MicroARNs en asmabiomarcadores de enfermedad asmática, fenotipos de gravedad y posibles herramientas terapéuticas

Resumen

El asma es una enfermedad respiratoria crónica que se caracteriza por tos, sibilancias y dificultad respiratoria causada principalmente por la exacerbación de la respuesta inflamatoria fisiológica, principalmente causada por los eosinófilos, quienes son granulocitos capaces de liberar exosomas, capaces de ejercer un efecto sobre el comportamiento de las células receptoras de los mismos debido a su contenido en proteínas y ácidos nucleicos, entre los que se encuentran los microARNs (miARNs). Estas pequeñas moléculas de ARN no codificante, de aproximadamente veinte nucleótidos de longitud, son capaces de unirse al ARN mensajero complementario, inhibiendo la traducción a proteína, formando parte de un proceso clave en la regulación de la fisiopatología. Además, los miARNs, al transportarse dentro de exosomas por los biofluidos, son muy resistentes a la degradación, y su expresión se encuentra alterada en estados patológicos, lo que, los convierte en excelentes biomarcadores. El objetivo de esta tesis fue estudiar la expresión de un perfil de miARNs en muestras de suero de sujetos con asma, para determinar su posible uso como biomarcador respecto de la población sana y de otras enfermedades respiratorias crónicas, así como evaluar su utilización como herramienta para discriminar gravedad. Además, se estudió la función individual de algunos de los miARNs de este perfil, dentro de la fisiopatología del asma y su posible aplicación como herramienta terapéutica. Para alcanzar los objetivos propuestos, se estudió la expresión de ciertos miARNs previamente caracterizados en eosinófilos de individuos asmáticos, en el suero de sujetos sanos, asmáticos, con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), y con solapamiento de asma y EPOC (ACO), realizando modelos estadísticos y bioinformáticos para su evaluación como biomarcadores. Alternativamente, mediante la utilización de mímicos e inhibidores de miARNs se determinó la función de miARNs en el remodelado de las vías respiratorias en el asma, sobre expresándolos o inhibiéndolos, para estudiar cómo alteran el comportamiento de las células epiteliales y musculares bronquiales de pulmón. Así, se logró determinar la expresión diferencial de un perfil de miARNs en el suero de los sujetos asmáticos respecto a los sujetos sanos, con EPOC y con ACO. Con este perfil, se demostró que los miARNs analizados podían ser utilizados como biomarcadores que clasificaran a los asmáticos según su gravedad en un modelo de random forest; asimismo, se pudo observar que la expresión individual o combinada de algunos de estos miARNs permite diferenciar a los sujetos asmáticos respecto a los sanos, EPOC y ACO con buenos porcentajes de sensibilidad y especificidad, subrayando su uso como biomarcadores de asma. De los miARNs diferencialmente expresados, se evaluó la función de miR-185-5p, asociado a mayor gravedad de asma. Este miARN es capaz de regular la secreción de la proteína matricelular periostina por parte de las células epiteliales y musculares bronquiales. Además, miR-185-5p modula la capacidad contráctil de las células musculares bronquiales mediante regulación de sus proteínas diana con función contráctil: RhoA y CDC42. Posiblemente, miR-185-5p forme parte de un ciclo de retroalimentación negativa, involucrado en el control del remodelado de las vías respiratorias, cuya expresión es insuficiente en asma. Por lo tanto, su sobre expresión podría ser una terapia en esta enfermedad. Se puede concluir que existe un perfil de miARNs en suero de pacientes con asma que puede ser utilizado como biomarcador de fenotipo de gravedad asmática, así como para el diagnóstico frente a los sujetos sanos y respecto a otras enfermedades respiratorias. La implicación de los miARNs en la fisiopatología del asma los propone como herramientas terapéuticas alternativas debido a su regulación sobre proteínas involucradas en esta enfermedad respiratoria.