La variante de codificación genética en el factor B del complemento (CFB) se asocia con un mayor riesgo de enfermedad de Crohn perianal y conduce a un deterioro de la escisión y fagocitosis de CFB

Resumen

Objetivo

La enfermedad de Crohn perianal (pCD, por sus siglas en inglés) ocurre en hasta el 40% de los pacientes con EC y se asocia con una mala calidad de vida, respuestas limitadas al tratamiento y una etiología poco conocida. Realizamos un estudio de asociación genética comparando sujetos con EC con y sin enfermedad perianal y posteriormente realizamos estudios de seguimiento funcional para un SNP asociado a la CDp en el factor B del complemento (CFB).

Se realizó un metanálisis basado en inmunochip de diseño en 4056 pCD y 11 088 pacientes con EC de tres cohortes independientes. Las variables serológicas y clínicas se analizaron mediante análisis de regresión. El alelo de riesgo de rs4151651 se introdujo en el plásmido CFB humano mediante mutagénesis dirigida al sitio. La unión de G252 o S252 CFB recombinantes a C3b y su escisión se determinó en ensayos libres de células. La fagocitosis de macrófagos en presencia de CFB recombinante o suero de riesgo de CFB, o CD protectora o sujetos sanos se evaluó mediante citometría de flujo.

Resultados

Las complicaciones perianales se asociaron con la afectación del colon, la serología OmpC y ASCA y la puntuación de suma de cuartiles de serología. Identificamos una asociación genética para pCD (rs4151651), un SNP no sinónimo (G252S) en CFB, en las tres cohortes. El CFB S252 recombinante había reducido la unión a C3b, su escisión se vio afectada y la fagocitosis impulsada por el complemento y la secreción de citoquinas se redujeron en comparación con el CFB G252. Serine 252 genera un sitio de glicosilación de novo en CFB. El suero de pacientes de riesgo homocigotos mostró una fagocitosis de macrófagos significativamente menor en comparación con el suero sin riesgo.

Conclusión

El rs4151651 asociado con pCD en CFB es una mutación de pérdida de función que afecta su escisión, la activación de la vía alternativa del complemento y la fagocitosis de patógenos, lo que implica la vía alternativa del complemento y CFB en la etiología de pCD.

Comentarios

Los investigadores de Cedars-Sinai han identificado una variante genética que aumenta el riesgo de las personas de desarrollar la enfermedad de Crohn perianal, la manifestación más debilitante de la enfermedad de Crohn.

La variante genera cambios en el ADN que conducen a una pérdida de la función de la proteína, lo que a su vez altera la forma en que el cuerpo reconoce y maneja las bacterias, lo que las hace menos efectivas para combatir las infecciones.

El descubrimiento se publica en la revista GUT revisada por pares.

"La enfermedad de Crohn perianal fistulizante puede ser una condición realmente miserable", dijo el coautor principal del estudio Dermot McGovern, MD, PhD, director de Investigación Traslacional en el Instituto de Investigación de Inmunobiología e Inflamación Intestinal de la Fundación Cedars-Sinai F. Widjaja y el L. y Lisa Z. Greer Cátedra de Genética de la Enfermedad Inflamatoria Intestinal. “Nuestras terapias actuales realmente no son muy buenas para tratarlo, por lo que este estudio aborda un área muy importante de necesidad médica no cubierta. Al comprender mejor las causas subyacentes, podemos comenzar a desarrollar nuevas estrategias de tratamiento para los pacientes diagnosticados con esta afección inflamatoria crónica, la mayoría de los cuales actualmente requieren cirugía y, a menudo, múltiples cirugías”.

La enfermedad de Crohn perianal es una complicación de la enfermedad de Crohn, un trastorno inflamatorio crónico que afecta el tracto digestivo. La complicación provoca inflamación y ulceración de la piel alrededor del ano, así como de otras estructuras en el área perianal. La enfermedad de Crohn perianal ocurre en hasta el 40% de las personas con enfermedad de Crohn y tiene respuestas limitadas al tratamiento, lo que resulta en una mala calidad de vida.

“Hemos tenido mucho más éxito en la identificación de variantes genéticas asociadas con el riesgo de desarrollar enfermedades, pero lo que hicimos aquí se centró específicamente en una manifestación muy complicada y grave de la enfermedad de Crohn. Y ese es un enfoque inusual en la investigación genética”, dijo Talin Haritunians, PhD, profesor asistente de investigación que forma parte del Laboratorio McGovern y coautor principal del estudio.

Para descubrir variantes genéticas con un vínculo directo con esta manifestación grave, los investigadores analizaron datos genéticos de tres cohortes independientes de pacientes con enfermedad de Crohn. Los grupos incluyeron una cohorte de Cedars-Sinai, una cohorte de genética internacional reclutada de más de 20 países y una cohorte reclutada de siete centros médicos de investigación académica en todo Estados Unidos. Los tres grupos sumaron 4.000 pacientes con enfermedad de Crohn perianal y más de 11.000 pacientes con enfermedad de Crohn sin esta complicación.

El equipo de científicos comparó las cohortes para ver si podían detectar loci genéticos, que son áreas del genoma asociadas con el desarrollo de esta manifestación. El equipo identificó 10 loci genéticos novedosos y 14 loci de enfermedad inflamatoria intestinal conocidos asociados con el desarrollo de complicaciones perianales.

Durante el análisis de caracterización funcional, el equipo se centró en un solo cambio en un gen específico, llamado SNP, que estaba asociado con la enfermedad de Crohn perianal. Esta variante genética afecta una proteína llamada Complement Factor B (CFB), lo que conduce a una pérdida de la función de esta proteína que es importante para combatir las infecciones, por lo que es posible que los pacientes con este cambio genético tengan más probabilidades de tener la afección.

Los investigadores realizaron múltiples análisis para confirmar que realmente hay una pérdida de función en el Complement Factor B (CFB), lo que puede tener un impacto dramático en el cuerpo.

"En el caso de que tenga esta mutación que conduce a una proteína no funcional, no obtiene la cascada de señalización normal y el cuerpo no reconoce que las bacterias son dañinas y, por lo tanto, esas bacterias no se eliminan", dijo co-autora principal del estudio Kathrin Michelsen, PhD, profesora asistente de investigación de Medicina y Ciencias Biomédicas en Cedars-Sinai. “Entonces, para aquellos pacientes que tienen la enfermedad de Crohn perianal, existen conexiones que se forman desde el recto hasta el área de la piel. Y esos túneles están llenos de bacterias que no se eliminan”.

Michelsen también señaló que el estudio demuestra un papel importante para la vía alternativa del complemento y la CFB en el desarrollo de la enfermedad de Crohn perianal. Los hallazgos también sugieren que dirigirse a la vía alternativa del complemento puede ser un enfoque terapéutico novedoso para tratar esta manifestación incapacitante de la enfermedad de Crohn.

Esta variante genética también puede estar asociada a otras enfermedades.

“Estas variantes genéticas a menudo predisponen a más de una afección, y creemos que este descubrimiento también tiene ramificaciones potenciales para otras enfermedades, no solo para la enfermedad de Crohn”, dijo McGovern.

Los investigadores ahora están trabajando para identificar la función de variantes genéticas adicionales asociadas con la enfermedad de Crohn perianal y otras áreas de necesidades médicas no satisfechas en las enfermedades inflamatorias del intestino.

Financiamiento: El trabajo fue apoyado en parte por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (U01DK062413, P01DK046763), la Fundación F. Widjaja, Leona M. And Harry B. Helmsley Charitable Trust y Fred L. Hartley Family Foundation.