DIRECCIÓN DE INVESTIGACIONES
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DIRECCIÓN DE INVESTIGACIONES
REDSIUDES Red de Semilleros de Investigación De la Universidad de Santander Institución /Nombre del DOLLY Semillero/ Programa Académico/Nivel de BACTERIOLOGÍA Y LABORATORIO CLÍNICO Formación EVALUACIÓN DE POLIMORFISMOS DE NUCLEÓTIDO SIMPLE EN Título del Proyecto REGIÓN PROMOTORA DEL GEN DE IL-4 Y SECUENCIA DE IL-4R, JUNTO CON NIVELES CIRCULANTES DE IL-4 EN PACIENTES CON CÁNCER GÁSTRICO. Denny Miley Cárdenas Sierra y Daris Angélica Rosas Leal Autor(es) Angélica Rosas Ponente(s) [email protected] E-mail de Contacto CATEGORIA Propuesta de Investigación X investigación en Curso (seleccionar una) Investigación Terminada Ciencias Agrarias Área de la investigación Ciencias Biológicas y del Mar (seleccionar una) Ciencias de la Salud y el Deporte X Ciencias Exactas y de la Tierra Ciencias Humanas Ciencias Sociales Navales y de Seguridad Ingenierías Lingüística, Artes y Letras 1. TITULO. EVALUACIÓN DE POLIMORFISMOS DE NUCLEÓTIDO SIMPLE EN REGIÓN PROMOTORA DEL GEN DE IL-4 Y SECUENCIA DE IL-4R, JUNTO CON NIVELES CIRCULANTES DE IL-4 EN PACIENTES CON CÁNCER GÁSTRICO. REDSIUDES Red de Semilleros de Investigación De la Universidad de Santander 2. INTRODUCCIÓN. Aproximadamente el 80% de todos los casos de neoplasia a nivel mundial se presentan en países en vía de desarrollo, destacándose el cáncer gástrico como el quinto más frecuente, el tercero más mortal en hombres (353.500 fallecimientos/año en 2008) y el cuarto en mujeres (202.900 fallecimientos/año en 2008) según las estadísticas de la International Agency for Research on Cancer (IARC)(1-3). En Colombia, ésta neoplasia es la quinta más frecuente pero la primera en mortalidad en ambos sexos; el departamento Norte de Santander se encuentra dentro de los 10 primeros en tasa de mortalidad con 163/4364 (3,74%) por ésta causa, especialmente en población mayor de 50 años. Diversas variaciones puntuales como Polimorfismo de Nucleótido Simple (SNP) en las secuencias de promotores génicos o en genes como tal, presentes en la población humana, se han correlacionado con el riesgo de desarrollar neoplasias. Se ha descrito un importante rol de citocinas de perfil Th2, como la IL-4 en la polarización y activación de macrófagos M2 (con función tolerogénica o incapaces de activar la respuesta de linfocitos T), favoreciendo su función pro-tumoral o la progresión de tumores debido a la producción de IL-10 (entre otras moléculas) que suprime la función de otras células inmunes de gran relevancia como los linfocitos T, tanto cooperadores (CD4+) como citotóxicos (CD8+) (4, 5). Estos macrófagos M2 infiltrantes en tumores, conocidos como TAMs, pueden ser reducidos por acción del IFN, tal como se ha mostrado in vitro, en prueba del potencial antitumoral (6); ésta última citocina en conjunto con TNF-, considerada la más ubícua o producida por la mayoría de subpoblaciones de linfocitos T de memoria (7), son esenciales en la respuesta inmune efectora y protectora del individuo. Entre los marcadores de polimorfismo que han arrojado resultados positivos en la asociación a riesgo de desarrollar carcinoma gástrico se refieren, entre otras, mutaciones en el IL-4Rα, caracterizadas por sustituciones como Isoleucina por Valina en la posición 50 y Arginina por Glutamina en la posición 576, descritas como asociadas a una señalización potenciada en presencia de IL-4, como ha sido demostrado in vitro (8). En éste sentido, se ha referido una asociación entre un SNP en (C a T) -590 en la región promotora del gen de IL-4 (9), conllevando a sobreexpresión de ésta citocina, con un mayor riesgo de desarrollar carcinoma gástrico subtipo cardial (OR: 2.44) o difuso (OR: 1.64) (10). Como se mencionará más adelante, el carcinoma gástrico tipo “difuso” es poco diferenciado y considerado metastásico (11). 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN. El presente estudio propone analizar la presencia de mutaciones tanto en la región promotora del gen de IL-4, como en la secuencia del IL-4R, respecto a los niveles circulantes de IL-4, toda vez que como lo refieren Mitsayasu y colaboradores (1998), éstas mutaciones repercuten ya sea en una producción incrementada de la citocina, o bien en un mayor efecto tras su señalización, lo que podría impedir la respuesta T efectora antitumoral, teniendo en cuenta que ésta promueve la desviación de la respuesta T hacia un perfil Th2, respecto al Th1 (antagonismo con IL-12 e IFN-γ) y ejerce al parecer un efecto positivo en la inducción de otras citocinas como la IL-10, por lo que su análisis reviste gran interés en el presente estudio. Teniendo en cuenta lo anterior, la pregunta de investigación planteada es la siguiente: ¿Existe un incremento en el nivel de IL-4 circulante, en consistencia con un genotipo asociado a su sobreproducción o a una señalización potenciada mediante mutación en IL-4R, en pacientes con carcinoma gástrico de San José de Cúcuta? El presente trabajo se justifica en la necesidad de conocer algunas de las características diferenciales de tipo genético e inmunológico de los pacientes con carcinoma gástrico, respecto a población sana o control, que permitan establecer a futuro marcadores de riesgo, así como de impacto pronóstico en los pacientes con el mismo diagnóstico, que además sirvan como modelo para su estudio y aplicación en otras neoplasias. REDSIUDES Red de Semilleros de Investigación De la Universidad de Santander 4. OBJETIVOS. GENERAL. Determinar la presencia variantes de Polimorfismo de Nucleótido Simple (SNP) de las regiones promotoras de IL-4 y de secuencia de IL-4R, conjuntamente con el nivel circulante de IL-4, TNF-α e IFN-γ en pacientes con carcinoma gástrico del municipio de San José de Cúcuta, respecto a población sana. ESPECÍFICOS. Para la realización del presente trabajo de investigación, se tendrán en cuenta los siguientes objetivos específicos. 1. 2. 3. 4. Determinar la presencia de la SNP -590(C a T) de región promotora del gen de IL-4 humana, mediante análisis RFLP, en pacientes con carcinoma gástrico y controles sanos. Determinar la presencia de las sustituciones IL-4R (Ile50Val) y (Q576R) del IL-4Rα humano, mediante análisis RFLP, en pacientes con carcinoma gástrico y controles sanos. Cuantificar el nivel de citocinas IL-4, TNF- e IFN-, mediante inmunoensayo ELISA, en suero de pacientes con carcinoma gástrico de distinto grupo pronóstico, respecto a controles sanos. Analizar la asociación de la presencia de SNPs de IL-4 e IL-4Rα y el nivel circulante de IL-4, TNF- e IFN-, con la existencia del diagnóstico de carcinoma gástrico y su estadío de avance, mediante análisis estadístico de regresión logística. 5. REFERENTE TEORICO: 6. METODOLOGIA. Estudio Descriptivo, de corte transversal. Población-Muestra: Pacientes con diagnóstico confirmado de Cáncer Gástrico (ambos géneros, mayores de 20 años), procedentes del Hospital Universitario Erasmo Meoz (HUEM), y un grupo control de población sana, relacionada por género y edad. REDSIUDES Red de Semilleros de Investigación De la Universidad de Santander Técnicas de recolección de datos: 1. Obtención de datos de pacientes: diagnóstico y clasificación, a través de la revisión de historias clínicas. 2. Recolección de muestras de sangre: una de sangre total en tubos con EDTA (extracción de ADN y análisis genómico), y otra de sangre sin anticoagulante para obtención de suero (cuantificación de citocinas IL-4, TNF-α, IFN-γ). 3. Extracción de ADN genómico humano. Se realizará el aislamiento de ADN a partir de muestras de sangre total mediante un kit comercial. 4. Genotipificación de los polimorfismos de nucleótido simple (SNP). La determinación de los polimorfismos se realizará mediante la técnica PCR-RFLP, empleando los procedimientos descritos por Saberi, 2012; Liu, 2011 y Wu, 2003. El proceso comprende una amplificación de los genes que contienen los polimorfismos a través de PCR, empleando cebadores, seguida de una digestión con enzimas de restricción y finalmente la visualización de los fragmentos de ADN mediante electroforesis en gel de agarosa. 5. Cuantificación de citocinas circulantes. Empleo de un kit de ELISA para determinación de la concentración de IL-4, TNF-α, IFN-γ a partir de suero humano, de pacientes y controles sanos. 7. RESULTADOS (esperados) Aporte de información sobre la frecuencia de SNPs de genes de IL-4 e IL-4Rα en pacientes con cáncer gástrico y su relación ya sea con el riesgo de tener ésta neoplasia, o con su pronóstico, en miras a establecer marcadores moleculares de enfermedad temprana y favorecer la toma de decisiones médicas en cuanto al tratamiento. Aporte del perfil inmunológico (citocinas solubles) diferencial de pacientes con cáncer gástrico, respecto a población sana, en asociación al riesgo de tener la neoplasia, y su relación con la clasificación pronóstica. (Información complementaria al primer aporte). Fortalecimiento del Semillero Dolly del grupo de investigación BIOGEN . 8. CONCLUSIONES: No aplica 9. BIBLIOGRAFIA. 1. Jemal A, Bray F, Center MM, Ferlay J, Ward E, Forman D. Global cancer statistics. CA: a Cancer Journal for Clinicians. 2011;61(2):69-90. 2. Daza Duque DE. Cáncer gástrico en Colombia entre 2000 y 2009. 2012. 3. Bray F, Ren J-S, Masuyer E, Ferlay J. Global estimates of cancer prevalence for 27 sites in the adult population in 2008. International Journal of Cancer. 2012;132(5):1133-45. 4. Biswas SK, Mantovani A. Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: cancer as a paradigm. Nature immunology. 2010;11(10):889-96. 5. Lewis CE, Pollard JW. Distinct role of macrophages in different tumor microenvironments. Cancer research. 2006;66(2):605-12. 6. Duluc D, Corvaisier M, Blanchard S, Catala L, Descamps P, Gamelin E, et al. Interferon-g reverses the immunosuppressive and protumoral properties and prevents the generation of human tumor-associated macrophages. International Journal of Cancer. 2009;125(2):367-73. 7. Haney D, Quigley MF, Asher TE, Ambrozak DR, Gostick E, Price DA, et al. Isolation of viable antigen-specific CD8+ T cells based on membrane-bound tumor necrosis factor (TNF)-a+ expression. Journal of Immunological Methods. 2012;369(1):33-41. 8. Mitsuyasu H, Izuhara K, Mao X-Q, Gao P-S, Arinobu Y, Enomoto T, et al. Ile50Val variant of IL4Ra upregulates IgE synthesis and associates with atopic asthma. Nature genetics. 1998;19(2):119-20. 9. Rosenwasser L, Klemm D, Dresback J, Inamura H, Mascali J, Klinnert M, et al. Promoter polymorphisms in the chromosome 5 gene cluster in asthma and atopy. Clinical & Experimental Allergy. 1995;25(s2):74-8. 10. Wu M-S, Wu C-Y, Chen C-J, Lin M-T, Shun C-T, Lin J-T. Interleukin-10 genotypes associate with the risk of gastric carcinoma in Taiwanese Chinese. International Journal of Cancer. 2003;104(5):617-23. 11. Smith MG, Hold GL, Tahara E, El-Omar EM. Cellular and molecular aspects of gastric cancer. World Journal of Gastroenterology. 2006;12(19):2979-90. REDSIUDES Red de Semilleros de Investigación De la Universidad de Santander