Circulating microRNA signature in non-alcoholic fatty liver disease: from serum non-coding RNAs to liver histology and disease pathogenesis

OBJECTIVES: We used a screening strategy of global serum microRNA (miRNA) profiling, followed by a second stage of independent replication and exploration of liver expression of selected miRNAs to study: (1) the circulating miRNA signature associated with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) progression and predictive power, (2) the role of miRNAs in disease biology and (3) the association between circulating miRNAs and features of the metabolic syndrome. METHODS: The study used a case-control design and included patients with NAFLD proven through biopsy and healthy controls. RESULTS: Among 84 circulating miRNAs analysed, miR-122, miR-192, miR-19a and miR-19b, miR-125b, and miR-375 were upregulated >2-fold (p<0.05) either in simple steatosis (SS) or non-alcoholic steatohepatitis (NASH). The most dramatic and significant fold changes were observed in the serum levels of miR-122 (7.2-fold change in NASH vs controls and 3.1-fold change in NASH vs SS) and miR-192 (4.4-fold change in NASH vs controls); these results were replicated in the validation set. The majority of serum miR-122 circulate in argonaute2-free forms. Circulating miR-19a/b and miR-125b were correlated with biomarkers of atherosclerosis. Liver miR-122 expression was 10-fold (p<0.03) downregulated in NASH compared with SS and was preferentially expressed at the edge of lipid-laden hepatocytes. In vitro exploration showed that overexpression of miR-122 enhances alanine aminotransferase activity. CONCLUSIONS: miR-122 plays a role of physiological significance in the biology of NAFLD; circulating miRNAs mirror the histological and molecular events occurring in the liver. NAFLD has a distinguishing circulating miRNA profile associated with a global dysmetabolic disease state and cardiovascular risk.Fil: Pirola, Carlos Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Fernandez Gianotti, Tomas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Castaño, Gustavo Osvaldo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mallardi, Pablo. Hospital Diego Thompson; ArgentinaFil: San Martino, Julio. Hospital Diego Thompson; ArgentinaFil: González López Ledesma, María Mora. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Virología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Flichman, Diego Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Virología; ArgentinaFil: Mirshahi, Faridodin. Virginia Commonwealth University; Estados UnidosFil: Sanyal, Arun J.. Virginia Commonwealth University; ArgentinaFil: Sookoian, Silvia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; Argentina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital "Dr. Abel Zubizarreta"; Argentin

Alteración de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica en diferentes modelos animales de patología hepáticas

La barrera hematoencefálica (BHE) es una barrera anatomo funcional y constituye un mecanismo esencial para mantener la homeostasis del sistema nervioso central (SNC). Esto se logra, por un lado, restringiendo la entrada de sustancias químicas potencialmente dañinas para el sistema nervioso central, y por otro lado, permitiendo la entrada de nutrientes esenciales. La BHE está constituida por células endoteliales especializadas y se encuentra en íntima asociación con los podocitos (procesos de los astrocitos). Las células endoteliales se unen entre sí y a los astrocitos a través uniones de hendidura (GAP), uniones adherentes y uniones estrechas. Las uniones GAP están formadas por grupos de proteínas trans-membrana (conexinas) que conectan el citoplasma entre las células endoteliales. Las uniones adherentes están formadas por proteínas de la familia de las cadherinas, mientras que las uniones estrechas están compuestas de varias proteínas integrales y proteínas periféricas de membrana de la familia de las zonula ocludens. La expresión elevada de uniones estrechas es una característica especial de la BHE.Fil: Lemberg, Abraham. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Fernández, María Alejandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Coll, Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Castaño, Gustavo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital "Dr. Abel Zubizarreta"; Argentina. Consejo de investigación en salud; ArgentinaFil: Mallardi, Pablo. Hospital Thompson; ArgentinaFil: Filinger, Ester Julia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Genetic variation in transmembrane 6 superfamily member 2 and the risk of nonalcoholic fatty liver disease and histological disease severity

We explored the role of transmembrane 6 superfamily member 2 (TM6SF2) rs58542926 C/T nonsynonymous (p.Glu167Lys) variant in genetic susceptibility to nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) and disease severity. A total of 361 individuals (135 control subjects and 226 patients with histologically proven NAFLD) were included in a sample with 97% power for the additive genetic model. A discrete trait analysis of NAFLD showed that rs58542926 was associated with a modest risk of fatty liver (P = 0.038; odds ratio [OR]: 1.37; 95% confidence interval [CI]: 1.02-1.84); nevertheless, conditioning on patatin-like phospholipase domain-containing 3 (PNPLA3)-rs738409 abolished this effect. We did not observe an interaction between rs738409 and rs58542926 variants on the risk of NAFLD. We observed a significant association of rs58542926 and disease severity (P = 0.027), but not lobular inflammation or fibrosis; rs58542926 was not associated with levels of liver enzymes. An allelic test showed that the T (Lys167) allele was significantly associated with disease progression (P = 0.021; OR, 1.66; 95% CI: 1.08-2.55). A significant association was found with the histological degree of liver steatosis (β, 0.15; standard error: 0.06; P = 0.0299) that was independent of rs738409. Homozygous carriers of the C (Glu167) allele showed increased risk for cardiovascular disease. TM6SF2 protein expression was decreased markedly in liver of NAFLD patients, compared to controls. In addition, TM6SF2 immunoreactivity was reduced in subjects carrying at least one copy of the T allele, consistent with a difference in liver allele-specific transcript abundance. Conclusion: rs58542926 is a low-frequency variant with a modest effect on NAFLD, suggesting that carriers of the T allele are slightly more likely to accumulate fat in the liver and develop nonalcoholic steatohepatitis than those without. TM6SF2 appears to play a significant role in disease biology.Fil: Sookoian, Silvia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Castaño, Gustavo Osvaldo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital "Dr. Abel Zubizarreta"; ArgentinaFil: Scian, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Mallardi, Pablo. Hospital Diego Thompson; ArgentinaFil: Fernandez Gianotti, Tomas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Burgueño, Adriana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: San Martino, Julio. Hospital Diego Thompson; ArgentinaFil: Pirola, Carlos José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; Argentin

Epigenetic modification of liver mitochondrial DNA is associated with histological severity of nonalcoholic fatty liver disease

Objective & design: Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a clinical condition that refers to progressive histological changes ranging from simple steatosis (SS) to nonalcoholic steatohepatitis (NASH). We evaluated the status of cytosine methylation (5mC) of liver mitochondrial DNA (mtDNA) in selected regions of the mtDNA genome, such as D-loop control region, and mitochondrially encoded NADH dehydrogenase 6 (MT-ND6) and cytochrome C oxidase I (MT-CO1), to contrast the hypothesis that epigenetic modifications play a role in the phenotypic switching from SS to NASH. Methods: We studied liver biopsies obtained from patients with NAFLD in a case-control design; 45 patients and 18 near-normal liver-histology subjects. Results: MT-ND6 methylation was higher in the liver of NASH than SS patients (p<0.04) and MT-ND6 methylated DNA/unmethylated DNA ratio was significantly associated with NAFLD activity score (p<0.02). Liver MT-ND6 mRNA expression was significantly decreased in NASH patients (0.26±0.30) versus SS (0.74±0.48), p<0.003, and the protein level was also diminished. The status of liver MT-ND6 methylation in NASH group was inversely correlated with the level of regular physical activity (R=-0.54, p<0.02). Hepatic methylation levels of D-Loop and MT-CO1 were not associated with the disease severity. DNA (cytosine-5) methyltransferase 1 was significantly upregulated in NASH patients (p<0.002). Ultrastructural evaluation showed that NASH is associated with mitochondrial defects and peroxisome proliferation. Conclusion: Hepatic methylation and transcriptional activity of the MT-ND6 are associated with the histological severity of NAFLD. Epigenetic changes of mtDNA are potentially reversible by interventional programs, as physical activity could modulate the methylation status of MT-ND6.Fil: Pirola, Carlos José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Fernández Gianotti, Tomás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Burgueño, Adriana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; ArgentinaFil: Rey Funes, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Loidl, Cesar Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Mallardi, Pablo. Municipio de San Martín. Hospital Municipal "Diego Thompson"; ArgentinaFil: San Martino, Julio. Municipio de San Martín. Hospital Municipal "Diego Thompson"; ArgentinaFil: Castaño, Gustavo Osvaldo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital "Dr. Abel Zubizarreta"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sookoian, Silvia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Médicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Médicas; Argentin

SPARK: A US Cohort of 50,000 Families to Accelerate Autism Research

The Simons Foundation Autism Research Initiative (SFARI) has launched SPARKForAutism. org, a dynamic platform that is engaging thousands of individuals with autism spectrum disorder (ASD) and connecting them to researchers. By making all data accessible, SPARK seeks to increase our understanding of ASD and accelerate new supports and treatments for ASD