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

RESUMEN

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

ABSTRACT

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: