El estudio PLATINO estimó que el 16,9% de la población de Santiago de Chile con edad igual o superior a 40 años padece EPOC1, y resultados preliminares de nuestro estudio MaulEPOC mostraron que el 90% de los pacientes con EPOC de la región chilena del Maule eran fumadores o exfumadores2. Una de las causas del alto impacto de la EPOC en Chile podría ser la elevada prevalencia de tabaquismo en la población3.

Más allá del déficit de alfa-1-antitripsina, se han descrito múltiples variantes genéticas asociadas a la enfermedad, incluyendo CHRNA3/54, región también asociada con la adicción a la nicotina. Así, otros genes relacionados con el hábito tabáquico podrían tener también un papel relevante en la patogénesis de la EPOC5. En este sentido se han descrito algunos polimorfismos de nucleótido único (SNP) pertenecientes al gen FRMD4A significativamente asociados con dependencia a la nicotina en asiáticos6. Algunos de estos SNP fueron replicados también en poblaciones caucásicas y afroamericanas. Sin embargo, hasta la fecha no existe ningún estudio que haya analizado el gen FRMD4A en sujetos con y sin EPOC de origen latinoamericano. En consecuencia, el objetivo del presente trabajo fue analizar la contribución de SNP localizados en el gen FRMD4A en la susceptibilidad a EPOC en población chilena.

Se reclutaron un total de 568 sujetos (322 con EPOC y 246 controles sanos) en el Hospital Regional de Talca entre 2016 y 2018. Todos firmaron un consentimiento informado aprobado por el Comité de Ética del Servicio de Salud del Maule. El diagnóstico de EPOC se confirmó de acuerdo a los criterios de la GOLD7 y los pacientes EPOC clínicamente estables y los controles sanos se sometieron a pruebas funcionales. También se les tomó una muestra de sangre para los análisis moleculares y contestaron un cuestionario estandarizado2 sobre antecedentes sociales y demográficos, tratamiento actual, comorbilidades, índice CAT, grado de disnea según la escala modificada del Medical Research Council, número de exacerbaciones en los últimos 2 años y en cuántas de ellas se requirió hospitalización. Además, se registraron antecedentes de exposición a factores de riesgo de EPOC conocidos, como el historial tabáquico (índice paquetes-año) y exposición intradomiciliaria a humo de biomasa. Esta investigación cumple con las pautas para estudios en humanos y se llevó a cabo éticamente de acuerdo con la Declaración de la Asociación Médica Mundial de Helsinki.

Del total de la cohorte, 214 pacientes con EPOC y 193 controles sanos fueron genotipificados. Se escogieron 60 SNP marcadores de haplotipo (ht-SNP) basados en patrones de desequilibrio de ligamiento (LD) ubicados dentro del gen FRMD4A, utilizando el conjunto de datos HapMap8. Los SNP marcadores de haplotipo se seleccionaron con la herramienta Tagger de Haploview9, de acuerdo al siguiente criterio: frecuencia del alelo menor≥0,01 y r2>0,8 y basándonos en las poblaciones HapMap (CEU=población de referencia europea y MEX=población de referencia nativa mexicana). Se genotipificó mediante la plataforma OpenArray®™ TaqMan (Applied Biosystems Inc., California, EE.UU.).

La variable sexo se expresó en número de sujetos y las diferencias entre grupos de estudio se determinaron con la prueba Chi-cuadrado. Las variables continuas fueron expresadas con la media y la desviación estándar. Para estas últimas se realizó un análisis de la varianza ANOVA, tomando como significativo un p valor<0,05. Estos análisis se llevaron a cabo con el paquete estadístico R (R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria). Las frecuencias alélicas entre pacientes EPOC y controles sanos se compararon mediante la prueba de Chi-cuadrado, y las razones de momios (odds ratio) con intervalos de confianza del 95% se calcularon usando el programa PLINK10.

Se observaron diferencias significativas en las proporciones de sexos entre los sujetos control y los pacientes EPOC (p<0,05), aunque la edad fue similar en ambos grupos (p>0,05; tabla 1). Los pacientes EPOC mostraron valores reducidos de VEF1, VEF1/CVF, DLCO y saturación de oxígeno, así como un menor desempeño en la prueba de caminata (p<0,05; tabla 1). Además, los pacientes EPOC presentaron mayores exposiciones acumuladas al tabaco y al humo de biomasa (p<0,05; tabla 1).

Los SNP seleccionados cumplieron con una frecuencia de alelo menor>0,01, genotipificado exitoso en al menos el 90% de las muestras y equilibrio panmíctico, p>0,005, por lo que todos fueron incluidos en el estudio de asociación. Para la comparación de las frecuencias de los diferentes marcadores SNP analizados, la corrección de Bonferroni se realizó multiplicando el valor de p por el número de SNP analizados en el estudio (n=60) para obtener el valor de p corregido (p Bonferroni). Los valores de p inferiores a 0,05 se consideraron significativos. Siete marcadores mostraron tendencia a asociarse con la susceptibilidad a padecer EPOC (p<0,05), siendo 2 de ellos (rs10906545 y rs1218353) los que presentaron mayor asociación (p Bonferroni<0,05) (tabla 2 [todos los sujetos]). Cuando se analizaron únicamente los individuos fumadores, tanto controles como EPOC, rs10906545 y rs1534627 se asociaron significativamente con la susceptibilidad a EPOC (tabla 2 [solo en fumadores]). Dado que la intensidad del hábito tabáquico medida en paquetes/año fue significativamente mayor en pacientes EPOC fumadores que en controles fumadores (36,77±16,22 versus 14,25±9,63, respectivamente, p<0,05), la asociación podría estar más ligada a la dependencia de nicotina (y, por tanto, a la dosis acumulada de tabaco) que a los mecanismos intrínsecos de la enfermedad frente a sus desencadenantes. Por el contrario, cuando se analizaron únicamente los pacientes y controles sin historial tabáquico no hubo asociación (datos no mostrados).

Nuestros resultados muestran por primera vez que los SNP rs10906545, rs1218353 y rs1343005 se asocian a mayor riesgo de desarrollar EPOC en población fumadora. A pesar de que el polimorfismo rs4424567 del gen FRMD4A había sido previamente asociado con dependencia a la nicotina en un estudio presentado por Yoon et al.6, este no mostró ninguna asociación en nuestra cohorte, ni tampoco se ubica próximo a los SNP que sí resultaron significativamente asociados a la EPOC. Además, el SNP rs1534627 solo se asoció con EPOC al considerar a los sujetos fumadores, y la asociación se perdió al incluir a los sujetos no fumadores, probablemente a consecuencia de un efecto estadístico en que los individuos no fumadores contrarrestaron las diferencias observadas en los fumadores.

El gen FRMD4A codifica para una proteína de andamiaje que activa al factor de ribosilación del ADP 6 (Arf6)11, implicado en la transducción de señales celulares, tráfico de membrana y organización del citoesqueleto12. La sobreexpresión genética de FRMD4A se ha asociado a carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello, así como a carcinoma de pulmón no microcítico13,14. Además, se ha reportado la hipermetilación de FRMD4A en células MCF-7 tratadas con benzopireno15, un hidrocarburo aromático policíclico presente en muchos contaminantes ambientales, como el humo de biomasa, y también en el humo del cigarrillo16. En el caso de la EPOC se ha descrito que existen variaciones en el patrón de metilación del ADN entre pacientes con EPOC o con una reducción en la función pulmonar y sujetos control17,18. En este sentido, un estudio reciente de Morrow et al. puso de manifiesto la existencia de diferencias en la metilación del gen FRMD4A entre sujetos con y sin EPOC19. Además, también se ha reportado que FRMD4A está asociado con dependencia a la nicotina14 y se ha demostrado recientemente que fumar durante el embarazo provoca cambios en el patrón de metilación del gen FRMD4A en los recién nacidos, y que dichos cambios persistían durante muchos años tras la exposición prenatal20.

En conclusión, el presente estudio es el primero en describir una asociación entre polimorfismos del gen FRMD4A y riesgo de desarrollar EPOC. En conjunto, nuestros resultados y los de estos estudios previos sugieren que variaciones tanto genéticas como epigenéticas en el gen FRMD4A podrían estar implicadas en la patogenia de la EPOC. Dado que FRMD4A también se asocia a dependencia a la nicotina, nuestros resultados subrayan la necesidad de desarrollar nuevas estrategias para el tabaquismo y la EPOC.