Los perfiles de expresión génica de células madre pluripotentes inducidas de individuos con adrenoleucodistrofia cerebral infantil son consistentes con los mecanismos de patogénesis propuestos.

RESUMEN: INTRODUCCIÓN: La adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (ALD-X) es un trastorno complejo con expresividad variable que afecta los sistemas nervioso, adrenocortical y reproductivo masculino. Aunque se sabe que las mutaciones ABCD1 proporcionan la base genética de X-ALD, su patogénesis no está completamente aclarada. Si bien los niveles elevados de ácidos grasos de cadena muy larga (VLCFA) en sangre y la actividad catabólica reducida de VLCFA en fibroblastos cultivados son biomarcadores utilizados para identificar a los portadores de la mutación ABCD1, se desconocen las funciones que desempeña el metabolismo de los lípidos peroxisomales en la etiología de la enfermedad. MÉTODOS: Se transdujeron fibroblastos primarios de piel de dos pacientes masculinos con la forma de enfermedad cerebral infantil (CCALD, por sus siglas en inglés) causada por cambios de marco ABCD1 o mutaciones sin sentido y tres donantes sanos con vectores retrovirales que expresan los factores OCT4, SOX2, KLF4 y c-MYC. Las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) candidatas se sometieron a expresión genética global, metilación del ADN, variación del número de copias del ADN y análisis de genotipado y se analizaron para determinar su pluripotencia mediante diferenciación in vitro y formación de teratoma. Los niveles de VLCFA saturado (sVLCFA) y plasmalógeno en fibroblastos primarios e iPSC de donantes sanos, así como de pacientes con CCALD, se determinaron mediante espectroscopia de masas. RESULTADOS: Los fibroblastos de piel de pacientes con CCALD y de donantes sanos se reprogramaron en iPSC validadas. A diferencia de los fibroblastos, las iPSC de pacientes con CCALD muestran genes expresados ​​diferencialmente (DEG) relevantes tanto para la abundancia de peroxisomas como para la neuroinflamación. Además, a diferencia de los fibroblastos, las iPSC de los pacientes no mostraron diferencias significativas en los niveles de sVLCFA en relación con las de los controles. En todos los tipos de células, los niveles de plasmalógeno analizados no se correlacionaron con el estado de mutación ABCD1. CONCLUSIÓN: No se requiere la función normal del gen ABCD1 para reprogramar los fibroblastos de la piel en iPSC o mantener la pluripotencia. En comparación con los DEG encontrados en los fibroblastos, los DEGS descubiertos en las comparaciones de iPSC de pacientes con CCALD y de control son más consistentes con las principales hipótesis sobre la patogénesis de la enfermedad. Estos DEGS fueron independientes de las diferencias en los niveles de sVLCFA, que no variaron según el estado de mutación ABCD1. Los genes resaltados proporcionan nuevas pistas sobre mecanismos patogénicos que pueden explorarse en modelos animales y muestras de tejido humano. Sugerimos que estos recursos de iPSC tengan aplicaciones que incluyan esfuerzos de asistencia para identificar modificadores genéticos y ambientales y la detección de intervenciones terapéuticas adaptadas a las poblaciones de células afectadas y los genotipos de pacientes.