Actividad enzimática de piruvato quinasa y alteraciones moleculares del promotor proximal del gen PKLR en células sanguíneas de pacientes con diabetes mellitus tipo 2 y en sangre de cordón umbilical

Abstract

La diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) comprende un grupo complejo y heterogéneo de condiciones metabólicas caracterizadas por hiperglicemia, debido a la resistencia en la acción de la insulina y/o disminución de su secreción. Aproximadamente el 7% de la población venezolana sufre DMT2. En la DMT2 existe predisposición genética y el gen de la piruvato quinasa hepática (PKLR), clave en el proceso de glucólisis, se ha propuesto como un posible factor para el desarrollo de esta enfermedad. El objetivo del trabajo fue identificar variaciones en la región promotora de PKLR relacionadas con la actividad enzimática y asociadas a la DMT2 en una población venezolana de donantes sanos (DS), donantes diabéticos (DD), donantes sanos con antecedentes familiares de DMT2 (DSCA) y donantes de sangre de cordón umbilical (SCU). Se amplificó por PCR un fragmento de 618 pb entre las posiciones -469 y +149 de PKLR. Mediante la técnica SSCP se detectaron tres patrones genéticos diferentes (P1, P2, P3) dos de ellos (P1, P2) presentes en las cuatro poblaciones estudiadas. El P2 es el más prevalente en los DD (61 %), con alta asociación a la DMT2 (OR=6,22; P= 0,0008) y P1 está asociado a los DS (P= 0,0048). El P3 solo se observó en DS y SCU. Se detectaron tres grupos de actividad específica de piruvato quinasa (PK) en todas las poblaciones [baja (G1), intermedia (G2) y alta (G3)]. La actividad baja (G1) está asociada al patrón genético P2, y la intermedia (G2) a P1. El grupo G1(P2) es prevalente en DD (50%) y está asociado a DMT2 (OR=3,81; P= 0,0351), presentando resistencia a la insulina, hiperinsulinismo y dislipidemia con alto riesgo aterogénico. En las variables analizadas, los DSCA tienen mayor similitud con los DD que con los DS y un riesgo mayor a la patología (2 veces). La metodología descrita en SCU podría aplicarse para detectar variantes genéticas asociadas a la DMT2 a temprana edad, y para el control de calidad genético en diversas terapias con células madre. Los resultados sugieren que la variante P2 en el promotor de PKLR podría afectar la transcripción del gen y disminuir la expresión de PK, transformándose en uno de los posibles marcadores genéticos para detectar predisposición a la DMT2 y permitir aplicar medidas preventivas o desarrollar nuevos tratamientos.