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La estenosis espinal lumbar (LSS) es una enfermedad común del sistema esquelético que se ha atribuido en parte a la variación genética. Sin embargo, la correlación entre la variación genética y los cambios patológicos en LSS es insuficiente y es difícil proporcionar una referencia para el diagnóstico y tratamiento temprano de la enfermedad.
Este estudio reveló el mecanismo genético detrás de los cambios patológicos en LSS y puede proporcionar nuevos conocimientos para el diagnóstico y la intervención temprana de LSS.

¿Qué genes causan la estenosis espinal lumbar? Un estudio revela candidatos potenciales

La estenosis espinal lumbar (LSS, por sus siglas en inglés) es una enfermedad común del sistema esquelético que se caracteriza por el estrechamiento del canal espinal en la región lumbar, lo que puede provocar dolor, entumecimiento y debilidad en las piernas. Se estima que afecta al 9,3% de la población adulta y que es una de las principales causas de cirugía de columna vertebral.

Si bien se sabe que la LSS tiene un componente genético, los mecanismos moleculares que subyacen a esta enfermedad no se conocen bien. Además, la relación entre la variación genética y los cambios patológicos en la LSS es insuficiente, lo que dificulta el diagnóstico precoz y el tratamiento de la enfermedad.

Para abordar este problema, un equipo de investigadores de China realizó un estudio de asociación transcriptómica (TWAS, por sus siglas en inglés) de la estenosis del canal espinal, integrando los datos de un estudio de asociación genómica amplia (GWAS, por sus siglas en inglés) realizado en Japón con 661 casos y 178.065 controles, y los pesos de expresión génica del músculo esquelético y la sangre entera obtenidos mediante el software FUSION.

El TWAS es una técnica que permite identificar genes cuya expresión está asociada a un rasgo o una enfermedad, utilizando información genética y transcriptómica. De esta forma, se pueden inferir los genes causales potenciales que pueden estar implicados en el desarrollo o la progresión de la LSS.

Los resultados del TWAS se publicaron recientemente en la revista Bone & Joint Research, y revelaron 374 genes candidatos para la LSS, con valores p de permutación inferiores a 0,05 para el músculo esquelético o la sangre entera. Entre ellos, se encontraron genes como RCHY1 (PTWAS = 0,001), que está implicado en la regulación de la proteólisis mediada por el proteasoma, e IL15RA (PTWAS = 0,040), que codifica para el receptor de la interleucina 15, una citoquina involucrada en la inflamación y la respuesta inmune.

Estos genes se enriquecieron en 112 términos de ontología génica (GO, por sus siglas en inglés) y cinco vías del Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG, por sus siglas en inglés), relacionados con procesos biológicos como la carcinogénesis química, el estrés oxidativo, la diferenciación celular y la señalización celular.

Para verificar los resultados del TWAS, los investigadores compararon los genes candidatos con los perfiles de expresión de ARN mensajero (mRNA, por sus siglas en inglés) de la LSS obtenidos a partir de muestras de tejido intervertebral degenerado. De esta forma, encontraron 18 genes comunes entre ambos conjuntos de datos, lo que sugiere que estos genes podrían estar implicados tanto en la variación genética como en los cambios patológicos de la LSS.

Además, realizaron un análisis de enriquecimiento conjunto de los términos GO para los resultados del TWAS y los perfiles de mRNA, y detectaron 71 términos comunes, como la regulación negativa de la diferenciación celular (valor LogP = -2,811), que podría reflejar el proceso de desdiferenciación celular que ocurre en el tejido intervertebral degenerado.

Este estudio es el primero en aplicar el TWAS para identificar genes candidatos para la LSS, y revela el mecanismo genético detrás de los cambios patológicos en esta enfermedad. Los autores señalan que estos hallazgos podrían proporcionar nuevas pistas para el diagnóstico precoz y la intervención de la LSS, así como para el desarrollo de terapias génicas o moleculares.

Sin embargo, también reconocen algunas limitaciones del estudio, como el hecho de que los datos del GWAS proceden de una población japonesa, que puede tener diferencias genéticas con otras poblaciones, y que los pesos de expresión génica se obtuvieron a partir de tejidos sanos, que pueden no reflejar la situación real de los tejidos afectados por la LSS. Por lo tanto, sugieren que se realicen más estudios con muestras más grandes y diversas, y con datos de expresión génica específicos de la LSS, para validar y ampliar los resultados obtenidos.

Transcriptome-wide association study reveals candidate causal genes for lumbar spinal stenosis – PubMed (nih.gov)

Transcriptome-wide association study reveals candidate causal genes for lumbar spinal stenosis – PMC (nih.gov)

Transcriptome-wide association study reveals candidate causal genes for lumbar spinal stenosis | Bone & Joint (boneandjoint.org.uk)

Xu J, Si H, Zeng Y, Wu Y, Zhang S, Shen B. Transcriptome-wide association study reveals candidate causal genes for lumbar spinal stenosis. Bone Joint Res. 2023 Jun 26;12(6):387-396. doi: 10.1302/2046-3758.126.BJR-2022-0160.R1. PMID: 37356815; PMCID: PMC10290907.

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