Complejidad de la expresión de genes asociados a obesidad en el tejido adiposo humano / Complexity of the expression of genes associated with obesity in human adipose tissue / Complexidade da expressão de genes associados à obesidade no tecido adiposo humano

RESUMEN

Resumen Objetivo: Analizar la complejidad de la expresión génica en tejido adiposo de genes asociados con obesidad, mediante simulación computacional con diferentes herramientas bioinformáticas. Métodos: Después de una búsqueda bibliográfica en PubMed, se seleccionaron 37 genes asociados con obesidad con fold change mayor a 1,5. A partir del cálculo de valores de los z-score obtenidos de experimentos de micromatrices de ADN de muestras de tejido adiposo de personas obesas y de control, se construyó una red de interacción con el programa Cytoscape 3.2. La información detallada sobre las características genómicas de estos genes se extrajo de las bases de datos Genome Browser de la UCSC y del NCBI. Utilizando herramientas de análisis de multivariado, se hizo un análisis de componentes principales y uno de agrupación. Resultados: La red construida mostró que los genes con mayor número de interacciones fueron: 1) el factor nuclear respiratorio (NRF1), 2) el canal activado de potasio activado por calcio alfa 1 (KCNMA1) y 3) la sintasa de ácidos grasos (FASN). Los que tuvieron mayores valores de expresión fueron: 1) el factor de crecimiento endotelial vascular A (VEGFA), 2) la dioxigenasa dependiente de alfa-cetoglutarato (FTO) y 3) el regulador de crecimiento neuronal 1 (NEGR1). Las proteínas IL6, BDNF y HLC tuvieron los mayores valores de interacción con IL6R, NRF1 y ACACB, respetivamente. Las categorías ontológicas más importantes se relacionaron con procesos metabólicos de lipoproteínas, el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, la activación de las MAP-quinasas y la cascada JNK. Conclusiones: En su conjunto los resultados obtenidos de sobreexpresión diferencial de genes asociados con el metabolismo de lípidos en el tejido adiposo de personas obesas podría ser un criterio para discriminar a nivel de diagnóstico esta patología.

ABSTRACT

Summary Objective: To analyze the complexity of gene expression in the adipose tissue of genes associated with obesity, by computer simulation with different bioinformatics tools. Methods: After conducting a PubMed literature search, 37 genes associated with obesity with a fold change greater than 1.5 were selected. An interaction network was cons tructed using the Cytoscape 3.2 program from the calculation of z-score values obtained from DNA microarray experiments of adipose tissue samples collected from obese and control people. Detailed information on the genomic characteristics of these genes was extracted from the UCSC and NCBI Genome Browser databases. Using multivariate analysis tools, a principal component analysis and a cluster analysis were carried out. Results: The constructed network showed that the genes with the greatest number of interactions were: 1) the nuclear respiratory factor (NRF1), 2) the activated channel of potassium activate by calcium alpha 1 (KCNMA1), and 3) the fatty acid synthase (FASN). Those with the higher expression values were: 1) vascular endothelial growth factor A (VEGFA), 2) alpha-ketoglutarate-dependent dioxygenase (FTO), and 3) neuronal growth regulator 1 (NEGR1). The IL6, BDNF and HLC proteins had the highest interaction values with IL6R, NRF1 and ACACB, respectively. The most important ontological categories were related to lipoprotein metabolic processes, the tricarboxylic acid cycle, the activation of the MAP kinases, and the JNK cascade. Conclusions: As a whole, the results obtained from differential overexpression of genes associated with lipid metabolism in the adipose tissue of obese people could be a criterion to discriminate this pathology at a diagnostic level.

RESUMO

Resumo Objetivo: Analisar a complexidade da expressão gênica no tecido adiposo de genes associados com obesidade, por meio de simulação por computador com diferentes ferramentas bioinformáticas. Métodos: Após uma busca bibliográfica em PubMed, foram selecionados 37 genes associados com obesidade com fold change superior a 1,5. A partir do cálculo de valores dos z-score obtidos de experimentos de micro matrizes de ADN de amostras de tecido adiposo de pessoas obesas e de controle, construiu-se uma rede de interação com o programa Cytoscape 3.2. A informação detalhada sobre as características genômicas destes genes foi obtida das bases de dados Genome Browser da UCSC e do NCBI. Utilizando ferramentas de análise de multivariado, fez-se uma análise de componentes principais e um de agrupação. Resultados: A rede construída mostrou que os genes com maior número de interações foram: 1) o fator nuclear respiratório (NRF1), 2) o canal ativado de potássio ativado por cálcio alfa 1 (KCNMA1) e 3) ácido graxo sintase (FASN). Os que tiveram maiores valores de expressão foram: 1) o fator de crescimento endo-telial vascular A (VEGFA), 2) a dioxigenase dependente de alfa-cetoglutarato (FTO) e 3) o regulador de crescimento neuronal 1 (NEGR1). As proteínas IL6, BDNF e HLC tiveram os maiores valores de interação com IL6R, NRF1 e ACACB, respectivamente. As categorias ontológicas mais importantes se relacionaram com processos metabólicos de lipoproteínas, o ciclo dos ácidos tri carboxílicos, a ativação das MAP-quinases e a cascata JNK. Conclusões: Em seu conjunto, os resultados obtidos de superexpressão diferencial de genes associados com o metabolismo de lipídios no tecido adiposo de pessoas obesas poderia ser um critério para discriminar a nível de diagnóstico esta patologia.