Informes de Medicina Molecular

Introducción

La endometriosis es una enfermedad enigmática de etiología desconocida y patogenia poco conocida. Se define por la presencia de tejido endometrial externo a la cavidad uterina y las mujeres con endometriosis representan un grupo de población de alto riesgo para una gran categoría de afecciones crónicas(1). La asociación familiar de la endometriosis sugiere además una contribución genética a la enfermedad y se han identificado varios loci de susceptibilidad genética mediante estudios de casos y controles, así como estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) (2).

En la actualidad, la secuenciación de próxima generación ofrece la oportunidad de buscar variantes menos comunes con grandes efectos.Impulsados por nuestro reciente análisis genético de una familia griega bien caracterizada de tres generaciones con siete mujeres afectadas con endometriosis confirmada quirúrgicamente (6), realizamos una secuenciación del exoma completo (WES) en un intento de identificar variantes exónicas raras asociadas a la enfermedad. En el presente estudio, informamos de un caso único de una mujer de esta familia con endometriosis, que manifiesta una comorbilidad de 13 enfermedades no ginecológicas, incluyendo LES, espondilitis anquilosante (EA), EM, asma bronquial, enfermedad de Crohn (EC), diátesis de la vejiga urinaria osteoporosis, bocio multinodular, enfermedad cardiovascular, enfermedad por reflujo gastroesofágico, tumor maligno de la vejiga urinaria, esófago de Barrett y catarata bilateral, cuya historia incluía también miembros infértiles que padecían endometriosis (Tabla I). También exploramos las posibles explicaciones de las asociaciones genéticas entre un elevado número de genes y diversas enfermedades, basándonos en los datosdetectados por WES.

Tabla I. Resumen de las enfermedades ginecológicas y no ginecológicas en una paciente con endometriosis.

Materiales y métodos

Participantes

Describimos el caso familiar de una mujer de 67 años, que se presentó con antecedentes de endometriosis y fue sometida a histerectomía quirúrgica a los 32 años de edad, debido a endometriosis en estadio IV (6). Su madre había dado a luz a cuatro hijos con problemas no ginecológicos (6) y, según sus antecedentes obstétricos y médicos, había dado a luz a tres hijas y, además, había sido sometida a cuatro intervenciones quirúrgicas por endometriosis (Tabla I). Las tres hijas fueron diagnosticadas quirúrgicamente (laparotomía o laparoscopia) de endometriosis, y la enfermedad se confirmó histológicamente a partir de biopsias. Además, sus nietas adquirieron endometriosis.

La edad, las enfermedades ginecológicas y las principales enfermedades crónicas no ginecológicas se muestran en la TablaI. La osteoporosis, la cistitis recurrente y el divertículo de la vejiga urinaria fueron evidentes después de la histerectomía total con ooforectomía bilateral. A los 45 años, adquirió un bocio multinodular. Dos años después, la paciente sufrió el primer episodio de enfermedad cardiovascular. A los 50 años se le diagnosticó LES, mientras que en los 12 años siguientes se confirmaron otros cuatro trastornos autoinmunes: EA, EM, asma bronquial y EC. Además de las enfermedades autoinmunes mencionadas, la mujer sufrió un tumor maligno de la vejiga urinaria durante la sexta década de su vida. El informe patológico demostró un carcinoma de células transicionales y la paciente fue sometida a ciclos de quimioterapia intravesical. Los datos fueron recogidos por los médicos y los patólogos informaron de los registros médicos, incluidos los procedimientos quirúrgicos y los resultados. Los Comités de Ética de la Investigación Humana del Hospital General de Venizeleio de Heraklion (CEDH nº 46/6686) (Heraklion, Grecia) aprobó todo el estudio y se obtuvo un consentimiento informado por escrito del paciente.

Secuenciación del exoma completo

El ADN genómico se aisló de los leucocitos de sangre periférica utilizando el kit comercial (PureLink®Genomic DNA mini kit; Invitrogen Life Technologies; Thermo FisherScientific, Inc., Waltham, MA, USA) de acuerdo con el protocolo del fabricante. La secuenciación del exoma se llevó a cabo mediante la tecnología AmpliSeq en la plataforma Ion Proton (Thermo Fisher Scientific, Inc.). Tras el ensamblaje de la secuencia mediante el software Torrent, se realizó la anotación de variantes mediante ANNOVAR (referencia hg19; http://annovar.openbioinformatics.org/en/latest/).

Resultados

Los WES detectaron genotipos de riesgo de enfermedades autoinmunes

La mujer en estudio resultó ser homocigota para el alelo de riesgo ‘T’ del SNP 2476601 del gen PTPN22, que codifica la proteína tirosina-fosfatasa, no receptor tipo 22 (Tabla II). La proteína codificada por el gen PTPN22 contribuye a la modulación de la selección negativa de células T en el timo y a la regulación a la baja de las células T autoreactivas en la periferia (7).

Tabla II. Genotipos asociados a la enfermedad para las comorbilidades en la paciente con endometriosis

La paciente en estudio era heterocigota para los SNPs bothrs27434 y rs30187 del gen ERAP1, T/C y A/G,respectivamente. El gen ERAP1 codifica una reticuloaminopeptidasa endoplásmica que interviene en el recorte de péptidos antes de la presentación de la clase I de HLA y se ha asociado con la EA mediante GWAS (8), así como con la EC (9). También era heterocigota (A/G) para el SNP FUT2 602662. FUT2 codifica una proteína que es responsable de la secreción de los antígenos del grupo sanguíneo ABO en la mucosa. Es importante destacar que el genotipo heterocigoto A/G del SNP rs602662 se ha asociado previamente con el LES, la EC y la EA (9,10), y que las tres enfermedades aparecen en la mujer investigada.

Además, los resultados del WES mostraron que esta mujer era heterocigoto para los SNPs rs10781499 y rs4077515 de CARD9, así como para el SNP rs3197999 del gen MST1, que se han asociado con la EC (9-11). El dominio de reclutamiento de caspasas (CARD) 9 es una importante proteína adaptadora que se expresa ampliamente en varios tejidos, como el hígado, el bazo, la médula ósea, el cerebro, el pulmón y la sangre periférica, y está estrechamente relacionada con las respuestas inmunitarias e inflamatorias (12). MST1 es el gen básico para la regulación de la apoptosis celular en la familia de proteínas de mamíferos ste20-like protein kinase (MST) (13).

La interleucina 16 (IL16), también conocida como factor quimioatrayente de los linfocitos, es una citoquina proinflamatoria que desempeña un papel decisivo en diversas respuestas inmunitarias e inflamatorias, y también se ha considerado un factor causal de la endometriosis y el LES (14), probablemente porque da lugar a una expresión aberrante de la IL16. La mujer en estudio resultó ser heterocigota (G/T) para este SNP y, curiosamente, el genotipo G/T de este SNP se ha asociado previamente con el LES así como con la EAC (15), indicando así que este polimorfismo puede contribuir al desarrollo de ambas enfermedades en este caso.

Datos de WES para enfermedades no autoinmunes

Con respecto al tumor maligno de vejiga urinaria identificado en la paciente, se encontró que era heterocigota para el SNP 10936599 del gen MYNN localizado en 3q26.2 (Tabla II), un SNP que ha sido confirmado por GWAS como un gen asociado a la enfermedad y puede ser utilizado para la medición del riesgo heredado de cáncer de vejiga (BC) (16).

La mujer en estudio fue diagnosticada de cistitis recurrente a la edad de 33 años. Además, el asma bronquial se manifestó a la edad de 62 años y se descubrió que era homocigotaA/A para el alelo de riesgo de rs6967330 del gen CDHR3, que codifica el miembro 3 de la familia relacionado con la cadherina, que se expresa en gran medida en el epitelio de las vías respiratorias, lo que se ha asociado con una mayor susceptibilidad al asma (17).

Aparentemente, se detectaron numerosos genotipos portadores del alelo menor de SNPs ya conocidos, así como nuevos polimorfismos génicos (SNPs e indels) a través del análisis WES realizado.Sin embargo, estos datos no se presentan en detalle teniendo en cuenta que cualquier especulación con respecto a una asociación causal de los polimorfismos observados con la patogénesis de la enfermedad tiene que ser confirmada primero por experimentos funcionales.

Discusión

Durante un período de 30 años, 1.000 pacientes con endometriosis de dos lugares geográficos diferentes (EE.UU. y Grecia) fueron sometidos a tratamiento quirúrgico para la endometriosis por nuestros colegas. Hasta donde sabemos y tras revisar la literatura, la mujer investigada en el presente estudio representa el primer caso notificado de endometriosis familiar asociada a 13 enfermedades no ginecológicas. Por lo tanto, la mujer adquirió varias afecciones no ginecológicas, como enfermedades cardiovasculares, enfermedades autoinmunes y cánceres no ginecológicos. Nuestros resultados generales sugieren que las mujeres con endometriosis familiar grave parecen tener un mayor riesgo de desarrollar otros trastornos crónicos. Curiosamente, existen varios informes epidemiológicos sobre la asociación de la endometriosis con enfermedades crónicas graves. Anteriormente confirmamos una relación entre la endometriosis y el asma, en un grupo de 55 niñas adolescentes (18), así como con varias enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoide, el hipotiroidismo, el LES y la EM (19).Hasta ahora, la endometriosis confirmada por laparoscopia se ha asociado significativamente con el LES posterior, pero sigue sin estar claro si la endometriosis en sí misma, la histerectomía o cualquier otro factor no identificado están relacionados con el mayor riesgo de LES.

En particular, no se informó de antecedentes de tabaquismo o consumo de alcohol en esta mujer. Teniendo en cuenta que el alcohol y el tabaquismo afectan al desarrollo de muchas enfermedades evidentes en esta paciente, es decir, asma bronquial, BC, enfermedad cardiovascular, se puede suponer que los antecedentes genéticos, más que los factores de estilo de vida del entorno, son los que más contribuyen en este caso, añadiendo así más peso a la contribución genética. Cabe destacar que existe una correlación positiva entre la endometriosis y la cistitis intersticial (CI) y entre la CI y el CB. Una hipótesis que podría explicar gran parte del perfil de la paciente sugiere que la endometriosis, la CI, la EC y los problemas de las vías respiratorias (asma bronquial) están relacionados con la pérdida de la integridad de la barrera epitelial/mesotelial(20) y, por lo tanto, la inflamación podría considerarse como una respuesta inmunológica natural a esta sensibilidad.

Las enfermedades autoinmunes son enfermedades complejas que se caracterizan por la pérdida de la autotolerancia, lo que provoca una destrucción de los tejidos mediada por el sistema inmunitario. En la endometriosis se produce una alteración inmunológica similar, aumentando el número y la citotoxicidad de los macrófagos y dando lugar a diversas anomalías en la función y las concentraciones de los linfocitos B y T (21). La endometriosis ha sido ampliamente caracterizada como una enfermedad inflamatoria, mostrando una importante desregulación del sistema inmunitario en el lugar de la lesión, así como en la cavidad uterina de las mujeres con endometriosis. Por lo tanto, cada vez hay más pruebas de que las mujeres que padecen una enfermedad autoinmune tienen más probabilidades de sufrir otros problemas autoinmunes, probablemente debido a las vías patogénicas compartidas. Aunque la evidencia acumulada de que los factores genéticos comunes podrían predisponer a múltiples enfermedades autoinmunes, no hay evidencias directas que apoyen una clara causalidad que implique factores genéticos o ambientales comunes.Las enfermedades autoinmunes desarrolladas en la mujer que nos ocupa afectan predominantemente a mujeres de mediana edad (35-45 años).

En cuanto a las complicaciones oculares, el agujero macular idiopático suele aparecer después de los 65 años, siendo 2/3 de los pacientes mujeres y suele ser unilateral.En cuanto a la formación de cataratas, se sabe que está relacionada principalmente con la edad avanzada, aunque existen otras causas como los traumatismos oculares y la cirugía ocular, la radiación, la diabetes y el uso prolongado de esteroides, así como la predisposición ambiental y genética (22).

En conclusión, teniendo en cuenta que la llegada de las tecnologías de secuenciación de alto rendimiento ha ampliado notablemente el conocimiento de las anomalías genéticas en todo el genoma, el análisis de los datos de WES apoya la idea de que la endometriosis y varias enfermedades autoinmunes comparten posibles características genéticas y fisiopatológicas comunes. El notable número de comorbilidades observadas refuerza la necesidad de realizar más estudios, dado que el elevado número de comorbilidades plantea la cuestión de un mecanismo genético/molecular compartido. Si los estudios futuros confirman las relaciones entre la endometriosis y las enfermedades crónicas y/o identifican más factores de riesgo que predispongan a las pacientes con endometriosis a desarrollar muchas enfermedades no ginecológicas, los nuevos hallazgos tendrán importantes implicaciones en el manejo y el cuidado de las mujeres con endometriosis, al permitir a los médicos tomar decisiones sobre los enfoques terapéuticos pertinentes.

Agradecimientos

Deseamos dar las gracias a todos los profesionales por proporcionar los datos y los informes de patología utilizados en este estudio.

Financiación

Financiación Juneau Biosciences proporcionó la financiación para estas secuencias.

Disponibilidad de datos y materiales

Todos los datos relacionados con el estudio están disponibles dentro del manuscrito.

Contribuciones de los autores

CM, MM, IM, DAS y GNG diseñaron el estudio y redactaron el manuscrito. AT, RC, GM, GNG y MIZ buscaron en la literatura. GM, AT, IM, CM y MM obtuvieron los datos clínicos. HMA, RC, KW y MIZ realizaron los experimentos. CM, RC, MIZ, DAS, GNG e IM analizaron e interpretaron los datos. GM, KW, HMA, MM, AT, MIZ, IM y revisaron críticamente el manuscrito.

Aprobación ética y consentimiento para participar

Los Comités de Ética de la Investigación Humana del Hospital General de Venizeleio de Heraklion (CEDH nº 46/6686) (Heraklion, Grecia) aprobó el estudio en general y se obtuvo el consentimiento informado por escrito del paciente.

Consentimiento del paciente para su publicación

No procede.

Intereses concurrentes

HMA, RC y KW son empleados de Juneau Biosciencesque proporcionó apoyo salarial para el estudio. Demetrios A. Spandidosis el editor en jefe de la revista, pero no tuvo ninguna participación personal en el proceso de revisión, o cualquier influencia en términos deadjudicar en la decisión final, para este artículo.