Caracterització de la demència amb cossos de Lewy: identificació d'una biosignatura específica a partir de la sang per al diagnòstic diferencial de la demència amb cossos de Lewy

Ana Gámez Valero

Dr Katrin Beyer Dr Francesc E Borràs

La demència amb cossos de Lewy (DCL), una de les malalties neurodegeneratives més comunes juntament amb la malaltia d'Alzheimer (MA) i la malaltia de Parkinson (MP), es va descriure fa uns 30 anys, però fins i tot avui el seu diagnòstic correcte continua sent un repte. A causa de les característiques clíniques, neuropatològiques i genètiques que comparteix amb la MA i la MP, molts casos de DCL encara es diagnostiquen erròniament. Per millorar aquest diagnòstic, ens vam establir dos objectius: d'una banda, caracteritzar millor els factors de risc genètics relacionats amb la DCL, analitzant els gens implicats en la patologia; i, en paral·lel, definir nous biomarcadors no invasius obtinguts de sang perifèrica per a un millor diagnòstic diferencial de la DCL versus la MA. Per estudiar els factors de risc genètics relacionats amb el DCL, es va examinar el gen de la glucocerebrosidasa (GBA) per detectar variants en DCL, MP, pacients amb trastorn conductual del son REM idiopàtic (TSRC) i controls sans. Es va observar una taxa més alta de variants en el DCL -en comparació amb els individus de control-, que estaven especialment associades amb el sexe masculí i amb una precipitació de l'aparició de la malaltia. També es van analitzar els diferents genotips dels principals gens implicats en el desenvolupament de sinucleinopaties, SNCA i SNCB. Concretament, vam observar que el gen SNCB contribueix de manera diferent en el desenvolupament de la forma pura i/o la forma comuna de MCI, així com en la malaltia de Parkinson. D'altra banda, per definir biomarcadors no invasius en sang perifèrica, es van analitzar vesícules extracel·lulars (VE) obtingudes del plasma i aïllades per cromatografia d'exclusió molecular per determinar el seu contingut proteòmic i transcriptòmic. Així, primer vam identificar la proteïna "gelsolina" com a possible biomarcador, donada la seva expressió reduïda en DCL en comparació amb EA o controls sans. En aquest objectiu, també vam analitzar el contingut de microARN (miARN) en els VE i, addicionalment, en les plaquetes obtingudes de les mostres de sang. En el cas dels VE, vam identificar 9 miARN diferents que estaven desregulats en vesícules d'EA en comparació amb DCL i controls. En el cas del contingut plaquetari, es van identificar diversos miRNAs que estaven desregulats en DCL en comparació amb els controls. D'entre tots, cal destacar el miRNA hsa-miR-150-5p, l'expressió del qual va disminuir significativament en DCL en comparació amb els controls i l'EA. Aquests resultats, que s'han validat en diferents mostres i experiments, van incloure una validació final en què també es van analitzar mostres de MP, que van mostrar la mateixa disminució de l'expressió de hsa-miR-150-5p que DCL. Això podria indicar la participació d'aquest miRNA en el desenvolupament específic de sinucleinopaties. Finalment, es va determinar el potencial diagnòstic dels nous possibles biomarcadors descrits calculant els seus valors en corbes ROC, que van mostrar una alta sensibilitat i especificitat per distingir entre pacients amb DCL i AD. Els resultats, protegits per una patent, d'aquesta tesi són el primer pas cap a un diagnòstic millor i més precís per a DCL i sinucleinopaties.

for the determination of platelet hsa-miR-150-5p levels, blood would be collected in tubes pre-treated with sodium citrate and processed within 2 hours following collection, avoiding coagulation and platelet activation. Platelets would be isolated by differential centrifugation, also at room temperature, (if needed, the pellet could be characterized by flow cytometry for the presence of CD61 platelet marker and CD45 leukocyte marker as contamination measurement) and miRNA isolation would be performed using a standard commercial kit followed by a standard qPCR assay determining if the patient suffers from AD or a synucleinopathy. For synucleinopathy determination (PD or DLB), SNCA and SNCB analysis, collection of blood in EDTA tubes followed by DNA extraction would be needed. We then propose the analysis by PCR and restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis with specific restriction enzymes for the genotype determination of SNCA rs356219. SNCB polyC sequence would be amplified using specific primers, and analysed using a standard 36-cycle PCR program

Dementia with Lewy bodies (DLB); Neurodegenerative Diseases; Alzheimer's Disease (AD); Parkinson's Disease (PD); Correct Diagnosis; Misdiagnosis; Genetic Risk Factors; Genes; Non-Invasive Biomarkers; Peripheral Blood; Differential Diagnosis; Glucocerebrosidase (GBA) gene; Variants; MCI; MP; Idiopathic REM Sleep Behavior Disorder (RSBD); Healthy Controls; Male Sex; Disease Onset Precipitation; Synucleinopathies; SNCA; SNCB; Pure Form of MCI; Common Form of MCI; Extracellular Vesicles (EVs); Plasma; Molecular Exclusion Chromatography; Proteomic Content; Transcriptomic Content; Gelsolin; Biomarker; Reduced Expression; MicroRNAs (miRNAs); Platelets; Dysregulated miRNAs; Hsa-miR-150-5p; Decreased Expression; Validation; Diagnostic Potential; ROC Curves; Sensitivity; Specificity; Patent Protection.