Evaluación de expresión génica en hipocampo canino (Canis familiaris) con Síndrome de disfunción cognitiva
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Resumen
Los caninos domésticos pueden desarrollar Síndrome de disfunción cognitiva canina (SDC), una patología neurodegenerativa asociada a la edad que comparte características clínico-patológicas con la enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, el deterioro de las funciones cognitivas, la muerte neuronal progresiva en cortezas prefrontal, entorrinal e hipocampo y la formación de depósitos beta amiloide. Contrario a lo que ocurre en los humanos, la participación de un componente genético dentro de la patología en los perros ha sido escasamente evaluada.
En un abordaje exploratorio descriptivo, esta investigación se propuso evaluar la expresión génica en hipocampo de pacientes con Síndrome de Disfunción Cognitiva y compararla con perros geriátricos que no presentaran la enfermedad. El diagnóstico se llevó a cabo mediante seguimiento clínico y aplicación de escalas de evaluación para SDC a caninos geriátricos en diferentes clínicas veterinarias de Bogotá. Estos sujetos, clasificados como pacientes o como controles, fueron evaluados periódicamente hasta su eutanasia. Se obtuvo muestras de hipocampo total de dos pacientes y dos controles para extracción de ARN y secuenciación.
En el Análisis de Componentes Principales, se encontró que los genes TTR, APOE y GFAP mostraron perfiles de expresión diferentes al promedio tanto en pacientes como en controles. A diferencia del grupo control, el grupo de pacientes presentó abundancia de genes relacionados con desarrollo y respuesta inmune en el análisis de enriquecimiento funcional. En el análisis de vías metabólicas, el grupo de pacientes reveló una pequeña participación de genes propios de la vía metabólica de la IL-17.
Estos resultados sientan las bases para evaluaciones posteriores que busquen determinar la participación de genes dentro de la fisiopatología del SDC, en especial aquellos relacionados con el desarrollo y la respuesta inmune.
Abstract
Domestic canines naturally develop Canine Cognitive Dysfunction Syndrome (CDS), an age-related neurodegenerative disorder that shares clinicopathological features with Alzheimer's disease such as cognitive impairment, progressive neuronal loss in the prefrontal and entorhinal cortex as well as hippocampus, and the formation of beta-amyloid deposits. Opposite to humans, the role of a genetic component in canine pathology has been scarcely evaluated.
In a descriptive exploratory approach, this research aimed to evaluate gene expression in the hippocampus of patients with CDS and compare it to geriatric dogs without the disease. Diagnosis was conducted through clinical follow-up and the use of rating scales for CDS in geriatric canines at various veterinary clinics in Bogotá. These subjects, classified as patients or controls, were periodically evaluated until their euthanasia. Hippocampi from two patients and two controls were obtained post-mortem for RNA extraction and sequencing.
In the Principal Components Analysis, TTR, APOE, and GFAP genes exhibited different expression levels compared to other genes in patients as well as in controls. Unlike the controls, functional GO enrichment analysis revealed an abundance of genes with GO terms related to morphogenesis and development followed by immune response as the main feature in the patient's group. In this group, Kegg metabolic pathways analysis revealed genes related to the IL-17 metabolic pathway.
These results might be the basis for further evaluations aimed at determining the role of genes in the pathophysiology of CCDS, especially those related to development and immune response
Palabras clave propuestas
Disfunción cognitiva canina; Neurodegeneración; Transcriptoma; Hipocampo canino; Neurogénesis hipocampal adulta; Neuroinflamación; Astrocitosis; Canine cognitive dysfunction; Neurodegeneration; Transcriptomic analysis; Canine hippocampus; Adult hippocampal neurogenesis; Neuroinflammation; Astrocytosis
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