Metabolismo de las Purinas y Pirimidinas: Errores hereditarios primarios y alteraciones secundarias en otros defectos genéticos

En este trabajo se propuso el estudio de los desórdenes genéticos en el metabolismo de las purinas (Pu) y pirimidinas (Pi), debido a que dentro del amplio espectro de enfermedades metabólicas hereditarias (EMH) que fueron identificándose en nuestro medio no se incluían estas entidades, probablemente por el desconocimiento de su existencia y también por la carencia de la metodología necesaria para su pesquisa. Hasta el presente fueron identificados veintitrés defectos hereditarios que involucran las enzimas esenciales del metabolismo de las Pu y Pi, diecisiete de ellos asociados con serias consecuencias clínicas; los sistemas frecuentemente afectados son: inmunológico, hematológico, neurológico y renal. Defectos enzimáticos en este metabolismo, como por ejemplo el de la enzima Tiopurina S-metiltransferasa (TPMT), pueden provocar también intolerancia al tratamiento de diversas enfermedades con drogas análogas a las Pu y Pi. Los principios de identificación de los desórdenes de las Pu y Pi comprenden la investigación del producto del gen anormal, es decir esencialmente la aplicación de la genética bioquímica que estudia: a) el defecto genético evaluando la consecuencia del bloqueo de la vía metabólica normal por deficiencia de los productos o por acumulación de los precursores de estos metabolitos; b) la actividad enzimática específica, la cual puede presentar una deficiencia total, parcial o sobreactividad. Además se puede aplicar la genética molecular, es decir la investigación de las mutaciones responsables del defecto metabólico de utilidad para la confirmación diagnóstica y para establecer correlaciones genotipo-fenotipo. El estudio abarcó tres áreas estrictamente relacionadas con el tópico central, el metabolismo de las Pu y Pi, y concatenadas en sus objetivos específicos: I. Investigación de las enfermedades genéticas de las Pu y Pi. Objetivo: - Reconocer las EMH-PuPi a través de un protocolo selectivo que permita definir las alteraciones bioquímicas, enzimáticas y moleculares en pacientes presuntos de padecer estos defectos. II. Investigación del polimorfismo genético de la TPMT en la población argentina. Objetivo: - Investigar el polimorfismo genético de la TPMT, fenotipo bioquímico (actividad enzimática) - genotipo (mutaciones), en la población argentina debido a que esta enzima es un excelente ejemplo del potencial impacto de la farmacogenética en medicina. II. Investigación de posibles mecanismos de excitotoxicidad y deficiencia energética en pacientes con diferentes EMH mediante el análisis de bases y nucleósidos en el LCR. Objetivo: - Establecer posibles interacciones entre otras vías comprometidas con la del metabolismo de las Pu y Pi en EMH de exacta nosología.

Estudio de Fosfatasa Alcalina Placentaria en un modelo que reproduce in vitro la infección placentaria humana con Trypanosoma cruzi

La enfermedad de Chagas Mazza, endémica en América Latina, afecta a 20 millones de personas y 50.000 muertes anuales están asociadas. La transmisión connatal de la enfermedad está relacionada con nacimientos prematuros, abortos, placentitis y con la presencia de diversas patologías del recién nacido. La actividad de la fosfatasa alcalina humana (EC 3.1.3.1) ha sido utilizada con fines diagnósticos por más de 60 años. Un aumento en el nivel de Fosfatasa Alcalina es observado en la segunda mitad del embarazo en función del tiempo de gestación y es un índice de la actividad placentaria. Messer demostró que una disminución en la actividad específica de esta enzima es un signo de disfunción placentaria, siendo de utilidad en el diagnóstico clínico de diversas patologías. Se ha demostrado disminución de la enzima en placentas preeclámpsicas. Mediante microscopía electrónica se detectó una disminución de la actividad de la fosfatasa alcalina placentaria en el sinciciotrofoblasto en placentas de madres chagásicas. En una reproducción de la infección de placenta humana in vitro se observa un significativo descenso de la actividad de fosfatasa alcalina en el medio de cultivo, lo cual sugiere que el T. cruzi produciría en el plasma de la embarazada chagásica un efecto análogo. Trabajos anteriores permiten postular que la actividad de la fosfatasa alcalina placentaria disminuye en el suero de pacientes chagásicos entre las 36 a 40 semanas de gestación y que esta disminución se asocia con el nacimiento de niños chagásicos. Se ha sugerido además que la fosfatasa alcalina placentaria es un receptor de IgG y que el transporte transplacentario de la IgG de la madre al feto dependería del genotipo fetal de fosfatasa alcalina placentaria. Estos hechos permiten suponer que en la interacción placenta- T. cruzi la actividad de fosfatasa alcalina placentaria jugaría un rol importante pues podría condicionar según su polimorfismo la posibilidad de una determinada incidencia de la infección fetal. (...) No existen estudios analíticos ni sistemáticos de la actividad de fosfatasa alcalina placentaria en la enfermedad de Chagas en el plasma y placenta durante el transcurso del embarazo que permitan dilucidar el rol de la enzima en la interacción placenta-parásito-feto a través de las formas que se le atribuyen a la enzima en condiciones normales. Teniendo en cuenta estos antecedentes, en el presente proyecto se proponen: Objetivo General Caracterizar la fosfatasa alcalina placentaria de las placentas normales cultivadas e infectadas con T. cruzi y del medio de cultivo en la infección in vitro con el objeto de dilucidar los posibles mecanismos de la infección placentaria en la enfermedad de Chagas congénita. Objetivos específicos: 1- Analizar los cambios de la actividad de fosfatasa alcalina placentaria en la placenta cultivada con Trypanosoma cruzi mediante análisis enzimático, electroforético e inmunocitoquímico. 2- Correlacionar las modificaciones bioquímicas de la fosfatasa alcalina placentaria, mediante el análisis de captación de IgG, en el sistema in vitro. 3- Analizar las propiedades bioquímicas de la fosfatasa alcalina placentaria en vellosidades cultivadas con Trypanosoma cruzi y corroborarla con la actividad de la enzime en cultivo con neuraminidasa o fosfolipasa sin T. cruzi.

Domesticación y conservación de plantas nativas del centro de Argentina con potencial de usos múltiples. Domestication and conservation of native plants from central Argentine with multiple potential uses.

Con el retroceso de los bosques nativos se pierden hábitats y recursos fitogenéticos. Existen investigaciones científicas, técnicas y rescate de saberes populares sobre el aprovechamiento de especies autóctonas, búsqueda de productos derivados y servicios ambientales. Entre ellos se destacan estudios locales sobre principios activos con actividad pesticida y medicinal y el uso en paisajismo, mejoramiento ambiental y remediación de paisajes degradados. La información para propagar muchas especies nativas cuyo uso se promueve, no existe o no está calibrada para escala de cultivos intensivos. Este proyecto se enfoca sobre cuatro especies endémicas o nativas de Espinal y Chaco, que tienen gran valor de conservación y son promisorias por su potencial simultáneo de aplicación paisajística y para elaboración de pesticidas. La meta es promover la conservación regional de flora nativa a través del uso, con estrategias in situex situ en áreas urbanas, industriales y rurales. Los objetivos específicos son a-Conservar y caracterizar muestras de las especies Flourensia oolepis, Dolichandra cynanchoides, Lepechinia floribunda y Achyrocline satureioides en el Banco Activo de Germoplasma del Jardín Botánico Gaspar Xuárez sj de la UCC; b-Estudiar la propagación y cultivo de dichas especies y c- Transferir información y capacitar recursos humanos en técnicas de cultivo intensivo ambientalmente sustentable. La metodología contempla: a- Recolección georreferenciada de germoplasma a campo, que se conservará acondicionado en el Banco; b- Caracterización y evaluación de calidad de semillas en laboratorio siguiendo normas internacionales ISTA (peso de mil semillas, poder germinativo y viabilidad) y c- Calibración de protocolos de propagación sexual y cultivo en vivero (variables de supervivencia, sustratos, inóculos). La capacitación de recursos humanos se hará mediante pasantías y talleres de capacitación en el marco del Jardín Botánico y transferencia de información a viveristas, emprendedores y paisajistas. Como productos se esperan 40 nuevas accesiones al Banco y su correspondiente evaluación de calidad de semillas, protocolos de métodos de propagación y cultivo, la realización de un taller de capacitación y una pasantía al año y la publicación de resultados. La pertinencia de estudiar la domesticación de estas especies surge frente a su potencial de uso para múltiples fines y frente al poco desarrollo que aún presenta el sector de producción intensiva de especies nativas. Se espera que la información generada sirva de base, tanto para aportar materias primas y avanzar regionalmente en el desarrollo agroindustrial de pesticidas naturales, como para la provisión de ejemplares cultivados con técnicas conservativas de variabilidad y viabilidad genética para intervenciones paisajistas en áreas urbanas y remediación de paisajes, evitando la extracción directa del recurso.

Búsqueda e identificación de polimorfismos en genes asociados con una efectividad farmacológica disminuida. Caracterización molecular, hallazgos bioquímicos y clínicos y su respectiva correlación con la respuesta farmacológica en el tratamiento de enfermedades crónicas e infecciosas.

En medicina, es frecuente encontrar diferencias en la respuesta de una misma droga en distintos individuos. Algunos factores que contribuyen con esta respuesta diferencial incluyen variables como edad, biodisponilidad y absorción gastro-intestinal de los medicamentos, interacción entre fármacos, hábitos alimentarios y factores genéticos. Dentro de los factores genéticos, encontramos polimorfismos genéticos que afectan la absorción, el metabolismo y el transporte de fármacos, como así también receptores de los mismos y/o, la interacción con otros genes. Algunos polimorfismos genéticos que contribuyen a una respuesta farmacológica disminuida han sido descriptos en patologías como, la hipercolesterolemia, artritis reumatoidea, cáncer, diabetes, hipertensión arterial, esquizofrenia, asma, hepatitis C y SIDA, entre otras. Nuestro estudio pretende: I) Identificar polimorfismos en genes que codifican para enzimas metabolizadoras de fármacos, para canales iónicos y, para receptores de fármacos (como por ejemplo polimorfismos en el receptor beta 2 adrenérgico en pacientes tratados con salbutamol que presentan bronquiolitis). II) Identificar la presencia de un polimorfismo en el gen CES 1 que codifica para la enzima carboxilesterasa 1 (en una población hospitalaria), que participa en la activación de la prodroga oseltamivir utilizada en el tratamiento de la Gripe A (H1N1). Los resultados obtenidos podrán ser de gran utilidad en el tratamiento médico, ya que permitirá optimizar el uso de fármacos, disminuir los efectos secundarios causados por los mismos, y proponer el empleo de otros fármacos.

Investigación, domesticación y educación para el uso sustentable y conservación de la flora nativa del centro de Argentina.

Los bosques nativos del Centro de Argentina disminuyen rápidamente debido a talas, incendios y expansión agrícola y urbana. Se pierden especies vegetales, entre ellas muchas con valor de uso tradicional o potencial. Se plantea como objetivo global, continuar y profundizar las actividades iniciadas en el Jardín Botánico Gaspar Xuárez sj, con respecto a conservar, recuperar y domesticar recursos fitogenéticos nativos para el uso sustentable; a través de la investigación y la educación. Se conservará ex situ en el Banco de Germoplasma del JBGXsj, nuevas semillas y plantas vivas de especies nativas del centro del país, priorizando las de valor etnobotánico tradicional o potencial. El material y la información servirán para investigación, propagación y educación. El material se evaluará y caracterizará por peso de 1000 semillas, poder germinativo y viabilidad de semillas almacenadas. Se estudiará la domesticación de especies ecológicamente vulnerables que presenten potencial de uso múltiple y que, además, permitan promover sinergia con otros proyectos de investigación en la UCC. Se estudiarán características agronómicas y biológicas para su cultivo intensivo. Se formarán recursos humanos en investigación y técnica, a través de pasantías y talleres. Se desarrollará un programa educativo enfocado a conservación, interpretación ambiental y cambios actitudinales para el desarrollo sustentable. Se motivará y dará conocimiento a docentes y alumnos de instituciones educativas y público en general. Se realizarán visitas guiadas por senderos interpretativos de contenido ecológico, etnobotánico y evolutivo.

CONSERVACIÓN DE GERMOPLASMA DE ESPECIES FORESTALES NATIVAS DEL CHACO SERRANO DE CÓRDOBA

Los bosques nativos cumplen diversas funciones en el desarrollo de las poblaciones humanas, la protección de cuencas hídricas y suelos, reservorio de biodiversidad y recursos genéticos. Ante la destrucción del bosque nativo de Córdoba, resulta imperiosa la aplicación de programas integrados de conservación de los recursos genéticos a través de la creación de bancos de germoplasma y programas de restauración por medio de técnicas de reforestación de áreas degradadas. El objetivo del proyecto es Conservar in y ex situ especies leñosas nativas del Bosque Serrano de Córdoba: Polylepis Australis, Maytenus boaria, Schinopsis marginata, Zanthoxilus coco, Celtis erhembergiana, Kageneckia lanceolata, Ruprechtia apetala, Lithrea molleoides, Myrcianthes cisplatensis, Escallonia cordobensis. A campo, se identificarán y georreferenciarán los árboles semilleros de diez especies forestales nativas del Chaco Serrano de la provincia de Córdoba, como fuente de semillas. En el Laboratorio de Semillas de la FAV-UNRC se realizará el acondicionamiento de las semillas, se determinará el peso de 100 y el contenido de humedad para definirlas entre ortodoxa, intermedia, recalcitrante. Los tratamientos pre-germinativos para quebrar dormancia serán: Escarificación mecánica y/o húmeda; Estratificación fría; Lavado previo; Inmersión en agua. Se utilizarán papel como sustrato y 20 semillas por repetición. En la prueba de germinación se evaluarán distintas condiciones de luz (fotoperíodo con 12 horas y oscuridad) y temperaturas (fija de 20 y 25 °C y variable de 20-30 °C). Se obtendrá la siguiente información: Caracterización de las plántulas; Porcentaje de germinación; Tiempo medio y total de germinación. La producción de plantines se realizará en la Unidad de Vivero de la FAV-UNRC. A las semillas de aquellas especies que presentan dormancia se les aplicará el tratamiento pre-germinativo correspondiente según resultados de laboratorio. Se evaluará el número de plántulas emergidas y parámetros de calidad de los plantines (diámetro a la altura del cuello y la altura total) hasta que éstos alcancen 30 a 35 cm y 4 a 5 mm de diámetro. La etapa de reforestación se llevará a cabo en parcelas georreferenciadas y clausuradas. Se registrará la sobrevivencia y el desarrollo aéreo de las plantas al final de la estación de crecimiento. El proyecto permitirá definir las estrategias de germinación de las especies en estudio y las condiciones de almacenamiento de semillas para iniciar un banco de germoplasma de especies leñosas del Bosque Serrano de la provincia de Córdoba. Los datos obtenidos en la etapa de vivero permitirán conocer las características de los plantines adecuadas para la etapa de reforestación. En esta última se conocerá la capacidad de adaptación a campo y las estrategias de sobrevivencia de plantas de cada una de las especies que fueron cultivadas en vivero a partir de semillas de árboles seleccionados. A partir de los resultados del proyecto se obtendrá información del ciclo completo de la conservación in y ex situ de la biodiversidad del Chaco Serrano. Se generará información valiosa para la conservación en Banco de germoplasma de especies que aún no han sido estudiadas ni conservadas. La información obtenida contribuirá al conocimiento sobre la reforestación como técnica de restauración de áreas de distinto grado de degradación utilizando las especies leñosas nativas. El proyecto permitirá generar nuevas áreas de conservación in situ (rodales semilleros y parcelas reforestadas) determinando un primer ciclo de mejoramiento genético de especies nativas estudiadas. El proyecto ofrecerá un espacio de estudio y de trabajo en un área incipiente que favorecerá la generación de conocimientos y el crecimiento académico de los integrantes. Permitirá establecer vínculos concretos entre los grupos de trabajo de las instituciones participantes. La sociedad dispondrá de técnicas para la conservación y producción de las especies vegetales estudiadas.

EPIDEMIOLOGÍA GENÉTICA DEL HUÉSPED HUMANO ASOCIADA A LAS DIFERENTES PRESENTACIONES PATOLÓGICAS DE LA ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR CHAGÁSICA

La enfermedad de Chagas (EC), es una infección parasitaria, causada por el parásito protozoarío Trypanosoma cruzi (T. cruzi), que afecta a millones de personas en América del Sur y Central. Después de la entrada en el huésped vertebrado, el parásito es capaz de infectar una amplia variedad de células. La fase inicial de la infección es llamada fase aguda y es caracterizada por alta parasitemia y parasitismo tisular. A continuación de la fase aguda, el paciente entra en una fase de curso clínico variable, ya que puede presentarse con ausencia de síntomas hasta severos daños cardíacos y gastrointestinales que pueden aparecen muchos años después de la primoinfección. La severidad y prevalencia de las diferentes formas clínicas de la EC varían entre diferentes regiones, las causas de la heterogeneidad epidemiológica y clínica entre los pacientes no están completamente dilucidadas. Es muy probable que, en estos diferentes fenotipos participen tanto la variabilidad genética del parásito como la del individuo infectado. La influencia de las características genéticas del parásito sobre las diversas manifestaciones clínicas ha sido abordada por distintos autores. Podemos especular que, las formas clínicas de la EC, pueden ser el producto de la combinación, de la composición genética del parasito y la del paciente. En la actualidad, pocos grupos estudian la participación de los factores genéticos de los pacientes chagásicos en el desarrollo de la EC. Las observaciones muestran gran disparidad de resultados, posiblemente debido a que los estudios comprenden un número pequeño de individuos y diferentes métodos utilizados para el análisis y clasificación de la patología. Polimorfismos genéticos de marcadores uniparentales: ADNmt (linaje materno) y cromosoma Y (herencia paterna), han demostrado gran utilidad para explorar tanto la variabilidad como las relaciones genéticas y son utilizados ya sea, para estudios de linaje o para investigar la asociación de diferentes haplogrupos con la susceptibilidad a desarrollar enfermedades. El objetivo de este proyecto es identificar una posible asociación entre determinados haplogrupos del ADNmt y del cromosoma Y (CY) con las diferentes presentaciones clínicas de la EC, a fin de detectar marcadores genéticos que contribuyan a describir el fenotipo del paciente chagásico cardiópata. Este trabajo se realizará con pacientes de un área endémica de la provincia de Córdoba (Dpto Cruz del Eje), no emparentados que posean serología positiva para dos o más pruebas de EC y con un seguimiento clínico completo durante varios años que permite clasificarlos en dos grandes grupos: I. Pacientes crónicos con patología cardíaca demostrada, (sintomáticos S). II. Pacientes crónicos sin patología cardiaca demostrada (asintomáticos A). Se analizará la seropositividad a T. cruzi en familias de áreas rurales y urbanas asociada a los grupos S y A. Se describirán los haplogrupos más frecuentes del ADNmt mediante la amplificación y secuenciación de los segmentos hipervariables de la región control. Las secuencias obtenidas serán alineadas y comparadas con las secuencias de Referencias de Cambridge. Se amplificarán 17 loci de secuencias cortas repetidas en tamden (Y-STR). Para el análisis de polimorfismo del CY. A fin de establecer, si existe una relación entre los haplogrupos del ADNmt y del CY en los grupos de las pacientes. Se analizará estaditicamente con que magnitud contribuyen los factores de riesgos clásicos para enfermedades cardiovasculares y el perfil genético del huésped a la variabilidad de la presentación de la EC. El diseño del proyecto es transversal y cuenta con la aprobación del comité de Bioética del Hospital Nacional de Clínicas UNC, y está de acuerdo con la declaración de Helsinski. Todos los pacientes firmaran el consentimiento informado. El material obtenido de cada paciente será utilizado exclusivamente para la determinación de los polimorfismos presentes

Resonancia Magnética Nuclear aplicada al estudio de nuevos sistemas farmacéuticos y biológicos, complejos poliméricos y conjuntos de espines modelo. Nuclear Magnetic Resonance applied to the study of new pharmaceutical and biological systems, polymeric complexes and model spin clusters.

El presente proyecto plantea utilizar integralmente la técnica de Resonancia Magnética Nuclear en sólidos como un medio experimental que permite entender fenómenos de la física fundamental, como así también realizar aplicaciones de interés en el campo de la química, los desarrollos farmacéuticos y la biología. Novedosas técnicas experimentales serán empleadas, en conjunción con otras más tradicionales, en la caracterización de nuevas estructuras poliméricas acomplejadas a metales, membranas biológicas y compuestos de interés farmacéutico en vías de desarrollo, los cuales presentan el fenómeno de polimorfismo . Esto se llevará a cabo complementando los resultados de RMN en sólidos con técnicas tanto espectroscópicas como analíticas (Infrarrojo, Difracción de Rayos X, Calorimetría, RMN en solución) y trabajo interdisciplinario. Paralelamente al desarrollo de estos temas, profundizaremos mediante investigación básica, en la compresión de la dinámica cuántica y el surgimiento de la irreversibilidad en sistemas de espines nucleares. Observaremos en particular la generación, evolución y control de las coherencias cuánticas múltiples en sistemas cuánticos abiertos, lo cual nos da información sobre tamaño de clusters de espines. Esto permitirá la correcta implementación de secuencias de pulsos sofisticadas, como así también desarrollar nuevos métodos de medición aplicados a la caracterización estructural y a la dinámica molecular de sólidos complejos. Debemos resaltar que este proyecto está conectado con aspectos tanto básicos como aplicados de la RMN en sólidos como técnica experimental, la cual se desarrolla en el país únicamente en FaMAF-UNC. Se nutre además de trabajo multidisciplinario promoviendo la colaboración con investigadores y becarios de distintas áreas (física, química, farmacia, biología) provenientes de distintos puntos del país. Finalmente podemos afirmar que este plan impulsa la aplicación de la física básica proyectada a diferentes áreas del conocimiento, en el ámbito de la provincia de Córdoba. The aim of the present proyect is to use Nuclear Magnetic Resonance (NMR) as a complete techique that allows the understanding of fundamental physics phenomena and, at the same time, it leads to important applications in the fields of chemistry, pharmaceutical developments and biology. New experiments will be used together with traditional ones, in the characterization of new metal-polymer complexes, biological membranes and pharmaceutical compounds, some of them presenting polymorfism. NMR experiments will be complemented with diverse spectroscopic and analytical techniques: Infrared, X ray Diffraction, Thermal Analysis, solution NMR, as well as multidisciplinary investigation. Additionally, the present proyect plans to study in depth several aspects of quantum dynamics phenomena and decoherence in nuclear spin systems. The present proyect is connected with basic and applied aspects of the solid state NMR technique, developed in our country, only at FaMAF-UNC. It is is composed by multidisciplinary work and it promotes the collaboration with researchers and students coming from different fields (physics, chemistry, pharmaceutical developments, biology) and different points of our country.

Homocisteína e polimorfismos dos genes MTHFR e VEGF: impacto na doença arterial coronariana

FUNDAMENTO: Polimorfismos em genes relacionados ao desenvolvimento da aterosclerose, angiogênese e metabolismo da homocisteína (Hcy) podem ser fatores de risco para a doença arterial coronariana (DAC). OBJETIVO: Avaliar o efeito dos polimorfismos VEGF C-2578A e MTHFR C677T na DAC e a associação desses polimorfismos com a gravidade e a extensão das lesões ateroscleróticas e concentrações de Hcy. MÉTODOS: 244 indivíduos foram avaliados através de angiografia coronariana e incluídos no estudo (145 com DAC e 99 indivíduos-controle). Os polimorfismos VEGF C-2578A e MTHFR C677T foram investigados através das técnicas de PCR-SSCP e PCR-RFLP, respectivamente. Os níveis de homocisteína plasmática foram mensurados através de cromatografia líquida/espectrometria de massa seqüencial (CL/EMS). RESULTADOS: Não houve diferença significante em relação à distribuição de alelos e genótipos entre os grupos, para ambos os polimorfismos. A análise univariada mostrou uma freqüência maior do genótipo VEGF -2578AA no grupo com doença em três vasos (p=0,044). Além disso, o genótipo VEGF -2578CA foi observado mais freqüentemente entre indivíduos com <95% de estenose (p=0,010). Após ajuste para outros fatores de risco para DAC em um modelo multivariado, observou-se que o polimorfismo VEGF C-2578A não era um correlato independente da DAC (p=0,688). O polimorfismo MTHFR não mostrou qualquer relação com a extensão e/ou gravidade da DAC. O polimorfismo MTHFR C677T não mostrou uma associação direta com hiperhomocisteinemia ou aumento das concentrações médias de Hcy no plasma. CONCLUSÃO: Embora haja uma aparente associação entre o polimorfismo VEGF C-2578A e o desenvolvimento de aterosclerose coronariana, essa associação não é independente dos fatores de risco cardiovasculares convencionais.

Os polimorfismos dos receptores adrenérgicos na insuficiência cardíaca: o que a genética explica?

A insuficiência cardíaca (IC) é uma doença complexa, onde diversos mecanismos fisiopatológicos atuam e diferentes polimorfismos genéticos estão envolvidos. O sistema adrenérgico está diretamente relacionado a esta patologia participando da auto-regulação cardiovascular, tendo papel crucial na deteriorização da função cardíaca. Os beta-bloqueadores surgiram como um grande avanço da cardiologia no tratamento da IC, no entanto a resposta medicamentosa varia para cada paciente podendo estar relacionado a diversos fatores, entre eles o genético. A determinação pela genética do desenvolvimento da IC, da resposta medicamentosa e prognóstico são questões que serão abrangidas nesta revisão.

Influência de combinações genéticas nos níveis de HDL-c em uma população do sul do Brasil

FUNDAMENTO: Baixos níveis de HDL-c são importantes preditores de doença coronariana, a primeira causa de morte no mundo todo. Muitos fatores afetam os níveis de HDL-c, tais como os polimorfismos de genes que codificam proteínas-chave para a via de transporte reverso de colesterol. OBJETIVO: Investigar a influência de sete polimorfismos dos genes CETP, APOA1, ABCA1 e SCARB1 genes nos níveis de HDL-c em uma população da região sul do Brasil. MÉTODOS: Os polimorfismos foram investigados em uma amostra de 500 indivíduos de descendência europeia, mas os níveis de HDL-c de somente 360 indivíduos foram ajustados para cofatores usando regressão linear múltipla no estudo de associação. A amostra foi dividida em tercis de acordo com os níveis ajustados de HDL-c e frequências de alelos e haplótipos foram comparadas entre o 1º e o 3º tercis dos níveis ajustados de HDL-c. RESULTADOS: Quando as combinações dos alelos de risco foram testadas, a frequência de combinações alélicas em três genes (haplótipo 1 do gene APOA1, variante 2S do gene SCARB1, e alelo B1 do gene CETP) foi significantemente mais alta no tercil inferior dos níveis ajustados de HDL-c (28,3%) do que no tercil superior (14,9%; p=0,008), o que indica que a presença dessas variantes aumentou 2,26 vezes a chance de ter níveis de HDL-C < 39,8 mg/dl. CONCLUSÃO: Espera-se que esses marcadores, quando estudados separadamente, tenham uma pequena influência na característica que está sendo analisada, mas uma influência maior foi detectada quando os marcadores foram estudados em combinação. Em uma população da região sul do Brasil, nossos dados mostraram uma influência significante das combinações das variantes dos genes APOA1, SCARB1 e CETP nos níveis de HDL-c.

Óxido nítrico e sistema cardiovascular: ativação celular, reatividade vascular e variante genética

O óxido nítrico (NO), primariamente identificado como um fator relaxante derivado do endotélio, é um radical livre atuante na sinalização de diferentes processos biológicos. A identificação das isoformas das sintases do NO (NOS) e a subsequente caracterização dos mecanismos de ativação celulares das enzimas possibilitaram tanto a compreensão de parte das interações fisiológicas como a compreensão de parte dos mecanismos de doença, na qual o NO está envolvido. A isoforma endotelial da NOS (eNOS), expressa principalmente no endotélio vascular, desempenha importante papel na regulação da reatividade vascular e no desenvolvimento e na progressão da aterosclerose. Esta revisão tem o propósito de contextualizar o leitor sobre a estrutura da eNOS e seus mecanismos de ativação celular. Tendo em vista os avanços da biologia molecular, trataremos ainda dos conhecidos mecanismos de regulação da expressão gênica e do papel de variantes no código genético da eNOS associados a fenótipos cardiovasculares. Embora se reconheça a importância do NO como molécula ateroprotetora, nossa atenção estará voltada à revisão de literatura envolvendo NO e sua participação na modulação do fenótipo de vasodilatação muscular.

Genótipos de haptoglobina e hipertensão refratária em pacientes com diabete melito tipo 2

FUNDAMENTO: Tem sido sugerido que o polimorfismo da haptoglobina pode influenciar na patogênese das complicações microvasculares e macrovasculares em pacientes diabéticos. OBJETIVO: O objetivo principal deste estudo transversal foi de realizar uma investigação da existência ou não de uma associação entre os genótipos de haptoglobina e a prevalência de eventos isquêmicos cardiovasculares (angina estável, angina instável e infarto agudo do miocárdio), hipertensão arterial sistêmica, hipertensão refratária, obesidade e dislipidemia em 120 pacientes com diabete melito tipo 2, seguidos no Hospital Universitário da Unicamp, em Campinas, Estado de São Paulo. MÉTODOS: A genotipagem da haptoglobina foi realizada por reações em cadeia da polimerase alelo-específicas. As frequências dos genótipos de haptoglobina foram comparadas com a presença/ausência de doença cardiovascular, hipertensão arterial sistêmica, hipertensão refratária, obesidade e dislipidemia; medições de pressão arterial sistólica e diastólica; glicemia, colesterol (total, lipoproteínas de alta densidade - HDL e lipoproteínas de baixa densidade - LDL) e triglicerídeos; assim como níveis de creatinina sérica. RESULTADOS: Embora nenhuma associação entre o genótipo de haptoglobina e a presença de doença cardiovascular tenha sido identificada, encontramos um excesso significativo de pacientes com o genótipo Hp2-1 entre as pessoas com hipertensão refratária, que também apresentavam uma maior pressão arterial sistólica e diastólica e níveis de colesterol total e LDL. CONCLUSÃO: Nossos resultados sugerem que os pacientes com diabete melito tipo 2 com o genótipo Hp2-1 podem apresentar uma maior chance de desenvolver hipertensão refratária. Estudos adicionais em populações diabéticas são necessários para confirmar esses achados.

A influência do genótipo da ECA sobre a aptidão cardiovascular de jovens do sexo masculino moderadamente ativos

FUNDAMENTO: O gene da enzima conversora de angiotensina (gene ECA) tem sido amplamente estudado em relação a fenótipos de aptidão cardiorrespiratória, contudo a associação do genótipo da ECA com corridas de meia-distância tem sido pouco investigada. OBJETIVO: O presente estudo investigou a possível influência da enzima conversora de angiotensina (ECA) (I/D) sobre a aptidão cardiovascular e o desempenho em corridas de meia-distância por parte de brasileiros jovens do sexo masculino. A validade da previsão de VO2max em relação ao genótipo da ECA também foi analisada. MÉTODOS: Um grupo homogêneo de homens jovens moderadamente ativos foi avaliado em um teste de corrida (V1600 m; m.min-1) e em um teste adicional em esteira ergométrica para a determinação de VO2max. Posteriormente, o [(0,177*V1600m) + 8.101] VO2max real e previsto foi comparado com os genótipos da ECA. RESULTADOS: O VO2max e V1600m registrados para os genótipos DD, ID e II foram 45,6 (1,8); 51,9 (0,8) e 54,4 (1,0) mL.kg-1.min-1 e 211,2 (8,3); 249,1 (4,3) e 258,6 (5,4 ) m.min-1, respectivamente e foram significativamente mais baixos para os genótipos DD (p < 0,05). O VO2max real e previsto não diferiram entre si, apesar do genótipo da ECA, mas o nível de concordância entre os métodos de VO2max real e estimado foi menor para o genótipo DD. CONCLUSÃO: Concluiu-se que existe uma possível associação entre o genótipo da ECA, a aptidão cardiovascular e o desempenho em corridas de média distância de jovens do sexo masculino moderadamente ativos e que a precisão da previsão do VO2max também pode ser dependente do genótipo da ECA dos participantes.

Polimorfismos beta1-adrenérgico associados com Fibrilação Atrial na Insuficiência Cardíaca Sistólica

FUNDAMENTO: O sistema nervoso simpático apresenta grande importância na patogênese da fibrilação atrial na insuficiência cardíaca sistólica. A identificação de polimorfismos no gene ADBR1 do receptor beta1-adrenérgico representa um importante passo no conhecimento dessa patogênese. OBJETIVO: Este estudo analisou a associação entre os dois polimorfismos funcionais do gene ADBR1 do receptor beta1-adrenérgico, Ser49Gly e Arg389Gly, e a presença da fibrilação atrial em pacientes com insuficiência cardíaca sistólica. MÉTODOS: Estudo caso-controle com 144 pacientes portadores de insuficiência cardíaca sistólica, dos quais 24 com fibrilação atrial (casos) e 120 sem fibrilação atrial (controles). O DNA genômico foi extraído de leucócitos do sangue periférico e os genótipos dos polimorfismos Ser49Gly e Arg389Gly foram identificados em todos os indivíduos por PCR/RFLP (polymerase chain reaction / restriction fragment length polymorphism). RESULTADOS: A média etária foi 59 ± 13 anos, 70% dos pacientes eram do sexo masculino, 42% apresentavam causa isquêmica e 74% apresentavam hipertensão arterial sistêmica. Os genótipos Ser49Ser e Arg389Arg apresentaram associação significativa com fibrilação atrial (p = 0,005 e p = 0,01; respectivamente). Por meio de regressão logística, ambos ajustados para o tamanho do átrio esquerdo e idade, mantiveram associação significativa (Arg389Arg - odds ratios: 2,78; intervalo de confiança de 95% = 1,02 - 7,56 e Ser49Ser - odds ratios: 8,02; intervalo de confiança de 95% = 1,02 - 63,82). CONCLUSÃO: Ambos os genótipos associaram-se com fibrilação atrial nos pacientes estudados, porém apenas o polimorfismo Ser49Gly apresentava-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg.