Caracterización de la demencia con cuerpos de Lewy: Identificación de una biofirma específica a partir de sangre para el diagnóstico diferencial de la demencia con cuerpos de Lewy

Ana Gámez Valero

Dra. Katrin Beyer Dr. Francesc E Borràs

La demencia con cuerpos de Lewy (DCL), una de las enfermedades neurodegenerativas más comunes junto con la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP), fue descrita hace aproximadamente 30 años, pero aún hoy su diagnóstico correcto sigue siendo un desafío. Debido a las características clínicas, neuropatológicas y genéticas que comparte con la EA y la EP, muchos casos de DCL aún son mal diagnosticados. Para mejorar este diagnóstico, nos planteamos dos objetivos: Por un lado, caracterizar mejor los factores de riesgo genéticos relacionados con la DCL, analizando los genes implicados en la patología; y, en paralelo, definir nuevos biomarcadores no invasivos obtenidos de sangre periférica para un mejor diagnóstico diferencial de la DCL frente a la EA. Para estudiar los factores de riesgo genéticos relacionados con el DCL, se examinó el gen de la glucocerebrosidasa (GBA) en busca de variantes en DCL, MP, pacientes con trastorno de conducta del sueño REM idiopático (TRS) y controles sanos. Se observó una mayor tasa de variantes en el DCL, en comparación con los individuos control, las cuales se asociaron especialmente con el sexo masculino y con una precipitación en la aparición de la enfermedad. También se analizaron los diferentes genotipos de los principales genes implicados en el desarrollo de sinucleinopatías, SNCA y SNCB. Específicamente, se observó que el gen SNCB contribuye de manera diferente al desarrollo de la forma pura y/o la forma común del DCL, así como en la EP. Por otro lado, para definir biomarcadores no invasivos en sangre periférica, se analizaron vesículas extracelulares (VE) obtenidas del plasma y aisladas mediante cromatografía de exclusión molecular para determinar su contenido proteómico y transcriptómico. Así, en primer lugar, se identificó la proteína gelsolina como posible biomarcador, dada su expresión reducida en DCL en comparación con EA o controles sanos. Con este objetivo, también se analizó el contenido de microARN (miARN) en las VE y, adicionalmente, en las plaquetas obtenidas de las muestras de sangre. En el caso de las VEs, identificamos 9 miRNAs diferentes que estaban desregulados en vesículas de EA en comparación con DCL y controles. En el caso del contenido plaquetario, se identificaron varios miRNAs que estaban desregulados en DCL en comparación con controles. Entre todos, cabe destacar el miRNA hsa-miR-150-5p, cuya expresión estaba significativamente disminuida en DCL en comparación con controles y EA. Estos resultados, que han sido validados en diferentes muestras y experimentos, incluyeron una validación final en la que también se analizaron muestras de MP, que mostraron la misma expresión disminuida de hsa-miR-150-5p que en DCL. Esto podría indicar la participación de este miRNA en el desarrollo específico de sinucleinopatías. Finalmente, el potencial diagnóstico de los nuevos posibles biomarcadores descritos se determinó mediante el cálculo de sus valores en curvas ROC, que mostraron alta sensibilidad y especificidad para distinguir entre pacientes con DCL y EA. Los resultados, protegidos por una patente, de esta tesis son el primer paso hacia un diagnóstico mejor y más preciso del DCL y las sinucleinopatías.

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.