Modulation by means of candidate genes of intermediate and final phenotypes of cardiovascular diseases in mediterranean and german populationsapproach to the study of gene-diet interactions

Résumé

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) constituyen la principal causa de mortalidad en todo el mundo. Su etiología es multifactorial y compleja e incluye la interacción de factores de estilo de vida, ambientales y genéticos. Mediante estudios de asociación acerca de la influencia de polimorfismos de un sólo nucleótido (SNP) sobre fenotipos intermedios y finales de ECV, es posible identificar rutas metabólicas implicadas en ECV. De todos los factores de riesgo modificables de ECV, la dieta es de particular relevancia, tanto porque la gente come y bebe a diario como por su potencial para interactuar con factores de riesgo no modificables, tales como factores genéticos. En esta tesis se presentan cinco estudios: cuatro de ellos de asociación genética en dos cohortes diferentes y una revisión sistemática sobre herramientas informáticas disponibles para la medida de la dieta en grandes estudios epidemiológicos, que facilitan su estudio como factor de riesgo de diversas enfermedades, incluidas las ECV. El primer estudio se llevó a cabo en una muestra de población mediterránea española de alto riesgo cardiovascular (estudio PREDIMED-Valencia, n = 940). Mediante un diseño transversal, se investigó la relación con obesidad de la variante genética rs4988235 (C/T), localizada a 13910 pares de bases del gen que codifica la ?-galactosidasa Lactasa (LCT). Así mismo de determinó su possible modulación por consumo de productos lácteos. Este polimorfismo, ha sido consistentemente relacionado con la persistencia del enzima lactasa y es además un candidato emergente de obesidad. A pesar de que el consumo de productos lácteos no varió sustancialmente de acuerdo a genotipo, los participantes homocigotos para el alelo C, presentaron menor índice de masa corporal (29.7±4.2 vs 30.6±4.2 kg/m2; P = 0.003) y perimétro de de cintura (101.1±11.8 vs 103.5±11.5 cm, P = 0.005) que los portadores del alelo T. La prevalencia de obesidad fue también significativamente mayor en los portadores del alelo T, sin embargo, sólo entre aquellos participantes cuyo consumo de lactosa fue moderado o alto (>8g/día). En el segundo estudio, desarrollado en la cohorte de Potsdam del Estudio Europeo Prospectivo sobre Cáncer y Nutrición (EPIC), se investigó la asociación de la variante genética rs2943634 (C/A) con incidencia de infarto de miocardio y accidente cerebrovascular isquémico. El polimorfismo rs2943634 se localiza en una región no codificante del cromosoma 2q36.3, sin embargo, había sido asociado con enfermedad arterial coronaria en dos GWAS previos. Se utilizó un diseño caso-cohorte, que incluyó una submuestra aleatoria de 2500 participantes y todos los casos de infarto de miocardio (n = 211) y accidente cerebrovascular isquémico (n = 144) ocurridos en EPIC-Potsdam durante un periodo de seguimiento medio de 8.2 años. Dado que el mecanismo por el que rs2943634 podría modular el riesgo de ECV es desconocido, también se investigó de forma transversal su posible asociación con 12 fenotipos intermedios disponibles de ECV. El alelo C fue asociado de manera aditiva con menor riesgo de accidente cerebrovascular isquémico (ratio de riesgo (HR) por alelo 0.66, intervalo de confianza IC al 95%: 0.50-0.87), pero no con infarto de miocardio [1.02 (82-1.28)]. Además los portadores de este alelo, también presentaron mayores niveles plasmáticos de adiponectina (CC 6.94, CA 7.27, AA 7.86 ?g/ml, P = 0.0002) y de cholesterol-HDL (CC 52.08, CA 53.05, AA 55.27mg/dl, P = 0.002). Sin embargo, el ajuste por adiponectina y cholesterol-HDL de los análisis de asociacion del SNP con accidente cerebrovascular hisquémico, no atenuó la asociación. El enzima Estearoil-CoA Desaturasa-1 (SCD1) cataliza la conversión de los ácidos grasos saturados palmítico y esteárico a los monoinsaturados palmitoléico y oléico, respectivamente. Su actividad se ha asociado con rasgos del síndrome metabólico en ratones y seres humanos, pero también con la prevención de la acumulación de ácidos grasos saturados y posterior inflamación, mientras que para contenido de grasa del hígado los resultados hasta ahora publicados son inconsistentes. En el tercer estudio de esta tesis, en una muestra aleatoria (n = 2500) de la cohorte del studio EPIC-Potsdam, a través de 7 tagging-SNPs y 5 haplotipos inferidos, se investigó el efecto de la heterogeneidad genética común del gen que codifica la enzima SCD1 (SCD1), en la modulación de 8 factores de riesgo metabólico vinculados a la actividad de: SCD1: triglicéridos, índice de masa corporal, circunferencia de cintura, hemoglobina glicosilada, proteína-C-reactiva, gamma-glutamil transferasa, alanina aminotransferasa y fetuina-A. No se encontraron asociaciones estadísticamene significativas entre los genotipos y fenotipos estudiados. La proteína microsomal transferidora de triglicéridos (MTTP), participa en el ensamblaje y secreción de lipoproteínas con apolipoproteína-B. Esta proteína está codificada por el gen MTTP, que se regula mediante colesterol. Polimorfimos en la zona promotora de este gen, tales como el -164 T>C, han sido inconsistentemente asociados con ECV en distintos estudios. En el cuarto estudio de esta tesis, utilizando un diseño caso-cohorte, se investigó la asociación del polimorfismo -164T> C con riesgo de padecer un evento cardiovascular, en función de los niveles de colesterol (subcohorte, n = 1978; casos de infarto de miocardio, n = 193; casos de ictus isquémico, n = 131). Los resultados obtenidos fueron replicados en la cohorte del estudio Heinz Nixdorf Recall (30 casos, 1188 controles). Los participantes de EPIC-Potsdam con niveles de colesterol inferiores a 200 mg/dL, mostraron un incremento significativo del riesgo cardiovascular [HRaditivo 1.38 (1.07-1.78)], mientras que para participantes con niveles de colesterol ?200 mg/dL se observó una disminución del riesgo [HRadditvo = 0.77 (0.58-1.03)]. En el estudio Heinz Nixdorf Recall, los respectivos HR para niveles de colesterol <200 mg/dL y colesterol ?200 mg/dL fueron 1.06 (0.33-3.40) y 0.60 (0.29-1.25). Estos resultados sugieren una interacción entre el SNP investigado y colesterol, de manera que los portadores del alelo de riesgo, en presencia de niveles elevados de colesterol podrían evitar el riesgo conferido por el SNP. En los últimos años, la tediosa tarea de evaluar la dieta de una persona, se ha beneficiado del rápido desarrollo de las tecnologías de la información y la comunicación. Con la nueva variedad de herramientas, ahora el estudio de la dieta como factor de riesgo para diferentes enfermedades crónicas en grandes estudios epidemiológicos es posible a costes inferiores. En el quinto estudio de esta tesis, se presenta una revisión de las aplicaciones existentes para la automatización de las encuestas más comúnmente utilizadas para la medida de la dieta en estudios de investigación, es decir, el cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos y el recordatorios de 24 horas.