Ensayo del cometa como bioindicador de inestabilidad genómica en pacientes diabéticos hemodializados

Deidamia Franco de Diana; Jaime Segovia Abreu; Walter Cabrera; Diana Castiglioni; Nery López Acosta; Natalia Urdapilleta; Miriam Schupp; Juan Dure; Francisco Santa-Cruz

Autores/as

Deidamia Franco de Diana Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0001-5530-2784
Jaime Segovia Abreu Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0002-5401-5211
Walter Cabrera Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Cátedra de Fisiopatología. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0002-4677-877X
Diana Castiglioni Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0001-5840-5877
Nery López Acosta Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0003-0881-2751
Natalia Urdapilleta Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0002-3755-8118
Miriam Schupp Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0002-1528-7652
Juan Dure Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Genética Toxicológica. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0002-2843-9790
Francisco Santa-Cruz Universidad Católica Nuestra Señora de la Asunción, Facultad de Ciencias de la Salud, Cátedra de Fisiopatología. Asunción, Paraguay https://orcid.org/0000-0001-5938-8853

Palabras clave:

Ensayo del cometa, Hemodiálisis, Inestabilidad genómica, Daño oxidativo del ADN

Resumen

Introducción: Procesos como la mutagénesis, la carcinogénesis y la teratogénesis son producto de la interacción de agentes de origen endógeno como exógeno que interactúan con la molécula de ADN en forma crónica produciendo rupturas en la doble hélice, y en cromosomas completos resultando en la inestabilidad genómica. El estrés oxidativo al que se encuentran sometidas las células al formarse las especies reactivas de oxígeno (ROS) y también las especies reactivas de nitrógeno (RNS), que pueden provenir de radicales producidos a consecuencia de la diabetes o en estados iniciales de la enfermedad renal crónica o como respuesta a procesos inflamatorios en estados avanzados de estas patologías, actúan como agentes genotóxicos endógenos.Objetivos: Esta investigación tuvo como objetivo determinar el daño basal en la molécula de ADN de pacientes diabéticos hemodializados, a través del ensayo del Cometa, como un bioindicador de inestabilidad genómica., durante seis meses de tratamiento. Materiales y métodos: Se planteó un estudio longitudinal prospectivo de cohorte para comparar los diferentes niveles de daño antes y durante los primeros seis del tratamiento de hemodiálisis. Se evaluó con el test del cometa o electroforesis de células individuales, el daño basal en muestras de sangre venosa de pacientes diagnosticados con Diabetes de tipo II como control negativo y en pacientes diabéticos con enfermedad renal crónica antes de iniciar el tratamiento de diálisis y luego durante el tratamiento. Se utilizó el test de t- Student para muestras independientes y emparejadas. Resultados: Se observó un aumento significativo de daño basal y oxidativo en el material genético de pacientes diabéticos con enfermedad renal crónica, comparados con los controles negativos (p< 0.005) y se observó, además, que el daño celular aumenta con el tratamiento de hemodiálisis (p<0.005). Conclusión: Los resultados obtenidos en esta investigación permiten concluir que el estrés oxidativo tiene un efecto genotóxico y que el nivel de daño genético es un buen bioindicador del avance de la enfermedad renal crónica y que la hemodiálisis induce a un aumento de daño a nivel del material genético, aumentando el riesgo de carcinogénesis.

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Citas

Vodošek Hojs N, Bevc S, Ekart R, Hojs R. Oxidative Stress Markers in Chronic Kidney Disease with Emphasis on Diabetic Nephropathy. Antioxid Basel Switz. 2020 Sep 27;9(10):E925.

Ribeiro, L, Salvadori, D, Marques, E. MUTAGENESIS AMBIENTAL. 1a ed. são Paulo: ULBRA; 2003. 355 p.

Liang X, Feswick A, Simmons D, Martyniuk CJ. Reprint of: Environmental toxicology and omics: A question of sex. J Proteomics [Internet]. 2018 Apr 10; Available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874391918301131

Schupp N, Stopper H, Heidland A. DNA Damage in Chronic Kidney Disease: Evaluation of Clinical Biomarkers. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:1–10.

Cengiz K, Block AW, Hossfeld DK, Anthone R, Anthone S, Sandberg AA. Sister chromatid exchange and chromosome abnormalities in uremic patients. Cancer Genet Cytogenet. 1988 Nov 1;36(1):55–67.

Sandoval SB, Pastor S, Stoyanova E, Rodríguez‐Ribera L, García‐Quispes WA, Coll E, et al. Genomic instability in chronic renal failure patients [Internet]. Environmental and Molecular Mutagenesis. 2012 [cited 2019 Aug 4]. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/em.21694

Khan Z, Pandey M, Samartha RM. Role of cytogenetic biomarkers in management of chronic kidney disease patients: A review. Int J Health Sci. 2016 Oct;10(4):576–89.

Stopper H, Boullay F, Heidland A, Vienken J ]rg, Bahner U. Comet-assay analysis identifies genomic damage in lymphocytes of uremic patients. Am J Kidney Dis. 2001 Aug 1;38(2):296–301.

Tucker PS, Scanlan AT, Dalbo VJ. Chronic kidney disease influences multiple systems: describing the relationship between oxidative stress, inflammation, kidney damage, and concomitant disease. Oxid Med Cell Longev. 2015;2015:806358–806358.

Son J, Pang B, McFaline JL, Taghizadeh K, Dedon PC. Surveying the damage: the challenges of developing nucleic acid biomarkers of inflammation. Mol Biosyst. 2008 Sep;4(9):902–8.

Lonkar P, Dedon PC. Reactive species and DNA damage in chronic inflammation: reconciling chemical mechanisms and biological fates. Int J Cancer. 2011 May 1;128(9):1999–2009.

Collins AR. Measuring oxidative damage to DNA and its repair with the comet assay. Biochim Biophys Acta. 2014 Feb;1840(2):794–800.

Collins A, Koppen G, Valdiglesias V, Dusinska M, Kruszewski M, Møller P, et al. The comet assay as a tool for human biomonitoring studies: The ComNet Project. Mutat Res Mutat Res. 2014 Jan;759:27–39.

Sung C-C, Hsu Y-C, Chen C-C, Lin Y-F, Wu C-C. Oxidative stress and nucleic acid oxidation in patients with chronic kidney disease. Oxid Med Cell Longev. 2013;2013:301982.

Rodríguez-Ribera L, Corredor Z, Sandoval SB, Coll E, Silva I, Diaz JM, et al. Radiosensitivity in patients suffering from chronic kidney disease. Int J Radiat Biol. 2015 Feb;91(2):172–8.

Comet Assay - Modified for Detection of Oxidized Bases Using the Repair Endonucleases Fpg, hOGG1 and Endonuclease III (Nth) | NEB [Internet]. [cited 2018 May 25]. Available from: https://www.neb.com/protocols/0001/01/01/comet-assay-modified-for-detection-of-oxidized-bases-using-the-repair-endonucleases-fpg-hoggi-and-endonuclease-iii-nth

Jojoa JA, Bravo C, Vallejo C. Clasificación práctica de la enfermedad renal crónica 2016: una propuesta. Repert Med Cir. 2016 Jul 1;25(3):192–6.

Singh NP. The comet assay: Reflections on its development, evolution and applications. Mutat Res Mutat Res. 2016 Jan;767:23–30.

Collins AR. The comet assay for DNA damage and repair. Mol Biotechnol. 2004 Mar;26(3):249–61.

Bright J, Aylott M, Bate S, Geys H, Jarvis P, Saul J, et al. Recommendations on the statistical analysis of the Comet assay. Pharm Stat. 2011 Nov 1;10(6):485–93.

Stopper H, Boullay F, Heidland A, Vienken J ]rg, Bahner U. Original Investigations: Comet-assay analysis identifies genomic damage in lymphocytes of uremic patients. Am J Kidney Dis. 2001 Aug 1;38:296–301.

Stopper H, Meysen T, Böckenförde A, Bahner U, Heidland A, Vamvakas S. Increased genomic damage in lymphocytes of patients before and after long-term maintenance hemodialysis therapy. Am J Kidney Dis Off J Natl Kidney Found. 1999 Sep;34(3):433–7.

Ersson C, Odar-Cederlöf I, Fehrman-Ekholm I, Möller L. The effects of hemodialysis treatment on the level of DNA strand breaks and oxidative DNA lesions measured by the comet assay. Hemodial Int Int Symp Home Hemodial. 2013 Jul;17(3):366–73.

Corredor Z, Stoyanova E, Rodríguez-Ribera L, Coll E, Silva I, Diaz JM, et al. Genomic damage as a biomarker of chronic kidney disease status. Environ Mol Mutagen. 2015 Apr 1;56(3):301–12.

Rogulj D, El Aklouk I, Konjevoda P, Ljubić S, Pibernik Okanović M, Barbir A, et al. Age-dependent systemic DNA damage in early Type 2 Diabetes mellitus. Acta Biochim Pol. 2017;64(2):233–8.

Hegbrant J, Bengtsson UH. Vitamin C and E as Antioxidants in Hemodialysis Patients. Int J Artif Organs. 1999 Feb 1;22(2):69–73.

Fenech MF. Nutriomes and nutrient arrays - the key to personalised nutrition for DNA damage prevention and cancer growth control. Genome Integr. 2010 Aug 12;1(1):11.