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 huerfana de deposito lisosomal clasificada en dos subtipos segun la gravedad de los signos y sintomas clinicos. 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 unas. 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 disminucion de FUCA1 en la expresion de otros genes es desconocido. El objetivo del presente trabajo de tesis fue analizar, en queratinocitos, el efecto transcriptomico global del silenciamiento del gen FUCA1 en el marco de una mejor comprension de la patogenesis de las lesiones cutaneas que afectan a los pacientes con fucosidosis. El silenciamiento de FUCA1, utilizando siRNA, se realizo en queratinocitos inmortalizados humanos (HaCaT). Para el analisis de la expresion genetica a nivel transcriptomico global se usaron microarreglos de la plataforma de Affymetrix y ensayos de qPCR. Por medio de analisis bioinformaticos se realizo la agrupacion funcional de los genes modificados luego del silenciamiento de FUCA1. 387 genes mostraron una expresion diferencial entre celulas silenciadas y las no silenciadas. 222 de estos genes se encontraron sobreexpresados y 165 regulados negativamente. Los genes diferencialmente expresados pertenecian a dos grupos principales: diferenciacion de queratinocitos / desarrollo epidermico (n=17) y respuesta inmune (n=61). Numerosos genes se encontraron diferencialmente expresados entre las celulas transfectadas con siRNA-FUCA1 y las celulas control. Este efecto podria haber sido producido, al menos en parte, por la expresion anormal de factores de transcripcion como por ejemplo, FOXN1. Por lo tanto, proponemos que las lesiones cutaneas 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 ultimo, es importante senalar que numerosas publicaciones de nuestro grupo fundamentan y complementan los abordajes teoricos y experimentales citados en el trabajo presentado “Analisis transcriptomico global del silenciamiento de FUCA1 en queratinocitos revela nuevos hallazgos sobre la patogenesis de las lesiones cutaneas 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, Beltran, 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. Patino et al., 2017, p. 1, 2017, p. 15; Liliana Catherine Patino, Beau, et al., 2017; Liliana Catherine Patino, Silgado, & Laissue, 2017; Prada & Laissue, 2014; Quintero-Ronderos et al., 2017; Valero-Rubio, Jimenez, Fonseca, Payan-Gomez, & Laissue, 2018; Vatin et al., 2014)