Características basales
Se incluyó a un total de 8.218 participantes de la NHANES 2011-2018, de los cuales 623 fueron clasificados como casos de DDK y 7.595 como no DDK. Se observaron diferencias significativas entre los grupos DDK y no DDK en cuanto a edad, sexo, raza/etnia, estado civil, nivel educativo, PIR, IMC, presión arterial, hipertensión, consumo de alcohol, tabaquismo, ingesta de vitamina B12 e ingesta dietética (todos los p < 0,05). También se observaron diferencias significativas en ACR, tFG, Scr, BUN, CT y TG (Tabla 1).
Se observaron diferencias significativas entre los cuartiles de ingesta de vitamina B12 en cuanto al nivel educativo, hipertensión, estado de DKD e ingesta energética. En contraste, no se observaron diferencias significativas entre los cuartiles en edad, estado civil, IMC, presión arterial, consumo de alcohol, eGFR, ACR, ácido úrico sérico, Scr o TG (Tabla 2).
Asociación entre la vitamina B12 y la DN
La ingesta de vitamina B12 se clasificó en cuartiles (Q1–Q4), y los resultados de los análisis de regresión logística multivariable se presentan en Tabla 3. En el modelo 3 completamente ajustado, los participantes en el cuartil más alto de ingesta de vitamina B12 (Q4) tuvieron probabilidades significativamente menores de enfermedad renal diabética (DKD) en comparación con aquellos en el cuartil más bajo (Q1) (OR = 0.70, IC 95 %: 0,50–0,97, p = 0,034), mientras que no se observaron asociaciones significativas para Q2 (OR = 1,14, IC 95 %: 0,85–1,53, p = 0,386) ni para Q3 (OR = 0,94, IC 95 %: 0,69–1,28, p = 0,684). Además, la tendencia lineal en el modelo completamente ajustado no alcanzó significancia estadística (p para tendencia = 0,086), aunque la dirección general de la asociación fue inversa. Estos hallazgos sugieren que una ingesta más alta de vitamina B12, particularmente en el cuartil más alto, se asoció con menores probabilidades de DKD, pero los resultados no respaldan una relación dosis-respuesta lineal estable entre la ingesta de vitamina B12 y la DKD.
Análisis de subgrupos de la asociación entre la vitamina B12 y la DN
Se realizaron análisis por subgrupos para examinar si la asociación entre la ingesta de vitamina B12 y la DKD era consistente en diferentes características de los participantes. En el Modelo 1, los participantes en el cuartil más alto de ingesta de vitamina B12 (Q4) tuvieron probabilidades significativamente menores de DKD que aquellos en Q1, tanto en el subgrupo de hombres como en el de mujeres (p < 0,05; Tabla 4). Las asociaciones en los subgrupos de ACR fueron más heterogéneas. Entre los participantes con ACR < 30 mg/g, se observaron asociaciones significativas en algunos cuartiles intermedios de ingesta de vitamina B12, mientras que el patrón se atenuó tras la estratificación por niveles más altos de ACR. No se observaron asociaciones significativas en los subgrupos de eGFR.
Relación no lineal entre la vitamina B12 y la DNPK
El análisis RCS completamente ajustado mostró una asociación no lineal significativa entre la ingesta de vitamina B12 y la DND (Figura 2, p para no linealidad = 0,037). El modelo RCS utilizó cuatro nudos ubicados en los percentiles 5, 35, 65 y 95 de la distribución de ingesta de vitamina B12, utilizando 3,24 μg/día como valor de referencia. Un análisis posterior de puntos de corte identificó dos puntos de corte basados en los datos en 3,24 μg/día (IC del 95 %: 2,86–3,62) y 8,36 μg/día (IC del 95 %: 7,52–9,20), dividiendo la ingesta de vitamina B12 en tres rangos. Para una ingesta de vitamina B12 < 3,24 μg/día, no se observó una asociación significativa con la DND (OR = 1,07, p = 0,575). Dentro del rango de 3,24–8,36 μg/día, la ingesta de vitamina B12 mostró una asociación inversa con la DND (OR = 0,87, p = 0,025). Para una ingesta > 8,36 μg/día, no se observó una asociación significativa (OR = 1,00, p = 0,995) (Tabla 5). Estos hallazgos fueron consistentes con un patrón no lineal, observándose una asociación inversa significativa únicamente dentro del rango intermedio de ingesta. Para evaluar la solidez de estos hallazgos, se realizaron análisis de sensibilidad utilizando especificaciones RCS alternativas con tres y cinco nudos. Se observaron patrones de asociación generales similares, con asociaciones generales estadísticamente significativas en los Modelos 1–3 bajo ambas especificaciones de nudos, mientras que los modelos de cinco nudos respaldaron aún más una relación no lineal (Figura adicional 1).
Identificación de genes candidatos relacionados con la vitamina B12 en la DKD
En el conjunto de datos GSE30528, identificamos 493 genes diferencialmente expresados (GDE) entre muestras de DKD y normales, que comprenden 126 genes regulados positivamente y 367 regulados negativamente (|log₂FC| > 1, FDR < 0.05; Figura 3A,B, Tabla Suplementaria 1). El análisis de vías KEGG reveló un enriquecimiento significativo de estos GDE en las vías de interacción entre la matriz extracelular (MEC) y receptores, adhesión focal, señalización de integrinas y regulación del citoesqueleto de actina (Figura 3C, Tabla Suplementaria 2). El análisis de enriquecimiento GO indicó además que los GDE estaban predominantemente asociados con la matriz extracelular que contiene colágeno, desarrollo del glomérulo, adhesión focal y desarrollo del nefrón (Figura 3D, Tabla Suplementaria 2).
El análisis de intersección de los genes diferencialmente expresados (DEG) y el conjunto de genes relacionados con la vitamina B12 identificó 20 genes candidatos superpuestos (Figura 3E). Posteriormente, estos genes se utilizaron para construir una red de interacción de proteínas (PPI) mediante la base de datos STRING, filtrando las interacciones con una puntuación de confianza mínima de 0,4. La red resultante constaba de 11 nodos y 20 aristas, que representan las proteínas y sus interacciones, respectivamente (Figura 3F). Las relaciones entre los 20 genes candidatos se visualizaron además utilizando GeneMANIA (Figura 3G).
Caracterización exploratoria de P2RY14 como un gen candidato relacionado con la vitamina B12 en la DN
Basándonos en la asociación observada entre la ingesta de vitamina B12 y el estado de la EDD, posteriormente buscamos identificar los principales genes relacionados con la vitamina B12 implicados en la patogénesis de la EDD mediante análisis transcriptómico. Entre los 20 genes candidatos superpuestos, comparamos además sus patrones de expresión en diferentes conjuntos de datos de EDD. En los conjuntos de datos GSE30528 y GSE30529, la expresión de P2RY14 se encontró significativamente aumentada en muestras de EDD en comparación con controles normales (Figura 4A,B). P2RY14 codifica un receptor acoplado a proteína G y se ha reportado que participa en la quimiotaxis de células inmunitarias, el reordenamiento del citoesqueleto, las respuestas inflamatorias y el estrés oxidativo28,29. Sin embargo, su papel en la EDD aún no ha sido investigado directamente. Dado su aumento consistente en múltiples conjuntos de datos independientes de EDD y su posible relevancia biológica, P2RY14 fue priorizado para validaciones posteriores y análisis funcionales. Posteriormente, se realizó un análisis de la curva ROC para evaluar preliminarmente la capacidad discriminatoria de P2RY14. En el conjunto de datos de descubrimiento GSE30528, el AUC fue de 0,923 (IC del 95 %: 0,807–1,000), mientras que en el conjunto de datos de validación externa preliminar GSE30529, el AUC fue de 0,883 (IC del 95 %: 0,744–1,000). En el conjunto de datos adicional de validación GSE142025, el AUC fue de 0,663 (IC del 95 %: 0,478–0,847), lo que indica una capacidad discriminatoria limitada (Figura 4C–E). En conjunto, estos hallazgos proporcionan evidencia preliminar sobre el posible valor discriminatorio de P2RY14, aunque su desempeño diagnóstico requiere validación adicional en cohortes independientes más grandes.
Para explorar las funciones biológicas y las vías asociadas con P2RY14 expresión en DKD, las muestras de GSE30528 se dividieron en P2RY14-alto y P2RY14-bajas según el nivel de expresión mediano de P2RY14. Se realizó un análisis de expresión diferencial entre los dos grupos. Posteriormente, se llevaron a cabo análisis de enriquecimiento GO y KEGG para caracterizar las funciones biológicas y las vías asociadas con la expresión de P2RY14. El análisis de enriquecimiento GO reveló que P2RY14 se asoció con la matriz extracelular que contiene colágeno, desarrollo del glomérulo, componente estructural de la matriz extracelular y desarrollo renal (Figura 4F, Tabla suplementaria 3). El análisis de KEGG implicó además P2RY14 en la interacción entre matriz extracelular y receptor, adhesión focal y cascadas del complemento y de la coagulación (Figura 4G, Tabla suplementaria 3).
Además, el análisis GSEA mostró que la vía de señalización de NF-κB y la vía de señalización de TNF estaban significativamente enriquecidas en el grupo con alta expresión de P2RY14 , lo que sugiere que una expresión elevada de P2RY14 podría estar asociada con la señalización inflamatoria en la DED (Figura 4H, Tabla Suplementaria 3).
Acoplamiento molecular exploratorio de MC-1 con P2RY14
Mediante el cribado en GeneCards y DGIdb, se identificaron cinco compuestos candidatos asociados con P2RY14, y se seleccionó MC-1 para un análisis exploratorio de acoplamiento molecular (Figura 5A). Utilizando MC-1 como ligando y P2RY14 como receptor, el análisis de acoplamiento predijo una posible conformación de unión de MC-1 dentro de un bolsillo candidato de P2RY14, con una puntuación Vina de −6,0 kcal/mol. La conformación predicha implicó interacciones con residuos Tyr, Lys, Asn, Asp y Glu, así como la formación de siete enlaces de hidrógeno (Figura 5B–D).
Declaración de disponibilidad de datos
Los datos utilizados en este estudio están disponibles públicamente. Los datos de NHANES de los ciclos de encuestas 2011-2018 están disponibles en el Centro Nacional de Estadísticas de Salud. Los conjuntos de datos transcriptómicos GSE30528, GSE142025 y GSE30529 están disponibles públicamente en la base de datos de Gene Expression Omnibus (GEO). Los resultados procesados de expresión diferencial, enriquecimiento funcional y GSEA generados en este estudio se proporcionan en los Archivos Suplementarios.

Figura 1: Diagrama de flujo de la selección de participantes para el análisis de NHANES. El diagrama de flujo muestra los criterios de exclusión secuenciales aplicados a los participantes de los ciclos de NHANES 2011-2018 y la población final de estudio incluida en el análisis. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Asociación no lineal entre la ingesta de vitamina B12 y la EDC utilizando un modelo de spline cúbico restringido. La línea continua representa la razón de momios estimada para la EDC según la ingesta dietética de vitamina B12, y el área sombreada representa el intervalo de confianza del 95 %. El modelo se ajustó utilizando las covariables incluidas en el Modelo 3. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Identificación de genes candidatos relacionados con la vitamina B12 en la enfermedad renal diabética (DKD). (A,B) Gráfico de dispersión tipo volcán y mapa de calor que muestran los perfiles de expresión de los genes diferencialmente expresados (DEGs) entre muestras de enfermedad renal diabética (DKD) y muestras normales en el conjunto de datos GSE30528. (C,D) Las 15 vías KEGG y términos GO más enriquecidos de los DEGs. (E) Análisis cruzado entre los DEGs y los genes relacionados con la vitamina B12. (F) Red de interacción proteína-proteína (PPI). (G) Red GeneMANIA de los 20 genes relacionados con la vitamina B12. Haga clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 4: Caracterización exploratoria de P2RY14 como un gen candidato relacionado con la vitamina B12 en la DNK. (A,B) Gráficos de caja que muestran los niveles de expresión de los genes candidatos superpuestos en muestras de DNK y controles normales en los conjuntos de datos GSE30528 y GSE30529, respectivamente. (C–E) Análisis de curvas ROC (característica de operación del receptor) de P2RY14 en los conjuntos de datos GSE30528, GSE30529 y GSE142025, respectivamente. (F) Análisis de enriquecimiento de la Ontología Genética (GO). (G) Análisis de enriquecimiento de vías metabólicas de la Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). (H) GSEA de los grupos con alta y baja expresión de P2RY14, que muestra el enriquecimiento de las vías de señalización de NF-κB y TNF en GSE30528. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Análisis exploratorio de cribado fármaco-diana y acoplamiento molecular de P2RY14. (A) Red de interacción entre fármacos y dianas asociados a P2RY14. (B–D) Acoplamiento molecular de MC-1 con la proteína P2RY14. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Tabla 1: Características básicas de la población de estudio. Se presentan las características demográficas, clínicas, bioquímicas y dietéticas de los participantes según el estado de EDC. Las variables continuas y categóricas se resumen mediante análisis ponderado de encuestas. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Tabla 2: Características básicas de los participantes según cuartiles de ingesta de vitamina B12. Se presentan las características demográficas, clínicas, bioquímicas y dietéticas de la población estudiada distribuidas en cuartiles de ingesta dietética de vitamina B12. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Tabla 3: Asociación entre la ingesta de vitamina B12 y el estado de DTC entre adultos estadounidenses. Se presentan las razones de momios (OR) e intervalos de confianza del 95% (IC 95%) para la asociación entre la ingesta dietética de vitamina B12 y el estado de DTC en modelos de regresión logística progresivamente ajustados, utilizando el cuartil más bajo de ingesta de vitamina B12 (Q1) como grupo de referencia. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Tabla 4: Asociación entre la ingesta de vitamina B12 y el estado de DRC en los análisis por subgrupos. Se presentan las razones de odds (OR) y los intervalos de confianza del 95 % (IC 95 %) para la DRC según los cuartiles de ingesta de vitamina B12, estratificados por subgrupos de edad, sexo, IMC, FGe, RAC, hipertensión e hiperlipidemia, y ajustados según los modelos especificados. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Tabla 5: Análisis de regresión segmentada en tres partes de la asociación entre la ingesta de vitamina B12 y la DND. Se presentan las asociaciones entre la ingesta dietética de vitamina B12 y la DND para los tres rangos de ingesta definidos por los dos puntos de corte basados en los datos, en 3,24 y 8,36 μg/día. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Figura suplementaria 1: Análisis de sensibilidad de la asociación entre la ingesta dietética de vitamina B12 y la DPQ utilizando modelos de spline cúbicos restringidos. (A–C) Modelos con tres nudos. (D–F) Modelos con cinco nudos. La línea continua representa la OR estimada, el área sombreada representa el IC del 95 % y la línea punteada indica OR = 1. Los valores de p para la asociación global y la no linealidad se muestran en cada panel.Haga clic aquí para descargar este archivo.
Tabla suplementaria 1: Genes diferencialmente expresados entre muestras de enfermedad renal diabética (DKD) y muestras normales en el conjunto de datos GSE30528. Se presentan los resultados de expresión diferencial para los genes identificados con |log₂FC| > 1 y FDR < 0,05 junto con el conjunto de genes relacionados con cobalamina utilizado para la selección de genes candidatos.Haga clic aquí para descargar este archivo.
Tabla Suplementaria 2: Análisis de enriquecimiento funcional de los genes diferencialmente expresados en la DN. Se presentan los resultados del enriquecimiento de Ontología Genética (GO) y del Banco de Datos Kyoto de Genes y Genomas (KEGG) para los genes diferencialmente expresados identificados en el conjunto de datos GSE30528.Haga clic aquí para descargar este archivo.
Tabla suplementaria 3: Resultados del análisis de enriquecimiento funcional y del análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes asociados con P2RY14 en el conjunto de datos GSE30528. Se presentan los resultados de GO, KEGG y GSEA utilizados para caracterizar las funciones biológicas y vías asociadas con P2RY14.Haga clic aquí para descargar este archivo.