen. Alde batetik, Meijer M eta kideek (2020) arreta-defizitaren eta hiperaktibitatearen nahasmenduaren DNAm patroiak ikertzerakoan, DMR bat aurkitu zuten PPT2 genean, gaixotasun hau duten pazienteen artean nabarmen hipometilatua zegoena (42). Bestetik, Vangeel EB eta kideek (2017) haurdunaldiko antsietatea eta jaioberrien zilbor-hesteko odoleko DNAm aztertu zutenean, beste DMR bat aurkitu zuten PPT2 genean (40). Gure emaitzen artean, DFTrekin lotura izan dezakeen beste genea SYNE3 da. Gene honek kodetutako proteinak zitoeskeletoaren antolakuntzan eta zelularen itxuran parte hartzen du (43). Hainbat gaixotasun erlazionatu dira SYNE3-rekin, ataxia espinozerebelarra eta 3. motako Emery-Dreifuss muskulu distrofia, adibidez. Gainera, Huntington gaixotasunaren biomarkatzailea da. Alabaina, ez da inolako dementziarekin, neuroendekapenezko gaixotasunekin edo neurogarapenarekin erlazionatu eta ez da plazentan ikertu. 18 Bestetik, LGDrekin asoziatutako cg15133208 CpGa SNCA genean dago, 4. kromosoman. Genea garun osoan zehar adierazten da eta kodetzen duen α-sinukleina proteina kontzentrazio handietan aurkitzen da neurona presinaptikoen axoi muturretan. Bere funtzio fisiologikoa ondo ezagutzen ez den arren, besikula sinaptikoen trafikoan eta ondorengo neutrotransmisoreen askatze eta birziklatze prozesuetan parte hartzen duela iradoki da (44). α-sinukleina Lewy gorputzen osagai nagusia denez, SNCA genea aurretik ere Parkinson gaixotasunaren eta LGDren arrisku gene modura deskribatu izana ez da harritzekoa (13). Hala ere, SNCA genea Parkinson gaixotasunean ikertu da gehien, eta LGDren genetikan eta etiopatogenian duen papera oraindik ez dago argi. Esaterako, Bras J eta kideen (2014) lanean SNCA lokusaren eta Parkinson gaixotasunaren zein LGDren arteko erlazioa aurkitu zuten, baina asoziazio profil desberdinarekin, gaixotasun bakoitzean arriskua ematen duten haplotipoak desberdinak zirelako (45). Horrela, Parkinson gaixotasunarekin alderatuz, LGDak arrisku genetikoaren profil berezia duela ondorioztatu zuten. Desberdintasun horren ondorioak zein diren argi ez dagoen arren, litekeena da Lewy gorputzek garun-ehunean duten banaketan eragina izatea; izan ere, horiek, oro har, Parkinson gaixotasunean enbor entzefalikoan kokatzen dira, eta banaketa orokorragoa dute LGD kasu guztietan, ustez genearen adierazpen desberdinaren bidez. Honez gain, SNCA genea AGren arrisku gene modura identifikatu da lan ugaritan (46). Hau AGren eta bestelako dementzien arteko gainjartze etiopatogenikoak azaltzen du, Lewy gorputzak AGdun pazienteetan ere ikusten baitira. Ordea, SNCA genearen eta LGDren arteko lotura lan ugaritan deskribatu den arren, gene honek plazentarekin duen harremana ez da asko ikertu. Alde batetik, Yi eta kideek (2019) plazentaren hanturaren eta garaiz aurreko erditzearen arteko erlazioa arratoi ereduetan ikertu zutenean, plazentan α-sinukleina gutxituta zegoela ikusi zuten eta, beste batzuen artean, SNCA geneak hanturaren aurkako feedback-a eragiten duela proposatu zuten (47). Bestetik, Alexandre-Gouabau eta kideek (2012) haurdunaldian zeharreko amaren proteina-murrizketak eragindako umetoki barruko hazkundearen murriztea ikertu zuten arratoi ereduetan (48). Zehazki, hipotalamoko hainbat proteinen adierazpenaren aldaketa ikertu zuten, haien artean α-sinukleina, hipotalamoa 19 homeostasiaren erregulazio osagai garrantzitsua delako. Horrela, amaren proteinamurrizketak metabolismoko bidezidor ugari aldarazten dituela ondorioztatu zuten, hipotalamoaren energia hornitzea hondatuz. Gainera, energia gutxitze horrek garuneko plastikotasuna edo neuronen heltze prozesua oztopatu ditzake, bide metaboliko horietako batzuk seinaleztapen-bideetan inplikatuta baitaude. Orain arte, ez dugu plazentaren eta dementzien arteko lotura argia ezartzen duen lanik aurkitu, are gutxiago DFT eta LGDren jatorria plazentan kokatzen dutenik. Lotura hau iradokitzen duen datu bakarra Bateman A. eta kideek (2009) burututako progranulinaren (PRGN) azterketa da (49). PRGN enbriogenesian parte hartzen duen hazkunde faktorea da eta enbrioiaren nerbio sisteman eta bereziki plazentan adierazten da. Aurretik azaldu bezala, PGRN kodetzen duen GRN genearen mutazio autosomiko gainartzaile batek DFT eragiten du (49,50), eta plazentan oso adierazpen handia duen proteinak dementziaren etiopatogenian parte hartzen du. Alabaina, badira neurogarapenezko eta neuroendekapenezko gaixotasunak erlazionatzen dituzten argitalpenak. Morato Torres eta kideek (2020) autismoaren espektroko nahasmenen eta Parkinson gaixotasunaren ezaugarri kliniko, genomiko eta molekular amankomunak aztertu zituzten haien arteko lotura ezartzen saiatzeko (44). Zehazki, aurretik aipatutako SNCA genea eta patologia sinaptikoa erabili zuten bien arteko lotune modura. Izan ere, SNCAren gainadierazpena Parkinson gaixotasunaren eta antzerako neuroendekapenezko gaitzen kausa den bitartean, SNCAren delezio edo bikoizte partzialek garapenaren atzerapena edota autismoaren espektroko nahasmena eragin dezaketela proposatu da. Gainera, badirudi α-sinukleinak bai umeki aroan zein helduaroan parte hartzen duela neuronen garapenean. Alde batetik, α-sinukleinaren adierazpena goiz gertatzen da (15. astea), eta horrek giza garapenaren lehen faseetan garrantzia izan dezakeela iradokitzen du. Bere gainadierazpenak neurona postmitotikoen endekapen garbia eragiten du jaio ondorengo garapenean; eta horrek adierazten du neuronen zelula aitzindariak ahulagoak direla α-sinukleinaren aurrean, neurona helduekin alderatuta. Bestetik, α-sinukleinaren gainadierazpenak edo urritasunak helduaroko neurogenesia eta plastizitatea kaltetzen dutela frogatu da. 20 Honen aurretik ere, Geschwind eta kideek (2001) DFTk neurogarapen osagai garrantzitsua zuela iradoki zuten, herentziazko DFT zuen familia bat aztertu zutenean (51). Proba neuropsikologiko estandarizatuak burutzerakoan, eramaile presintomatikoek disfuntzio exekutibo frontal nabarmena zutela ikusi zuten, mutaziorik ez zuten ahaideekin alderatuta. Disfuntzio hau dementziaren hasiera baino hainbat hamarkada lehenago agertzeak subjektuen berezko gaitasun kognitiboak isla ditzake, neurogarapeneko osagai bat tartean dagoela iradokiz. Gainera, herentziazko DFTren hasierako klinikan asimetria nabaria ere agertu ohi da, eta hipotetizatu da endekatze prozesua neurogarapen okerraren ondoriozko garuneko eremu zaurgarrienetatik abia daitekeela. Ideia hau indartzeko, Mesulam eta kideek (1992) DFTren hizkuntza azpimota duten familietan garapeneko hizkuntza nahasteen prebalentzia laukoitza identifikatu zuten, DFTren hizkuntza azpimotaren abiapuntua neurogarapenean egon litekeela iradokiz (52). Hala ere, disfuntzio honek enbrioi aroko edota garapenaren hasierako gertaerak islatzen dituen, edo aldiz, bizitzaren bigarren hamarkadan hasten den endekapenprozesu motel bat erakusten duen ez dago argi. Izan ere, kontrako argudioa proposatu duten lanak ere badaude. Finger eta kideek (2022) herentziazko DFTdun kohorte desberdin bat aztertu zutenean, mutazioaren eramaile presintomatikoek proba kognitibo batzuetan emaitza hobeak lortzen zituztela behatu zuten (53). Horrela, DFTren mutazio eragileek neurogapenerako ondorio onuragarriak izan ditzaketela proposatu zuten. DFTz gain, AG eta neurogarapenaren arteko loturak ere egin dira. AGrekin erlazionatutako proteina eta gene ugari neurogarapenaren hasierako urratsetan garrantzitsuak direla aurkitu da, zehazki, neuronen migrazioan eta axoien luzapenean (54,55). Badirudi gene hauen aldaerek AGren sintoma espezifikoak modulatzen dituztela, agian hantura sistemaren kontrolaren bidez (55,56). Hala eta guztiz ere, neurogarapenaren eta esku artean ditugun bi dementzien arteko lotura askoz gehiago ikertu beharra dago. Izan ere, neurogarapenaren eta neuroendekapenaren arteko erlazioa proposatu duten ikerketak gutxi dira, eta are gutxiago lotura honen xehetasunak argitu dituztenak. Gure lanean erabilitako DFT eta LGDren GWASen laginak oso txikiak dira, DFTren kasuan erlazio estatistikoki 27 54. Bothwell M, Giniger E. Alzheimer’s disease: neurodevelopment converges with neurodegeneration. Cell. 2000;102(3):271–3. 55. Porcelli S, Crisafulli C, Donato L, Calabrò M, Politis A, Liappas I, et al. Role of neurodevelopment involved genes in psychiatric comorbidities and modulation of inflammatory processes in Alzheimer’s disease. J Neurol Sci. 2016;370:162–6. 56. Lehrer S, Rheinstein PH. Alzheimer’s Disease and Parkinson’s Disease May Result from Reactivation of Embryologic Pathways Silenced at Birth. Discov Med. 2021;31(163):89–94.