Análisis transcriptómico global del silenciamiento de FUCA1 en queratinocitos revela nuevos hallazgos sobre la patogenesis de las lesiones cutáneas de la fucosidosis

La fucosidosis es una enfermedad huérfana de depósito lisosomal clasificada en dos subtipos según la gravedad de los signos y síntomas clínicos. Las anormalidades en la piel de los pacientes con fucosidosis incluyen angioqueratoma corporis difuso, telangiectasia esencial generalizada, hiperhidrosis e hipohidrosis, acrocianosis y bandas transversales en las uñas. Se ha descrito que >50% de los pacientes con fucosidosis presentan angioqueratomas. A nivel molecular, la fucosidosis es causada por mutaciones del gen alfa-L-fucosidasa 1 (FUCA1) el cual codifica para la enzima α-L-fucosidasa responsable de la hidrolisis de la fucosa. Obtener muestras para realizar estudios funcionales ha sido un reto por la dificultad de encontrar individuos afectados. El efecto de la disminución de FUCA1 en la expresión de otros genes es desconocido. El objetivo del presente trabajo de tesis fue analizar, en queratinocitos, el efecto transcriptómico global del silenciamiento del gen FUCA1 en el marco de una mejor comprensión de la patogénesis de las lesiones cutáneas que afectan a los pacientes con fucosidosis. El silenciamiento de FUCA1, utilizando siRNA, se realizó en queratinocitos inmortalizados humanos (HaCaT). Para el análisis de la expresión genética a nivel transcriptómico global se usaron microarreglos de la plataforma de Affymetrix y ensayos de qPCR. Por medio de análisis bioinformáticos se realizó la agrupación funcional de los genes modificados luego del silenciamiento de FUCA1. 387 genes mostraron una expresión diferencial entre células silenciadas y las no silenciadas. 222 de estos genes se encontraron sobreexpresados y 165 regulados negativamente. Los genes diferencialmente expresados pertenecían a dos grupos principales: diferenciación de queratinocitos / desarrollo epidérmico (n=17) y respuesta inmune (n=61). Numerosos genes se encontraron diferencialmente expresados entre las células transfectadas con siRNA-FUCA1 y las células control. Este efecto podría haber sido producido, al menos en parte, por la expresión anormal de factores de transcripción como por ejemplo, FOXN1. Por lo tanto, proponemos que las lesiones cutáneas relacionadas con la fucosidosis (e.g. angioqueratoma) y las de otras enfermedades (e.g. psoriasis) pueden ser causadas por disfunciones en cascadas moleculares comunes superpuestas. Por último, es importante señalar que numerosas publicaciones de nuestro grupo fundamentan y complementan los abordajes teóricos y experimentales citados en el trabajo presentado “Análisis transcriptómico global del silenciamiento de FUCA1 en queratinocitos revela nuevos hallazgos sobre la patogénesis de las lesiones cutáneas de la fucosidosis” (Castro et al., 2013; Ducat et al., 2016; Fonseca et al., 2015; Forero et al., 2016; Laissue, 2015, 2018; Laissue et al., 2016; Laissue, Restrepo, & Ortiz, 2017; Mateus et al., 2017; Mitropoulos et al., 2015; O. Ortega-Recalde, Beltrán, et al., 2015; O. Ortega-Recalde, Moreno, et al., 2015; O. Ortega-Recalde, Silgado, Fetiva, Fonseca, & Laissue, 2016; Oscar Ortega-Recalde et al., 2013; Liliana C. Patiño et al., 2017, p. 1, 2017, p. 15; Liliana Catherine Patiño, Beau, et al., 2017; Liliana Catherine Patiño, Silgado, & Laissue, 2017; Prada & Laissue, 2014; Quintero-Ronderos et al., 2017; Valero-Rubio, Jiménez, Fonseca, Payán-Gomez, & Laissue, 2018; Vatin et al., 2014)