Análise do efeito de polimorfismos não-sinônimos em genes de reparo de DNA da via BER na resposta inflamatória da meningite

In vitro and in animal models, APE1, OGG1, and PARP-1 have been proposed as being involved with inflammatory response. In this work, we have investigated if the SNPs APE1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys, and PARP-1 Val762Ala are associated to meningitis and also developed a system to enable the functional analysis of polymorphic proteins. Patients with bacterial meningitis (BM), aseptic meningitis (AM) and controls (non-infected) genotypes were investigated by PIRA-PCR or PCR-RFLP. DNA damages were detected in genomic DNA by Fpg treatment. IgG and IgA were measured from plasma and the cytokines and chemokines were measured from cerebrospinal fluid samples using Bio-Plex assays. The levels of NF-κB and c-Jun were measured in CSF by dot blot assays. A significant (P<0.05) increase in the frequency of APE1 148Glu allele in BM and AM patients was observed. A significant increase in the genotypes Asn/Asn in control group and Asn/Glu in BM group was also found. For the SNP OGG1 Ser326Cys, the genotype Cys/Cys was more frequent (P<0.05) in BM group. The frequency of PARP-1 Val/Val genotype was higher in control group (P<0.05). The occurrence of combined SNPs increased significantly in BM patients, indicating that these SNPs may be associated to the disease. Increasing in sensitive sites to Fpg was observed in carriers of APE1 148Glu allele or OGG1 326Cys allele, suggesting that SNPs affect DNA repair activity. Alterations in IgG production were observed in the presence of SNPs APE1Asn148Glu, OGG1Ser326Cys or PARP-1Val762Ala. Reductions in the levels ofIL-6, IL-1Ra, MCP-1/CCL2and IL-8/CXCL8 were observed in the presence of APE1148Glu allele in BM patients, however no differences were observed in the levels of NF-κB and c-Jun considering genotypes and analyzed groups. Using APE1 as model, a system to enable the analysis of cellular effects and functional characterization of polymorphic proteins was developed using strategies of cloning APE1 cDNA in pIRES2-EGFP vector, cellular transfection of the construction obtained, siRNA for endogenous APE1 and cellular cultures genotyping. In conclusion, we obtained evidences of an effect of SNPs in DNA repair genes on the regulation of immune response. This is a pioneering work in the field that shows association of BER variant enzymes with an infectious disease in human patients, suggesting that the SNPs analyzed may affect immune response and damage by oxidative stress level during brain infection. Considering these data, new approaches of functional characterization must be developed to better analysis and interactions of polymorphic proteins in response to this context

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Estudos in vitro e em modelos animais sugerem que as proteínas de reparo de DNA da via de reparo por excisão de bases (do inglês, BER) APE1, OGG1 e PARP-1 estão envolvidas também na resposta inflamatória. Neste trabalho foi investigado se os SNPs APE1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys e PARP-1 Val762Ala associam-se à meningite, e foi desenvolvido um sistema para análise funcional destas variantes polimórficas. Os genótipos de pacientes com meningite bacteriana (MB), meningite asséptica (MA) e não infectados (controles) foram investigados por PIRA-PCR ou PCR-RFLP. Danos no DNA genômico foram detectados por meio de tratamento com Fpg. IgG e IgA foram titulados no plasma e citocinas e quimiocinas foram mensuradas em amostras de líquor através de ensaios em Bio-Plex. Os níveis de NF-κB e c-Jun foram dosados no líquor dos pacientes por meio de dot blot. Foi observado um aumento significativo (P<0.05) na frequência do alelo APE1 148Glu nos casos de MB e MA. Os genótipos Asn/Asn no grupo controle e Asn/Glu no grupo da MB também apresentaram relevante aumento em suas frequências (P<0.05). Para o SNP OGG1 Ser326Cys, o genótipo Cys/Cys esteve mais frequente (P<0.05) nos casos de MB. A frequência do genótipo PARP-1 Val/Val foi mais alta no grupo controle (P<0.05). A ocorrência combinada dos SNPs foi significativamente alta nos pacientes com MB, indicando que estes SNPs podem estar associados à doença. Os portadores do alelo APE1 148Glu ou OGG1 326Cys apresentaram um número maior de sítios sensíveis à Fpg, sugerindo que os SNPs afetam a atividade de reparo do DNA. Alterações na síntese de IgG foram observadas na presença dos SNPs APE1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys ou PARP-1 Val762Ala. Reduções nos níveis de IL-6, IL-1Ra, MCP-1/CCL2 e IL-8/CXCL8 foram encontradas na presença do alelo APE1 148Glu em amostras de pacientes com MB, no entanto não foram encontradas diferenças nos níveis de NF-κB e c-Jun considerando os genótipos e os grupos analisados. Utilizando APE1 como modelo, foi desenvolvido um sistema que possibilita a expressão e caracterização funcional das enzimas polimórficas estudadas e seus efeitos na célula, por meio de clonagem, utilizando o vetor pIRES2-EGFP e cDNA de APE1, transfecção celular da construção obtida, inibição por siRNA de APE1 endógena e genotipagem de culturas celulares. Em conclusão, foram obtidas evidências de um efeito significativo dos SNPs nos genes de reparo de DNA na regulação da resposta imunológica. Este é um trabalho pioneiro na área, que demonstra a associação de variantes das enzimas da via BER com uma doença infecciosa em humanos, sugerindo que os SNPs estudados podem afetar a resposta imune e o impacto do nível de estresse oxidativo durante a infecção cerebral. Desta forma, novos meios de análise funcional devem ser desenvolvidos para estudo de proteínas polimórficas e suas interações neste contexto

2020-01-01