Investigação de mecanismos genéticos e epigenéticos em distúrbios do crescimento humano

Parcela considerável de pacientes com distúrbios de crescimento não têm a causa de seus quadros clínicos estabelecida, incluindo aproximadamente 50% dos pacientes com diagnóstico clínico de síndrome de Silver−Russell (SRS) e 10-20% dos pacientes com síndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS). O objetivo deste estudo foi investigar as causas genéticas e epigenéticas de distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida, numa contribuição para o entendimento de mecanismos que regulam o crescimento. O estudo compreendeu: (1) a investigação de microdesequilíbrios cromossômicos, por aCGH; (2) a análise do perfil de expressão alelo-específica de genes sujeitos a imprinting (IG), por pirossequenciamento (PSQ) ou sequenciamento de Sanger; (3) a investigação do padrão de metilação global em pacientes com restrição de crescimento, utilizando microarray de metilação. A casuística constituiu-se de 41 pacientes não aparentados, com distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida: (1) 25, com hipótese diagnóstica de SRS; (2) seis, com restrição de crescimento intrauterino e peso ao nascimento abaixo do 10º percentil, associados a outros sinais clínicos; (3) sete, com hipótese diagnóstica de BWS; e (4) três, com macrossomia pré-natal ou pós-natal, associada a outros sinais. A investigação de microdesequilíbrios cromossômicos foi realizada em 40 pacientes. Foram detectadas 58 variantes raras em 30/40 pacientes (75%): 40 foram consideradas provavelmente benignas (18 pacientes, 45%), 12, com efeito patogênico desconhecido (11 pacientes, 27,5%), duas, provavelmente patogênicas (um paciente, 2,5%) e quatro, patogênicas (três pacientes, 7,5%). Essas frequências são comparáveis àquelas descritas em estudos que investigaram CNV em grupos de pacientes com distúrbios de crescimento e outras alterações congênitas, incluindo SRS, e mostram a importância da investigação de microdesequilíbrios cromossômicos nesses pacientes. A diversidade dos microdesequilíbrios cromossômicos identificados é reflexo da heterogeneidade clínica das casuísticas. Neste estudo, muitos dos pacientes com hipótese diagnóstica de SRS e BWS apresentavam sinais clínicos atípicos, explicando a ausência neles das alterações (epi)genéticas que causam essas síndromes. A identificação de CNV características de outras síndromes reflete a sobreposição de sinais clínicos com BWS e SRS. A análise do perfil de expressão alelo-específica de IG foi realizada em um subgrupo de 18 pacientes com restrição de crescimento. Trinta IG com função em proliferação celular, crescimento fetal ou neurodesenvolvimento foram inicialmente selecionados. Após seleção de SNP transcritos com alta frequência na população, genotipagem de pacientes, genitores e indivíduos controle, determinação da expressão dos IG em sangue periférico e seu padrão de expressão (mono ou bialélico), 13 IG, expressos no sangue, tiveram a expressão alelo-específica avaliada, sete deles por PSQ e seis por sequenciamento de Sanger. Alterações no perfil de expressão de dois genes, de expressão normalmente paterna, foram detectadas em 4/18 pacientes (22%). Este estudo é o primeiro a utilizar pirossequenciamento e sequenciamento de Sanger na avaliação do perfil de expressão alelo-específica de IG, em pacientes com restrição de crescimento. Apesar de terem limitações, ambas as técnicas mostraram-se robustas e revelaram alterações de expressão alélica interessantes; entretanto, a relação dessas alterações com o quadro clínico dos pacientes permanece por esclarecer. A investigação da metilação global do DNA foi realizada em subgrupo de 21 pacientes com restrição de crescimento e em 24 indivíduos controle. Dois tipos de análise foram realizados: (1) análise diferencial de grupo e (2) análise diferencial individual. Na primeira análise, em que foi comparado o padrão de metilação do grupo de pacientes com quadro clínico sugestivo de SRS (n=16) com o do grupo controle (n=24), não houve indicação de hipo ou hipermetilação global no grupo SRS. Na segunda análise, foi comparado o padrão de metilação de cada um dos 21 pacientes com restrição de crescimento e dos 24 indivíduos controle, com o padrão de metilação do grupo controle. O número médio de CpG hipermetilados e de segmentos diferencialmente metilados (SDM) foi significativamente maior nos pacientes. Foram identificados 82 SDM hipermetilados, estando 57 associados a gene(s) (69,5%), em 16 pacientes, e 51 SDM hipometilados, 41 deles associados a gene(s) (80,4%), em 10 pacientes. A análise de ontologia genética dos 61 genes associados aos SDM hipo ou hipermetilados nos pacientes destacou genes que atuam no desenvolvimento e na morfogênese do sistema esquelético e de órgãos fetais, e na regulação da transcrição gênica e de processos metabólicos. Alterações de metilação em genes que atuam em processos de proliferação e diferenciação celulares e crescimento foram identificadas em 9/20 dos pacientes (45%), sugerindo implicação clínica. Não foi detectada alteração epigenética comum aos pacientes com diagnóstico clínico de SRS, explicável provavelmente pela heterogeneidade clínica. A investigação de metilação global, utilizando microarray, produziu novos dados que podem contribuir para a compreensão de mecanismos moleculares que influenciam o crescimento pré- e pós-natal. Na translocação aparentemente equilibrada - t(5;6)(q35.2;p22.3)dn, detectada em paciente com suspeita clínica de SRS, a interrupção de um gene, pela quebra no cromossomo 6, pode ser a causa do quadro clínico; alternativamente, a translocação pode ter impactado a regulação de genes de desenvolvimento localizados próximos aos pontos de quebra. A análise de expressão em sangue periférico mostrou que os níveis de cDNA do gene, interrompido pelo ponto de quebra da translocação, estavam reduzidos à metade. Além de sinais típicos da SRS, a paciente apresentava algumas características clínicas sugestivas de displasia cleidocraniana. Assim, a translocação t(5;6) pode ter alterado a interação de genes de desenvolvimento e seus elementos reguladores, levando à desregulação de sua expressão espaço-temporal, e resultando num fenótipo atípico, com características sobrepostas de mais de uma síndrome genética

Influência da deficiência ou suplementação com selênio durante o período gestacional de ratas na suscetibilidade da progênie feminina à carcinogênese mamária

Fatores dietéticos como o selênio (Se) são apontados como importantes moduladores do risco de desenvolvimento do câncer de mama. Essa neoplasia pode apresentar sua origem no início do desenvolvimento e, assim, a alimentação materna poderia ter importantes repercussões na programação fetal da doença. A fim de verificar se diferentes concentração de selênio na dieta materna poderiam programar o risco da progênie feminina ao câncer de mama, ratas foram alimentadas com ração contendo 0,15 (CO), 1,0 (SUP) ou 0,05 (DEF) ppm de Se durante a gestação e sua progênie feminina iniciada com DMBA. A progênie do grupo SUP apresentou menor suscetibilidade à carcinogênese, indicado pelo menor número médio e multiplicidade de adenocarcinomas mamários (p< 0,05), enquanto a do grupo DEF apresentou maior suscetibilidade à carcinogênese, indicado pela maior incidência dos mesmos (p< 0,05). Mães do grupo DEF apresentaram menor concentração de Se no sangue (p< 0,05) e sua prole apresentou menor atividade da enzima GPx1 (p< 0,05). Além disso, observou-se na glândula mamária da progênie de 50 dias menor expressão (western blot e qPCR) de ERα, Her-2, EGFR e Ras no grupo SUP em comparação aos grupos CO e DEF (p< 0,05). Analisou-se, ainda, o padrão de metilação global do DNA (HPLC-DAD), expressão das enzimas DNMT1, 3a e 3b (qPCR), o padrão global de modificações pós traducionais em histonas (western blot) e o padrão de metilação da região promotora do gene Erα (modificação com bissulfito e pirossequenciamento) na glândula mamária da progênie de 50 dias. Não houve diferença no padrão de metilação global do DNA e expressão das enzimas DNMTs (p>0,05). Houve aumento na expressão de H4K16 acetilada nos grupos SUP e DEF (p< 0,05). Finalmente, em comparação a progênie do grupo DEF, a do grupo SUP apresentou região promotora de Erα com aumento marginal (p=0,07) na metilação de dois dinucleotídeos CpG. Conclui-se que o consumo de diferentes concentrações de Se na dieta materna tem impacto sobre a suscetibilidade da progênie ao câncer de mama na vida adulta através da modulação da expressão de receptores e oncogenes relacionados ao desenvolvimeto dessa neoplasia, além da influência em processos epigenéticos. Tais resultados apontam para a existência de uma \"janela de programação\" no início do desenvolvimento sensível a ação do Se, resultando em diminuição do risco de câncer de mama quando suplementado na dieta materna e o inverso quando de sua deficiencia.

Análise fenotípica de células dendríticas e de linfócitos T efetores, polifuncionais e reguladores no líquen plano

INTRODUÇÃO: Líquen plano (LP) é uma doença mucocutânea de natureza inflamatória crônica de etiologia ainda desconhecida. A estimulação da imunidade inata via os receptores Toll-like (TLRs) podem influenciar as células dendríticas e direcionar a resposta de células T CD4+ e CD8+ efetoras, assim como também favorecer o estado inflamatório do LP. OBJETIVOS: Avaliar o perfil fenotípico de células dendríticas mielóides (mDCs) e plasmocitóides (pDCs) e de linfócitos T CD4+ e CD8+ após estímulo com agonistas de TLRs no sangue periférico de pacientes com LP. Além disto, avaliar a frequência, perfil de maturação e os subtipos de células T CD4+ e TCD8+ reguladores. MÉTODOS: Foram selecionados 18 pacientes com LP (15 mulheres, 3 homens), com 41,57 ± 4,73 anos de idade e um grupo controle com 22 indivíduos sadios (18 mulheres, 4 homens), com 43,92 ± 7,83 anos de idade. As células mononucleares (CMNs) de sangue periférico foram avaliadas por citometria de fluxo quanto à: 1) Produção de TNF-? em mDCs e de IFN-? em pDCs em CMNs ativadas por agonistas de TLR 4, 7, 7/8 e 9; 2) Análise de células T CD4+ e CD8+ monofuncionais e polifuncionais após estímulo com agonistas de TLR 4, 7/8, 9 e enterotoxina B de Staphylococcus aureus (SEB); 3) Avaliação de células Th17 e Th22/Tc22 em CMNs após estímulo com SEB; 4) Frequência, perfil de maturação e subtipos de células T CD4+ e CD8+ reguladoras. RESULTADOS: 1) Nos pacientes com LP foi demonstrado um aumento na frequência de mDCs TNF-alfa+ após estímulo com agonistas de TLR4/LPS e TLR7-8/CL097, mas com imiquimode/TLR7 houve diminuição da expressão de CD83. Já nas pDCs do grupo LP, o imiquimode foi capaz de diminuir a expressão de CD80 e o CpG/TLR9 diminuiu a expressão de CD83 no LP. 2) As células T CD4+ secretoras de IL-10 mostraram aumento da frequência nos níveis basais, que diminuiu após estímulo com LPS e SEB. Em contraste, a produção de IFN-y aumentou em resposta ao LPS enquanto diminuiu para CpG. As células T CD4+ polifuncionais, secretoras de 5 citocinas simultâneas (CD4+IL-17+IL-22+TNF+IL-10+IFN-y+) diminuíram no LP após estímulo com CL097 e CpG. Entretanto, na ausência de IL-10, houve aumento da frequência de células CD4+IL-17+IL-22+TNF+IFN-y+ em resposta ao LPS. Um aumento na polifuncionalidade foi observado em células TCD4+ que expressam CD38, marcador de ativação crônica e na ausência de IL-10. Similarmente, às TCD4+, uma diminuição de células T CD8+ IFN-y+ e TNF+ foram detectadas após estímulo com CpG. 3) As células Th22/Tc22 nos níveis basais e após estímulo com SEB se mostraram aumentadas. As células Th17 não mostraram diferenças entre os grupos. 4) A frequência das células T CD4+ e CD8+ reg totais (CD25+Foxp3+CD127low/-) está elevada no LP. Quanto aos perfis de maturação, há aumento na frequência de células TCD4+ de memória efetora enquanto que para as células T CD8+ há predomínio das células de memória central. Quanto aos subtipos, há aumento nas células T CD4+ regs periféricas (pT reg). CONCLUSÕES: O estado de ativação das mDCs após ativação das vias de TLRs 4 e 7/8 pode influenciar na geração de resposta T efetoras no LP. O perfil de resposta monofuncional e polifuncional aos estímulos TLRs reflete a ativação destas células no sangue periférico. Além disso, o aumento de Th22/Tc22 e das células T regs indicam uma relação entre regulação e células efetoras no sangue periférico evidenciando que existem alterações extracutâneas no LP