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Revisiones

Predicción del riesgo de infarto de miocardio a partir de polimorfismos de genes candidatos

(Prediction of the Risk of Myocardial Infarction from Polymorphisms in Candidate Genes)

Yoshiji Yamada, M.D., Ph.D., Hideo Izawa, M.D., Ph.D., Sahoko Ichihara, M.D., Ph.D., Fumimaro Takatsu, M.D., Ph.D., Hitoshi Ishihara, M.D., Ph.D., Haruo Hirayama, M.D., Ph.D., Takahito Sone, M.D., Ph.D., Masashi Tanaka, M.D., Ph.D., y Mitsuhiro Yokota, M.D., Ph.D.

El infarto agudo de miocardio (IAM.) es la necrosis miocárdica aguda. Se produce generalmente por la oclusión trombótica de una arteria coronaria, y actualmente se trata de una causa principal de muerte en el mundo occidental, produciendo un deterioro marcado de la calidad de vida, arritmias o paro cardiaco. El IAM es un desorden multifactorial que está en relación con el genotipo de la persona y varios factores ambientales, como la hipertensión arterial, la diabetes mellitus y la hipercolesterolemia. Cada factor de riesgo se encuentra en parte bajo el control genético, por lo que la existencia de antecedentes familiares de IAM puede indicar riesgo de enfermedad. Además, la existencia de pacientes sin factores de riesgo que han sufrido un IAM, sugiere una contribución genética, por lo que resulta muy importante identificar los posibles genes que establezcan susceptibilidad a la enfermedad.

El propósito de este estudio era identificar los polimorfismos que confieren susceptibilidad al IAM, y de este modo poder contribuir a la prevención primaria.

Se estudió una población de 5.061 sujetos de nacionalidad japonesa (3.309 hombres y 1.752 mujeres) que visitaron quince hospitales de dicho país, entre julio de 1994 y diciembre de 2001. El diagnóstico del infarto se basó en cambios típicos del electrocardiograma, aumentos séricos de la aspartato-aminotransferasa, la lactato deshidrogenasa y CPK-MB, la angiografía coronaria y la ventriculografía. De la población total, sufrieron IAM 2.819 pacientes, de los cuales 2.003 eran hombres y 816 mujeres. Reclutaron 2.242 controles (1.306 hombres y 936 mujeres) que presentaban por lo menos un factor de riesgo para la enfermedad incluyendo el tabaquismo (10 o más cigarrillos al día), la obesidad (con un IMC al menos mayor de 26), la hipertensión arterial (PAS mayor de 140 mmHg, PAD mayor de 90 mmHg, o ambas), la diabetes mellitus (glucemias mayores de 126 en ayunas, o un valor de la hemoglobina glicosilada mayor del 6'50%), la hipercolesterolemia (colesterol en suero mayor de 220), o hiperuricemia (nivel de ácido úrico mayor de 7'7 en varones y de 5'5 en mujeres), pero que nunca habían padecido enfermedad coronaria alguna.

Se seleccionaron 71 genes que se caracterizaron por estar potencialmente relacionados con el vasoespasmo coronario o aterosclerosis, la hiperlipidemia, la diabetes mellitus o la hipertensión arterial. De entre estos genes se escogieron 112 polimorfismos. Los métodos utilizados para el estudio del ADN se basaron en sondas-primers de ADN de alelos con técnicas colorimétricas o de fluorescencia, y las regiones polimórficas fueron amplificadas por la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

Se realizó un cribado inicial usando 909 individuos que fueron seleccionados de forma aleatoria entre la población total del estudio (5061) . La p era menor de 0,1. De los 112 polimorfismos se seleccionaron 19 relacionados con el IAM en hombres y 18 con el IAM en mujeres encontrándose sólo cuatro de estos polimorfismos en ambos sexos. Posteriormente se realizó el estudio a gran escala entre los 4.152 sujetos restantes y los polimorfismos seleccionados del cribaje inicial, resultando la asociación significativa con una p menor de 0,001 en un análisis multivariante para tres polimorfismos: genotipo del gen de la conexina 37, del inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 y de la estromelisina-1. Las variables medidas entre pacientes con IAM y controles fueron comparadas con la T-Student desapareada o con el test de U Mann Whitney. Las variables categóricas se compararon con Chi-cuadrado. El infarto de miocardio fue tomado como una variable dependiente, y las variables independientes incluyeron la edad, el IMC, el tabaquismo (0 para un no fumador y 1 para un fumador) las variables metabólicas (0 para ausencia y 1 si existía hipertensión, diabetes méllitus, hipercolesterolemia o hiperuricemia) y el genotipo de cada polimorfismo.

En base al análisis multivariante de regresión logística con ajuste para la edad, el IMC, el tabaquismo, la hipertensión, la diabetes mellitus, la hipercolesterolemia y la hiperuricemia, sobre una primera muestra de 909 individuos, entre los varones no se encontraron diferencias significativas pero sí entre las mujeres (el tabaquismo y la diabetes mellitus presentaban mayor predominio en pacientes con IAM que en los controles). Posteriormente, se realizó un estudio a gran escala sobre el resto de la muestra, 4152 individuos, en el que se encontraron diferencias en varones al poseer predominios más bajos de hipertensión e hiperuricemia y predominios de diabetes mellitus y dislipemia más altos en los pacientes que en los controles; y en mujeres se descubrieron predominios más altos en pacientes con IAM de IMC, tabaquismo, diabetes mellitus y dislipemia.

Este análisis en el estudio a gran escala reveló que el riesgo de IAM se podría asociar al polimorfismo C1019T del gen de la conexina 37 (p<0'001) en hombres, y al polimorfismo 4G-668/5G en el gen del inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 (p<0'001) y al polimorfismo 5A-1171/6A del gen de estromelisina-1 (p<0'001) en mujeres. Estos resultados podrían resultar fiables como elementos de prevención primaria en el IAM.

Comentario

Hace cincuenta años, exactamente el 28 de febrero de 1953, se descubrió la estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucleico (ADN). Esto, junto con el hallazgo del traspaso de la información desde el ADN a las proteínas y el conocimiento de las funciones de las mismas, han dado paso al desarrollo de la genética molecular. Los estudios en organismos superiores (células eucariotas) no se realizaron hasta los años setenta, debido principalmente a la falta de medios preciso para llevarlos a cabo. Entre los avances más relevantes se encuentran el empleo de enzimas de restricción, la integración del DNA en vectores, la clonación de genes, el método de análisis molecular de Southern, la enzima transcriptasa inversa, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR)...

Ha sido en los últimos años cuando la genética se ha incorporado decisiva y totalmente en la enseñanza de la medicina. La genética molecular ha vivido lejos de las aulas y en muchos casos de los hospitales durante largo tiempo, debido en su mayor parte a que esta especialidad precisa de laboratorios especializados para su desarrollo y trabajo, que no abundan ni en las facultades ni en general en la práctica clínica.

Sin embargo la sobresaliente importancia que ha adquirido el ADN resulta en la actualidad imprescindible, hasta el punto de llegar a ser considerada la molécula decisiva para la vida y todos los factores, caracteres y variables que definen la misma. El ADN es el responsable de la formación de las proteínas, que se componen de veinte aminoácidos distintos. Dependiendo de la cantidad de aminoácidos y la longitud de la cadena proteica, descubriremos las diferentes funciones de las proteínas, ya sean estructurales, enzimáticas u hormonales. Por ello el código genético se define como la relación entre las bases de ADN y la secuencia de aminoácidos en las proteínas.

Fue en 1860 cuando Gregor Mendel enunció las leyes fundamentales de la herencia, sin conocer nada a cerca de los cromosomas o la meiosis. Su asombroso descubrimiento se debe a experimentos cuantitativos, y permitió comprobar posteriormente que los rasgos de un individuo se encuentran bajo el control de los genes.

Las características genéticas de un individuo se denomina genotipo y determina sus características físicas, es decir, su fenotipo.

Para el análisis del ADN los laboratorios emplean diferentes técnicas. Entre ellas, destacar la extracción de ácidos nucleicos; las enzimas de restricción que cortan el ADN de doble hebra en puntos específicos; la separación de los fragmentos previamente cortados mediante electroforesis; la amplificación del ADN mediante la reacción en cadena de la polimerasa; y el método de Southern, que permite visualizar cualquier fragmento.

En cualquier especie la semejanza genética entre sus miembros alcanza el 99%, el 1% restante lo forman polimorfismos, que en la mayoría de los casos no tienen consecuencias biológicas, es decir son neutros. Los polimorfismos son variaciones individuales en la secuencia de la información genética y la mayoría se localizan dentro del ADN en los intrones o entre los genes. Se calcula que cada doscientos nucleótidos se produce una variación, con lo que en el ADN existen más de diez millones de polimorfismos. Estos se estudian mediante los fragmentos de restricción de longitud polimórfica, cortados previamente por las enzimas de restricción y ampliados después mediante la PCR. Existe un tipo especial de polimorfismos: los minisatélites y los microsatélites. Ambos son repeticiones de secuencias de nucleótidos (en un número determinado) situados en tándem. Si la cantidad de nucleótidos que se repiten es inferior a seis, se denomina microsatélites, y minisatélites cuando es superior.

Recientemente se ha encontrado una mutación en el gen de la proteína miosina, que puede considerase como un efecto de los polimorfismos.

Yoshiji Yamada, et al. seleccionaron en este estudio 71 genes y 112 polimorfismos sobre la base de la biología vascular, la biología de la plaqueta y del leucocito, de la coagulación y la fibrinolisis, así como el metabolismo lipídico, el de la glucosa y otros factores. Mediante un cribaje inicial de los 112 polimorfismos, seleccionaron 19 en varones y 18 en mujeres. Posteriormente y con un estudio a gran escala, hallaron tres tipos de polimorfismos que se asociaban a mayor riesgo de sufrir IAM, el C1019T del gen de la conexina 37 (p<0'001) en hombres, el polimorfismo 4G-668/5G en el gen del inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 (p<0'001) y el polimorfismo 5A-1171/6A del gen de estromelisina-1 (p<0'001) en mujeres.

Los polimorfismos encontrados en hombres o en mujeres no se asociaban en el otro sexo a mayores probabilidades de riesgo de IAM, lo que puede obedecer al hecho de que el IAM es menos frecuente en las mujeres (especialmente entre las premenopáusicas), y esto ser atribuible a los diferentes niveles de estrógenos, entre otros factores.

La odds ratio en la comparación del 5A/6A más los genotipos 6A/6A con el genotipo 5A/5A del gen de la estromelisina-1 resultó ser de 4,7 en las mujeres, mientras que la odds ratio en la comparación de C/T más genotipos de T/T con el genotipo C/C en el gen de la conexina 37 en varones fue solo de 1,4.

Numerosos estudios (Boerma M. et al; Yeh H-I. et al; Eriksson P. et al; Ridker PM et al; Roest M. et al; Ye S. et al; Rauramaa R. et al Rundek T. et al, entre otros) se han ocupado de las relaciones entre los polimorfismos. Los resultados en su mayoría han levantado polémica, debido principalmente al tamaño limitado de las muestras, la diversidad étnica y los factores ambientales. Lo que parece claro es que las conclusiones de los estudios realizados hasta la fecha no son ni mucho menos unánimes.

En este estudio los resultados son interesantes: el tamaño de la muestra es significativo y el análisis se realiza en dos etapas. Esto convierte en improbable que los resultados sean simple consecuencia del azar. Sin embargo también presenta limitaciones: en principio, los controles deben representar la cohorte de la cual derivaron a los pacientes y en este estudio no se definen claramente (los controles eran personas sanas con al menos algún factor de riesgo). Los pacientes y los controles presentaban semejantes factores de riesgo, y esto permitiría encontrar polimorfismos que produjeran enfermedad en ciertas circunstancias, por ejemplo, siendo hipertensos, pero en este estudio no se analizaron los diferentes factores de riesgo por separado. Por otra parte el diagnóstico del IAM se realizó con técnicas inusuales. Finalmente, las odds ratio resultaron francamente pequeñas.

Estos resultados deben ser tenidos en cuenta y manejados para ampliar los estudios sobre la materia, en aras de poder descubrir los mecanismos implicados así como la susceptibilidad genética presentes en la enfermedad. Esta puede ser una interesante dirección que ha de conducirnos en el futuro hasta la potenciación de la prevención primaria, de éste y otros trastornos.