Psicofarmacología 76

Dr. Daniel Serrani

Dr. Daniel Serrani obtenidos con GWAS fueron seleccionados utilizando dos fuentes: a) SLEP (Sullivan Laboratory Evidence Project), un repositorio virtual online que incluye mas de 40.000 entradas de asociaciones genéticas, integrando información genética psiquiátrica proveniente de fuentes diversas (36) y el UCSC Genome Browser database (37, 38). Todas las búsquedas ser realizaron utilizando el nombre del gen de acuerdo con las guías de nomenclatura internacionales (39). Como resultado se obtuvo una lista de NPS en la cercanía de un gen o loci de interés informando cualquier grado de evidencia de asociación de GWAS con los trastornos seleccionados de TEB, DM, E y TDAH. En algunos casos el mismo NPS se asociaba con múltiples enfermedades. Con este modelo se investigaron 14 experimentos GWAS que permitieron obtener los siguientes resultados: a) el origen de los datos, b) marcadores genéticos asociados, c) el valor p para dicha asociación, y e) el tamaño del gen con respecto al promedio del genoma. En el presente estudio se aceptaron valores de p de Tabla 1 Genes CLOCK centrales Nombre ARNTL Características aryl hydrocarbon receptor nuclear translocatorlike Trastorno psiquiátrico asociado TB GWAS p (mejor valor) 4.39E-04 p para Li corregido con TFD 1 p para VPO corregido con TFD (BMAL1; MOP3) Activation of CLOCK and CLOCKcontrolled genes (with CLOCK) 11p15 129.5 14 ARNTL2 aryl hydrocarbon receptor nuclear translocatorlike 2 TDAH 6.15E-04 6.15 (BMAL2) Activation of CLOCK and CLOCKcontrolled genes? 12p12.2-p11.2 107.5 13 CLOCK circadian locomoter output cycles protein kaput TB 5.09E-04 0.12 Activation of CLOCK and CLOCK controlled genes with BMAL1) 4q12 134.3 6 CSNK1D casein kinase 1, delta Phosphorylation of PERs, CRYs and BMAL1 17q25 49.3 3 CSNK1E casein kinase 1, Epsilon Phosphorylation of PERs, CRYs TB 6.92E-04 0.03 0.16 and BMAL1 22q13.1 47.4 9 CRY1 CRY2 DEC1 DEC2 NPAS2 NR1D1 NR1D2 PER1 PER2 PER3 RORA RORB RORC DBP 1 Inhibition of CLOCK-BMAL1 12q23-q24.1 122.2 4 cryptochrome 2 Inhibition CLOCKBMAL111p11.2 55.8 4 nuclear receptor subfamily 1, group D, member 1 period1 Inhibition CLOCK-BMAL1 17p13.1-17p12 31. period2 Inhibition of CLOCK-BMAL1 2q37.3 64.4 3 period3 Association with CRY? 1p36.23 80.5 5 D site of albumin promoter binding protein Output, acti- TB TB+DM+E TDAH E E+DM E+TDAH TB E BP 4.98E-04 1.80E-04 6.10E-04 8.37E-04 7.35E-04 5.62E-05 8.99E-04 3.90E-04 5.12E-01 9.80 0.24 0.09 0.01 0.10 0.04 0.30 0.23 0.18 0.13 0.07 0.08 0.04 0.27 0.01 vation of PER1? 19q13.3 26.6 2 (REVERBA) Inhibition of BMAL1 17q11.2 27.9 4 NR1D1 BHLHB2 basic helix-loop-helix domain containing, class B, 2 BP BP 3.26E-01 2.27E-01 0.03 0.02 0.01 Inhibition of CLOCK-BMAL1-induced transactivation of PER1 3p26 25.7 4 BHLHB3 basic helix-loop-helix domain containing, class B, 3 BP+TOC 1.29E-03 0.41 Inhibition of CLOCK-BMAL1-induced transactivation of TIMELESS : timeless homolog (Drosophila) Interaction with PER1 BP 2.84E-02 0.41 0.01 and inhibition of CLOCK-BMAL1-induced Transactivation 12q12-q13 52.2 4b Los datos incluyen a) asociaciones entre las enfermedades del EBP extraídas de la búsqueda en SLEP y/o UCSC (izquierda), b) el mejor valor de p para GWAS a partir de los NPS obtenidos de SLEP y/o UCSC (medio), c) un valor de p corregido para TFD para cualquier gen de respuesta sensible al lito, d) valor de p corregido para TFD para cualquier gen de respuesta sensible al valproato. 1 TFD=tasa de falsos descubrimientos 22 // EDITORIAL SCIENS

Psicofarmacología 12:76, Octubre 2012 5 x 10 -8 , equivalentes a un valor de p de 0.05 después de una corrección de Scheffé para un millón de test independientes, lo que representa un umbral conservador para declarar como significativa a una asociación en un GWAS (40). De acuerdo con este umbral se consigue una identificación pertinente de variantes genéticas débilmente asociadas que pueden en conjunto sumar una contribución importante para el fenotipo de la enfermedad en cuestión. Las coberturas de los genes candidatos en las plataformas de GWAS varían considerablemente y se incluyeron en el análisis 100 kb en ambos extremos de cada gen para asegurar la captura de la mayoría de las regiones reguladoras (cis) de los NPS (41). Si bien la amplitud de esta ventana puede resultar en una mayor cantidad de falsos positivos, la misma fue similar para los genes estudiados y los de control, minimizando los sesgos de error. Genes CLOCK centrales Se seleccionaron 23 genes CLOCK de manera individual basados en su rol regulador de los ritmos circadianos en modelos murinos y/o humanos de trastornos del sueño. Estos incluyeron: DBP, NR1D1, BHLHB2, BHLHB3, TIMELESS, CRY1/2, PER1/2/3, NR1D1/2, RORA/B/C, DEC1/2, CSNK1D/E, ARNTL1/2, CLOCK y NPAS2 (42,43) (Tabla 1). La tasa de falsos descubrimientos (TFD) es un método estadístico usado para la evaluación de comparaciones múltiples. Controla la proporción de hipótesis nulas falsamente rechazadas (errores de tipo I). Es un procedimiento menos conservador que la tasa de error por familias (familywise), aumentado la probabilidad de obtener mayor cantidad de errores de tipo I (44,45). En suma, permite calcular la proporción de falsos positivos entre todas las hipótesis significativas. expandiendo los segmentos de heterocromatina mediante el complejo RITS (por sus siglas en inglés [RNA-induced transcriptional silencing]). En los 546 casos investigados el knockdown inducido por ARNi del gen target condujo a un cambio de 0.3 desviaciones estándar en el período (más largo o más corto) o un aumento significativo en la amplitud determinado por la medición longitudinal (96 hr) del ritmo circadiano del gen, usando una línea celular portadora de una forma rápidamente degradable de luciferasa llamada dLuc, la cual es regulada por los promotores genéticos murinos Bmal1, Per2 o CRY2 (47). La línea celular knockdown para CRY1, BMAL1 y Per2 dieron como resultado fenotipos consistentes con estudios celulares anteriores en los cuales el knockdown de CRY1 acortó el periodo y comprometió la persistencia del ritmo, en tanto que el knockdown para Per2 o CRY2 alargó el periodo. Finalmente, el knockdown de ambos produjo arritmicidad (48). Siguiendo estos ajustes, los 547 genes reguladores fueron recuperados a partir de SLEP/UCSC (Tabla 2). Genes controlados por los genes CLOCK Estos genes se seleccionaron a partir de 6 estudios de expresión de chips de ADN de gen CLOCK sobre tejidos mamarios y conteniendo información sobre la expresión genética circadiana, sus fases y amplitudes (49-55). Mediante la unificación de la superposición genética y la remoción de las inconsistencias, se obtuvo finalmente una lista de 2067 transcriptos diferentes de genes, compaginados de modo tal de contener genes que oscilaban en al menos 1 de 14 tejidos expresados en fibroblastos de ratas y tejidos de ratón, como hígado, corazón, sistema nervioso central y músculo esquelético (Figura 4). Figura 4 Genes moduladores de Clock Con esta categoría se definieron 547 genes que afectan o modulan al periodo circadiano en su fase o amplitud investigados en la pantalla virtual https://biogps.org a partir de ARN de interferencia o de silenciamiento (ARNi) (46). En efecto, los ARNi son moléculas de ARN doble hebra complementarias de 20-21 nucleótidos de longitud, que se originan a partir de un ARN largo de doble hebra (ARNdh o dsRNA por sus siglas en inglés). Los ARNdh pueden ser de origen endógeno o exógeno (como virus o transgenes). La enzima responsable del procesamiento del ARNdh en moléculas de ARNi es Dicer, una enzima citoplásmica de la familia ARNasa III, que procesa el ARNdh en fragmentos de ARN doble hebra con extremos 5' fosfato y 2 nucleótidos libres con extremo hidroxilo (-OH) en 3'. Los ARNi suprimen la expresión de los genes diana mediante el corte del ARN mensajero (ARNm) complementario en dos mitades, a través de la interacción de la hebra antisentido del ARNi con el complejo RISC (por sus siglas en inglés [RNA-induced silencing complex]). Las dos mitades del ARNm son posteriormente degradadas conduciendo a la supresión de la expresión del gen. También modifican el ADN, silenciando la cromatina y Los genes controlados por el gen clock se asocian al ritmo circadiano de modo que los genes de salida se ligan al oscilador mediante los genes E boxes, RORE, y/o elementos D. El gen Per1 inhibe la actividad del gen CLOCK (C) o de los heterodímeros de los genes Npas2 (N) y Bmal1 (B). La enzima láctido-deshidrogenasa A (Ldha) puede afectar el estado redox celular, en tanto la kinasa de piridoxal (Pdxk) genera fosfato de piridoxal, una coenzima involucrada en la síntesis de neurotransmisores, y la arginina vasopresina (Avp) puede ligarse rítmicamente a su receptor V1a por medio de neuronas del sistema nervioso central. EDITORIAL SCIENS // 23