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I
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE MEDICINA Y HOMEOPATÍA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN PROGRAMA INSTITUCIONAL EN BIOMEDICINA MOLECULAR
“VARIANTES GENÉTICAS DEL GEN KCNQ1
RELACIONADAS CON EL
SÍNDROME METABÓLICO Y LA DIABETES TIPO 2”
T E S I S
que para obtener el grado de:
MAESTRO EN CIENCIAS EN BIOMEDICINA MOLECULAR
Presenta:
Q.B.P. MIRIAM ROCÍO CORTÉS TORRES
DIRECTORES DE TESIS
DRA. IRENE MENDOZA LUJAMBIO
DR. MIGUEL CRUZ LÓPEZ
México D.F. 2009
II
III
IV
El presente trabajo fue realizado en la Unidad de Investigación Médica en
Bioquímica del Centro Médico Nacional Siglo XXI del Instituto Mexicano del Seguro
Social bajo la dirección de los doctores Irene Mendoza Lujambio y Miguel Cruz
López.
V
AGRADECIMIENTOS
A Dios por la oportunidad de vivir
A mis Padres por tener siempre su apoyo
A mis hermanas por ser mi compañía
A Pedro y Rodrigo por su amor incondicional
A mis directores por su tiempo y sus aportaciones
VI
COMITÉ TUTORIAL
DRA. IRENE MENDOZA LUJAMBIO
DR. MIGUEL CRUZ LÓPEZ
DRA. CLAUDIA BENITEZ CARDOZA
DR. LUZ MARÍA BARAJAS FARIAS
DR. CÉSAR AUGUSTO SANDINO REYES LÓPEZ
VII
ÍNDICE GENERAL
Página
ÍNDICE GENERAL VII
ÍNDICE DE FIGURAS IX
ÍNDICE DE TABLAS X
LISTA DE ABREVIATURAS XI
RESUMEN XII
ABSTRACT XIII
1. INTRODUCCIÓN
1.1 Diabetes tipo 2
1.1.1 Concepto e importancia de la Diabetes 1
1.1.2 Clasificación de la Diabetes 2
1.1.3 Diagnóstico de la Diabetes 3
1.1.4 Patogenia de la Diabetes tipo 2 5
1.2 Síndrome Metabólico
1.2.1 Historia y definición del Síndrome Metabólico 7
1.2.2 Epidemiología del Síndrome Metabólico 11
1.3 Insulina
1.3.1 Resistencia a la insulina 14
1.3.2 Medición de la resistencia a la insulina 15
1.3.3 Mecanismo de acción de la insulina 16
1.3.4 Secreción de la insulina 17
1.3.5 Canales iónicos y su papel en la secreción 18
de la insulina
1.3.6 Canal KCNQ1 20
1.4 Aspectos genéticos de la DT2 y el SM
1.4.1 Genes y ambiente 22
1.4.2 Hipótesis del gen ahorrador 22
1.4.3 Estrategias para el estudio genético de DT2 y SM 23
1.4.4 Polimorfismos genéticos 24
1.4.5 Genes candidato 24
VIII
1.4.6 Gen KCNQ1 y DT2 24
2. JUSTIFICACIÓN 27
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo General 28
3.1 Objetivos Particulares 28
4. MATERIAL Y MÉTODOS
4.1 Población de estudio 29
4.2 Obtención de ADN 30
4.3 Amplificación de las secuencias blancos por PCR 30
en tiempo real y sondas Taqman
3.1 Análisis estadístico 32
5. RESULTADOS 33
6. DISCUSIONES 41
7. CONCLUSIONES 45
8. PERSPECTIVAS 46
9. BIBLIOGRAFÍA 47
IX
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura 1. Prevalencia de Diabetes Tipo 2 por región en México 2
Figura 2. Algoritmo diagnóstico de la Diabetes 4
Figura 3. Prevalencia de Diabetes por grupo de edad en México 6
Figura 4. Desarrollo de la Diabetes tipo 2 6
Figura 5. Porcentaje de mortalidad asociado a Síndrome metabólico 11
Figura 6. Prevalencia de Síndrome metabólico en México 12
Figura 7. Prevalencia de hipertensión arterial en México 13
Figura 8. Mecanismo de acción de la insulina 17
Figura 9. Modelo esquemático de los canales iónicos caracterizados en las células 19
Figura 10. Relación hipotética entre el canal KCNQ1 y la liberación de insulina 20
Figura 11. Topología de la proteína KCNQ1 21
Figura 12.Funcionamiento de las sondas Taqman 31
Figura 13. Frecuencias genotípicas y del alelo de riesgo C del SNP rs2237892 35
Figura 14. Comparación de las frecuencias del alelo de riesgo del rs2237892
entre poblaciones 35
Figura 15 . Frecuencias genotípicas y del alelo de riesgo C del SNP rs2237895 36
Figura 16. Comparación de las frecuencias del alelo de riesgo del rs2237895
entre poblaciones 36
Figura 17. Desequilibrio de ligamiento 40
X
ÍNDICE DE TABLAS
Página
Tabla 1. Cifras de perímetro de cintura por grupos poblacionales 9
Tabla 2. Criterios diagnósticos de Síndrome Metabólico 10
Tabla 3. Prevalencia de dislipidemias en México 13
Tabla 4. Genes de susceptibilidad a Diabetes Tipo 2 26
Tabla 5. Referencia de las Sondas Taqman empleadas 31
Tabla 6. Características clínicas y bioquímicas de los tres grupos de estudio 33
Tabla 7. Equilibrio de Hardy Weinberg. Distribución de genotipos en los tres
grupos de estudio 34
Tabla 8. Factor de riesgo expresado en OR de los SNP en estudio 37
Tabla 9. Asociación de las variantes del rs2237892 con las medidas antropométricas
Y bioquímicas del grupo con DT2 y con SM 38
Tabla 10. Asociación de las variantes del rs2237895 con las medidas antropométricas
Y bioquímicas del grupo con DT2 y con SM 39
XI
ABREVIATURAS
ADA Asociación Americana de Diabetes
AGA Alteración de Glucosa en Ayuno
ApoB Apolipoproteína B
ATG Alteración de la Tolerancia a la
Glucosa
CEH Clamp euglucémico-hiperinsulinémico
C-HDL Colesterol de Alta Densidad
DT2 Diabetes tipo 2
FAR Frecuencia del alelo de riesgo
HOMA-IR Determinación del modelo
homeotático de la resistencia a la
insulina (Homeostatic Model
Assessment, Insulin Resistance)
IC Intolerancia a Carbohidratos
IMC Índice de Masa Corporal
OMS Organización Mundial de la Salud
PAD Presión Arterial Diastólica
PAS Presión Arterial Sistólica
RCC Radio Cintura Cadera
SM Síndrome metabólico
TG Triglicéridos
TTOG Test de Tolerancia Oral a la Glucosa
XII
RESUMEN
La Diabetes tipo 2 (DT2) es una enfermedad metabólica crónica, caracterizada por
hiperglucemia debido a la carencia parcial o total de la hormona insulina o por
resistencia a la acción de ésta. Asimismo, el Síndrome metabólico (SM) es otra
enfermedad metabólica que también presenta ésta última característica. La
etiopatogenia de ambas entidades es multifactorial, pero se ha encontrado
evidencia de la existencia de un componente genético.
En este trabajo de tesis se estudió la posible relación de dos polimorfismos de un
solo nucleótido (rs2237892 y rs2237895) del gen KCNQ1 con el riesgo a desarrollar
SM y DT2 en pacientes de la Ciudad de México.
Mediante PCR en tiempo real con el uso de sondas Taqman, se realizó la
genotipificación de los tres grupos de estudio. Se determinaron los parámetros
bioquímicos y antropométricos de todos los individuos incluidos para su posterior
descripción en media y desviación estándar. Se determinaron las frecuencias
genotípicas y alélicas para cada SNP y se obtuvo la razón de momios (OR). Se
realizó una regresión logística para evaluar la asociación entre los SNPs y el riesgo
de DT2 y/o SM.
El grupo con SM y DT2 presentó niveles estadísticamente diferentes de insulina y
HOMA-IR comparados con el grupo control. Se determinó que el SNP rs2237892
del gen KCNQ1 confiere riesgo para DT2 (OR= 1.578, IC 95% 1.200-2.074,
p=0.001). En el grupo de DT2, se encontró una asociación del rs2237892 con el
aumento de LDL-C (p=0.044) y con el aumento de HDL-C (p=0.019).Mientras que
en el grupo de SM se encontró una asociación del rs2237892 con la disminución
del IMC (p=0.021) y con el rs2237895 una asociación con la disminución de
colesterol total (0.018), con el aumento del HDL-C (p=0.027) y con la disminución
de LDL-C (p=0.021).Este es el primer trabajo que se realiza en México del análisis
de SNPs de KCNQ1 en población mexicana o en cualquier población hispana.
XIII
ABSTRACT
Type 2 Diabetes (T2D) is a metabolic, chronic disease, which more important clinical
feature is the chronic hyperglycemia due to a partial or total deficiency of the
hormone insulin or by to insulin resistance. Likewise, another metabolic disease that
that presents insulin resistance as in T2D is Metabolic syndrome (MS). Their
etiopathogeny is multifactorial, but evidence for a genetic component has been
found.
In this thesis work, the possible relation of two single nucleotide polymorphisms
(namely rs2237892 and rs2237895) of KCNQ1 gene with the risk to develop SM and
T2D in comparison with normal subjects was studied.
Through Real time PCR using Taqman probes, genotyping of the two KCNQ1
SNPs, for the three study groups was performed. Biochemical data and
anthropometric measurements were obtained from all individuals included and were
later expressed as average and standard deviation. The genotype and allele
frequencies were calculated for each SNP and the Odds ratio (OR) was obtained.
Also, a logistic regression was performed to evaluate the association among the
SNPs and the risk for T2D and/or MS.
MS and T2D group had statistic differences in insulin when compared with the
control group. As well, it was established that the KCNQ1 gene SNP rs2237892
confers risk to develop T2D (OR= 1.578, IC 95% 1.200-2.074, p=0.0001). In T2D
group it was established and association between rs2237892 and LDL-C (p=0.044)
and HDL-C (p=0.019) in T2D group. In SM group the same SNP was associated
with IMC (p=0.021). With rs2237895 it was established and association with Total
cholesterol total (0.018), HDL-C (p=0.027) and LDL-C (p=0.021).
This is the first work of the analysis of KCNQ1 SNPs in relation to MS and T2D
performed in Mexico or in any hispanic population.
1
1. INTRODUCCIÓN
1.1 DIABETES TIPO 2
1.1.1 CONCEPTO E IMPORTANCIA DE LA DIABETES
La diabetes mellitus es un desorden metabólico de etiología multifactorial
caracterizado por hiperglucemia crónica con alteraciones en el metabolismo de
carbohidratos, lípidos y proteínas debido a un defecto en la secreción y/o acción de
la insulina.
Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el mundo hay más
de 180 millones de personas con Diabetes tipo 2 (DT2) y se prevé que aumente a
más del doble en el 2030 (1).
En México, el número de personas con diabetes pasó del 6 al 10% de la población
total entre el año 2000 y 2005, por lo que hay 6.4 millones de personas con
diabetes, de las cuales el 99% posee DT2, y se prevé que para el año 2025
aumente a 11 millones (2).
En el año 2005, la DT2 fue la causa número uno de muerte y de hospitalización, ya
que ocasionó la mayoría de los casos de insuficiencia renal, ceguera y
amputaciones no traumáticas. Su presencia triplica el riesgo de infartos y
enfermedad cerebro vascular, además de que consume un porcentaje elevado del
presupuesto en salud (2).
En la Fig. 1, observamos las prevalencias a nivel nacional por regiones y tenemos
que el Distrito Federal ocupa el mayor porcentaje.
2
Figura 1. Prevalencia de Diabetes Tipo 2 por región en México (3).
1.1.2 CLASIFICACIÓN DE LA DIABETES
La Diabetes se clasifica en los siguientes tipos:
Diabetes tipo 1: se caracteriza por la destrucción de las células beta
pancreáticas por un proceso autoinmune que habitualmente lleva al déficit
absoluto de insulina. En el 80 a 90 % de los pacientes existen anticuerpos
contra células del islote, contra la insulina, contra la ácido glutámico
descarboxilasa y contra la fosfatasa de tiroxina IA-2 e IA-2. Este tipo
corresponde del 5 al 10% de los casos de diabetes.
DT2: se debe a una resistencia a la acción de la insulina y a un déficit relativo
de la secreción de esta hormona. Esta forma corresponde al 90 a 95% de los
casos.
Diabetes gestacional: hiperglucemia que se identifica por primera vez en el
embarazo y se traduce en una insuficiente adaptación a la
insulinorresistencia que se produce en la gestante. La placenta produce
varias hormonas para mantener el embarazo, pero algunas como el
Prevalencia Nacional: 8.2%
>140mg/dl
9.0 %
6.9%
6.6 %
6.4
%
Prevalencia Nacional: 10.75%
>126mg/dl
11.6 %
9.8%
11.2 %
12.7 %
2000 1993
3
estrógeno, cortisol y lactógeno pueden tener efectos bloqueadores en la
insulina. A medida que la placenta crece, se producen más de estas
hormonas y se aumenta la resistencia la insulina. Generalmente, el páncreas
puede producir la insulina adicional necesaria para superar la resistencia a la
insulina, pero cuando la producción de ésta es insuficiente para contrarrestar
el efecto de las hormonas placentales, se produce la diabetes gestacional
Otros tipos de Diabetes: dentro de esta clasificación se encuentra la Diabetes
del Adulto de aparición en el joven denominada también por sus siglas en
inglés MODY (Maturity-onset diabetes of the young). En este tipo se agrupan
defectos monogénicos en la función de las células que se heredan con
carácter autosómico dominante. Se caracterizan por una alteración en la
secreción de la insulina y el diagnóstico suele realizarse antes de los 25
años. En la actualidad, se conocen varias mutaciones de diferente genes
asociados con esta enfermedad (4,5)
1.1.3 DIAGNÓSTICO DE LA DIABETES
Los criterios de diagnóstico para diabetes son los siguientes:
1. Síntomas clásicos de diabetes y una glucosa plasmática casual mayor o
igual a 200 mg/dl (11.1 mmol/L). Hiperglucemia casual se define como la que
aparece en cualquier momento del día sin considerar el tiempo desde la
última comida. Los síntomas clásicos incluyen poliuria, polidipsia y pérdida
inexplicable de peso.
2. Glucosa plasmática basal mayor o igual a 126 mg/dl (7.0 mmol/L). La
glucemia plasmática basal se define como aquella que se realiza con un
ayuno de 12 horas
3. Resultado del test de tolerancia oral de glucosa (TTOG) con niveles
plasmáticos a las 2 horas mayor o igual a 200 mg/dl (11.1 mmol/L). El test
debe realizarse según describe la OMS, utilizando 75 g de glucosa disueltos
en agua (5,6) (Fig. 2)
4
Figura 2. Algoritmo diagnóstico de la Diabetes. (7)
Síntomas clásicos y glucemia en plasma
venoso al azar ≥ 200 mg/dl Glucemia basal en plasma venoso
<100 mg/dl 100-125 mg/dl ≥126 mg/dl
Normal Repetir determinación
Glucemia cada 3 años o
anual si hay factores de
riesgo
100-125 mg/dl
Glucemia basal alterada
≥126 mg/dl
DIABETES
MELLITUS
Clasificación y
tratamiento
Valorar la
realización del
TTOG
Glucemia a las 2
horas
<140 mg/dl
GLUCEMIA
BASAL
ALTERADA
140-199 mg/dl
INTOLERANCIA A LA
GLUCOSA
≥200mg/dl
HbA1c anual
Glucemia basal anual
5
1.1.4 PATOGENIA DE LA DIABETES TIPO 2
La DT2 es un trastorno metabólico complejo de patogenia multifactorial y poligénica
(8). Ocurre frecuentemente en mujeres con antecedentes de diabetes gestacional e
individuos con hipertensión y/o dislipidemia, además su prevalencia varía en
diferentes grupos étnicos y tiene una fuerte predisposición genética (4).
El riesgo de desarrollar este tipo de diabetes incrementa con la edad, el grado de
obesidad y la falta de actividad física.
La población en riesgo elevado de padecer Diabetes incluye:
Pacientes mayores de 45 años con sobrepeso
Pacientes de cualquier edad que presenten algún factor de riesgo como:
a. Antecedentes de Diabetes gestacional, tolerancia alterada a la glucosa o
glucemia basal alterada
b. Mujeres con hijos macrosómicos (peso al nacer mayor de 4.5 kg)
c. Situaciones clínicas que se asocian a resistencia a la insulina (ovario
poliquístico, acantosis nigricans)
d. Hipertensión arterial
e. Dislipidemia
f. Hábito sedentario
g. Enfermedad cardiovascular
h. Historia familiar de Diabetes en familiar de primer grado
i. Pertenencia a un grupo étnico de alta prevalencia de Diabetes y
Enfermedad vascular (6)
En México, la DT2 se presenta frecuentemente en la población en edades entre los
55 y los 69 años de edad (Fig. 3). Los síntomas comienzan de una forma gradual
por lo que frecuentemente permanece sin diagnosticar por varios años
6
incrementando el riesgo de desarrollar complicaciones micro y macrovasculares (3)
(Fig. 4).
La DT2 se asocia con otras alteraciones metabólicas y no metabólicas, que con el
posible nexo patológico común de la resistencia a la insulina (RI) (9), se presentan
Figura 3. Prevalencia de diabetes por grupo de edad en México (3)
Figura 4. Desarrollo de la Diabetes tipo 2. (10)
0
5
10
15
20
25
30
35
20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-59 60-64 65-69 70 y más
2.
5
2.
6
4.
7
8.
1
12.
8
17.
4
22.
2
28.
6
30.
7 28.
4
23.
1
%
Grupo de edad
35% 65%
Con Dx No sabe
7
de forma secuencial o simultánea en un paciente y aceleran el desarrollo y la
progresión de la enfermedad cardiovascular aterosclerótica. A esta situación se le
ha denominado Síndrome metabólico (SM) (11).
1.2 SÍNDROME METABÓLICO
1.2.1 HISTORIA Y DEFINICIÓN DEL SÍNDROME METABÓLICO
El SM es otra enfermedad que está caracterizada por la presencia de RI, así como
por un hiperinsulinismo compensador asociados con trastornos del metabolismo de
los carbohidratos y lípidos como: dislipidemia aterogénica e hiperglucemia, cifras
elevadas de presión arterial, y obesidad, que suelen relacionarse con estados
protrombóticos y proinflamatorios. La RI se define como la disminución de la
capacidad de la insulina de ejercer su efecto biológico (10) y es probable que
preceda al inicio de la enfermedad por varios años (12) (Fig.4).
En 1988, Reaven observó que varios factores de riesgo (dislipidemia, hipertensión,
hiperglucemia) tendían a estar juntos y a este conjunto lo llamó síndrome X (12). El
término SM como entidad diagnóstica con criterios definidos fue introducido por la
OMS en 1998 y los criterios de diagnóstico eran la presencia de 1 de varios
marcadores de RI más 2 factores de riesgo adicionales. Aunque la RI es difícil de
medir en el ámbito clínico, se aceptaron pruebas indirectas como la alteración de la
tolerancia a la glucosa (ATG) y de la glucemia en ayunas (AGA) o DT2. Los otros
factores de riesgo empleados para el diagnóstico incluyen obesidad (medida por el
Índice de Masa Corporal IMC y la relación cintura-cadera), hipertensión,
hipertrigliceridemia, disminución de C-HDL y microalbuminuria (13).
En 1999, el Grupo Europeo para el Estudio de la Resistencia a la Insulina (EGIR)
propuso una modificación para la definición de la OMS y empleó el término de
Síndrome de RI en lugar de SM. De acuerdo con estos criterios, el SM se definía
con la demostración de la RI con niveles plasmáticos de insulinas mayores al
8
percentil 75, junto con otros dos factores entre los que se incluyen: obesidad central
medida por perímetro abdominal, hipertensión, hipertrigliceridemia y/o bajo C-HDL,
y estados de prediabetes (AGA y/o ATG) excluyendo a los pacientes con DT2 (14).
En 2001, el Programa Nacional de Educación de Colesterol (NCEP) Panel de
Tratamiento de Adulto III de E.U.A. (ATP III) introdujo criterios clínicos alternativos
para definir al SM que no requerían la demostración de RI per se. El objetivo del
ATP III consistió en identificar individuos con mayor riesgo a largo plazo para
Enfermedades Cardiovasculares (ECVA) para introducir modificaciones en el estilo
de vida y reducir este riesgo. Para el diagnóstico se requerían 3 de 5 factores:
obesidad abdominal (circunferencia de cintura > 102 cm en hombres y > 88 cm en
mujeres), hipertrigliceridemia, disminución de C-HDL, hipertensión arterial y
aumento de glucemia en ayunas (AGA o DT2). En este último factor el punto de
corte de glucosa era de 110 mg/dl y en 2004 se modificó a 100 mg/dl como lo
actualizó la Asociación Americana de Diabetes (ADA) (15).
En 2003, la Asociación Americana de Endocrinólogos Clínicos (AACE) modificó los
criterios del ATP III para enfatizar a la RI como causa principal de los factores de
riesgo metabólico, y fue denominada síndrome de RI. Los criterios eran AGA o
Intolerancia a Carbohidratos (IC), hipertrigliceridemia, disminución de C-HDL,
hipertensión arterial y obesidad. No se requería un número específico de factores
para el diagnóstico, por lo que quedaba a criterio del médico y una vez establecido
el diagnóstico de DT2 no se podía aplicar el término Síndrome de RI (14).
En 2005, la Fundación Internacional de Diabetes (IDF) publicó nuevos criterios que
consideraban necesaria la presencia de obesidad abdominal para el diagnóstico,
junto con 2 factores adicionales de la lista del ATP III. En esta definición se
reconocen diferencias poblacionales para el perímetro abdominal como se muestra
en la siguiente tabla (16).
9
Tabla 1. Cifras de perímetro de cintura por grupos poblacionales (16).
Grupo
étnico/región
Género Perímetro
abdominal
Europea Hombres
Mujeres
≥94
≥80
EUA Hombres
Mujeres
≥102
≥88
Asia
sudeste/china
Hombres
Mujeres
≥90
≥80
Latinoamérica Hombres
Mujeres
≥90
≥80
En 2005, la Asociación Americana del Corazón/ Instituto Nacional del Corazón,
Pulmón y Sangre (AHA/NHLBI) mantuvo los criterios del ATP III con modificaciones
mínimas, debido a que estos criterios son fáciles de aplicar en la práctica clínica
(17).
Sin embargo, el umbral para AGA se redujo de 110 a 100 mg/dl de acuerdo con la
modificación de los criterios para AGA de la ADA (18). Los criterios diagnósticos
actuales comprenden 3 de los siguientes parámetros: circunferencia de cintura >
102 cm en hombres y > 88 cm en mujeres, triglicéridos > 150 mg/dl o con
tratamiento farmacológico, C-HDL <40 mg/dl en hombres y < 50 mg/dl en mujeres o
con tratamiento farmacológico, presión arterial sistólica > 130 mm Hg o diastólica >
85 mm Hg o con antihipertensivos y glucemia > 100 mg/dl o con tratamiento
farmacológico.
La principal diferencia con la IDF es que sus valores de corte para el perímetro de
cintura son mayores, lo que puede guiar a una menor prevalencia. En la tabla 2 se
visualizan de forma resumida los diferentes conceptos para el diagnóstico de SM de
las diferentes organizaciones antes mencionadas.
10
Tabla 2. Criterios diagnósticos de Síndrome metabólico
Los factores que predisponen a RI y SM incluyen: DT2 en parientes de primer grado
antes de los 60 años, enfermedad de ovario poliquístico, hígado graso, proteína C
reactiva > 3 mg/l, microalbuminuria, Alteración de la Tolerancia a la Glucosa (ATG)
y elevación de apolipoproteína B (ApoB) (17).
La presencia del SM en pacientes con DT2 multiplica por cinco el riesgo
cardiovascular y coronario, y aquellas personas con SM tienen un riesgo de
mortalidad cardiovascular total de tres a cinco veces mayor que los que no padecen
esta condición (19) (Fig. 5).
Criterio OMS (1998) EGIR (1999) ATP III (2001) AACE (2003) IDF (2005) AHA/NHLBI (2005)
RI AGA,IC, DM2 o
sensibilidad
disminuida a la
insulina
Insulina
plasmática >perc.
75
Dos o más de los
siguientes
Ninguno
Tres o más de
los siguientes
AGA o IC
Más cualquiera de
los siguientes
según juicio clínico
Ninguno Ninguno
Tres o más de los
siguientes
Obesidad Dos más de los
siguientes
H: RCC>0.9 M:
RCC>0.85 y/o IMC
>30
H: PA ≥94cm
M: PA ≥80cm
H: PA ≥102cm
M: PA ≥88cm
IMC≥25 PA elevado según
la población Más 2
de los siguientes
H: PA ≥102cm
M: PA ≥88cm
Dislipidemia TG≥150mg/dl
y/o H:HDL<35mg/dl
M:HDL<39mg/dl
TG≥150mg/dl
y/o HDL<39mg/dl
TG≥150mg/dl
y/o
H:HDL<40mg/dl
M:HDL<50mg/dl
TG≥150mg/dl
y/o
H:HDL<40mg/dl
M:HDL<50mg/dl
TG≥150mg/dl
O medicamentos
para disminuir TG
H:HDL<40mg/dl
M:HDL<50mg/dl o
medicamentos para
aumentar HDL
TG≥150mg/dl
O medicamentos
para disminuir TG
H:HDL<40mg/dl
M:HDL<50mg/dl o
medicamentos
para aumentar
HDL
Presión
arterial
≥140/90 mmHg ≥140/90 mmHg o
con
antihipertensivos
≥130/85 mmHg ≥130/85 mmHg ≥130/85 mmHg o
con tratamiento
hipertensivo
≥130/85 mmHg o
con tratamiento
hipertensivo
Glicemia AGA, IC o DM2 AGA, IC pero no
DM2
>110 mg/dl
incluyendo DM
AGA, IC pero no
DM2
>100 mg/dl
incluyendo DM
≥100 mg/dl o con
medicamentos
antidiabéticos
Otros Microalbuminuria Otras
características de
RI
11
Figura 5. Porcentaje de mortalidad asociado a SM (19).
1.2.2 EPIDEMIOLOGÍA DEL SÍNDROME METABÓLICO
Recientemente, se ha determinado la prevalencia del SM en diferentes
poblaciones. La mayoría emplea los criterios del NCEP pero existen muchas
comparaciones con los establecidos por la OMS y el IDF para estimarlas, y en
algunos casos la definición del NCEP se ha ajustado al perímetro de cintura de
distintas poblaciones (Tabla 1).
A nivel mundial, la prevalencia del SM varía según el género, edad, etnia y criterios
empleados, pero en general, se encuentra entre un 15-40%. Esta entidad ha ido en
aumento paralelamente con el aumento en la prevalencia de la obesidad siendo
mayor en la población de origen hispano (12).
Las modificaciones en el estilo de vida constituyen la terapia inicial recomendada
para el tratamiento del SM y, en caso de que esto resulte insuficiente, pueden
indicarse fármacos para los factores de riesgo individuales.
Según datos oficiales norteamericanos mostrados en la Encuesta Nacional de Salud
y Nutrición (NHANES-III) del año 2001, la prevalencia del SM se situaba en un
33.9% utilizando criterios de la ATP III, y en un 36.9% siguiendo los de la OMS (20).
12
En México en al año 2005, se reportó una frecuencia del 13.6% para los criterios del
ATP III y un 26.6% para los criterios de la OMS (21).
En la Fig. 6, observamos que conforme aumenta la edad aumenta la prevalencia de
SM por lo que el grupo de edad más afectado es entre los 60 y los 69 años de edad
(3).
Uno de los criterios para el diagnóstico de SM es la hipertensión y como se observa
en la Fig. 7, más del 50% de la población en el intervalo de edad antes mencionado
está afectado, aunque un gran porcentaje lo desconoce.
Figura 6. Prevalencia del Síndrome metabólico en México (3).
20-29 30-39 40-49
EDAD (AÑOS)
50-59 60-69
Total Hombres Mujeres
P
R
E
V
A
L
E
N
C
I
A
%
13
Figura 7. Prevalencia de hipertensión arterial en México (3).
La dislipidemia es la alteración en los niveles de los lípidos y es importante debido a
su relación con la aterosclerosis, síndrome causado por un daño crónico en el
endotelio.
En forma general, podemos mencionar que según la Encuesta de Salud del 2000
(3), los hombres presentan mayor prevalencia de los diferentes tipos de dislipidemia
comparados con las mujeres y que el aumento en el colesterol total es la más
común (Tabla 3).
Tabla 3. Prevalencia de Dislipidemias en México (3).
Dislipidemia Hombres
(%)
Mujeres
(%)
Global
Colesterol total > 200 mg/dl 30.0 25.0 27.1
Colesterol total > 240 mg/dl 8.1 6.2 7.0
c-LDL > 130 mg/dl 21.3 21.4 21.4
c-LDL > 160 mg/dl 31.9 8.8 10.2
Triglicéridos > 200 mg/dl 22.0 18.8 24.3
Tg <200 / c-HDL < 35 mg/dl 20.9 16.1 18.6
Tg >200 / c-HDL < 35 mg/dl 16.8 7.2 12.9
Dislipidemia mixta 16.8 9.6 12.6
20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-59 60-64 65-69 0
10
20
30
40
50
60
70
Diagnóstico Previo
15 17.4 22.5
28.2 34.3
43.4 48.9
53.8 56.5 59.5
Diagnóstico por Encuesta
Edad
(años)
>140/90mm/hg
39% 61%
NNoo ssaabbee Con Dx
14
La obesidad y la inactividad física constituyen la principal causa del SM aunque se
requieren factores de susceptibilidad como: desórdenes en el tejido adiposo,
típicamente manifestados como obesidad abdominal, factores raciales, edad,
desórdenes endócrinos (resistencia a la insulina) y genéticos (22).
1.3 INSULINA
1.3.1 RESISTENCIA A LA INSULINA
La RI se define como la reducción de la capacidad de diversos tejidos de responder
eficazmente a las concentraciones de insulina a las cuales está expuesta, en cuanto
a su efecto internalizador de glucosa.
Los mecanismos por los que se genera resistencia a la insulina pueden ser
múltiples y variar de un sujeto a otro. Se han descrito casos en los que la alteración
que desencadena la RI se produce a nivel pre-receptor o a nivel de la unión
hormona-receptor, pero los defectos más frecuentes son los que se dan a nivel post
receptor (22).
La RI, en una primera fase, estaría compensada por un aumento de la secreción
pancreática de insulina (hiperinsulinemia compensadora) que, mediante la
estimulación de la utilización periférica de glucosa y la disminución de la producción
de glucosa hepática, mantendría la euglucemia. Con el tiempo, este mecanismo
fracasa y aparecen de manera gradual diferentes estados de hiperglucemia a pesar
del hiperinsulinismo compensador. La progresión desde la tolerancia normal hasta
la diabetes franca es el resultado del deterioro gradual de la función de la célula
beta (23, 24). Un hecho interesante es que en el momento del diagnóstico de la DT2
se ha perdido hasta un 50% de la función de dichas células.
15
1.3.2 MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA LA INSULINA
Se han ideado diversos procedimientos para la evaluación de RI. Desde hace
tiempo, se calculaba el índice insulinogénico (cociente insulina/glucosa en ayunas)
como medida de la hipersecreción compensatoria a consecuencia de la RI.
Actualmente, el “standard de oro” empleado para estimar la insulinosensibilidad es
el clamp euglicémico-hiperinsulinémico (CEH), el cual es un método costoso,
laborioso e incómodo, pero muy exacto para medir la sensibilidad tisular a la
insulina y se asume que la producción hepática de glucosa se halla suprimida.
Consiste en: infusión simultánea, en 2 sitios: (a) de insulina y luego dosis menores
hasta llegar a un plateau de 100 U/ml a lo largo de 2 horas; (b) de glucosa 2
mg/kg/min., a velocidad variable según necesidad. La infusión de insulina induce
hipoglucemia, que se compensa mediante la infusión de glucosa para mantener la
euglucemia, estableciendo un estado estacionario. Al haber hiperinsulinemia, el
páncreas se halla inhibido de producir por lo que la infusión de glucosa responde
sólo a la demanda originada por el consumo tisular frente a la insulina exógena, que
se considera toda bioactiva. El CEH refleja la RI tisular. No detecta fallas en la
secreción pancreática o en su primera fase. En un TTOG, la administración de
glucosa es fija y se modifica la glucemia. En un CEH la glucemia es fija y se
modifica la administración (endovenosa) de glucosa. Ambos test miden tolerancia a
la glucosa (24).
Sin embargo, existen medidas más simples y que se han validado frente a los
métodos patrón (25):
a) Con datos basales de glucemia e insulinemia en ayunas se pueden
obtener: derivados de HOMA-fórmula, HOMA- IR (Homeostatic Model
Assessment), HOMA-%S, HOMA-%B (% de β-secreción).
16
b) Con datos basales de glucemia e insulinemia en ayunas: derivados del
programa HOMA2: HOMA2- IR, HOMA2-%S, HOMA2-%B (HOMA2-% de β-
secreción).
c) con datos de glucemia e insulinemia basales y 120 minutos
postsobrecarga de glucosa, el índice de insulinosensibilidad en condición
dinámica ISI0,120.
El índice HOMA (24,25) se emplea como medida de RI y simplifica el procedimiento
matemático asumiendo (aunque no es exactamente así) una relación simple en el
feedback glucosa-insulina. Este índice, por haber sido validado frente al clamp,
sigue siendo el más utilizado como patrón secundario en la mayoría de las
publicaciones. Sin embargo, debe recordarse que es apenas una forma simplificada
del programa HOMA, provisto en 1985 para fines de investigación por la
Universidad de Oxford. El HOMA-IR se calcula usando la siguiente fórmula: insulina
(UI/ml) x Glucosa en ayuno (mg/dl) / 22.5.
1.3.3 MECANISMO DE ACCIÓN DE LA INSULINA
La insulina es una hormona sintetizada por las células beta del páncreas y
secretada a la sangre, que ejerce su acción por unión al receptor de insulina. Los
tejidos diana típicos de la insulina son: hígado, músculo y tejido adiposo.
El receptor de insulina es una molécula heterotretamérica compuesta por dos
subunidades extracelulares y dos subunidades transmembranales unidas por
puentes disulfuro. La unión de la insulina circulante al dominio extracelular del
receptor de la insulina de las células efectoras induce un cambio conformacional en
el receptor, que permite la autofosforilación de los residuos de tirosina de la
subunidad del dominio intracitoplásmico, y la consecuente activación del receptor.
17
Una vez activado el receptor, se produce un aumento de la actividad catalítica de la
subunidad que a su vez fosforila diversos sustratos proteicos endógenos, incluido
IRS-1, IRS-2, IRS-3, IRS-4, GAB1 y Shc. Estos sustratos actúan como proteínas
intracelulares de anclaje para varias proteínas y estimulan una cascada de
reacciones de fosforilación y desfosforilación catalizadas por la enzima
fosfatidilinositol-3-cinasa y por cinasas asociadas a microtúbulos (MAP) que
conducen a la translocación de transportadores de glucosa a la superficie celular y
al resto de acciones de la insulina como son: síntesis de glucógeno, síntesis
proteica, síntesis de ácidos grasos y actividades mitogénicas, antilipolítica y
antiapoptótica (26) (Fig. 8)
Figura 8. Mecanismo de acción de la insulina (27)
1.3.4 SECRECIÓN DE LA INSULINA
La células beta pancreáticas secretan insulina en respuesta a un mecanismo
“sensor” disparado por un incremento en los niveles de glucosa extracelular a partir
de los niveles basales. El sistema sensor de la glucosa se divide en dos fases. La
18
primera (proximal) incluye el transporte de glucosa a través de un transportador
específico en la membrana de las células beta (GLUT1) seguido por la vía
glucolítica que resulta en un incremento en la tasa ATP/ADP que dispara la
segunda fase (distal), la cual comprende una cascada de eventos electroquímicos
que culminan en un incremento en el calcio intracelular ([Ca2+]i) y la estimulación de
la secreción de la insulina (27).
1.3.5 CANALES IÓNICOS Y SU PAPEL EN LA SECRECIÓN DE LA INSULINA
Los canales iónicos son estructuras importantes para la excitabilidad de la
membrana celular. En especial, los canales de potasio controlan el potencial de
membrana al igual que la repolarización, y se encuentran presentes en numerosos
tejidos incluyendo el páncreas (28).
Durante el ayuno, los niveles de glucosa basales están entre 5-6 mM y la
membrana de la célula beta está en potencial de reposo (70-80 mV). Cuando la
glucosa aumenta, se observa una primera fase de acoplamiento, y cuando la
glucosa entra a la célula y se metaboliza, eleva la tasa ATP/ADP y causa el cierre
de los canales KATP, lo que inicia una lenta depolarización inicial del potencial de
membrana que al alcanzar aproximadamente los 40 mV, incrementa la probabilidad
de apertura de canales dependiente de voltaje de Na+ y de Ca2+ de tipo T (29,30).
Esto aumenta la entrada de Na+ y Ca2+ en las células y causa una posterior
depolarización. Los canales dependientes de Ca2+ de alto voltaje se abren a ~20
mV y lleva a un incremento mayor en ([Ca2+]i) y la subsecuente exocitosis de
insulina.
Después de esto se alcanza un nivel meseta en el cual se suceden explosiones de
potenciales de acción para finalmente repolarizar la membrana plasmática, que
retorna a su estado inicial de potencial de reposo. Este proceso oscilatorio se
presenta cuando la concentración de glucosa se eleva y resulta de la actividad de
19
los canales iónicos de Na+, de Ca2+ tipo L y tipo T, canales TRP (canales de
receptores transitorios de potencial) y canales de K+ como los KATPs, localizados en
la membrana plasmática de la célula beta (30) (Fig.9).
Figura 9. Modelo esquemático de los canales iónicos caracterizados en las células
Sin embargo, en 2008 se reportó un nuevo tipo de canal de K+ (KCNQ1), el cual se
ha demostrado que se expresa en las células beta y que podría debilitar la
estimulación de los KATP, y por lo tanto interferir con la secreción de insulina (31, 32)
(Fig.10).
20
Figura 10. Relación hipotética entre el canal KCNQ1 y la liberación de insulina (33).
1.3.6 CANAL KCNQ1
Este canal se ha encontrado asociado a la susceptibilidad de presentar DT2 y se le
ha relacionado con la disfunción de la célula beta y en la liberación de insulina.
El gen KCNQ1 se localiza en el locus 11p15.5, codifica para la subunidad
formadora del poro de un canal de potasio dependiente de voltaje (KvLQT1), el cual
ha sido reportado como esencial para la fase de repolarización del potencial de
acción en músculo cardiaco.
Está compuesto por 19 exones con un tamaño total aproximado a 400 kb. La
primera proteína traducida (isoforma1) consiste en 676 aminoácidos y consta de 6
dominios transmembranales, un poro en loop, una secuencia de reconocimiento de
los canales de potasio (GYGD), los extremos carboxilo y amino terminal se
encuentran dentro de la célula y el sensor de voltaje está localizado en el segmento
S4 (Fig.11).
21
Figura 11. Topología de la proteína KCNQ1 (34)
Actualmente se han reportado 6 diferentes variantes por splicing (Isoforma 0-5) de
la proteína en humanos.
Se sugiere que se requieren 4 proteínas KCNQ1 para ensamblarse y formar un
canal funcional. No forma canales heterotriméricos con otras proteínas KCNQ y el
dominio localizado entre los residuos 589 y 620 cerca del extremo carboxilo
terminal, es el responsable de la especificidad en el ensamblaje.
La versatilidad de la función del canal KCNQ1 se debe a su habilidad de interactuar
con numerosas subunidadesy factores auxiliares, lo que a su vez conduce a la
formación de complejos con nuevas propiedades funcionales.
Este canal de potasio también se expresa en otros tejidos, aparte del cardiaco,
como: cerebro, tejido adiposo y páncreas, incluyendo los islotes pancreáticos (34).
22
Algunas mutaciones en este gen están asociados con enfermedades cardiacas
tales como el Síndrome de QT largo, Síndrome de Romano-Ward, el Síndrome de
Jervell y Lange Nielsen y la fibrilación atrial familiar (35).
Estudios de análisis del genoma completo (GWAS), han relacionado al canal
KCNQ1 con la susceptibilidad a la DT2 (36-42). De igual forma, recientes estudios
han indicado que KCNQ1 es una nueva molécula que afecta la sensibilidad de la
insulina en el metabolismo de la glucosa (43-49).
1.4 ASPECTOS GENÉTICOS DE LA DT2 Y EL SM
1.4.1 GENES Y AMBIENTE
Tanto la DT2 como el SM son consideradas entidades poligénicas y multifactoriales
ya que en su desarrollo participan múltiples genes en número y combinación distinta
en las diversas poblaciones (50,51). Por lo tanto, pueden presentarse variaciones
entre un conjunto de factores de riesgo no relacionados a un conjunto de factores
asociados mediante un mecanismo subyacente en común.
Algunos datos disponibles a partir de estudios de familias y poblaciones muestran
que la DT2 y el SM están influenciados por un fuerte componente genético (52) con
gran variabilidad entre grupos étnicos. Todo este componente genético está
modulado por factores ambientales relacionados con estilos de vida (tal como baja
actividad física), exceso de consumo de grasas saturadas, dieta con bajo contenido
en fibra y exceso en el consumo de alcohol y tabaco (22).
1.4.2 HIPÓTESIS DEL GEN AHORRADOR
Al parecer, tras la DT2 y el SM existe un genotipo ahorrador. Neel (53) propuso que
las personas que viven en un medio con un aporte alimentario inestable podrían
incrementar al máximo su probabilidad de supervivencia si pudiesen potenciar el
23
almacenamiento del excedente de energía como grasa abdominal. Cuando este
genotipo se expone a la abundancia de alimentos típico de la sociedad
occidentalizada, se convierte en un factor perjudicial y origina RI y DT2.
Este genotipo ahorrador emerge en diferentes grupos étnicos cuando se comparan
sus estilos de vida (rural contra urbano) como es el caso de los indios Pima (54).
Aquellos que viven en Arizona (EUA) siguen estilos de vida de países occidentales
presentando una alta prevalencia de obesidad, DT2 y RI. Por el contrario, los indios
Pima que viven en México y que son genéticamente idénticos, mantienen sus
estilos de vida tradicionales en un medio rural (alta actividad física, baja ingesta
calórica con bajo contenido de grasas, dieta rica en fibra) por lo que la obesidad y
otras alteraciones del SM son poco frecuentes.
Es importante buscar los efectos de las interacciones genes-ambiente en estudios
epidemiológicos para comprender las variaciones de prevalencia individuales
étnicas y poblacionales de ambas entidades (55).
1.4.3 ESTRATEGIAS PARA EL ESTUDIO GENÉTICO DE LA DT2 Y EL SM
Al igual que en otras enfermedades con etiología genética compleja, la estrategia
que se ha utilizado para identificar posibles genes candidatos involucrados en el
desarrollo de la DT2 y el SM es la búsqueda en el genoma de marcadores
genéticos mediante Estudios de Asociación Amplia del Genoma (Whole Genome
Wide Association Studies, por sus siglas en inglés WGAS). Una vez ubicadas las
distintas regiones cromosómicas involucradas, se busca identificar los genes
implicados en su fisiología.
Otra estrategia alterna es estudiar el posible papel de distintos genes relacionados a
formas monogénicas como lo es la obesidad.
24
1.4.4 POLIMORFISMOS GENÉTICOS
El término polimorfismo se refiere a la presencia de dos o más formas de un gen en
una población, con una frecuencia igual o superior al 1 %. Estos diferentes alelos
que son las posibles formas alternativas de un gen, son el resultado de una
variación genética. Un polimorfismo puede determinar o no diferencias fenotípicas
(56).
Los polimorfismos de un solo nucleótido o SNPs son los cambios más comunes en
el DNA y se presentan cuando un solo nucleótido es reemplazado por otro. Se
cuenta con alrededor de 1.4 millones de SNPs a lo largo del genoma, 60,000 de los
cuales se encuentran dentro de regiones codificantes o exones.
Este mapa de SNPs permitirá la identificación de posibles haplotipos relacionados
con rasgos bioquímicos o patológicos, y el mapeo de los genes implicados en el
desarrollo de distintas enfermedades, principalmente aquellas de etiología genética
compleja. Esto a su vez permitirá la implementación de estrategias diagnósticas
moleculares para las enfermedades de alta prevalencia en la población
1.4.5 GENES CANDIDATOS
Recientes descubrimientos en Diabetes mediante Estudios de Asociación Amplia
del Genoma han identificado al menos 18 genes asociados. Muchos de estos están
implicados en la función de la célula beta pancreática y la patogénesis de la DT2
como se muestra en la Tabla 4 (51).
1.4.6 GEN KCNQ1 Y DT2
Hasta el momento, se desconoce el mecanismo por el cual distintos polimorfismos
confieren susceptibilidad a la DT2, pero es posible que el gen KCNQ1 module la
sobrevivencia de las células beta pancreática, que altere las propiedades y el rol del
25
producción de insulina llevando eventualmente a la hiperglucemia (49), aunque aún
se necesitan más estudios para dilucidar el mecanismo preciso por el cual los alelos
de riesgo confiere la susceptibilidad.
En años recientes, se han reportado artículos científicos que asocian los dos SNPs
del gen KCNQ1 estudiados en este trabajo de tesis con el riesgo a padecer DT2 en
poblaciones de Japón, Singapur, Dinamarca, China, Corea, Alemania, Malasia,
Suecia y Finlandia (36, 37 40-49). También se ha encontrado una asociación
positiva entre la diabetes gestacional en poblaciones de China y Corea y los
polimorfismos rs2237892 y rs2237895 (38, 39).
Según reportes actuales, los polimorfismos rs2237892 y rs2237895 están
involucrados con la función de liberación de insulina en las células beta y
probablemente este mecanismo, aún por dilucidarse, es el que predisponga al
desarrollo de DT2 (56-60)
26
Tabla 4. Genes de susceptibilidad a Diabetes Tipo 2 (51)
Año de
publicación Gen sugerido Mecanismo
2000 PPARG Receptor nuclear fundamental para la diferenciación de adipocitos, aumenta la utilización de
glucosa y favorece la acción metabólica de la insulina
2003 CAPN10 Proteasa de cisteína no lisosómica que participa en la apoptosis de la célula pancreática, en
el proceso de secreción de insulina mediado por glucosa a través de la acumulación de calcio
intracelular y en la fusión de gránulos de insulina a la membrana
2003 KCNJ11 Constituye el núcleo del canal de potasio sensible a ATP que participa en la secreción de la
insulina. La proteína también es llamada Kir6.2
2006 TCF7L2 Se relaciona con la vía de señalización Wnt y la regulación de la expresión de proglucagon
2007 CDKAL1 Inhibidor de la cinasa dependiente de ciclina 5
2007 CDKN2A/2B Codifica 2 proteínas que regulan vías el ciclo celular críticas, la vía de p53 y la vía de
retinoblastoma
2007 HHEX/IDE Represor transcripcional de células hepáticas que puede estar implicado en la diferenciación
y/o mantenimiento del estado diferenciado de los hepatocitos. Las enzimas degradantes de
insulina son tiol metaloproteasas extracelulares con preferencia por la insulina que residen en
el mismo locus que HHEX
2007 SLC30A8 Permite el flujo celular del zinc y su mayor expresión se encuentra en páncreas
2007 IGF2BP2 Se une a RNAm de IGF2
2007 WFS1 Endoglicosidasa localizada principalmente en retículo endoplásmico
2007 TCF2 o HNF1B Mutaciones asociadas con MODY5
2008 NOTCH2 Se sugiere que es importante para la diferenciación celular en mamíferos
2008 ADAMTS9 Miembro de la familia de proteasas dependientes de zinc ADAMTS. Su función aún es
desconocida
2008 THADA Desconocido
2008 TSPAN8/LGR5 Desconocido
2008 CDC123/CAMK1D CAMK1D probablemente forma parte de la señal de transducción que regula la función de
granulocitos. CDC123 se encuentra en la misma región cromosómica.
2008 JAZF1 Funciona como represor transcripcional
2008 KCNQ1 Disminución en la liberación de la insulina
PPARG, receptor de peroxisoma proliferador activado gamma; CAPN10, calpaina 10; KCNJ11, canal de potasio rectificador interno
subfamilia J miembo 11; TCF7L2, factor transcripcional 7 like 2; CDKAL1, CDK5 subunidad regulatoria cinasa dependiente de ciclina 5
asociada asociada a proteina 1 like 1; CDKN2A/B, inhibidor de cinasa dependiente de ciclina 2A/2B; HHEX, homeobox expresados
hematopoyéticamente; IDE, enzimas degradantes de insulina; SLC30A8, Soluto transportador familia 30 miembro 8; IGF2BP2, factor 2
de crecimiento insulínico proteina de unión 2; NOTCH2,homólogo 2 de Notch Drosophila; HNF1B, Factor nuclear de hepatocitos;
ADAMTS9, metaloproteinasa con trombospondina tipo 1 motivo 9; THADA, asociado a adenoma tiroideo; TSPAN8, tetraspanina 8;
LGR5, leucine-rich repeat-containing G protein-coupled receptor 5; CDC123, ciclo de división celular 123 homólogo; CAMK1D, proteína
cinasa dependiente de calcio/calmodulina; WFS1, Wolframina JAZF1, gen de dedo de zinc 1 yuxtapuesto con otro; KCNQ1, canal de
potasio activado por voltaje, subfamilia KQT like, miembro 1.
27
2. JUSTIFICACIÓN
En México, la DT2 afecta al 10% de la población y aumenta de manera alarmante,
por lo que es necesario definir los factores que determinan su aparición.
Por otro lado, el SM es un tema de debate en la comunidad médica, y su estudio es
esencial, pues se relaciona con las enfermedades que causan mayor mortalidad a
nivel mundial, como la Diabetes y las enfermedades cardiovasculares. Su presencia
en México se ha reportado del 26% y sigue aumentando.
Actualmente, se conocen genes involucrados en la susceptibilidad a la aparición de
la DT2 en distintas poblaciones, entre los cuales recientemente se ha descrito el
gen KCNQ1.
De igual forma, se han reportado varios genes relacionados con los factores
individuales que conforman el SM.
Sin embargo, a pesar de la alta prevalencia de estas dos entidades clínicas que a
su vez constituyen problemas de salud pública en nuestro país, en la población
mexicana aún se desconoce cuál es el componente genético que influye en su
aparición.
28
3 OBJETIVOS
3.1 GENERAL
Determinar la relación de los polimorfismos del gen KCNQ1 identificados
como rs2237892 y rs2237895 en pacientes con Síndrome Metabólico y
Diabetes Tipo 2.
3.2 PARTICULARES
Determinar la presencia de 2 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP´s) del
gen KCNQ1 en muestras de pacientes con Síndrome Metabólico y en
muestras de personas control.
Determinar la presencia de 2 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP´s) del
gen KCNQ1 en muestras de pacientes con Diabetes Tipo 2 y en muestras de
personas control.
Establecer la asociación de dichos polimorfismos con Síndrome Metabólico y
Diabetes Tipo 2.
29
4. MATERIAL Y MÉTODOS
4.1 POBLACIÓN DE ESTUDIO
Se llevó a cabo un estudio de casos y controles en un total de 698 individuos
mexicanos hombres y mujeres, de 35 a 65 años de edad para los individuos control
y con SM y de 30 a 75 años para los individuos diabéticos. Las muestras de 468 de
ellos, fueron obtenidas de sujetos atendidos en el banco de sangre del Centro
Médico Nacional Siglo XXI del Instituto Mexicano del Seguro Social (CMN SXXI del
IMSS), sin antecedentes heredo familiares de primer grado de DT2, para su
posterior clasificación en controles y con SM según los criterios de la asociación
Americana del Corazón (AHA). Las 230 muestras de pacientes con DT2 fueron
obtenidas del Centro Médico Nacional Siglo XXI del Instituto Mexicano del Seguro
Social (CMN SXXI del IMSS) previamente diagnosticados de acuerdo a los criterios
de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Asociación Americana de
Diabetes (ADA). El proyecto fue aprobado por el comité de ética del CMN SXXI.
Todos los individuos firmaron un consentimiento informado previo a su inclusión en
el estudio.
Se recabó un historial clínico completo de todos los sujetos así como un examen
físico. El peso se midió con una báscula BAME modelo 420, que se calibró todos los
días, y la estatura con el mismo estadímetro en todos los casos. El perímetro de
cintura (PC) se midió en el punto medio entre la cresta iliaca y la costilla inferior con
una cinta métrica flexible. El índice de masa corporal (IMC) se calculó mediante la
formula de Quetelet (peso en kg/talla en m2). La presión arterial se cuantificó con
esfingomanómetro de columna de mercurio (American Diagnostic Corp.), con el
paciente sentado, previo descanso de 10 minutos. Se realizaron tres
determinaciones, con intervalo de cinco minutos entre cada una, y se consideró
como valor definitivo el promedio de las dos últimas. Se obtuvieron muestras
sanguíneas de todos los individuos con ayuno previo de 12 horas, necesario para la
determinación: de glucosa en ayuno, insulina, colesterol total, lipoproteínas de alta y
30
baja densidad y triglicéridos, además se obtuvo una muestra con anticoagulante
EDTA para la extracción de DNA. Las muestras se centrifugaron a 4,000 rpm
durante 15 minutos y la determinación de los parámetros bioquímicos en suero se
analizó con el equipo ILab 350 (Instrumentation Laboratory SpA, España). La
medición de insulina se llevó a cabo mediante quimioluminiscencia con el equipo
Immulite 2000 (Euro/DPC, Llanberis, UK)
4.2 OBTENCIÓN DE DNA
Se realizó el aislamiento de DNA de leucocitos de sangre periférica con EDTA
mediante el método comercial QIAamp®DNA (QIAamp DNA Blood Midi/ Kit,
Qiagen, Alemania) tanto de los pacientes como de los controles, el cual emplea
columnas de sílica. Al obtener el DNA, a éste se le determinó su concentración y
pureza mediante espectrofotometría a 260 y 280 nm. Su integridad se observó por
fraccionamiento electroforético en gel de agarosa al 0.8 % teñido con solución de
bromuro de Etidio.
4.3 AMPLIFICACIÓN DE LAS SECUENCIAS BLANCO POR PCR EN TIEMPO
REAL
Se prepararon las muestras de pacientes y controles para obtener una
concentración de 20 ng/l realizando diluciones a partir del DNA extraído.
Para la amplificación de los genes de estudio y la discriminación alélica, se utilizó la
tecnología TaqMan, en la cual se emplean sondas TaqMan, que son
oligonucleótidos, de 13-18 nucleótidos, cuya secuencia es complementaria a la
región central del fragmento de DNA a amplificar. En el extremo 5’ presenta una
marca fluorescente (fluoróforo) y en el extremo 3’ un apagador (no fluorescente) de
tal forma que cuando estas dos moléculas se encuentran unidas la fluorescencia
global observada es igual a cero. Dichas sondas se alinean al DNA de tal forma que
cuando la DNA polimerasa inicia la elongación, en su paso las degrada utilizando su
31
actividad exonucleasa 5’→3’. Al ser degradadas, liberan al fluoróforo del apagador
y el primero emite fluorescencia que puede ser determinada por el equipo ABI Prism
7900HT Sequence Detection System (Applied Biosystems). Dado que dicha
fluorescencia es proporcional a la cantidad de sonda degradada, ésta a su vez es
proporcional a la cantidad de DNA generado.
Para la determinación de cada uno de los SNPs en estudio, se utilizaron dos sondas
cada una de las cuales presenta en la posición central una de las variantes del
nucleótido dimórfico; utilizando como fluoróforos a VIC (para el alelo 1) y FAM (para
el alelo 2) para diferenciarlas entre sí según el diseño. De esta forma, una exclusiva
señal de alguno de ellos indicará homocigocidad para el nucleótido dimórfico;
mientras que si se observa fluorescencia de ambos, será un indicativo de
heterocigocidad (Fig. 4).
Las sondas empleadas fueron las siguientes:
Tabla 5. Referencia de las Sondas Taqman empleadas
rs ID
rs2237892 C_16171025_10
rs2237895 C_16171034_10
Figura 12. Funcionamiento de las sondas TaqMan. Applied Biosystems.
32
4.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO
El análisis de los datos incluyó la cuantificación de medias y desviación estándar
para las variables continuas y se determinaron las frecuencias para variables
cualitativas. Antes de realizar un análisis de asociación se comprobó si se cumplió
el principio de equilibrio de Hardy Weinberg para cada grupo control con el fin de
determinar qué frecuencias deben observarse en la población para cada genotipo
en función de la frecuencia de los alelos.
Se evaluó el modelo dominante para estos SNPs agrupando en una sola categoría
los homocigotos y heterocigotos para la variable de riesgo. Se realizó una regresión
logística bivariada para obtener el valor de OR (odds ratio) con un intervalo de
confianza del 95% para cada una de las variantes genotípicas. Se incluyó un
análisis multivariado para determinar predictores de DT2 y SM (ajustado por edad,
IMC y género). En todos los casos se consideró un valor de p < 0.05 para
determinar la significancia estadística. Se utilizó. Por otro lado el desequilibrio de
ligamiento (LD) se evaluó usando el programa Haploview. Se empleó el programa
estadístico SPSS para Windows versión 11.
El riesgo de desarrollar DT2 o SM se expresó como Odds Ratio (razón de momios)
usando un análisis de regresión logística.
33
5. RESULTADOS
Se incluyeron 698 individuos en este estudio conformados por 234 muestras de
individuos control, 234 muestras de pacientes con SM y 230 de pacientes
diabéticos. Se tomaron medidas antropométricas y se determinaron parámetros
bioquímicos a todos los integrantes del estudio. La siguiente tabla compara las
medidas de los tres grupos.
Tabla 6. Características clínicas y bioquímicas de los tres grupos de estudio.
Característica Control SM p DT2 p
N 234 234 - 230 -
Edad (años) 44±7 44±6 0.599 58±10 <0.0001
Género (%M/%F) 73/27 24/76 - 66/34 -
IMC (kg/m2) 26.1±2.7 30.5±4.1 <0.0001 29±4 <0.0001
Perímetro de cintura (cm) 87.4±7.7 98.6±9.7 <0.0001 96.8±10.4 <0.0001
Presión arterial
sistólica (mmHg) 113±8 124±11 <0.0001 120±17 <0.0001
Presión arterial
diastólica (mmHg) 70±7 78±8 <0.0001 76±8 <0.0001
Glucosa en ayuno (mg/dl) 86±8 93±11 <0.0001 175±80 <0.0001
Triglicéridos (mg/dl) 105±26 261±161 <0.0001 232±177 <0.0001
Colesterol -HDL (mg/dl) 55±13 35±8 <0.0001 50±14 <0.0001
Colesterol –LDL (mg/dl) 128±31 126±33 0.561 143±35 <0.0001
Insulina 7.1±3.8 12.7±7.0 <0.0001 12.6±7.3 <0.0001
HOMA-IR 1.50±0.85 2.91±1.78 <0.0001 5.36±3.8 <0.0001
Datos reportados en media y desviación estándar. La resistencia a la insulina se calculó usando el HOMA-IR mediante insulina (UI/ml) x Glucosa en ayuno (mg/dl) / 22.5.
34
Es importante señalar que la mayoría de las características evaluadas están
alteradas en el grupo con SM, lo que nos corrobora la complejidad de ésta entidad y
la necesidad de establecer una definición clara (40).
El grupo de DT2 presenta niveles de insulina elevados al igual que el índice HOMA-
IR lo que refleja su estado de resistencia a la insulina. Es importante recalcar que el
grupo de SM también presenta estos valores elevados aunque en menor
proporción, lo que indica la predisposición al desarrollo de DT2.
Una vez obtenida la genotipificación de los tres grupos con ambos SNPs,
primeramente se procedió a evaluar el equilibrio de Hardy Weinberg de los grupos
control mediante una prueba de 2 teniendo como resultado el equilibrio como se
observa en la Tabla 7. Además en la Figura 13 se observa la frecuencia de los
genotipos por cada grupo sin encontrar diferencias estadísticamente significativas.
Tabla 7. Equilibrio de Hardy-Weinberg. Distribución de genotipos en los tres grupos de estudio.
EHW=Equilibrio de Hardy-Weinberg con una prueba de 2en los controles. FAR=Frecuencia del alelo
de riesgo.
SNP
Alelo Grupo
p
EHW
Distribución del
genotipo FAR
rs2237892
C, T
Control
SM
DT2
0.76
CC
0.45
0.40
0.66
CT
0.43
0.42
0.23
TT
0.11
0.17
0.11
0.67
0.62
0.77
AA AC CC
rs2237895
A, C
Control
SM
DT2
1.00
0.28
0.34
0.26
0.49
0.44
0.47
0.22
0.21
0.27
0.47
0.43
0.50
35
Figura 13. Frecuencias Genotípicas y del Alelo de Riesgo (C) del SNP rs2237892 (ver Tabla 6).
Figura 14. Comparación de las frecuencias del alelo de riesgo del rs2237892
entre poblaciones. (36,37,40-49)
36
Figura 15. Frecuencias Genotípicas y del Alelo de Riesgo (C) del SNP rs2237895 (ver Tabla 6).
Figura 16. Comparación de las frecuencias del alelo de riesgo del rs2237895
entre poblaciones. (36,37,40-49)
37
Al comparar las frecuencias del alelo de riesgo de ambos SNPs observadas en las
figuras 14 y 16, nos percatamos que la frecuencia encontrada en nuestra población
es ligeramente diferente a la reportada en las otras poblaciones lo que nos da
información sobre las características genéticas propias de México.
Mediante una prueba de regresión logística obtuvimos una fuerte asociación de
riesgo del rs2237892 con DT2 como se observa en la tabla siguiente.
Tabla 8. Factor de riesgo expresado en OR de los SNPs en estudio.
Regresión logística corregida por edad y género.
Para determinar el efecto de cada alelo, se realizaron pruebas de modelo aditivo y
dominante, como se reporta en otras poblaciones, como se observa en la Tabla 8.
Se evaluó, mediante el modelo dominante, la asociación de cada variable
antropométrica y bioquímica de cada grupo de estudio con el genotipo. La Tabla 9
muestra los tres grupos con el SNP rs2237892 y la Tabla 10 con el rs2237895.
SNP
Alelo Grupo OR ORc (95% IC) p
rs2237892
C, T
Control
SM
DT2
1.250
1.578
0.965–1.620
1.200-2.074
0.091
0.001
rs2237895
A, C
Control
SM
DT2
0.887
1.167
0.693-1.136
0.906-1.502
0.342
0.232
38
Tabla 9. Asociación del rs2237892 con las medidas antropométricas y bioquímicas del grupo
con DT2 Y con SM.
Valor de p determinado mediante t de student. Análisis de genotipos mediante prueba univariante ajustada por edad y género empleando modelo dominante. * Modelo aditivo.
rs2237892 SM DT2
Característica CC CT TT p CC CT TT P
IMC Perímetro de cintura Presión arterial sistólica Presión arterial diastólica Glucosa en ayuno Triglicéridos Colesterol total Colesterol -HDL Colesterol –LDL Insulina HOMA-IR
27.7 ± 3.9
91.9 ± 10.3
118 ± 11
74 ± 9
89 ± 10
172 ± 108
199 ± 35
47 ± 15
124 ± 31
9.6 ± 5.7
2.16 ± 1.40
28.7 ± 4.1
93.9 ± 10.4
120 ± 11
75 ± 8
90 ± 10
194 ± 171
202 ± 35
44 ± 14
128 ± 32
10.5 ± 7.3
2.35 ± 1.85
28.9 ± 4.5
93.8 ± 10.7
118 ± 11
75 ± 8
90 ± 10
196 ± 126
202 ± 35
42 ± 12
128 ± 35
9.59 ± 4.77
2.15 ± 1.13
0.021*
0.531
0.777
0.696
0.688
0.441
0.660
0.019
0.701
0.510
0.527
27.7 ± 4.1
92.4 10.8
116 ± 14
73 ± 8
137 ± 76
173 ± 145
216 ± 53
53 ± 14
137 ± 33
10.1 ± 6.5
3.69 ± 3.54
27.5 ± 3.6
91.5 ± 9.9
116 ± 13
73 ± 8
119 ± 67
155 ± 135
211 ± 54
52 ± 13
136 ± 35
9.5 ± 7.1
3.05 ± 3.15
27.0 ± 3.6
90.9 ± 8.7
115 ± 12
73 ± 8
127 ± 62
186 ± 150
205 ± 55
50 ± 12
126 ± 35
9.62 ± 4.63
3.68 ± 3.32
0.256
0.388
0.587
0.815
0.731
0.359
0.257
0.119
0.044
0.691
0.650
39
Tabla 10. Asociación del rs2237895 con las medidas antropométricas y bioquímicas del grupo con DT2 Y con SM
Valor de p determinado mediante t de student. Análisis de genotipos mediante prueba univariante ajustada por edad y género empleando modelo dominante.
Con este análisis obtuvimos que en el grupo de DT2, se encontró una asociación
del rs2237892 con el aumento de LDL-C (p=0.044) y con el aumento de HDL-C
(p=0.019).Mientras que en el grupo de SM, se encontró una asociación del
rs2237892 con la disminución del IMC (p=0.021) y con el rs2237895 una asociación
con la disminución de colesterol total (0.018), con el aumento del HDL-C (p=0.027) y
con la disminución de LDL-C (p=0.021).Este es el primer trabajo que se realiza en
México del análisis de SNPs de KCNQ1 en población mexicana o en cualquier
población hispana.
rs2237895 SM DT2
Característica AA AC CC p AA AC CC P
IMC Perímetro de cintura Presión arterial sistólica Presión arterial diastólica Glucosa en ayuno Triglicéridos Colesterol total Colesterol -HDL Colesterol –LDL Insulina HOMA-IR
28.7 ± 4.4
94.1 ± 10.8
119 ± 12
75 ± 8
89 ± 10
186 ± 108
207 ± 37
43 ± 13
132 ± 36
10.2 ± 5.7
2.27 ± 1.32
28.1 ± 3.1
92.4 ± 10.0
118 ± 11
74 ± 8
89 ± 11
184 ± 167
197 ± 35
47 ± 16
124 ± 31
9.6 ± 6.8
2.17 ± 1.76
28.1 ± 4.2
93.0 ± 10.5
120 ± 12
74 ± 9
90 ± 9
178 ± 114
201 ± 33
45 ± 13
125 ± 30
10.4 ±6.1
2.35 ± 1.49
0.119
0.160
0.505
0.112
0.856
0.745
0.018
0.027
0.021
0.556
0.786
27.5 ± 3.4
92.4 ± 9.6
116 ± 12
73 ± 9
121 ± 58
174 ± 160
214 ± 52
51 ± 12
137 ± 37
9.9 ± 5.3
3.39 ± 2.92
27.5 ± 3.9
91.5 ± 10.4
115 ± 14
73 ± 8
134 ± 79
168 ± 130
211 ± 57
53 ± 15
134 ± 34
9.9 ± 6.8
3.53 ± 3.37
27.5 ± 3.9
92.1 ±9.9
118 ± 15
74 ± 9
128 ± 68
155 ± 128
213 ± 48
54 ± 15
135 ± 31
9.6 ± 7.1
3.31 ± 3.76
0.940
0.175
0.597
0.803
0.110
0.512
0.673
0.152
0.449
0.821
0.835
40
Debido a que se estudiaron 2 polimorfismos de un mismo gen se realizó al análisis
de desequilibrio de ligamiento obteniendo un valor de D´de 34 por lo que no están
en desequilibrio.
Figura 17. Desequilibrio de ligamiento. (LD, D´)
34
41
6. DISCUSIÓN
La Diabetes tipo 2 (DT2) es el principal problema de salud pública en México
caracterizado por hiperglucemia y resistencia a la insulina en tejidos periféricos.
Ésta última característica la comparte con el Síndrome Metabólico (SM) , el cuál es
un conjunto de factores que confieren riesgo a adquirir DT2 y enfermedades
cardiovasculares. A nivel mundial, México ocupa el noveno lugar en incidencia de
DT2 (57). Actualmente, en el país es la tercera causa de muerte y su tendencia
muestra un incremento progresivo (58). Por otro lado, el SM se ha asociado a un
incremento de 5 veces la prevalencia de DT2 y hasta 3 veces de enfermedad
cardiovascular (19). La morbilidad y mortalidad prematuras debidas a estas
patologías podrían desequilibrar completamente los presupuestos sanitarios de
muchos países desarrollados o en vías de desarrollo.por lo que es necesario
conocer los factores genéticos relacionados con ambas enfermedades (59).
El canal KCNQ1 codifica a una proteína que forma un canal de potasio regulado por
voltaje que se ha descrito como necesario para la función cardíaca, ya que varios
estudios reportan que mutaciones en este gen se asocian con el síndrome de QT
largo. Estudios de análisis del genoma completo (GWAS), han relacionado al canal
KCNQ1 a la susceptibilidad a la DT2. Recientemente, se han reportado estudios
que asocian los dos SNPs del gen KCNQ1 analizados en este trabajo de tesis con
el riesgo a padecer DT2 en poblaciones de Asia y Europa (36, 37 40-49). También
se ha encontrado una asociación positiva entre la diabetes gestacional en
poblaciones dos Asiáticas y los polimorfismos rs2237892 y rs2237895 (38, 39).
En el presente estudio, estudiamos la posible asociación de dos SNPs del gen
KCNQ1 con la susceptibilidad para presentar DT2. El posible mecanismo molecular
que relaciona al canal KCNQ1 con la patogénesis de la DT2 aun no se dilucida
totalmente. Sin embargo, investigaciones funcionales del KCNQ1 revelaron que se
encuentra presente en los islotes pancreáticos y que el bloqueo selectivo de este
canal de K+ estimula la secreción de insulina (61). Asimismo, existen reportes de
42
este año, donde se ha observado la asociación de algunas variantes alélicas de
este gen con la disminución en la secreción de insulina. Por ejemplo, el rs2237892
se ha asociado con niveles de glucosa en ayuno mayores y reducción en la función
de la célula beta pancreática, así como con niveles menores de secreción de
insulina (56,57). Asimismo, se ha asociado el SNP rs2237895 con la disminución en
la secreción de insulina y disfunción de la célula beta pancreática (58-60). Qi et al,
reportó que ambos SNPs se asociaron con DT2 y glucosa en ayunas alterada por
disfunción de células beta (55).
Se determinó el desequilibrio de ligamiento de los dos SNPs, donde encontramos
que éste no estaba presente (D´=0.34). Con respecto los resultados obtenidos en el
presente trabajo, el alelo rs2237892 se observa en nuestra población con una
frecuencia del alelo de riesgo “C” (FAR) de 0.77 para los pacientes con DT2 con
una p de 0.001 lo que nos indica significancia estadística en comparación con la
frecuencia de este alelo en el grupo control. En esta FAR, nuestra población
muestra el segundo valor más alto reportado hasta la fecha, solo detrás del valor en
Asiáticos-hindúes (0.95) (50). En otras poblaciones esta FAR va de 0.392 en Corea
hasta alrededor de 0.6 en varias poblaciones. Sólo en poblaciones de Shanghai,
China y en mujeres con diabetes gestacional chinas se encuentran valores similares
al encontrado en nuestra población mexicana (0.738 y 0.705, respectivamente).
Asimismo, se puede observar una asociación de este alelo con la DT2 (OR= 1.578
p= 0.001). Esto es interesante, ya que en otras poblaciones donde este alelo ha
sido reportado como asociado a la DT2 se presenta incluso con valores menores
que en nuestra población (1.14-1.43 para Suecia, Finlandia, Japón, Asiáticos,
Europeos, China, Malaya, etc), solo existe un reporte de un OR= 1.532 (p=5 x 10-16)
de una población de Shanghai, China (n= 1769). Por lo tanto, nuestros datos del
rs2237892 confirman estudios previos donde se reporta la asociación entre este
SNP y la DT2
43
Para el grupo de SM, la frecuencia de este mismo SNP es 0.62, lo que es
importante ya que no existe hasta el momento ninguna información a nivel nacional
o internacional del estudio de los alelos del gen KCNQ1 en pacientes con SM. El
valor de p obtenido fue de 0.091 lo que nos pudiera sugerir alguna asociación
aumentando la muestra. Asimismo, se presenta un OR= 1.250, con una p= 0.091.
Para el rs2237895, la FAR en nuestra población mexicana fue de 0.50 pero sin
ninguna relevancia de conferir riesgo tanto para DT2 como para SM en la población
(OR= 0.887, p= 0.341 y 1.167 p=0.232, respectivamente). Igual que con el alelo
rs2237892, la FAR en México demuestra diferencias a nivel genotípico de nuestra
población mexicana en comparación con otras poblaciones, las cuales tienen FAR
que van de 0.306-0.40 para las poblaciones de China y Japón (42,43), siendo la
FAR en México mucho mayor que en las poblaciones con estudios de este SNP.
Empleando el modelo dominante, obtuvimos el valor de OR para cada grupo de
estudio en ambos SNPs y solo para el caso de DT2 con el rs2237892 tenemos un
valor de p significativo (p=0.001). Ya que IC del 95% incluye al 1, no se puede hacer
una determinación de riesgo-protección (OR) para DT2 en presencia de este SNP.
Mediante una prueba t y un análisis de varianza univariante corregida por edad,
género y con un modelo dominante, se determinaron las siguientes asociaciones.
Excepto en el caso de IMC con el rs 2237892, se empleó un modelo aditivo.
Para el caso del rs2237892, este SNP se relaciona con el aumento de C-HDL en el
grupo con SM y el aumento de C-LDL en el grupo de DT2. Mientras, para el
rs2237895 en el grupo de SM se relacionó con el aumento de C-HDL y la
disminución de Colesterol total y C-LDL.
Los dos SNPs estudiados en esta tesis también se han reportado asociados con la
reducción de la liberación de insulina (56-60). En este trabajo de tesis se cuantificó
la insulina basal en ayuno de los tres grupos de estudio y a diferencia de lo descrito
44
en otros estudios, en nuestra población no se encontró asociación de los genotipos
con los valores de insulina basales en ayuno. Es interesante notar que aún cuando
los valores de insulina no se asociaron a un genotipo en particular de los SNPs
estudiados, sí es posible identificar un aumento importante en los valores del grupo
correspondiente a los pacientes con SM en comparación con el grupo control y que
prácticamente son iguales a los ostentados por el grupo con pacientes diabéticos,
los cuales tienen por lo menos el 50% de disfunción pancreática al diagnóstico. Se
obtuvo para todos los casos y controles, el índice HOMA-IR como una medida de RI
e igualmente se observaron niveles elevados en el grupo de SM en comparación
con el grupo control, aunque no son tan elevados como los del grupo con DT2.
Nuestros resultados contribuyen al conocimiento de algunas variantes genéticas y
su relación con el SM y la DT2 en nuestra población mexicana, lo cual nos da más
información de nuestro componente genético asociado a estas enfermedades
metabólicas. También nuestros hallazgos sirven para utilizar herramientas
moleculares y aplicarlas para establecer métodos de detección temprana para
enfermedades crónicas como la DT2 y el SM, lo cual podría contribuir a reducir la
incidencia de enfermedades cardiovasculares, causa importante de muerte en
nuestro país y en todo el mundo.
45
7. CONCLUSIONES
• El SNP rs2237892 del gen KCNQ1 se encontró con una frecuencia del alelo
de riesgo (FAR) de 0.67, 0.62 y 0.77, correspondientes a los grupos control,
con SM y con DT2, respectivamente.
• El SNP rs2237895 del gen KCNQ1 se encontró con una FAR de 0.47, 0.43 y
0.50, correspondientes con los grupos control, con SM y con DT2,
respectivamente.
• Se encontró una asociación de riesgo con el SNP rs2237892, ya que se
obtuvo un valor de OR= 1.578 (IC 95% de 1.200 – 2.074) con una p=0.001.
• No se encontró asociación de riesgo con el rs2237895.
• Se encontró una asociación del rs2237892 con el aumento de LDL-C con una
p=0.044.
• No se encontró asociación de riesgo a padecer Síndrome metabólico tanto
con el rs2237892 y rs2237895
• Se encontró una asociación del rs2237892 con el aumento de HDL-C con
una p=0.019.
• Se encontró una asociación del rs2237892 con la disminución del IMC con
una p=0.021.
• Se encontró una asociación del rs2237895 con la disminución de colesterol
total con una p=0.018.
• Se encontró una asociación del rs2237895 con el aumento del HDL-C con
una p=0.027.
• Se encontró una asociación del rs2237895 con la disminución de LDL-C con
una p=0.021.
• Este es el primer reporte de la FAR del rs2237892 y rs2237895 del gen
KCNQ1 en población hispanoamericana.
• Este es el primer estudio realizado para determinar la sociación de estos
SNPs con Síndrome metabólico
• Este estudio contribuye a conocer las características genéticas propias de la
población mexicana.
46
8. PERSPECTIVAS
• Realizar la medición de insulina en una prueba de tolerancia oral a la glucosa
en pacientes diabéticos para determinar su asociación con los SNPs
estudiados.
• Ampliar el número de muestras de casos para mejorar la resolución
estadística.
• Analizar el posible efecto de los SNPs sobre la función del gen.
• Analizar los SNPs en estudio en un grupo de SM con antecedentes heredo-
familiares de DT2.
47
10. BIBLIOGRAFÍA
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