Relación genética entre las enfermedades pulmonares de origen ambiental u ocupacional y la osteoporosis: un enfoque bioinformático / Genetic relationship between pulmonary diseases of environmental or occupational origin and osteoporosis: a bioinformatic approach

Objetivo: Identificación de biomarcadores que relacionan la osteoporosis con enfermedades pulmonares ocupacionales y ambientales. Material y métodos: Mediante bases de datos de terminología médica unificada se obtuvieron enfermedades relacionadas con enfermedades pulmonares que, junto con la osteoporosis, fueron analizadas en DisGeNET para obtener los genes asociados a cada enfermedad y formar una red de interacción proteína-proteína (PPI) mediante el uso de STRING dentro de Cytoscape. A través de la aplicación de diferentes algoritmos de centralidad utilizando CythoHubba en Cytoscape, se seleccionaron las 5 proteínas de la red con el mayor grado de centralidad. Resultados: 9 enfermedades fueron incluidas en el grupo de enfermedades pulmonares. Se obtuvieron 2.698 genes asociados a enfermedades pulmonares y a osteoporosis. Los genes vinculados con osteoporosis y con al menos dos de las enfermedades pulmonares incluidas dieron lugar a una red PPI con 152 nodos y 1.378 ejes. Las proteínas con mayor grado de centralidad de la red fueron AKT1, ALB, IL6, TP53 y VEGFA. Conclusiones: Existe una elevada relación entre la osteoporosis y las enfermedades pulmonares ambientales estudiadas, a través de genes con una implicación dual. Nosotros proponemos cinco genes importantes que vinculan estas enfermedades y que podrían constituir una base coherente para investigaciones más profundas en este campo. (AU)

Objetives: Identifying biomarkers that relate osteoporosis to occupational and environmental lung diseases. Material and methods: Using integrated medical terminology databases, diseases related to lung diseases were obtained which, together with osteoporosis, were analyzed in DisGeNET to obtain the genes associated with each disease and form a protein-protein interaction network (PPI) through the Cytoscape StringApp. Applying different centrality algorithms using CythoHubba in Cytoscape, the 5 network proteins with the highest degree of centrality were selected. Results: 9 diseases were included in the group of pulmonary diseases. 2,698 genes associated with lung diseases and osteoporosis were obtained. Genes associated with osteoporosis and with at least two of the included lung diseases resulted in a PPI network with 152 nodes and 1,378 axes. The proteins with the highest degree of network centrality were AKT1, ALB, IL6, TP53 and VEGFA. Conclusions: There is a significant relationship between osteoporosis and the environmental lung diseases studied, through genes with dual involvement. We propose five important genes that link these diseases. This could provide a coherent basis for further research in this field. (AU)

Identificación de potenciales biomarcadores de calcificación vascular en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 mediante el uso de herramientas bioinformáticas de libre acceso / Using free access bioinformatic tools to identify potential vascular calcification biomarkers in patients with diabetes mellitus type 2

Objetivos: Identificación de potenciales biomarcadores implicados en procesos de calcificación vascular para avanzar en el diagnóstico y tratamiento de esta patología en sus estadíos subclínicos. Métodos: Se trata de un trabajo experimental en el que se incluyeron 5 pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (DM2) con enfermedad arterial periférica e isquemia crítica. Se realizó una extracción proteica e identificación del proteoma mediante cromatografía líquida y espectrometría de masas (LC-MS/MS) de secciones de arteria femoral calcificada. Las proteínas identificadas fueron analizadas a través de gene ontology y comparadas con otras proteínas específicas de patologías vasculares relacionadas mediante la base de datos DisGeNET. Mediante el programa informático Cytoscape se analizó la red de funciones biológicas de las proteínas seleccionadas para su clasificación en base a la patología en la que están implicadas. Resultados: Se identificaron 530 proteínas en las muestras analizadas con funciones mayoritariamente de unión a calcio y catalítica. 37 de ellas fueron comunes en otras patologías vasculares relacionadas. La exploración de las redes biológicas de las 37 proteínas identificadas, dio lugar a la identificación de 2 potenciales marcadores específicos de calcificación vascular en procesos ateroscleróticos, como la proteína mitocondrial de choque térmico de 10 kDa, y la subunidad flavoproteica de la succinato deshidrogenasa. Conclusiones: Existe una importante expresión de proteínas implicadas en procesos de mineralización ósea en tejido vascular calcificado, sugiriendo la existencia de mecanismos moleculares comunes entre la regulación ósea y vascular. El uso de herramientas bioinformáticas sugiere la implicación de la proteína de choque térmico de 10 kDa mitocondrial y la subunidad flavoproteica de la succinato deshidrogenasa como posibles biomarcadores de calcificación vascular en pacientes con DM2, aunque son necesarios estudios adicionales que confirmen esta hipótesis

Objectives: Identify potential biomarkers involved in vascular calcification processes to improve DM2 diagnosis and treatment in its subclinical stages. Methods: This experimental study included 5 patients suffering diabetes mellitus type 2 (DM2) with peripheral arterial disease and critical ischemia. Protein extraction and identification of the proteome were carried out using liquid chromatography and mass spectrometry (LC-MS/MS) of calcified femoral artery sections. The identified proteins were analyzed through gene ontology and compared with other specific proteins of related vascular pathologies through the DisGeNET database. Cytoscape software analyzed the network of biological functions of the proteins selected for classification based on the disease in which they are involved. Results: 530 proteins were identified in the analyzed samples with functions mainly of calcium binding and catalytic. 37 of them were common in other related vascular pathologies. The exploration of the biological networks of the 37 proteins identified, led to the identification of 2 potential specific markers of vascular calcification in atherosclerotic processes, such as 10-kDa thermal shock mitochondrial protein, and the flavoprotein subunit of succinate dehydrogenase. Conclusions: There is significant expression of proteins involved in processes of bone mineralization in calcified vascular tissue, suggesting the existence of common molecular mechanisms between bone regulation and vascular. The use of bioinformatics tools suggests the involvement of the mitochondrial 10 kDa heat shock protein and the subunit of the succinate dehydrogenase as potential biomarkers of vascular calcification in patients with DM2, although additional studies are needed to confirm this hypothesis