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Revista médica de Chile

versión impresa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile vol.140 no.4 Santiago abr. 2012

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872012000400003 

Rev Med Chile 2012; 140: 436-441

ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN

 

Variantes genéticas de CYP2A6 y su relación con la dependencia tabáquica y el hábito de fumar en una muestra individuos chilenos. Un estudio piloto

 

Relation of genetic variants of CYP2A6 with tobacco dependence and smoking habit in Chilean subjects. A pilot study

 

Dante D. Cáceres1,2,a, Sergio A. Alvarado1,2,b, Paulina Martínez4,3,a, Luis A. Quiñones4,c

1División de Epidemiología. Escuela de Salud Pública. Facultad de Medicina. Universidad de Chile, Santiago de Chile.
2Grups de Recerca d'America i Africa Llatines, Unitat de Bioestadìstica, Facultat de Medicina, Universitat Autónoma de Barcelona, Barcelona, España.
3Escuela de Tecnología Médica, Facultad de Medicina, Universidad Diego Portales, Santiago de Chile.
4Centro de Investigaciones Farmacológicas y Toxicológicas. ICBM. Facultad de Medicina. Universidad de Chile, Santiago de Chile.

aMédico Veterinario, Magister en Salud Pública (MSP).
bMatemático, Magíster en Bioestadística (MB).
cBioquímico, Doctor en Ciencias Biomédicas (PhD).

Correspondencia a:


Background: Genetic and metabolic factors associated with nicotine metabolism may be related to smoking behavior. Aim: To assess the prevalence of allelic and genotype variants of CYP2A6 in a sample of Chilean subjects and to evaluate their relationship with smoking and tobacco dependence. Material and Methods: The genotype frequencies for *2, *3 and *4 of CYP2A6*1 (wild type) gene were determined by polymerase chain reaction (PCR) in 54 volunteers. Addiction to tobacco was evaluated using the Fagerstrom Test. The association between the presence of allelic variants of CYP2A6 and smoking and tobacco dependence was evaluated with chi square test. Results: The prevalence of *1, *2 (wt/*2), *3 (wt/*3 or *31*3) and *4 (del/del) were 92.6%, 3.7%, 0% y 3.7%, respectively. No significant association was observed between being a carrier of a variant genotype of CYP2A6 and smoking or tobacco dependence. Conclusions: In this sample of Chilean individuals we did not find a relation between any CYP2A6 genotype with smoking or tobacco dependence.

Key words: CYP2A6; Genetic; Polymorphisms; Protein, human; Tobacco use disorder.


 

En la motivación para fumar tabaco y su dependencia influyen múltiples factores personales, sociales y ambientales, muchos de ellos ampliamente estudiados1,2. Dentro de los personales se han identificado factores genéticos que dan cuenta de las variaciones en la mantención e intensidad de la adicción al tabaco3,4. La genética contribuiría aproximadamente, en promedio, 55% (11-84) en la iniciación del hábito de fumar, en más de 61% promedio (52-71) en la mantención y en la cantidad fumada, y 80% en la variación en el número de cigarrillos fumados5,6. Dentro de estos factores genéticos, las variantes alélicas de genes que metabolizan la nicotina y predisponen al hábito de fumar, está siendo ampliamente estudiada y parecieran estar asociados tanto al inicio, como a la mantención y al número de cigarrillos fumados7,8. Aun cuando la nicotina es uno de los miles de compuestos presentes en el humo del tabaco, no posee acción carcinogénica per se, sin embargo, su capacidad de ser altamente adictiva influye en el consumo de tabaco y por lo tanto, en la exposición continua a una serie de compuestos altamente tóxicos que producen una variada gama de efectos adversos en la salud. Los metabolizadores lentos de nicotina mantendrían los niveles de nicotina por mayor tiempo en el organismo lo que se traduciría en un menor consumo de tabaco, reduciendo por ende la probabilidad de llegar a ser un fumador regular. Por el contrario, metabolizadores rápidos de nicotina, necesitarían fumar más a menudo para mantener sus niveles de nicotina sanguínea con la consecuencia que ello implica. En estudios con modelos econométricos realizados en Estados Unidos de Norteamérica, donde relacionaron el hábito actual y pasado de fumar, estimaron que alrededor de 60% de los fumadores pueden llegar a ser adictos, siendo esto altamente correlacionado con la precocidad del inicio del consumo9. Otros de los factores que explican los diferentes niveles del metabolito cotinina en personas con una similar tasa de consumo de tabaco incluyen diferencias en la absorción, distribución, profundidad y duración de la inhalación durante el consumo y la composición del tabaco usado en la fabricación de cigarrillos10.

Diferentes estudios de ligamiento genético y de asociación han identificado zonas y genes donde se podrían alojar la dependencia a nicotina. Entre los primeros, estudios en gemelos y padres de gemelos, han reportado relación con la dependencia en áreas del cromosoma 1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 11 y 22, indicando la multiplicidad de locus genéticos que estarían implicados, lo que habla de la heterogeneidad de este rasgo y del tipo de penetrancia genética. Por otra parte, los estudios de asociación genética a nivel de polimorfismos de receptores del sistema dopaminérgico, están involucrados en esta dependencia, los que están interactuando con los factores ambientales11. Entre estos factores metabólicos, la isoenzima CYP2A6 (perteneciente al grupo de las denominadas monooxigenasas citocromo P450) ha sido sindicada como la más relacionada al hábito de fumar12-17. La asociación entre CYP2A6 y tabaco-dependencia se establece debido al rol de esta enzima en el metabolismo de nicotina, la cual es transformada a cotinina. Esta metabolización ayuda a la inducción de la adicción, ya que cuando la actividad de esta enzima se encuentra disminuida o ausente, al parecer los individuos tienden a ser no fumadores o pocos fumadores. El estudio pionero de Pianezza y sus colaboradores demuestra en forma muy clara que las personas que presentan polimorfismos o deleciones en el gen CYP2A6 tendrían menor tendencia a ser fumadoras17. En la actualidad existen una serie de criterios para evaluar el grado de dependencia a nicotina, siendo uno de los más usados la escala de Fagerstrom (FTND: Fagerström Test for Nicotine Dependencia) especialmente útil en fumadores dependientes, lo que nos permite correlacionar las variantes genotípicas asociadas a mayor consumo de cigarrillos y a una probable adicción18.

El objetivo del presente estudio fue determinar la prevalencia de los genotipos de los polimorfismos *1 (wild type), *2, *3 y *4 de CYP2A6 en una muestra de la población chilena y evaluar su asociación con el hábito de fumar y la dependencia al tabaco.

Material y Método

Individuos

Un total de 54 estudiantes universitarios voluntarios fumadores y no fumadores de la carrera de Medicina de la Universidad de Chile fueron reclutados para el estudio. Previa consulta de su hábito de fumar, se tomó una muestra por cuotas de voluntarios al interior de los fumadores y una muestra al interior del grupo de no fumadores, respectivamente. Como se desconocía la prevalencia de los polimorfismos estudiados y siendo muy baja, según la literatura, se evaluó a través de un estudio piloto. Cada voluntario llenó una ficha con información sobre: historial clínico, antecedentes familiares respecto de cáncer, parámetros socioeconómicos, hábitos alimentarios, consumo de fármacos, alcohol y su historia de hábito tabáquico. Aquellos que reportaron ser fumadores fueron clasificados con el cuestionario de Fagerström para evaluar la dependencia al consumo de cigarrillos18. Cada persona firmó una autorización de consentimiento informado, previamente aprobada por el Comité de Ética de la Facultad de Medicina, Universidad de Chile. Los procedimientos empleados se realizaron respetando la declaración de Helsinki para la experimentación en humanos y de acuerdo a las normas de trabajo de las Buenas Prácticas Clínicas (GCP)19,20.

Toma de muestra de sangre, obtención de ADNy genotipificación de CYP2A6

Se extrajo a cada donante voluntario una muestra de aproximadamente 15 ml de sangre en condiciones estériles, con un sistema de extracción al vacío, considerando todas las medidas de bioseguridad necesarias para evitar riesgos tanto para el donante como para la persona que tomó la muestra. La obtención de ADN se hizo por el método basado en la precipitación por sales (salting-out), descrito por Miller y col 1988, el cual permite obtenerlo en forma simple, rápida, reproducible y con una pureza adecuada para realizar amplificaciones por PCR21. La genotipificación de las variantes polimórficas de CYP2A6 se realizó a través de la metodología de PCR según Oscarson y col22. La reacción se realizó esencialmente en dos pasos. El primer paso correspondió a una amplificación de una región desde el exón 7 hasta 420 pb río abajo del exón 9, y el segundo a una amplificación usando como templado el amplificado anterior, para la detección de los diferentes genotipos. Como control interno de amplificación se usó el gen de la β-globina, para lo cual se amplificó simultáneamente. Las variantes estudiadas fueron CYP2A6*1, *2, *3 que ocurren debido a mutaciones puntuales en la región que comprende el intrón 2, exón 3 e intrón 4 del gen y la variante CYP2A6*4 que corresponden a deleciones homocigotas en el exón 3 y 8, respectivamente.

Resultados

En la Tabla.1 se presentan las características demográficas y sobre el consumo de tabaco personal y familiar de la muestra en estudio. El 68,5% fueron mujeres. El promedio de edad del grupo en estudio fue de 21,9 años. En cuanto al hábito de fumar, 42,6% eran fumadores, los cuales llevaban en promedio 4,4 años fumando, con promedio de 6,4 cigarrillos diarios. En cuanto a los antecedentes familiares sobre el hábito de fumar, los rangos variaron entre 33,9% y 42,3%. El mayor porcentaje de los individuos estudiados pertenecía al grupo sanguíneo O (46,3%) y el que le sigue en frecuencia fue el grupo sanguíneo A (35,2%). Los resultados del test de Fagerstrom aplicado al grupo de fumadores categorizan al 57,1% de los individuos fumadores como "más adictos a nicotina", es decir, con un puntaje mayor o igual 5 puntos.

Tabla 1. Características antropométricas, antecedentes del hábito de fumar, nivel de adicción según el cuestionario de Fagerström de una muestra de 54 individuos chilenos

En la Tabla.2 se presenta la frecuencia de las variantes genotípicas de CYP2A6, estratificada por hábito de fumar y clasificación del grado de adicción a la nicotina. Se puede observar que el mayor porcentaje (92,6%) corresponde a la variante normal wild type. Las variantes *2,*3, *4 presentaron una frecuencia de 3,7%, 0%, 3,7%, respectivamente. Al estratificar según el hábito de fumar, la distribución de la variante wild type *1 y *3 fue similar. La variante *2 y *4 variaron porcentualmente, sin embargo, esta diferencia no fue significativa. No se observó asociación entre las variantes y el hábito de fumar (p = 0,132). Al clasificar el grupo de fumadores según la adicción al tabaco, la variante wild type estuvo en 90,5% de los fumadores. Al estratificar según adicción 92,3% de los "más adictos" son portadores de la variante wild type, comparado con 87,5% de los clasificados como "menos adictos". Las variantes *2 y *3 no fueron determinadas en este grupo. La variante *4 estuvo presente en 7,7% de los "más adictos" versus 12,5% de los "menos adictos". Tampoco se observó asociación estadística entre el grado de adicción y los diferentes genotipos (p = 0,716).

Tabla 2. Frecuencia de las variantes genotípicas de CYP2A6 estratificado por el hábito de fumar y clasificación del grado de adicción de una muestra de 54 individuos chilenos

Discusión

Chile tiene una de las más altas prevalencias de hábito tabáquico en América Latina y a nivel mundial (45,4%) alcanzando hombres y mujeres similar magnitud23. En Chile se estima que cada año mueren 15.000 personas a causa del tabaco, cifra que representa el 17% de la mortalidad total del país24. Según Medina y col (1995), se ha reportado que no han ocurrido hechos capaces de modificar la prevalencia poblacional de fumadores y que no se explica por otros determinantes sociales como nivel socioeconómico y cultural de la familia. Valdivia y col (2004) en un estudio de prevalencia de consumo de tabaco en población menor a 18 años en Chile, se menciona que 64,1% de los escolares declaró haber tomado contacto directo con el cigarrillo en algún momento de su vida, lo que fue independiente del nivel socioeconómico y de la zona geográfica de habitación. Los autores afirman, que este fenómeno viene dándose sistemáticamente en los estudios nacionales realizados25.

Se ha descrito extensivamente que la variabilidad genética en el metabolismo de la nicotina es un factor importante que explicaría las diferencias interindividuales en el consumo y exposición al tabaco (polimorfismos genéticos), que darían cuenta de estas variaciones individuales11,26. El presente estudio tuvo como objetivo determinar la frecuencia de las variantes polimórficas CYP2A6*1, CYP2A6*2, CYP2A6*3, CYP2A6*4 del Gen CYP2A6 y explorar su relación con el hábito tabáquico y la intensidad de consumo de cigarrillos. Las variantes alélicas *2 y*3 han sido descritas con actividad enzimática reducida y *4 sin actividad in vivo7,27. Las prevalencias determinadas en este estudio fueron similares a la reportadas en poblaciones de origen hispano, cuyas frecuencias genotípicas para CYP2A6*1 y CYP2A6wt/*2 varían entre 97% y 3% respectivamente28.

Al evaluar la asociación entre las variantes polimórficas determinadas con el hábito de fumar y la intensidad de consumo de cigarrillos (cigarrillos diarios fumados), no se observó relación entre el hábito de fumar ni la intensidad con el ser portador de una determinada variante alélica. Diversos estudios han reportado hallazgos similares en cuanto a la relación estudiada. London y col (1999) estudiaron 460 individuos en un estudio de casos y controles en el condado de Los Ángeles California, en el cual evaluaron las variantes polimórficas de reducida actividad metabólica CYP2A6*2 y CYP2A6*3 no encontrando diferencias en cuanto a la cantidad de cigarrillos fumados29. Sabol estudió 385 individuos de diferente origen étnico no encontrando asociación entre el genotipo, ser fumador y consumidor de cigarrillos. A pesar de que analizó población de origen hispano latina, no se presentan los resultados estratificados por etnia30. Loriot y cols, en 494 individuos de origen francés en un estudio de casos y controles de cáncer pulmonar, tampoco encontró relación entre las variantes estudiadas (CYP2A6*2 y CYP2A6*4) con el consumo de cigarrillos y el cáncer de pulmón31. Tiihonen, en un estudio de base poblacional (n = 965) realizado en población finlandesa, no encontró relación entre ser fumador y el número de cigarrillos fumados entre individuos portadores del gen wild type versus aquellos que presentaban genotipos nulos32. Gambier y col estudiaron la frecuencia alélicas de las variantes CYP2A6*1A, CYP2A6*1B y CYP2A6*4 en relación al estatus de fumador y el número de cigarrillos fumados. Estos autores reportan que no hubo diferencias en cuanto al estatus de fumador, sin embargo, si hubo diferencias entre el wild type y CYP2A6*1B en cuanto a los cigarrillos fumados diariamente, siendo la cantidad fumada mayor en esta última variante33.

De acuerdo a la literatura, cabría esperar que aquellos individuos que tienen un alto grado de dependencia presenten una baja frecuencia de los polimorfismos genéticos de la enzima CY2A6 y sea mucho más frecuente la variante wild type. En este estudio la frecuencia de las variantes polimórficas estudiadas se ajustan a lo reportado para la etnia de origen hispánico, sin embargo, no se observó asociación cuantitativa ni cualitativa con el número de cigarrillos fumados y el hábito de fumar, respectivamente.

Dentro de las limitaciones de este estudio, está el tamaño de muestra. Dado que la prevalencia de la variable de interés "la variante polimórfica del gen CYP2A6: *2" es cercana al 1% en la población (basado en la literatura de estudios internacionales), se decidió aplicar muestreo por cuota, donde el número de sujetos que se puede alcanzar está relacionado con los recursos y logística disponible. Para hacer estudios de comparabilidad con una adecuada potencia estadística, se requieren tamaños de muestra significativamente mayores y que estarán asociados a los supuestos e hipótesis en estudio. Por lo tanto, es necesario estudiar un mayor grupo de individuos para evaluar la consistencia de estos hallazgos.

Agradecimientos: Los autores desean agradecer el apoyo técnico brindado por las estudiantes de Medicina Karen García y Loreto Godoy, quienes realizaron parte de los estudios de este trabajo durante una estadía de investigación de pregrado.

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Trabajo financiado por Proyecto Departamento de Investigación y Desarrollo (DID-2000). Universidad de Chile. Conflicto de Interés: Los autores de este manuscrito declaramos no tener conflictos de interés.

Recibido el 11 de mayo de 2011, aceptado el 30 de noviembre de 2011.

Correspondencia a: Dante D. Cáceres Lillo División de Epidemiología Escuela de Salud Pública. Facultad de Medicina. Universidad de Chile.

Independencia 939. Código postal 8380453. Santiago de Chile. Teléfono: (562) 9786546; Celular: 77597086 Fax: (562) 7377121. E-mail: dcaceres@med.uchile.cl