Variante genética E756del y riesgo de malaria
La investigación examina la relación entre la variante E756del y la susceptibilidad a la malaria.
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Tabla de contenidos
La malaria es una enfermedad causada por parásitos que infectan las células sanguíneas humanas. Cuando estos parásitos invaden los Glóbulos Rojos, se multiplican y eventualmente hacen que las células estallen, liberando nuevos parásitos para infectar más células sanguíneas. Algunas personas tienen diferencias genéticas en sus glóbulos rojos que pueden afectar cuán fácilmente estos parásitos pueden infectarlas. Los investigadores tienen curiosidad sobre cómo estas diferencias genéticas pueden influir en la probabilidad de una persona de contraer malaria, especialmente en poblaciones donde la malaria ha sido común durante mucho tiempo.
Variantes Genéticas y Malaria
Se han encontrado ciertos genes que tienen una conexión con la malaria. Por ejemplo, las variaciones en el gen HBB, el gen G6PD y el grupo sanguíneo ABO han sido bien estudiadas y muestran un vínculo claro con la resistencia a la malaria. Sin embargo, muchas otras variantes genéticas no han mostrado una relación consistente con el riesgo de malaria en estudios más grandes.
Recientemente, los investigadores examinaron una variante genética específica en un gen llamado PIEZO1. Esta variante, conocida como E756del, parece estar relacionada con una mejor hidratación de los glóbulos rojos y niveles reducidos de parásitos en estudios de laboratorio. El gen PIEZO1 proporciona las instrucciones para hacer una proteína que ayuda a los glóbulos rojos a sentir su entorno. Esta proteína puede cambiar la forma en que la célula reacciona a diferentes presiones y condiciones.
Se cree que E756del cambia la forma en que funciona esta proteína, permitiendo que más calcio entre en las células. Aunque E756del en sí no está relacionado con la enfermedad, cómo afecta la hidratación y el volumen de los glóbulos rojos podría jugar un papel en cuán bien los parásitos pueden invasar y crecer dentro de estas células. Curiosamente, esta variante parece ser más común en poblaciones africanas que en poblaciones europeas, lo que sugiere que pudo haber sido favorecida por la selección natural debido a la exposición a la malaria.
Resultados de Investigación Conflictos
A pesar de la investigación que sugiere que E756del podría proteger contra la malaria, estudios más grandes no han mostrado claramente esta conexión. Una razón podría ser que la variante E756del no fue probada directamente en algunos de estos estudios, lo que dificulta interpretar sus resultados. Las variaciones en este tipo de región genética también pueden ser complicadas de medir con precisión.
Dos estudios recientes han evaluado directamente la variante E756del en grupos de pacientes con malaria y personas sanas, pero los resultados fueron contradictorios. Un estudio en Gabón encontró que esta variante ofrecía una fuerte protección contra la malaria severa, mientras que un estudio más grande en Ghana no encontró evidencia de tal protección.
Para aclarar estos resultados, los investigadores se propusieron probar la asociación de E756del con la malaria en un grupo más grande de personas secuenciando el gen PIEZO1 en más de 5,000 casos de malaria severa y 8,000 controles de diferentes países de África. Combinando los resultados con estudios anteriores, alcanzaron un total de más de 18,000 individuos.
Resultados del Estudio
El análisis combinado encontró algunas pruebas débiles de un efecto protector de la variante E756del contra la malaria, pero el tamaño del efecto fue mucho menor que el que se observó con otras variaciones genéticas protectoras conocidas. Esto sugiere que, aunque E756del puede desempeñar un papel en la susceptibilidad a la malaria, no es tan significativo como se pensaba anteriormente.
Además, los investigadores identificaron otras variantes relacionadas que podrían aumentar el riesgo de malaria severa. También examinaron si la frecuencia de estas variantes en poblaciones africanas es inusual en comparación con poblaciones de otras partes del mundo, como Europa. Si bien notaron una diferencia, no se consideró extrema.
Genética de PIEZO1
El gen PIEZO1, donde se encuentra E756del, tiene una región que contiene secuencias repetidas de ADN llamadas repeticiones cortas en tándem (STRs). La variante específica E756del implica una pequeña eliminación dentro de una de estas repeticiones. Los investigadores utilizaron un método llamado secuenciación de amplicones para analizar estos STRs a través de miles de muestras.
En su estudio, lograron genotipar a más de 13,000 individuos para entender mejor las variaciones en este gen. Encontraron múltiples alelos (diferentes versiones del gen) que estaban presentes en varias frecuencias en diferentes poblaciones.
Pruebas de Asociación
Para examinar la relación entre las variantes de PIEZO1 y la malaria severa, los investigadores utilizaron un enfoque estadístico en el que consideraron no solo la presencia de estas variantes genéticas, sino también factores como la etnicidad y la estructura poblacional. Encontraron que, aunque había cierta indicación de un efecto protector de E756del, no fue estadísticamente significativo.
Los investigadores también analizaron la posibilidad de interacciones entre E756del y otros genes conocidos asociados con la malaria. Evaluaron si las variaciones en PIEZO1 afectaban la asociación con genes vinculados a la regulación del calcio y la enfermedad de células falciformes, pero no encontraron interacciones fuertes.
Diferenciación de Frecuencia
La investigación también se centró en la frecuencia de las variantes de PIEZO1, especialmente E756del y otra variante Q749del, en poblaciones africanas frente a las europeas. Mientras que E756del era más común en africanos, Q749del era más frecuente en europeos. Sin embargo, las diferencias observadas para ambas variantes no fueron extremas en comparación con otras variaciones genéticas.
Este análisis no proporciona pruebas contundentes de que la selección natural haya favorecido específicamente a E756del debido a la malaria. Sin embargo, enfatiza la complejidad de las variaciones genéticas y sus roles en la susceptibilidad a la malaria.
Conclusión
En conclusión, el gen PIEZO1 es importante para la función de los glóbulos rojos y puede jugar un papel en la susceptibilidad a la malaria. El potencial rol protector de la variante E756del es evidente, pero su impacto es mucho menor de lo que se pensaba. El estudio destaca la necesidad de tamaños de muestra grandes al evaluar tales asociaciones y muestra que, aunque ciertas variaciones genéticas están conectadas con la resistencia a la malaria, quedan muchas preguntas por responder.
La investigación futura puede descubrir más sobre cómo diferentes variantes genéticas afectan los glóbulos rojos e interactúan con la malaria. Entender estas relaciones complejas será crucial para desarrollar mejores estrategias para combatir la malaria y mejorar los resultados de salud en las poblaciones afectadas.
Título: Large-scale genotyping and meta-analysis of PIEZO1 short tandem repeat alleles suggest a modest association with malaria susceptibility
Resumen: PIEZO1 forms a mechanosensitive ion channel involved in regulating calcium levels in red blood cells. E756del, a deletion allele within a short tandem repeat (STR) in PIEZO1, is common in many African populations and has been proposed to be associated with protection from malarial disease, but epidemiological evidence has been inconsistent. Here, we use Illumina sequencing of amplicons covering the PIEZO1 STR to genotype 5,558 severe malaria cases and 8,174 population controls from The Gambia, Kenya, and Malawi. We estimate a modest effect for E756del and meta-analysis with two published studies, for a total of 8,224 cases and 10,103 controls, reveals a consistent protective effect (OR=0.93, 95% CI 0.88-0.99). By comprehensively genotyping the STR, we identify additional, less common alleles, with two (Q745del and E756ins) showing consistent, but also modest, risk effects across studies. Although allele frequency differentiation between African and non-African populations could be consistent with a selective effect, we show that it is not exceptional compared with STR variants genome wide. Thus, our results support a protective effect of E756del against risk of malaria but with a much smaller effect size than initially reported.
Autores: Ellen M Leffler, G. Band, A. E. Jeffreys, K. Rowlands, C. Hubbart, K. A. Bojang, D. J. Conway, M. Jallow, F. Sisay-Joof, U. D'Alessandro, C. M. Ndila, A. W. Macharia, K. Marsh, T. N. Williams, D. Kachala, M. Molyneux, V. Nyirongo, T. E. Taylor, K. A. Rockett, D. P. Kwiatkowski
Última actualización: 2024-06-13 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598682
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598682.full.pdf
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