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Boletín N˚ 97 – Agosto 2010

 

Senescencia: un enfoque genómico evolutivo

 

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Dr. Jorge Azofeifa Navas

 

Investigador: Jorge Azofeifa Navas

Breve descripción de su formación académica: Bachiller en Biología, Magister Scientiae (Biología, Genética de poblaciones Humanas), Universidad de Costa Rica, Doctor scientiarum humanarum (Genética Humana), Universidad Ruperto Carola, Heidelberg, Alemania

Investigadores asociados: Dr. Alejandro Leal Esquivel y Dr. Luis Rosero Bixby

Centro de investigación: Escuela de Biología (JAN y ALE) y Centro Centroamericano de Población (LRB), Universidad de Costa Rica.

Nombre de la investigación: Senescencia: un enfoque genómico evolutivo

 

 

         El proyecto está diseñado para explorar la contribución genética al proceso de la senescencia.  Se le ha dado un enfoque evolutivo al análisis de un tamizaje genómico, esto es, se buscará comprobar teorías que explican la causa biológica de la senescencia mediante la detección de regiones con desequilibrio de ligamiento.  Este plan piloto pretende desarrollar una búsqueda en una muestra inicial de individuos costarricenses mayores de 90 años (que tienen la expectativa de vida más alta del mundo), comparándolos con neonatos.  Por otra parte, pretende realizar dos estudios focalizados sobre genes asociados a factores que afectan la expectativa de vida, como son la obesidad y las enfermedades psiquiátricas.  La información producida puede contribuir en la comprensión de fenómenos fundamentales como son la longevidad, la obesidad y diversas enfermedades psiquiátricas.

 

Objetivo del tamizaje genómico

 

         Con la realización del presente proyecto se pretende explorar las causas evolutivas (distales) de la senescencia y  contribuir así a entender las razones por las cuales el fenómeno existe, tratando de aportar evidencia que contribuya a verificar las consecuencias de tres teorías muy acreditadas: 1. la teoría de la acumulación de mutaciones (Martin et al. 1996, Nature Genet 13: 25-34), 2. la teoría del ajuste -en inglés trade-off- (Williams 1957, Evolution 11: 398-411), también llamada de la pleiotropía antagonista, y, 3. la teoría del soma descartable (Kirkwood 1977, Nature 270: 301-304), que podría ser un caso especial de la teoría del ajuste

 

         No se busca, en primera instancia, encontrar causas proximales de la senescencia, aunque con los estudios focalizados se explorarán genes  asociados a la obesidad y a enfermedades siquiátricas (ver abajo). Una vez realizado este propósito, los resultados podrían señalar sitios genómicos donde se encontrarían genes cuya acción podría ser importante en determinar las diferencias en las tasas de senescencia entre individuos, sitios que hoy en día ni se sospecha que pueda haber genes involucrados en el fenómeno.

 

Estado del estudio:

 

         El estudio genómico que fue posible financiar con los fondos aportados por FORINVES, a los que se sumaron aportes del programa CRELES del Centro Centroamericano de Población (con fondos de la Wellcome Trust) y de la Vicerrectoría de Investigación de la UCR, es un plan piloto con un total de 47 muestras, 24 individuos mayores de 90 años y 23 controles de edades entre los 65 y 70 años, a cada una de las cuales se les está analizando más de 800 000 SNPs. El análisis se contrató al Broad Institute, Cambridge, Massachussets, EEUU,  y los resultados han de estar listos a fines de setiembre de 2010, por lo que los análisis de las zonas con desequilibrio de ligamiento se realizarán en los meses siguientes.

 

Objetivo de los estudios focalizados

 

Comparar las frecuencias génicas y genotípicas de polimorfismos relacionados con la obesidad (2548G>A en el gen de la leptina (LEP), Q223R en el gen del receptor de leptina (LEPR) y P12A en el gen PPARgamma2) así como de polimorfismos en la región del promotor del gen SCL6A4 en dos estratos generacionales (adultos mayores y recién nacidos), pertenecientes a una misma población.

 

Resultados de los estudios focalizados

 

a) Resultados de polimorfismos ligados a un genes relacionados con obesidad

 

Los experimentos con los genes LEP, LEPR y P12A están en su fase final.

 

b) Resultados de polimorfismos cercanos a un gen relacionado con enfermedades psiquiátricas (transportador de la serotonina)

 

Se compararon los polimorfismos 5HTTLPR y Stin2 del gen SCL6A4 (asociado a diversas enfermedades psiquiátricas) entre 100 individuos cuasi-centenarios del país y 100 neonatos nacidos en Costa Rica.  Se aplicó la prueba estadística de Monte Carlo (recomendada para loci con más de dos alelos).

 

La prueba de diferenciación poblacional para el polimorfismo 5HTTLPR indicó que las diferencias entre ambos subgrupos no era significativa.

A pesar de esto, la prueba arroja un resultado que está muy cercano al punto de corte de admisibilidad estadística: P = 0.07, S.E. 0.02.

 

Esta misma prueba para Stin2 comprobó que existen diferencias significativas entre los ancianos y los recién nacidos: P = 0.01, S.E. 0.00.

 

1 Senescencia

Fig. 1. Frecuencias alélicas en Stin2 para ambos grupos de edad. Las diferencias fueron estadísticamente significativas.

         En este caso, el alelo Stin12 es más frecuente entre los ancianos que entre los recién nacidos, mientras que el alelo Stin10 tiene la relación inversa (Fig. 1)

 

         Se decidió hacer una réplica de esta prueba en individuos cuasi-centenarios de Nicoya, y como grupo control se tomaron individuos de la misma región con una edad cercana a los 65 años.  Este experimento está en curso.

 

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