ESTUDIOS DE GENETICA MOLECULAR EN LAS ENFERMEDADES AUTOINMUNES" El modelo de la Artitis Reumatoidea Juvenil EDUARDO EGEA BERMEJO M.D. MSc.

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1 ESTUDIOS DE GENETICA MOLECULAR EN LAS ENFERMEDADES AUTOINMUNES" El modelo de la Artitis Reumatoidea Juvenil EDUARDO EGEA BERMEJO M.D. MSc

2 Barranquilla COLOMBIA

3 Caribe Colombiano Ciudad de Barranquilla

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5 ARJ suele afectar a las articulaciones en forma simétrica

6 Artritis Crónica Juvenil Artritis Reumatoide Juvenil Poliartritis Crónica Primaria Enfermedad de Still Síndrome de Wisler-Fanconi Síndrome de Still-Chauffard Artritis Idiopática de la Infancia DENOMINACIONES

7 Cornill en 1884. George F. Still en 1896 ( Royal Medical and Chirurgical Society).

8 ESCUELA AMERICANA (American College of Rheumatology) ESCUELA EUROPEA (European League against Rheumatism) Artritis Reumatoide Juvenil (ARJ) Artritis Crónica Juvenil (ACJ) 1. Edad < 16 años 2. Artritis en una o más articulaciones 3. Duración de al menos 6 semanas 3. Duración de al menos 3 meses 4. Exclusión de otras causas de artritis

9 Secuelas de una iridociclitis crónica: pupila irregular y fija, con pigmento distorsionado por la inflamación crónica. El cristalino muestra cataratas (tomada de Wedgwood). Cuadro clínico de inicio temprano (antes de los 6 años) Afecta menos de 5 articulaciones Frecuente sexo femenino Compromiso ocular (Iridociclitis) (20%): uveitis no granulomatosa El factor reumatoideo (FR) es negativo

10 Representa el 20-30% de todas las formas Compromiso de 5 o más articulaciones Se diferencian dos subgrupos: FR positivo y negativo

11 ARJ poliarticular FR positivo Inicio en edades más tardías (> 8 años) Clínicamente es indistinguible de AR del adulto La inflamación articular suele ser importante ARJ poliarticular FR negativo Es el subgrupo más frecuente Tres veces más frecuente en las niñas

12 "Rash" reumatoide, evanescente Rash exantemico (60-90%) Inflamación (edema, dolor, calor) articular bilateral y atrofia muscular infrarotuliana. Compromiso articular variable

13 EL COMPLEJO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDAD

14 CROMOSOMA 6, ORGANIZACIÓN DE LOS ANTÍGENOS HLA CLASE I Y CLASE II. Klein J. Sato A. The HLA system. First of two parts. N Eng J Med 2000; 343:702-9

15 Clase IClase II ESTRUCTURA DE LAS MOLÉCULAS DEL MHC

16 Clase I

17 Clase II

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19 RESPUESTA INMUNITARI A ESPECIFICA

20 La artritis reumatoide (AR) esta asociada a DR4 La asociación se da con los subtipos DRB1*0401, 0404 y 0405 En algunas poblaciones se ha observado asociacion con DR1 (B1*0101), DR10 (B1*1001) y DRB1*1402

21 DRB1* 67 707174 *0401 L QK A *0404L Q RA *0405 L QRA *0101L Q RA *1001L R RA *1402 L Q RA LOS ALELOS ASOCIADOS A AR COMPARTEN LA SECUENCIA 67-74 DE LA TERCERA REGION HIPERVARIABLE DEL PRIMER DOMINIO DR  1 (EPITOPE COMPARTIDO) L =LEUCINA ; Q=GLUTAMINA ; R= ARGENINA ; K= LISINA ; A= ALANINA

22 ALLELE POPULATION JRA- SUBSET HLA ASSOCIATION REFERENCES DRB1*11,13,08 CaucasianoligoarticularSusceptibility13,17,19, 20,21,22 DRB1*1301CaucasianoligoarticularSusceptibility41 DRB1*0307Kuwaiti ArabPolyarticularSusceptibility40 DRB1*0801,1101,1301CaucasianoligoarticularSusceptibility20, 21, 22 DRB1*0101/02 CaucasianPolyarticularSusceptibility18 DRB1*1104Caucasian, Mestizo OligoarticularSusceptibility17, 39 DRB1*0404,0401,0405, 0408 Mestizo, Caucasian, Japanese PolyarticularSusceptibility2, 11, 37, 38

23 ANTHROPOLOGY REPORT FOR REGION LATIN-AMERICA: AMERINDIAN AND ADMIXED POPULATIONS HLA. Genetic diversity of HLA functional and medical implication. Anthropology, contribution of HLA. Dominique Charron, ed. Vol.1. 1997. Pp:337-353. ML Petz-Erler, E Egea, G. Garavito et al Definición de la población control:

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25 AMERICA ALLELE FRECUENCY AFRICA (**) ALLELE FRECUENCY AFROCOLOMBIANOS N=100 MOSSI N=53 RIMAIBE N=47 FULANI N=49 A*020.093750.03773600 A*0207 000 A*230.0135420.094340.1702130.132653 A*68010.093750.094340.0531910.030612 A*300.072920.0283020.0212770.020408 CW*02 0.1132080.0957450.22449 CW*03020.34600.0188680.0106380.020408 CW*03030.0673000 CW*040.08700.2264150.2553190.071429 CW*0701/02/030.12500.1132080.1489360.173469 CW*07040.1250000.010204 CW*080.04810.0377360.0106380.020408 CW*150.11540.0283020.0212770 FRECUENCIA ALELICA DE HLA CLASE I FRECUENCIA ALELICA DE HLA CLASE I DESCRIPCION COMPARATIVA ENTRE AFROCOLOMBIANOS Y AFRICANOS RESULTADOS VI TALLER LATINOAMERICANO DE HISTOCOMPATIBILIDAD ** HLA in sub-Saharan Africa; 12 th International Histocompatibility Workshop SSAF report M.G. Hammond, Et al. Genetic Diversity of HLA functional and medical implication. Dominique Charron (eds). 1:345.

26 A NEW HLA-CW ALLELE (CW*0808) FOUND IN A COLOMBIAN MESTIZO INDIVIDUAL POSSIBLY GENERATED BY AN INTRALOCUS/INTERLOCI GENE CONVERSION C. Silvera-Redondo, E Egea, G. Garavito, et al. Immunogenetics (2000) 51:1053-1057.

27 A new Cw*08 subtype was described in a 40- year-old healthy Colombian Mestizo born in Barranquilla City The new HLA-Cw0808 allele showed an identical exon 2 to that of the CW*0801 allele, whereas exon 3 bears a one-base difference at codon 97

28 FRECUENCIA ALELICA DE HLA CLASE II DESCRIPCION COMPARATIVA AMERINDIOS Y MESTIZOS

29 I.HLA EN LA POBLACION SUJETA DE ESTE ESTUDIO La población control y pacientes mestizos colombiana presenta una alta diversidad genética. Se evidencia un claro componente caucasoide (0.6) así como componentes amerindio y africano La carga génica del grupo afrocolombiano esta relacionado con poblaciones de origen africano El nuevo alelo CW*0808 ejemplifica posibles cambios funcionales de las moléculas HLA DISCUSION

30 POLIMORFISMO DE LOS ALELOS HLA- DRB1 Y SU ASOCIACIÓN CON ARJ EN UNA MUESTRA DE NIÑOS MESTIZOS COLOMBIANOS Garavito G, E Egea, et al, Biomédica. Vol 23(3): 2003 Laboratorio de Inmunología y Biología Molecular, Universidad del Norte, Barranquilla, Colombia Servicio de Reumatología, clínica del niño, ISS, Bogotá, Colombia. Departamento de Reumatología, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia Departamento de Reumatología, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia Universidad Autónoma de Barcelona. Barcelona, España.

31 G I = Desnutrición Grado I G II = Desnutrición Grado II EUTROF = Eutróficos FR = Factor Reumatoide ANA = Anticuerpos antinucleares DISTRIBUCION DE SUBGRUPOS CLINICOS

32 N = Número de sujetos estudiados FA = Frecuencia alélica OR = Razón de disparidad PEF = Se aplica prueba exacta de Fisher p = Probabilidad FE = Fracción etiológica FP = Fracción Preventiva NS = no-significancia ALELOS DRCASOS CON ARJ CONTROLESANÁLISIS ESTADISTICO N= 65FAN=65FAORX2X2 pFEFP DR11713.0%1713.0%1.00.00.58NS DR1532.3%1310.0%4.705.770.01NS0.26 DRB1*150121.5%129.2%0.147.940.0048NS0.46 DRB1*150200%10.8%0PEF1.0NS DRB1*150310.8%00%2.02PEF1.0NS DRB1*160286.1%10.8%8.98PEF0.0160.88NS DRB1*030196.9%75.3%1.320.0710.4NS DRB1*042821.5%2519.2%1.210.280.59NS DRB1*040586.1%53.8%1.680.760.38NS DRB1*0407107.6%64.6%1.791.130.28NS DRB1*040475.3%21.5%3.802.960.085NS DR111310.0%96.9%1.560.870.35NS DRB1*110132.3%43.1%0.74PEF0.5NS DRB1*110221.5%43.1%0.48PEF0.68NS DRB1*110475.3%00%16.79PEF0.0130.93NS DRB1*110710.8%00%3.02PEF1.0NS DR1221.5%32.3%0.66PEF0.5NS DRB1*0632.3%00%7.3PEF0.12NS DR131612.3%1310.0%1.310.400.52NS DRB1*130196.9%53.8%1.931.270.26NS DRB1*130232.3%53.8%0.581PEF0.72NS DRB1*130332.3%3 1.0 PEF1.0NS DRB1*130510.8%00%3.02PEF1.0NS DR1453.8%1511.5%0.285.860.015NS0.51 DRB1*140143.1%64.6%0.6450.430.51NS DRB1*140210.8%96.9%0.16.880.0087NS0.49 DRB1*07011813.8%1410.8%1.40.660.41NS DRB1*080286.1%96.9%0.870.070.79NS DRB1*100100%10.8%0PEF1.00NS ALELOS HLA-DRB1 EN MESTIZOS COLOMBIANOS CON ARJ

33 N: sin carga eléctrica (-): carga negativa (*): ARJ sistémica (**): ARJ poliarticular CARACTERISTICAS DE LA SECUENCIA 67-73 EN LOS ALELOS DE PROTECCION Y SUSCEPTIBILIDAD A ARJ

34 ABSENCE OF EO-JRA IN A NORTH COLOMBIAN AFROCARIBBEAN SUBPOPULATION - ASSOCIATED HLA-CLASS I DNA POLYMORPHISM E Egea,G Garavito et al, Tissue Antigen. 2003, 59, S 2: pp138

35 HLA-DRB1 ALLELES AND HLA- DRB1 SHARED EPITOPES ARE MARKERS FOR JRA SUBGROUPS IN COLOMBIAN MESTIZOS Garavito G, Egea E,et al, Human Immunology 65, 2004 Immunology and Molecular Biology Laboratory, Universidad del Norte, Barranquilla, Colombia. Instituto de Biología fundamental. Universidad Autónoma de Barcelona. Barcelona, Spain. Department of Cancer Immunology and AIDS, Dana-Farber Cancer Institute Department of Pathology, Harvard Medical School, Boston, MA Rheumatology Department, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. South America Rheumatology Outpatient Clinic, Clínica del Niño, Bogotá, Colombia. South America Rheumatology Department, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. South America

36 OBJETIVOS Profundizar el estudio de la asociación HLA con Los diferentes subgrupos clínicos de ARJ a través del análisis de los haplotipos DRB1/ DQB1 y de las secuencias 67 – 74 de epitopes compartidos

37 N = Número de sujetos FE = Fracción Etiológica F = Frecuencia Alélica p = Probabilidad OR = Razón de disparidad

38 N = Number of haplotypes found in the total number of JRA-patients and controls. The ethnic ancestry was based on published results summarized In ref. 7, 8 and 9.

39 P: Protection S: Suceptibility (+) Fisher Exact Test

40 P : Protection S : Susceptibility

41 ALLELEETHNICITYJRA- SUBSET HLA ASSOCIATION REFERENCES DRB1*11,13,08 CaucasianPauciarticularSusceptibility13,17,19, 20,21,22 DRB1*1301CaucasianPauciarticularSusceptibility41 DRB1*0307Kuwaiti Arab.PolyarticularSusceptibility40 DRB1*0801,1101,1301CaucasianPauciarticularSusceptibility20, 21, 22 DRB1*0101/02 CaucasianPolyarticularSusceptibility18 DRB1*1104Caucasian, Mestizo PauciarticularSusceptibility17, 39. This report DRB1*0404,0401,0405, 0408 Mestizo, Caucasian, Japanese PolyarticularSusceptibility2, 11, 37, 38. This report DRB1*1602 70 DRRAA 74 MestizoSystemicSusceptibilityThis report DRB1*1501 70 QARAA 74 MestizoJRAProtectionThis report DRB11*1402 70 QRRAA 74 MestizoJRAProtectionThis report

42 ASOCIACION HLA Y ARJ EN MESTIZOS COLOMBIANOS ARJ como modelo de enfermedad compleja y poligenica El polimorfismo HLA en la generación de moléculas específicas favorecerian la presentación antigenica condicionando autoinmunidad En la población colombiana el polimorfismo HLA clase II participa en la susceptibilidad a el desarrollo de ARJ y a la expresion clinica de la misma Nuestros resultados suguieren que los subgrupos clinicos de ARJ pueden constituir diferentes entidades clinicas con diferente base genetica Los resultados de la genotipificación son un aporte original para la comunidad científica que trabaja en Inmunogenética y en especial en la asociación HLA y ARJ LA PREGUNTA CIENTIFICA

43 Conclusiones

44 - HLA Y ANTROPOLOGÍA La población mestiza de Colombia, expresa una diversidad genetica con un componente caucasico, amerindio y africano. Existe un amplio polimorfismo HLA clase II en mestizos colombianos Nuevos alelos HLA clase I (Cw*0808), se han generado en las poblaciones afroamericanas, como producto del mestizaje amerindio, caucasoide y negroide. Estos alelos probablemente están asociados a eventos de conversión génica. Haplotipos de origen caucasoide, amerindios y africanos, están presentes en los grupos mestizos colombianos y afrocolombianos, lo que demuestra un efecto fundador en estas poblaciones. CONCLUSIONES

45 Los resultados que se presentan en esta tesis, evidencian una asociación de diferentes alelos y haplotipos HLA con susceptibilidad o protección a diferentes subtipos clínicos de ARJ en mestizos colombianos Se destaca el hecho de que estos estudios de asociación HLA y ARJ son los primeros en llevarse a cabo en una población de marcada diversidad genética Se confirman hallazgos previos y se describen nuevas asociaciones. En resumen, los alelos HLADRB1*1104 y DRB1*1602 se evidencian como marcadores de susceptibilidad y los alelos HLA-DRB1*1501 y HLA DRB1*1402 como alelos de protección I.- ASOCIACION HLA Y ENFERMEDAD CONCLUSIONES

46 Nuestros Resultados sugieren que los diferentes subgrupos clínicos de ARJ puede ser un conjunto de entidades clínicas con diferentes bases genéticas CONCLUSIONES

47 En el subgrupo ARJ sistémico se describe por primera vez a el alelo DRB1*1602 asociado a susceptibilidad Se describen por primera vez epítopes compartidos en los alelos y en los haplotipos asociados a susceptibilidad o protección frente a ARJ El subgrupo poliarticular mostró asociación con el epitope compartido (secuencia aminoacidica) 70 QRRAA 74 similar a la asociación del AR del adulto Los alelos DRB1 asociados a susceptibilidad para ARJ oligoarticular y ARJ sistémico comparten el epitope DRRAA en la posición 70-74 II.- ASOCIACION HLA Y ENFERMEDAD CONCLUSIONES

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