Extracto
Las altas concentraciones en sangre de ácidos grasos n-6 (AF) con respecto a n-3 SAF pueden dar lugar a un "interruptor fisiológica" hacia la inflamación permanente de baja calidad, lo que podría influir en la aparición de enfermedades cardiovasculares e inflamatorias, así como el cáncer. Para explorar los efectos potenciales de las relaciones de FA antes de la aparición de la enfermedad, que mide perfiles de genes de expresión en la sangre y los coeficientes de plasma FA (ácido linoleico /alfa-linolénico, LA /ALA, ácido araquidónico /ácido eicosapentaenoico, AA /EPA, y n- totales 6 /n-3) en una sección transversal de las mujeres noruegas de mediana edad (n = 227). Después de arreglar las muestras a partir de los valores más altos a los más bajos para los tres coeficientes de FA (LA /ALA, AA /EPA y el total de n-6 /n-3), se compararon los deciles más altos y más bajos de muestras. Las diferencias en los perfiles de expresión génica fueron evaluados por un solo gen y el nivel de análisis de ruta. La relación LA /ALA tuvo el mayor impacto en los perfiles de expresión génica, con 135 genes expresados diferencialmente, seguido por el total relación n-6 /n-3 (125 genes) y el ratio AA /EPA (72 genes). Todas las relaciones FA se asociaron con genes relacionados con los procesos inmunes, con una tendencia de aumento de la señalización pro-inflamatoria en los más altos deciles relación Fa. metabolismo de los lípidos relacionadas con peroxisomas γ del receptor activados por el proliferador (PPAR) de señalización se modificó, con posibles consecuencias para la formación de células espumosas y el desarrollo de enfermedades cardiovasculares. Se identificaron más altos niveles de expresión de varios genes marcadores de autofagia, principalmente en el decil más bajo de LA /ALA. Este hallazgo puede apuntar a la regulación de la autofagia como un nuevo aspecto de la biología FA que merece más estudio. Por último, todas las proporciones FA se asociaron con conjuntos de genes que incluyen objetivos de microARN específicos y conjuntos de genes que contienen promotor motivos comunes que no coincidían con ningún factor de transcripción conocidos. Llegamos a la conclusión de que las proporciones de plasma AF están asociadas con diferencias en los perfiles de expresión génica de sangre en esta población de vida libre, y que los genes y las vías afectadas pueden influir en la aparición y progresión de la enfermedad
Visto:. Olsen KS, Fenton C , Frøyland L, M Waaseth, Paulssen RH, Lund e (2013) Ratios de plasma de ácidos grasos afectan perfiles de expresión génica de sangre - Un estudio transversal de las mujeres noruegas y cáncer posgenoma cohorte. PLoS ONE 8 (6): e67270. doi: 10.1371 /journal.pone.0067270
Editor: Wolf-Hagen Schunck, Centro Max Delbrueck de Medicina Molecular, Alemania |
Recibido: 25 Octubre, 2012; Aceptado: 16-may de 2013; Publicado: 25 Junio 2013
Derechos de Autor © 2013 Olsen et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. El estudio fue financiado por subvenciones del Consejo de Investigación de Noruega y la Universidad de Tromsø. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
el tipo y la cantidad de ácidos grasos (FAS) en la dieta de una persona determinar las cantidades relativas de Fas en los tejidos del cuerpo, y pueden influir en la patogénesis de enfermedades cardiovasculares e inflamatorias, así como el cáncer [1 ] - [3]. Una multitud de mecanismos han demostrado que influyen en la patogénesis de enfermedades, incluyendo el metabolismo de lípidos y la inflamación. Para el estudio de los mecanismos moleculares complejos relacionados con la asociación entre los factores nutricionales y las enfermedades multifactoriales, cada vez se utilizan tecnologías de alto rendimiento como la transcriptómica.
La importancia de la grasa de la dieta se refleja en la complejidad del metabolismo de la FA. Después de la ingestión, o después de la lipólisis en el tejido adiposo, AF entrar en el torrente sanguíneo, ya sea esterificado en las lipoproteínas o no esterificado está unido a la albúmina. AF se transportan en las células en todo el cuerpo, en los que pueden ser degradados por oxidación (persona), almacenados como triglicéridos, o incorporarse en los fosfolípidos de las membranas celulares. fosfolípidos de la membrana pueden ser modificados en mediadores lipídicos tales como trifosfato de inositol (IP
3), y AF que residen en las membranas celulares pueden ser movilizados a través de la acción de fosfolipasas y se someten a modificaciones para producir una variedad de eicosanoides inmunoactivos. Además, AF son potentes reguladores de la expresión génica a través de receptores, como los receptores activados por el proliferador de peroxisomas (PPARs) [4], [5]. En conjunto, los PPAR y sus compañeros de unión, receptores retinoides X (RXR), regulan los procesos celulares y fisiológicos incluyendo el metabolismo de la FA, el estrés celular y la inflamación.
Un aspecto clave de la biología FA es la especificidad inferida por la estructura FA , así como el hecho de que las fuentes alimenticias difieren en el AF que contienen. Dos conjuntos combustibles poliinsaturados de cadena larga (AGPI) son esenciales para los seres humanos y deben obtenerse de la dieta: el ácido linoleico (LA, 18:02 n-6) y el ácido alfa-linolénico (ALA, 18:03 n-3), tanto de los cuales se derivan principalmente de los aceites vegetales. LA es metabolizado en ácido araquidónico (AA, 20:04 n-6), mientras que ALA se convierte en ácido eicosapentaenoico (EPA, 20:05 n-3) y ácido docosahexaenoico (DHA, 22:06 n-3). Este metabolismo de PUFAs es limitada en los seres humanos [6]. Además, los mamíferos no pueden convertir n-6 a n-AF 3 AF [7], por lo que las dos clases metabólicamente distintos. n-6 y n-3 PUFAs compiten por los mismos sistemas de enzimas, por lo que la conversión de ALA en EPA y DHA se reduce aún más en los individuos que se adhieren a una dieta occidental, debido a la alta ingesta de LA. Por lo tanto, la EPA y DHA son proporcionados principalmente de fuentes marinas en la dieta.
Se ha sugerido que la N-6 AF son pro-inflamatorias, mientras que n-3 AF son mucho menos, ya veces incluso anti-inflamatoria. La proporción de n-6 /n-3 AF ha sido implicado en la patogénesis de enfermedades como las enfermedades inflamatorias y cardiovasculares, así como los cánceres de mama, próstata y colon [1], [8], [9]. A n-6 de la dieta /n-3 proporción de 1 pueden ser considerados sanos, que corresponde a un 50% de n-3 contenido FA en los tejidos, pero la dieta occidental típica proporciona una considerablemente mayor n-6 /n-3 ratio [10] . Sin embargo, un consumo relativamente alto n-3 y baja relación n-6 /n-3 se observa en los noruegos, que consumen grandes cantidades de pescado, productos de pescado y los suplementos de aceite de pescado en comparación con otras poblaciones occidentales [11], [12]. Efectos de estudios de intervención dietética para reducir la relación n-6 /n-3 en sujetos sanos incluyen un número reducido de plaquetas y leucocitos [13], y la modulación beneficiosa de metabólica y los marcadores inflamatorios [14], [15]. La implicación de mecanismos inflamatorios en la asociación entre la relación y la enfermedad n-6 /n-3 ha llevado a la hipótesis de que un alto n-6 /n-3 puede producir un "interruptor fisiológica" hacia un estado permanente de bajo grado la inflamación, que puede ser perjudicial para varios aspectos de la salud humana [1], [16].
a pesar de la hipótesis general de un "interruptor inflamatoria fisiológica", estudios de transcriptómica en todo el genoma que exploran los efectos potenciales de la n n-3 -6 /en la población general son escasos. Sin embargo, algunos estudios de intervención han usado un suplemento de FA para investigar los efectos sobre los niveles de expresión génica. Un estudio específico de los adultos sanos mostraron una reducción en la expresión de los genes de transducción de señales seleccionadas y las citoquinas pro-inflamatorias después de una reducción del 40% de la n-6 /n-3 [17]. Además, los efectos a corto y largo plazo de la suplementación FA en la transcripción de todo el genoma de las células de la sangre se ha investigado [18]. Postprandial cambios en la expresión de genes se encuentran en las células mononucleares de sangre periférica (CMSP) después de una comida rica en DHA, incluyendo la regulación de genes de estrés y baja regulación de metabolismo de los lípidos [19]. Después de la suplementación a largo plazo (26 semanas) con la EPA /DHA en una población de edad avanzada, se redujeron PBMC niveles de expresión génica relacionados con las vías inflamatorias y aterogénicas [5].
En su conjunto, los estudios moleculares y epidemiológicos indican la importancia de la relación de n-6 /n-3 en relación con la prevención de enfermedades inflamatorias y cardiovasculares, así como el cáncer. Sin embargo, el uso de la relación de n-6 /n-3 para controlar y modificar los factores de riesgo relacionados con la enfermedad humana no está exenta de controversia [20]. Una objeción importante se deriva del hecho de que la relación total de n-6 /n-3, que se utiliza a menudo en los estudios epidemiológicos, no distingue entre los diferentes tipos de PUFAs, por ejemplo, LA /ALA o AA /EPA proporciones. Además, la extrapolación de los efectos positivos de relaciones de FA en la enfermedad, a sus efectos potenciales durante inicio de la enfermedad, no se ha evaluado extensamente. Con el objetivo de explorar los posibles mecanismos de relaciones de FA en la prevención de la enfermedad, se utilizaron los datos de las mujeres noruegas y Cáncer (NOWAC) post-genoma de cohortes [21] para llevar a cabo un análisis transversal de las mujeres noruegas de mediana edad. Agrupamos la población de estudio en función de tres relaciones de plasma AF (LA /ALA, AA /EPA y el total de n-6 /n-3), e identificados diferencias en los perfiles de expresión génica en sangre mediante la comparación de los más altos en comparación con los precios más deciles relación Fa. A nuestro entender, el presente estudio es el primero en explorar los efectos de transcriptómica en todo el genoma de las relaciones de FA en una cohorte representativa.
Materiales y Métodos
Población de estudio y Materiales
el Estudio NOWAC [22] y el NOWAC post-genoma de cohortes [21] se han descrito en detalle en otra parte. En pocas palabras, la cohorte post-genoma se compone de 50 000 mujeres nacidas entre 1943 y 1957. Las mujeres fueron invitadas pedido que visite su médico de cabecera para tener recogido utilizando un kit que recibieron por correo sangre, y para responder a un cuestionario de dos páginas sobre antropométrica y los parámetros de estilo de vida (incluyendo el uso de suplementos dietéticos, medicamentos, y el estado menstrual). Las muestras de sangre y cuestionarios fueron devueltos por correo al centro de estudio NOWAC. Un total de 500 mujeres fueron seleccionados al azar para el presente estudio, 444 de los cuales regresó muestras de sangre y cuestionarios durante el año 2005 (tasa de respuesta del 89%). Todas las mujeres incluidas en nuestra población de estudio devuelve correctamente una muestra tamponada con citrato de sangre, y un tubo de recogida de sangre RNA PAXgene, que conserva el perfil de ARN de todas las células circulantes (Preanalytix, Qiagen, Hilden, Alemania). Se requieren muestras de sangre para llegar al centro de estudio y se congelaron sin más de 3 días después de la extracción de sangre. Además, se pidió a todas las mujeres incluidas para ser posmenopáusicas, según los niveles hormonales de auto-informe y de plasma (99) excluidos [23]. Los medicamentos se clasifican en las siguientes categorías: diabetes, no esteroides anti-inflamatorios no esteroideos (AINE), estatinas, medicamentos cardiovasculares (diuréticos, antagonistas beta adrenérgicos, bloqueadores de los canales de calcio, inhibidores del sistema renina-angiotensina (incluyendo combinaciones con diuréticos) y otros anti -hypertensives), y medicamentos relacionados con el sistema inmune. Sobre la base de esta clasificación, se excluyeron 30 mujeres que toman medicamentos para la diabetes, las estatinas y los medicamentos relacionados con el sistema inmune. Además, dos mujeres usando antitrombóticos, y el otro con hidroxicloroquina fueron excluidos del estudio. Las mujeres no estaban obligados a ayunar antes de la extracción de sangre, pero los que no habían comido durante 12 horas o más se definieron como el ayuno. Las mujeres que habían fumado durante la semana antes de la extracción de sangre se definieron como los fumadores y los que habían tomado los n-3 cápsulas /aceites y /o aceite de hígado de bacalao de la semana antes de la extracción de sangre se definieron como los usuarios de los n-3 suplementos.
Declaración
Ética
el estudio de cohorte post-genoma NOWAC fue aprobado por el Comité regional de Ética de Investigación médica y de la Inspección de datos de Noruega. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito.
La extracción de RNA y de perfiles de expresión génica
Los detalles de los procedimientos experimentales se han descrito en otra parte [24]. El ARN total fue aislado utilizando el PAXgene RNA Blood Kit de aislamiento (Preanalytix, Qiagen, Hilden, Alemania), de acuerdo con el protocolo del fabricante. la cantidad de ARN, la calidad y la integridad se evaluaron utilizando el espectrofotómetro NanoDrop ND1000 (Thermo Scientific, Wilmington, Delaware, EE.UU.) y el sistema de electroforesis automatizada Experion (BioRad Laboratories, Hemel Hempstead, Reino Unido); 39 muestras fueron excluidos debido a la baja calidad o cantidad de ARN. No se utilizó ningún método de reducción de globina, en línea con nuestra anterior conclusión de que no mostró ningún beneficio importante de la reducción del ARN de la globina para la plataforma de microarrays empleada en el presente estudio [25]. los niveles de expresión génica se midieron utilizando el Genoma Humano Encuesta Microarray v2.0 (Applied Biosystems, ABI, Life Technologies, Carlsbad, California, EE.UU.). El microarray contiene 32 878 sondas para el interrogatorio de 29 098 transcripciones. ABI software de sistema de expresión se utilizó para extraer las intensidades de señal y relación señal /ruido, y para marcar de manchas. Los detalles experimentales y archivos de datos necesarias se presentaron a la Expresión Génica Omnibus (ww.ncbi.nlm.nih.gov/geo), con el número de GSE15289.
microarrays de datos Preprocesamiento y normalización
El Bioconductor paquete estadístico /R se utiliza para pre-procesamiento de datos de microarrays (secuencia de comandos disponibles a petición). Se aplicaron criterios de exclusión estándar de ABI, la eliminación de las sondas con una relación señal /ruido de menos de 3, o de los que se marca como irregular por el escáner. Hubo 10 784 sondas que cumplieron con los criterios de selección, y éstos fueron incluidos en la matriz de la expresión génica. Los valores perdidos fueron imputados utilizando el método de k-vecinos más cercanos [26]. Las matrices que muestran un patrón de intensidad irregular en los controles incorporados se eliminaron (n = 3). Los datos de expresión génica contemplados se normalizó utilizando un cuantil y basada en el control de aproximación de normalización [27] (secuencia de comandos disponibles a petición). Las sondas con muy baja variabilidad (& lt; 0,1), o una señal muy baja log2 media (& lt; 9,5)., Se eliminaron
Medidas FA
El Instituto Nacional de Nutrición e Investigación Pesquera analizó 34 AF únicas en muestras de plasma de citrato tamponado, utilizando cromatografía de gases rápida [28]. mediciones fallidas causaron ocho muestras que deben excluirse. FA proporciones se calcularon a partir de la masa de cada FA.
Análisis estadístico
El número final de mujeres incluidos fue de 227. Para este análisis exploratorio, matrices de genes de expresión se generaron mediante la organización de muestras (columnas) de mayor a valores más bajos para las tres relaciones FA considerados (lA /ALA, AA /EPA y el total de n-6 /n-3). Dentro de cada matriz sólo el decil más alto y más bajo de las muestras se compararon (decil n = 23). posibles factores de confusión se evaluaron mediante la comparación de los más altos y los deciles más bajos utilizando muestras independientes t-tests con dos colas p-valores, pruebas de Mann-Whitney U, y las pruebas de Chi cuadrado (SPSS Statistics 19, IBM, Armonk, Nueva York), con p & lt ; 0,01 como el umbral de significación. Hubo un pequeño, pero estadísticamente significativa la diferencia de edad entre las mujeres en los más altos en comparación con los más bajos de AA /EPA y el total de n-6 /n-3 deciles. Los cambios en el metabolismo de los lípidos durante la transición a la menopausia han sido bien caracterizado, pero hasta el momento, no se ha informado de tiempo desde la menopausia para influir en los perfiles de lípidos [29]. Debido a que todas nuestras mujeres eran posmenopáusicas del estudio, se optó por no ajustar por edad en los análisis de perfiles de expresión génica. T-pruebas en I, y Benjamini-Hochberg corrigen los valores de p se utilizaron para evaluar la expresión génica diferencial entre el más alto y el más bajo de LA /ALA, AA /EPA y /n-3 deciles total de 6-n. anotaciones funcionales de los genes individuales se analizaron utilizando www.genecards.org y la base de datos de anotación, y Visualización Integrada Descubrimiento v. 6,7 [30]. Se evaluaron las listas de genes expresados diferencialmente por la posible superposición con conjuntos de genes anteriormente mencionados al usar la base de datos de firmas Molecular (MSigDB) v. 3.0 (www.broadinstitute.org/gsea/msigdb) [31], limitada a CP colecciones C2 (Kyoto Enciclopedia de Los genes y genomas de base de datos KEGG Pathway,, BioCarta, Reactome), C3 (microARN, miARN, objetivos, metas factor de transcripción) y C5 (ontología de genes, GO). Conjunto de genes de enriquecimiento de análisis (GSEA) [31] en I se utilizó para la interpretación funcional basado en conjuntos de genes de KEGG, GO y Panther. tasa de falso descubrimiento (FDR) & lt; 25% y nominal p & lt; 0,05 se utilizaron como umbrales de importancia en GSEA
Resultados
Nuestra población de estudio (n = 227) fue un poco de sobrepeso, y uno. , cuarto de ellos eran fumadores (Tabla 1). La mayoría de las mujeres del estudio habían tomado suplementos de n-3, en concordancia con los resultados anteriores en la población de Noruega [12]. Sin embargo, la media de la población de todas las relaciones de FA fue dominada por n-6 AF. La relación media de LA /ALA fue de aproximadamente 50 años, media razón AA /EPA fue de aproximadamente 4, y la media total de relación n-6 /n-3 era aproximadamente 6. Los altos y más bajos de relación de deciles FA incluyeron 23 mujeres cada uno, y sus características son se presenta en el cuadro 2 y el cuadro complementario S1. No hubo diferencias significativas en el índice de masa corporal, el tabaquismo, el ayuno y el uso de medicación entre los grupos de comparación (p & lt; 0,01). No hubo diferencias significativas en las características principales entre los más altos y más bajos deciles LA /ALA. Al comparar la más alta en comparación con los más bajo de AA /EPA deciles, el decil más bajo fue ligeramente mayor edad y tenían una mayor frecuencia de n-3 el uso de suplementos. El mismo patrón de la edad y el suplemento de uso estaba presente en la comparación de la más alta en comparación con los n-6 totales /n-3 deciles más bajos. En la población de estudio en su conjunto, los usuarios de n-3 suplementos fueron ligeramente mayores que los no usuarios (2 años mayor, P & lt; 0,01, datos no presentados), pero la diferencia de edad fue estadísticamente significativa. El uso frecuente de los suplementos puede estar relacionado con la relación de AA /EPA de los más bajos AA /EPA decil y el total más bajo n-6 /n-3 decil (AA relación /EPA 1,3 y 1,5, respectivamente), que puede considerarse como equilibrado (Tabla 2). No hubo diferencias significativas entre cualquiera de los deciles de relación de FA en relación con variables técnicas (tiempo transcurrido entre la extracción de sangre y la congelación de la muestra de sangre, fecha de la extracción de RNA, o números de lote de microarrays, los datos no presentados).
la relación lA /ALA se asoció con el mayor número de genes expresados diferencialmente (Tabla 3, pruebas t, p≤0.01 ajustado, 315 genes), seguido de la relación total de n-6 /n-3 ( 125 genes), y la relación de AA /EPA (72 genes). Presentamos los genes top 10 arriba y hacia abajo-regulados (Tabla 4-6), y las listas de genes completos están disponibles (cuadros Adicional S2-S4). Todas las tablas contienen genes símbolos y nombres de genes correspondientes. Perfiles de expresión génica de acuerdo con AA /EPA y /n-3 proporciones total de 6 n-solapan un poco más que el perfil de expresión génica según la relación LA /ALA a, y no los genes se comparten a través de los tres ratios (Adicional Figura S1). Como se ve a menudo en el estudio de los tejidos humanos complejos en un entorno no experimental, la variación biológica entre individuos era grande y la magnitud de los cambios de expresión génica detectable era pequeña: no hay transcripciones cambiado más de aproximadamente 1,4 veces entre los grupos. los genes expresados diferencialmente que resultan de la comparación de los más altos en comparación con los precios más deciles LA /ALA incluyen marcadores inflamatorios como subunidades del receptor de IL-1 y IL-10 (IL1R2, IL10RB), quimiocinas (CCL7, CCL24), y TLR8 (Tabla 4 y la Tabla S2 Suplementario) . Clave reguladores del metabolismo FA fueron expresados diferencialmente, incluyendo parejas de unión PPAR. Curiosamente, los genes relacionados con la autofagia fueron más altamente expresado en el más bajo decil LA /ALA, incluyendo KIAA0831 y OPTN. La lista de genes expresados diferencialmente se superponía con 50 conjuntos de genes en MSigDB que pertenecen a dos categorías principales (Tabla 7 y Adicional de la Tabla S5): una categoría que implica procesos inmunes, con hasta un 20% de solapamiento (por ejemplo, la vía de IL10, NO
2 ruta dependiente IL12, y el Lupus eritematoso Sistémico vía), y una relacionada con la función, el envasado, el mantenimiento y la reparación del ADN y el ARN (por ejemplo, desenrollar Reactome de ADN, 18% de solapamiento). Se identificó un solapamiento significativo con conjuntos de genes que corresponden a los objetivos de dos miRNAs, así como con tres conjuntos de genes con promotor motivos comunes. Sin embargo, ni motivo coincide cualquier factor de transcripción conocido. De acuerdo con GSEA (Tabla 8), la vía Jak /STAT se enriqueció de manera positiva en el decil más alto de LA /ALA.
Al comparar el más alto en comparación con los más bajo de AA /EPA deciles, los genes expresados diferencialmente incluido el ABCG1 objetivo PPAR (Tabla 5 y Tabla Suplementaria S3). Muy pocos genes inflamatorios se asociaron con la relación AA /EPA. La lista de genes expresados diferencialmente se superponen con 24 genes establece principalmente relacionados con los procesos catabólicos y metabolismo de las grasas, incluido el transporte de fosfolípidos (17% de solapamiento), y los objetivos de los factores de transcripción como LXRA /NR1H3 y RXRB (Tabla 7 y Tabla Suplementaria S6). Siete conjuntos de genes que incluyen objetivos de miRNAs específicos fueron significativas, incluyendo MIR-103/107 y MIR-7. GSEA reveló el enriquecimiento negativo importante para el metabolismo de azufre en el más alto de AA /EPA decil (Tabla 8)
.
genes expresados diferencialmente que resultan de la comparación de los más altos en comparación con los más bajo total n-6 /n-3 deciles incluyen ABCG1 , OSBP2 y PLA2, todos los involucrados en la AF y el metabolismo de los lípidos (Tabla 6 y Tabla Suplementaria S4). La lista de genes expresados diferencialmente se superponen hasta un 14% con conjuntos de genes relacionados con el retículo endoplasmático y la función de Golgi, el transporte de vesículas y el plegamiento de proteínas (Tabla 7 y Tabla Suplementaria S7). Se identificaron conjuntos de genes apoptóticos, así como dos grupos de objetivos miARN: MIR-326 y miR-296. Además, los genes expresados diferencialmente se superponen con dos conjuntos de genes que comparten promotor motivos que no coincidían con ningún factor de transcripción conocidos. De acuerdo con GSEA, no hay vías fueron significativamente enriquecido de acuerdo con la relación entre el total de n-6 /n-3.
Discusión
En este análisis exploratorio, se investigó LA /ALA, AA /EPA y totales n-6 /n-3 coeficientes medidos en plasma, y su potencial efecto sobre la expresión génica de sangre en una sección transversal de las mujeres noruegas de mediana edad. A pesar del alto consumo de pescado y n-3-ricos suplementos de aceite de pescado entre los noruegos [11], [12], la media de la población de todas las relaciones de FA fue dominado por n-6 PUFA. Sin embargo, la relación AA /EPA en el AA más bajo /EPA y /n-3 deciles total de 6 n-puede ser considerado como "equilibrado", y refleja el uso frecuente de la EPA ricos en n-3 suplementos en estos grupos.
Cuando se compara la más alta en comparación con los precios más deciles relación Fa, los genes y vías relacionadas con la inflamación se expresa de forma diferente en las tres relaciones de FA considerados. Además, la identificación de genes relacionados con el metabolismo de lípidos y la autofagia puede apuntar a la importancia de estos procesos en la elucidación del mecanismo molecular relacionada con los diferentes efectos de salud de n-6 frente a n-3 AF. En general, las AF puede influir en los perfiles de expresión génica a través de varias rutas. Se trata de mecanismos directos, tales como la unión de factores de transcripción nuclear, sino también mecanismos indirectos tales como la producción de IP
3 y DAG. Estos segundos mensajeros conducen a la modulación de las funciones celulares y la secreción de moléculas de señalización, incluyendo eicosanoides. Los eicosanoides y compuestos relacionados actúan de una manera paracrina, y pueden influir en los perfiles de expresión de células adyacentes. Los perfiles de expresión génica que aquí se presentan deben ser vistos como una lectura de datos combinada de estos mecanismos en las células sanguíneas.
Relaciones de FA y señalización inflamatoria
Molecular y estudios epidemiológicos han demostrado los efectos inmunorreguladores de la dieta AF. En el presente estudio, la relación LA /ALA se asoció con el mayor número de genes expresados diferencialmente en comparación con las otras relaciones, tanto para todos los genes combinados, y con respecto a los genes implicados en los procesos inflamatorios. A nivel de la vía, GSEA reveló que la vía /STAT pleiotrópicos Jak se enriqueció en el decil más alto de LA /ALA. Esta vía se considera como un principal cascada de señalización de numerosas citoquinas, y su enriquecimiento en el decil más alto LA /ALA puede estar relacionado con el mayor nivel de expresión de varias citocinas, quimiocinas, y los correspondientes receptores y activadores en el mismo grupo (incluyendo IL1R2 , IL10RB, CCL7, TLR8). Además, varias vías relacionadas con citoquinas fueron algunos de los conjuntos de genes superpuestos reportados en MSigDB. En línea con los hallazgos presentes en una población de vida libre que consume grandes cantidades de pescado y n-3 suplementos, varios estudios han informado de que los suplementos de aceite de pescado a largo plazo puede reducir la producción de citoquinas [18], con un beneficio potencial para la enfermedad inflamatoria patogénesis.
Un componente pro-inflamatoria clave de la inmunidad innata y adaptativa, TLR8, fue hasta reguladas en el decil más alto de lA /ALA. Los estudios han demostrado que la dieta de n-3 AF inhiben TLRs, con consecuencias positivas para las respuestas inflamatorias e inmunes [32], [33]. Además, el nivel de expresión de TLR8 correlaciona con un mal resultado y aumento de la inflamación en el ictus isquémico [34]. TLR8 es altamente expresado en los leucocitos de sangre periférica, y después de la activación conduce a la activación de NF-kB y la secreción de citoquinas. En conjunción con los más altos niveles de expresión de citoquinas y factores relacionados en el decil más alto de LA /ALA, TLR8 nivel de expresión puede ser indicativo de la condición inflamatoria mayor en este grupo. En apoyo de esta hipótesis, el receptor para el factor activador de plaquetas pro-inflamatoria, PTAFR, fue hasta reguladas en el decil más alto de LA /ALA. PTAFR se sabe para accionar cascadas inflamatorias y trombóticas, y es importante para el desarrollo de la enfermedad cardiovascular. En un estudio de intervención dietética, Ambring
et al
. [13] encontró reducción del número de plaquetas después de la reducción de la relación de n-6 /n-3, que puede ser reflejado en nuestros datos como inferior PTAFR niveles de expresión en el más bajo decil LA /ALA. Los fragmentos de receptor Fc FCGRT y FCER1B (también conocido como MS4A2), así como GTF2I, que es necesaria para la transcripción Fc de la cadena pesada, fueron reguladas en el decil más alto de LA /ALA en nuestro estudio. Estos fragmentos son parte de los receptores de IgG e IgE, respectivamente, que son mediadores esenciales de reacciones de hipersensibilidad. Por el contrario, los más bajos niveles de expresión en el grupo con relaciones favorables LA /ALA, pueden ser vistos como una indicación de la activación inmunológica asociada con menor proporción menor. El nivel de expresión más alto de SRGN en el decil más alto LA /ALA también puede ser indicativo de hipersensibilidad, ya que esta proteína es secretada a partir de gránulos de mastocitos después de la activación. Por otra parte, el inhibidor SERPINB9 granzima B fue más altamente expresado en el total más bajo de n-6 /n-3 decil, encajando con una actividad inmunológica reducida en los deciles más bajos relación Fa.
Un denominador común para los procesos descritos arriba está la relación con hipersensible reacciones en personas con enfermedades como el asma y las alergias. la unión a IgE y la interacción con el receptor Fc de alérgenos en última instancia conduce a una liberación de eicosanoides, el factor activador de plaquetas, y citoquinas como IL1. Colectivamente estos mediadores conducen a la activación y reclutamiento de células inflamatorias, que puede estar relacionado con el aumento de la expresión de la CCL7 quimiotáctica (en el decil más alto LA /ALA) y CCL24 (en el más alto AA /EPA decil), y el a la migración celular PLAUR relacionada (en el decil más alto de lA /ALA). Varios de los resultados a nivel de vía identificados apoyan esta hipótesis. En contraste, se encontró que una subunidad de la presentadora de antígenos MHC II, HLA-DQA1, se había reducido regulado en el más alto de AA /EPA decil. Los mecanismos moleculares que se describen aquí en relación con immunoregluation por Fas, pueden ser una parte de la etiología de las enfermedades inflamatorias crónicas, como se sugiere por otros [35]. Recientemente, se ha prestado atención al asma y otras condiciones atópicas como factores de riesgo para las enfermedades inflamatorias crónicas como la diabetes y las enfermedades coronarias [36]. Los mecanismos de esta asociación no están claros, pero la desregulación inmunológica está emergiendo como un posible vínculo entre la atopia y las enfermedades crónicas [37]. La dieta es un factor de riesgo modificable para varias enfermedades crónicas, y los patrones de expresión de genes descritos aquí puede constituir parte de los vínculos complejos y multifactoriales entre la dieta, enfermedades inflamatorias crónicas y enfermedades atópicas.
Contrariamente a nuestra hipótesis previa, algunos genes relacionados con las vías de señalización inflamatorias fueron expresados diferencialmente de acuerdo con la relación de AA /EPA. AA y EPA son precursores de una variedad de moléculas de señalización inflamatorias, y son fundamentales para la implicación de PUFAs de la dieta en la inflamación [1]. Sin embargo, de acuerdo con nuestros resultados en la expresión de genes en células de la sangre que circula, una reciente revisión podría hacer ninguna conclusión firme sobre marino n-3 PUFAs y los marcadores inflamatorios en individuos sanos circular, o en personas con factores de riesgo para las enfermedades cardiovasculares [38].
el PPAR vía puede ser modulada por FA Ratios
Varios genes relacionados con el metabolismo de los lípidos fueron expresados diferencialmente de acuerdo a las relaciones de FA, lo que se reflejó en el análisis a nivel de la vía así. solapamientos significativos con conjuntos de genes reportados desde MSigDB incluyen la actividad de fosfolípidos transportista y transportadores Kegg ABC (asociado a la relación AA /EPA), así como el transporte mediado mensaje de Golgi vesículas y el transporte intracelular (asociado a la relación entre el total de n-6 /n-3 ). Según relación LA /ALA a, no hay procesos a nivel de la vía fueron significativas, pero los principales reguladores del metabolismo FA como RXRA, FABP4 (ambas parejas de unión para PPAR), y AdipoR1 fueron expresados diferencialmente. Estos reguladores clave han sido implicados en la patogénesis de la aterosclerosis, la diabetes y enfermedades metabólicas [39] - [41]. El objetivo ABCG1 PPAR fue uno de los pocos genes que se asociaron significativamente con más de una relación de FA: se expresa en niveles más bajos en la mayor AA /EPA y n-6 /n-3 deciles. ABCG1 promueve la salida del colesterol de los macrófagos, y la expresión reducida en los diabéticos se relaciona con el aumento formación de células espumosas [42]. La asociación de los niveles bajos ABCG1 con altos ratios de FA en nuestra base de datos puede proporcionar pistas importantes consecuencias para aterogénicas de relaciones dominadas por n-6 AF. Tomados en conjunto, se puede especular que la vía de PPAR es modulada por diferentes proporciones FA, y que los posibles beneficios para la salud se puede lograr a través de esta vía, mediante la reducción de ratios de FA que están dominadas por n-6 AF.
Relaciones de FA la autofagia puede influir en
de forma inesperada, se expresaron varios genes relacionados con la autofagia en niveles más altos en los deciles más bajos de todas las relaciones de FA. genes clave incluyen la KIAA0831 regulador positivo (también conocido como Barkor /Atg14, hasta reguladas en menor LA /ALA) y OPTN (también conocido como FIP2, hasta reguladas en el más bajo de LA /ALA y el total de n-6 /n-3 deciles).