El reciente desarrollo de la bioinformática y de técnicas de alto rendimiento para el análisis de la expresión de miles de genes o proteínas ha sido el artífice de la transformación de la Biología Molecular en los últimos años. Actualmente, el estudio de los procesos biológicos ha pasado de centrarse en el estudio individualizado de las funciones biológicas de unos pocos genes o proteínas, a una investigación con un enfoque más global del problema biológico. Las técnicas de genómica funcional no sólo se centran en la identificación de la función de los genes y sus productos, sino además en conocer como éstos interaccionan durante el desarrollo de distintos procesos normales o patológicos; por tanto, parecen apropiadas para el estudio de enfermedades poligénicas (Glazier et al., 2002). En los últimos años, ha aumentado el número de trabajos que aplican estas técnicas al estudio de enfermedades complejas distintas del cáncer, entre otras, obesidad, diabetes, enfermedad de Alzheimer, asma y enfermedades autoinmunes (Blalock et al., 2004; Burczynski et al., 2006; Hakonarson et al., 2005; Lee et al., 2005; Patti et al., 2003; Zimmermann et al., 2003)
Con respecto al PCOS, sólo tres trabajos han aplicado técnicas de microarrays de ADN al estudio de las bases moleculares del PCOS en tejido ovárico (Diao et al., 2004; Jansen et al., 2004) y en células tecales en cultivo (Wood et al., 2003), lo que ha permitido la identificación de genes con expresión diferencial en pacientes con respecto a controles. Estos trabajos han destacado procesos moleculares que podrían estar alterados en el ovario de las mujeres con PCOS, como la biosíntesis de ácido retinoico, la ruta de señalización de Wnt o rutas de apoptosis y supervivencia celular. Entre los genes diferencialmente expresados en células tecales de pacientes con PCOS, destaca el aumento de expresión para el factor transcripcional GATA6 (Wood et al., 2003). Estudios funcionales in vitro han demostrado que GATA-6 es un activador transcripcional de los genes CYP17 y CYP11 en células tecales, lo que evidencia un posible papel de GATA6 en la fisiopatología del PCOS. Aunque se ha demostrado el aumento en la expresión y en la estabilidad del ARNm de GATA6 en pacientes con PCOS, no se han encontrado variantes alélicas que expliquen estas alteraciones ni en el promotor ni en la secuencia codificante de este gen (Ho et al., 2005).
Estos trabajos corroboran que las técnicas de genómica pueden ser una alternativa a los análisis genéticos tradicionales tanto en el estudio de la fisiopatología como en la búsqueda de genes candidatos para el PCOS. Sin embargo, el estudio del PCOS mediante estas técnicas se ve limitado por la dificultad para obtener un número de biopsias ováricas adecuado para los estudios de expresión. Hasta hace algunos años, era habitual en el tratamiento del PCOS que se llevaran a cabo resecciones en los ovarios con el fin de reducir la masa ovárica y, con ello, la producción androgénica; así se paliaban de forma transitoria algunos de los síntomas de la patología. En la actualidad, esta práctica está en desuso, de modo que la obtención de biopsias ováricas se ve muy restringida.
El PCOS es un desorden complejo que no se encuentra limitado a las disfunciones ováricas sino que presenta una afectación sistémica con alteraciones, entre otras, a nivel de las acciones metabólicas de la insulina en tejidos periféricos (Venkatesan et al., 2001). Dado el importante papel que ejerce el tejido adiposo, principalmente con localización abdominal, en el desarrollo de la obesidad, resistencia a insulina y dislipidemia (Lewis et al., 2002), y la frecuente asociación de obesidad y PCOS, parece evidente la implicación de dicho tejido en el desarrollo del PCOS (Carmina et al., 2005b). En este sentido, varios trabajos han puesto de manifiesto que en el PCOS se producen alteraciones en distintas funciones del tejido adiposo, entre ellas, en la regulación del metabolismo lipídico (Arner, 2005; Ek et al., 2002; Faulds et al., 2003), regulación de la sensibilidad de la insulina (Ciaraldi et al., 1992; Ciaraldi et al., 1997), y en la producción de hormonas y citoquinas, incluyendo leptina, resistina, adiponectina y grelina (Carmina et al., 2006; Munir et al., 2005; Seow et al., 2004; Spranger et al., 2004; Wasko et al., 2004). Por tanto, si el fenotipo PCOS desencadena alteraciones en el tejido adiposo, éstas se pueden estar manifestando a nivel de la expresión génica en las pacientes con este síndrome. Con este planteamiento, en este trabajo se presenta un análisis comparativo del perfil transcripcional del tejido adiposo omental entre mujeres con PCOS y controles, mediante el uso de microarrays de oligonucleótidos.
A pesar del desarrollo en los últimos años de diversas técnicas para el estudio a gran escala de la expresión proteica, hasta el momento no se ha llevado a cabo ningún estudio proteómico en el PCOS. Por ello, en este trabajo de tesis doctoral hemos considerado interesante no sólo utilizar estrategias genómicas sino también proteómicas para obtener una visión más global e integrada de los procesos biológicos alterados en esta patología.
l síndrome de ovario poliquístico es una patología genética compleja de la que se desconocen los genes implicados en su desarrollo. Estudios previos han puesto de manifiesto que existen alteraciones en la acción de la insulina, la lipólisis y la producción de citoquinas en el tejido adiposo en pacientes con PCOS. Estas evidencias indican que dicho tejido, principalmente con localización abdominal, podría desempeñar un papel aún no definido en el desarrollo de las anomalías endocrinas y metabólicas del PCOS. Por ello, este trabajo de Tesis Doctoral se ha dirigido hacia la búsqueda de las posibles alteraciones moleculares en el tejido adiposo que pudieran contribuir en la fisiopatología del PCOS, planteando este estudio desde un punto de vista genómico, transcriptómico y proteómico, con los objetivos que se enumeran a continuación:
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1. Identificación de genes de susceptibilidad al PCOS mediante estudios de asociación caso-control.
2. Identificación de genes expresados diferencialmente en el tejido adiposo omental de pacientes con PCOS en comparación con mujeres no hiperandrogénicas mediante la aplicación de las técnicas de microarrays de ADN y PCR a tiempo real.
3. Identificación de rutas metabólicas alteradas en el tejido adiposo omental en pacientes con PCOS.
4. Identificación de proteínas con diferencias en su patrón de expresión en el tejido adiposo omental de pacientes con PCOS en comparación con mujeres control mediante análisis proteómico comparativo.