Estrategias estadístico-computacionales avanzadas para análisis de expresión de proteínas/genes en cáncer. Advanced statistical and computational strategies for protein/gene expression analysis in cancer.

El objetivo de este proyecto, enmarcado en el área de metodología de análisis en bioingeniería-biotecnología aplicadas al estudio del cancer, es el análisis y caracterización a través modelos estadísticos con efectos mixtos y técnicas de aprendizaje automático, de perfiles de expresión de proteínas y genes de las vías metabolicas asociadas a progresión tumoral. Dicho estudio se llevará a cabo mediante la utilización de tecnologías de alto rendimiento. Las mismas permiten evaluar miles de genes/proteínas en forma simultánea, generando así una gran cantidad de datos de expresión. Se hipotetiza que para un análisis e interpretación de la información subyacente, caracterizada por su abundancia y complejidad, podría realizarse mediante técnicas estadístico-computacionales eficientes en el contexto de modelos mixtos y técnias de aprendizaje automático. Para que el análisis sea efectivo es necesario contemplar los efectos ocasionados por los diferentes factores experimentales ajenos al fenómeno biológico bajo estudio. Estos efectos pueden enmascarar la información subycente y así perder informacion relavante en el contexto de progresión tumoral. La identificación de estos efectos permitirá obtener, eficientemente, los perfiles de expresión molecular que podrían permitir el desarrollo de métodos de diagnóstico basados en ellos. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, herramientas y procedimientos de análisis que maximicen la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos/proteómicos que permitan extraer información biológica relevante pertinente al análisis, clasificación o predicción de cáncer, el diseño de tratamientos y terapias específicos y el mejoramiento de los métodos de detección como así tambien aportar al entendimieto de la progresión tumoral mediante análisis computacional intensivo.

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.

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.

Amplificação dos genes que codificam a endotelina-1 e seus receptores em valvas mitrais reumáticas

FUNDAMENTO: As cardiopatias são doenças de alta prevalência, sendo a cardite reumática uma doença de grande relevância em países em desenvolvimento. As alterações em câmaras cardíacas esquerdas se associam à disfunção endotelial, com aumento dos níveis de endotelina-1 (ET-1) e consequências sobre a circulação pulmonar, muitas vezes determinando a hipertensão pulmonar (HP). No entanto, a presença de ET-1 e seus receptores na própria valva mitral, promovendo alterações vasculares pulmonares e aumentando a deformação valvar reumática, ainda é um assunto não abordado na literatura. OBJETIVO: Determinar, mediante técnicas moleculares, a expressão dos genes da endotelina e dos seus receptores em valvas mitrais reumáticas. MÉTODOS: 27 pacientes submetidos à troca valvar mitral tiveram seu tecido valvar analisado, a fim de determinar a presença de genes de ET-1 e seus receptores A e B. Foram feitas análises histológica e molecular das valvas (divididas em fragmentos M1, M2 e M3) e colhidos dados clínicos e epidemiológicos dos pacientes. Foram divididos em três grupos: valvopatia mitral, mitroaórtica e pacientes reoperados. RESULTADOS: O estudo mostrou a manifestação do gene da ET-1 em 40,7% dos espécimes e de seu receptor A em todas as amostras, com manifestação minoritária do gene do receptor B (22,2%). CONCLUSÃO: Todos os pacientes expressaram a presença do gene do receptor A. Não houve diferença estatística quanto à gravidade da doença, expressa em classe funcional, e aos subgrupos estudados (valvopatas mitrais, mitroaórticos e pacientes reoperados), ou quanto à expressão dos genes da ET-1 e seus receptores entre os subgrupos estudados (valvopatas mitrais, mitroaórticos e pacientes reoperados).

Classificação do diabete melito

A correta classificação do diabete melito (DM) permite o tratamento mais adequado e compreende quatro categorias: DM tipo 1; DM tipo 2; Outros tipos e Diabete Gestacional. Em alguns casos, pode ocorrer sobreposição de quadros, principalmente no DM que inicia no adulto jovem ou que se apresenta inicialmente com cetoacidose, intermediários ao DM 1 e DM 2. Assim, acréscimos ao sistema de classificação clássico têm sido propostos, avaliando a presença de autoimunidade (anticorpos) e a função de célula &#946; (peptídeo-C) para definir mais precisamente os subtipos. O objetivo desta revisão foi de analisar o desempenho desses índices diagnósticos para a classificação do DM e descrever os subtipos em detalhe. Os anticorpos contra o pâncreas evidenciam a autoimunidade, sendo o anticorpo contra insulina o mais acurado antes dos 5 anos de idade e o anti-descarboxilase do ácido glutâmico para início da doença acima dos 20 anos, é esse o teste que permanece positivo por mais tempo. Já a medida do peptídeo-C avalia a reserva pancreática de insulina, e os métodos de estímulo mais usados são a medida após refeição ou após glucagon endovenoso. Valores de peptídeo-C < 1,5 ng/ml definem o paciente com função pancreática ausente, e acima desse valor, com função preservada. Combinando-se a presença de anticorpos (A+) dirigidos ao pâncreas e a sua capacidade secretória de insulina (&#946;+), pode-se subdividir a classificação do DM em tipo 1A (A+&#946;-) e 1B (A+ &#946;-); e o DM tipo 2 em subgrupos de DM 2A (A+&#946;+) e DM 2B (A-&#946;+), o que permite uma classificação e tratamento mais precisos, além de abrir os horizontes para o entendimento da patogênese do DM.

Os critérios para classificação da insuficiência mitral não foram adequados na cardiomiopatia dilatada

FUNDAMENTO: A insuficiência mitral (IM) é frequente nos pacientes com cardiomiopatia dilatada. Não se sabe se os critérios para classificação da IM são adequados para pacientes com cardiomiopatia dilatada OBJETIVO: Avaliar a concordância entre os quatro métodos ecocardiográficos mais utilizados para classificação da IM. MÉTODOS: Noventa pacientes com cardiomiopatia dilatada foram incluídos. A IM foi classificada por quatro métodos ecocardiográficos: área do jato regurgitante (AJ), vena contracta (VC), área do orifício regurgitante (AOR) e volume regurgitante (VR). A IM foi classificada em leve, moderada ou importante segundo os critérios da American Society of Echocardiography e também foi dividida em tercis conforme os valores absolutos. O teste de Kappa foi utilizado para avaliar a concordância entre os métodos. O coeficiente de Pearson foi utilizado para avaliar a correlação entre os valores absolutos por cada método. RESULTADOS: A classificação da IM, de acordo com cada método, foi a seguinte: AJ: 26 leve, 44 moderada, 20 importante; VC: 12 leve, 72 moderada, 6 importante; AOR: 70 leve, 15 moderada, 5 importante; VR: 70 leve, 16 moderada, 4 importante. A concordância entre os métodos foi ruim (kappa = 0,11; p < 0,001), porém foi observada uma forte correlação entre os valores absolutos de cada método (0,70 a 0,95; p < 0,01). A concordância foi melhor com a divisão dos valores em tercis (kappa = 0,44; p < 0,01). CONCLUSÃO: Os critérios para classificação da IM não são adequados para os pacientes com cardiomiopatia dilatada. É necessário estabelecer novos valores de corte para classificar a IM nestes pacientes.

Survival and Predictive Factors of Lethality in Hemodyalisis: D/I Polymorphism of The Angiotensin I-Converting Enzyme and of the Angiotensinogen M235T Genes

Background: End-stage kidney disease patients continue to have markedly increased cardiovascular disease morbidity and mortality. Analysis of genetic factors connected with the renin-angiotensin system that influences the survival of the patients with end-stage kidney disease supports the ongoing search for improved outcomes. Objective: To assess survival and its association with the polymorphism of renin-angiotensin system genes: angiotensin I-converting enzyme insertion/deletion and angiotensinogen M235T in patients undergoing hemodialysis. Methods: Our study was designed to examine the role of renin-angiotensin system genes. It was an observational study. We analyzed 473 chronic hemodialysis patients in four dialysis units in the state of Rio de Janeiro. Survival rates were calculated by the Kaplan-Meier method and the differences between the curves were evaluated by Tarone-Ware, Peto-Prentice, and log rank tests. We also used logistic regression analysis and the multinomial model. A p value &#8804; 0.05 was considered to be statistically significant. The local medical ethics committee gave their approval to this study. Results: The mean age of patients was 45.8 years old. The overall survival rate was 48% at 11 years. The major causes of death were cardiovascular diseases (34%) and infections (15%). Logistic regression analysis found statistical significance for the following variables: age (p = 0.000038), TT angiotensinogen (p = 0.08261), and family income greater than five times the minimum wage (p = 0.03089), the latter being a protective factor. Conclusions: The survival of hemodialysis patients is likely to be influenced by the TT of the angiotensinogen M235T gene.

Genes, chromosomes and development

Procura-se mostrar, no presente artigo, que nenhuma teoria micromerista consegue explicar os fenômenos genéticos, por não ser possível conferir a partículas a independência funcional relacionada com o trabalho que devem exercer de maneira específica no organismo. O fato dos gens se encontrarem em tôdas as células do organismo em desenvolvimento, mostra que essas entidades desenvolvem distintas atividades em diferentes tecidos. Mas acontece, que nem a microscopia eletrônica, nem a bioquímica, consegue descobrir nos cormossômios algo que possa corresponder ao conceito de gen-conta-de rosário da genética clássica. Entretanto, o cromossômio considerado como um todo pode com vantagem substituir os gens no seu papel de determinar os caracteres do organismo. Admitindo-se que os cromossômios se determinam com as células de que fazem parte, uns para trabalhar nos esboços de asas, outros nos de olhos, patas ou outras estruturas, compreende-se fàcilmente, que, por intermédio de distintos membros do clone que se inicia com a primeira divisão do ovo, uma dada sorte de cromossômio, funcionando como um todo especializado, pode exercer as atividades específicas que lhe são atribuídas. E isso, de pleno acôrdo com a embriologia experimental.

Early life stress-induced histone acetylations correlate with activation of the synaptic plasticity genes Arc and Egr1 in the mouse brain

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2013

Revisão da classificação da raça 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici

Os autores procuraram, face às evidências acumuladas, determinar: 1) a que raça fisiológica pertence o isolado T-18-1, descrito como raça 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici; 2) qual o tipo de resistência que apresenta a linhagem CAST-M-Wd, usada como diferencial na determinação da raça 3. Para alcançar os objetivos almejados, instalaram-se 2 ensaios em casa de vegetação com controle parcial de temperatura. No ensaio I estudou-se a reação de 27 progênies de Cast-M-Wd ao isolado T-18-1, usando-se como diferenciais, a variedade Walter e a linhagem S-34, que possuem resistência monogênica às raças 1 e 2 e à raça 1, respectivamente. No ensaio II comparou-se a patogenicidade entre o isolado T-18-1 e a raça 2 do patógeno. Neste ensaio foram incluídas 6 progênies de CAST-M-Wd, considerando-se o comportamento destas no ensaio I. Usou-se, também, como diferenciais, a variedade Walter e a linhagem S-34. Os resultados obtidos permitiram tirar as seguintes conclusões: 1) o isolado T-18-1 pertence à raça 2 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici; 2) a linhagem de tomateiro CAST-M-Wd, usada como diferencial na determinação da raça 3 do patógeno, não possui resistência monogênica e sim, resistência poligênica à raça 2; 3) o gene, 1-2 encontrado na variedade Walter, mostra-se eficiente no controle da raça 2 (isolado T-18-1) assinalada no Brasil.

Chave de classificação para identificação de vegetação em fotografias pancromáticas coloridas e infravermelhas coloridas

Chave de classificação para identificação de vegetação em fotografias pancromáticas, coloridas e infravermelhas coloridas. O trabalho em questão objetivou a elaboração de uma chave de classificação para identificação de diferentes tipos de vegetação, natural e de culturas. Os estudos basearam-se em fotografias pancromáticas, coloridas e infravermelhas coloridas de uma área teste localizada no município de Campinas - SP. A cobertura fotográfica denominada Missão 96 resultou da colaboração científica entre INPE - Instituto de Pesquisas Espaciais, NASA - National Aeronautics and Space Administration e IAC - Instituto Agronômico do Estado de São Paulo. No estudo, a vegetação foi dividida em dois grupos principais: natural e culturas. A vegetação natural foi subdividida em mata, cerrado, campo limpo e campo sujo, enquanto que as culturas subdivididas em café, pomar cítrico, pomar não cítrico, eucalipto jovem, eucalipto de dois ou mais cortes, pastagens e culturas anuais. Os valores foram obtidos em amostras circulares de 10km² inteiramente casualizadas. Os resultados obtidos foram utilizados para avaliar a eficiência da chave de classificação e de cada tipo de fotografia. Para as condições estudadas, obteve-se as conclusões principais: a) Para a escala utilizada, a chave de classificação proposta apresentou uma boa porcentagem de eficiência, podendo ser recomendada para futuros trabalhos. b) No estudo da vegetação natural, os três tipos de fotografias revelaram a mesma eficiência no que se refere à porcentagem de itens identificados corretamente. c) No estudo das culturas, a fotografia colorida e a infravermelha colorida, forneceram resultados semelhantes, superiores no entanto à fotografia pancromática, quanto à porcentagem de itens identificados corretamente.