GWAS de los metabolitos urinarios conduce a biomarcadores de enfermedad renal

Los riñones integran información de procesos sistémicos continuos relacionados con la absorción, distribución, metabolismo y excreción (ADME) de metabolitos. Los científicos han identificado vínculos entre los niveles de metabolitos en la orina y las variantes genéticas comunes, sentando las bases para una visión más refinada de los procesos metabólicos humanos y los tejidos en los que suceden.

Estudios anteriores sugieren que los tejidos de varios órganos clave, desde el hígado y los riñones hasta la sangre y el tracto intestinal, tienen un papel que desempeñar en diferentes aspectos de ADME. Se sospecha que podría haber mucho más que aprender sobre el metabolismo al analizar muestras de orina en individuos con desintoxicación de metabolitos y transporte en los túbulos proximales del riñón por debajo de lo normal debido a afecciones renales existentes.

Científicos de la Universidad de Friburgo (Friburgo, Alemania) realizaron un estudio de asociación de todo el genoma (GWAS) en el que participaron 1.627 personas con función renal disminuida, buscando loci genéticos que coinciden con las concentraciones de metabolitos en la orina. Se incluyeron en el estudio concentraciones urinarias de 1.172 metabolitos. El GWAS metabólico (mGWAS) condujo a 240 loci con vínculos aparentes con las concentraciones de metabolitos en la orina, mientras que su seguimiento de mapeo fino y análisis de expresión de células individuales ayudaron a centrarse en los posibles genes causantes de enfermedades, los tipos de células involucradas y la orina, metabolitos que pueden señalar la predisposición genética a la enfermedad renal.

Las 240 asociaciones únicas de metabolito-locus (loci de rasgos cuantitativos del metabolito, mQTL) que se identificaron y replicaron destacan nuevos sustratos candidatos para proteínas de transporte. Los genes identificados se enriquecen en tejidos y tipos de células relevantes para los procesos de ADME, y revelan nuevos candidatos para reacciones de biotransformación y desintoxicación. El mapeo fino de mQTLs y la integración con la expresión génica de una sola célula permitieron la priorización de genes causales, variantes funcionales y tipos de células diana. La combinación de mQTL con información genética y de salud de 450.000 participantes del Biobanco del Reino Unido iluminó mediadores metabólicos y, por lo tanto, nuevos biomarcadores urinarios de riesgo de enfermedad.

Los autores concluyeron que este recurso integral de objetivos genéticos y sus sustratos es informativo para los procesos ADME en humanos y es relevante para la ciencia básica, la medicina clínica y los estudios farmacéuticos. El estudio fue publicado el 20 de enero de 2020 en la revista Nature Genetics.

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Universidad de Friburgo