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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.5.2009.tde-29042009-102848
Documento
Autor
Nome completo
Erika Midoli Matsunaga
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Marie, Suely Kazue Nagahashi (Presidente)
Dolhnikoff, Marisa
Sallum, Adriana Maluf Elias
Título em português
Distribuição do tipo de fibras musculares e sua correlação genotípica na doença de Pompe
Palavras-chave em português
Alfa-glucosidases
Doença de depósito de glicogênio tipo II
Fibras musculares
Genótipo
Imunoistoquímica
Miosina tipo I
Miosina tipo II
Polimorfismo genético
Ulex
Western blotting
Resumo em português
A doença de Pompe (GSDII), autossômica recessiva, é causada pela deficiência da enzima lisossomal que degrada o glicogênio, -glucosidase ácida (GAA). O quadro clínico varia de acordo com a idade de início da doença, grau de progressão e envolvimento dos tecidos: predominantemente cardíaco e muscular esquelético na forma de início-precoce (FIP) e mais restrito no músculo esquelético na forma de início-tardio (FIT). A sobrevida média na FIP é de 9-12 meses. Com avanço dos métodos histológicos, histoquímicos e imunoistoquímicos intensificou-se a análise estrutural e funcional dos tipos de fibras musculares. O estudo da vascularização também é de importância pelo aporte nutricional e funcional das fibras. O objetivo do presente trabalho é analisar a correlação da distribuição do tipo de fibras com a forma de apresentação clínica da doença de Pompe, seu genótipo correspondente e a quantidade residual da enzima GAA. Analisou-se 10 biópsias musculares de pacientes FIP e 09 de FIT comparados com o grupo controle, pareados por idade e gênero. Os pacientes foram selecionados segundo dados clínicos e laboratoriais, sendo feito o seqüenciamento de toda parte codificante do gene e Western Blotting (WB) com anticorpo monoclonal 15362-157, cedido pela Genzyme (primário 1:200 e secundário 1:10.000). A confirmação do diagnóstico foi feita através da medida da atividade residual de GAA em papel filtro, da presença de miopatia vacuolar com grânulos PAS e fosfatase ácida positivos em biópsia muscular e pela presença de mutação no gene GAA. A reação de imunoistoquímica foi realizada para fibras tipo I (lenta), tipo II (rápida) e densidade capilar (ulex), utilizando anticorpos monoclonais, respectivamente: antimiosina lenta (1:80), anti-miosina rápida (1:40) da Novocastra e ulex da Vector (1:800). A contagem das fibras foi realizada por 2 observadores em todo fragmento do corte transversal da biópsia com auxílio de um programa semi-automatizado. Observou-se predomínio de fibras tipo II em ambos os gêneros na FIP e predomínio de fibras tipo I em mulheres e tipo II em homens, na FIT. Aumento da densidade capilar, em comparação com os controles, foi notada em ambas as formas IP e IT. Verificou-se em média 90% de fibras vacuoladas nos casos FIP com completa distorção da arquitetura, enquanto na FIT, a porcentagem de fibras vacuoladas foi variável (0-88%). Como alguns genes constitutivos influenciam na distribuição das fibras musculares, como o gene ACE, o polimorfismo deste gene foi analisado quanto aos genótipos I/I, D/D e I/D. Observou-se ausência de concordância entre o genótipo do ACE e a distribuição de fibras em 60% dos casos da FIP e FIT, atribuindo-se o resultado da distribuição do tipo de fibras como parte da patologia da doença de Pompe. A gravidade da doença variou inversamente com a quantidade de enzima residual, sendo compatível com o quadro clínico do paciente. A presença de mutação deletéria em ambos os alelos foi observada em 3/10 casos de IP, sendo que todos os 3 casos apresentaram ausência total de enzima no WB. Há maior envolvimento de fibras tipo II em GSDII, sem depleção da microcirculação muscular. Estudos demonstram que a remoção do depósito de glicogênio ocorre diferencialmente nos tipos de fibra, sendo menos eficiente nas fibras tipo II. O achado do presente estudo poderá ter implicações na resposta à recente terapêutica proposta por reposição enzimática.
Título em inglês
Muscle fiber type distribution and genotype correlation in the Pompe disease
Palavras-chave em inglês
Alpha-glucosidases
Blotting western
Genotype
Glycogen storage disease type II
Immunohistochemistry
Muscle fibers
Myosin type I
Myosin type II
Polymorphism genetic
Ulex
Resumo em inglês
The glycogen storage disease type II (GSDII), autosomal recessive disorder, is caused by the deficiency of GAA (acid -glucosidase) a lysossomal enzyme that degrades the glycogen. The clinical findings are in accordance to great variability of age onset, degree of disease progression and extent of tissue involvement: predominantly cardiac and skeletal muscle in the infantile form (I) and more restricted to the skeletal muscle in the late-onset form (LO). The average survival time of the infantile form is 9-12 months. With advances of the histological, histochemical and imunohistochemical methods structural and functional analysis of muscle fiber types were intensified. The study of the capillary density is also important for nutritional and functional aspects. The objective of the present work is to analyze the correlations of the fiber type distribution to clinical presentation, genotype and residual GAA enzymatic activity. We analyzed 10 muscle biopsies of infantile and 09 of late-onset patients and compared to age and gender matched controls. The patients were selected according to clinical and laboratorial data, molecular diagnosis by full gene sequencing, and Western Blotting (WB) with monoclonal antibody 15362-157, courtesy Genzyme Science Group (primary 1:200 and secondary 1:10.000). Diagnostic confirmation was made by GAA enzymatic measurement in DBS, presence of vacuolar myopathy in muscle biopsy, and presence of mutation in GAA gene. The imunohistochemical study was carried out by detection of type I (slow), type II (fast) fibers and capillaries, using monoclonal antibodies, respectively: anti-slow myosin (1:80), anti-fast myosin (1:40) (Novocastra) and ulex (1:800) (Vector). Morphometry was performed by 2 observers using a half-automatized program. Type II fiber predominance was observed in both gender in the infantile form, type I fiber predominance in women and type II predominance in men with LO. Increase of the capillary density, in comparison to controls was noticed in both forms. 90% of vacuolated fibers with complete distortion of fiber architecture were demonstrated in I cases, while in LO, the percentage of vacuolated fibers ranged from 0 to 88%. As some constitutive gene, like ACE, influence muscle fiber distribution, its polymorphisms I/I, D/D and I/D gene were analyzed. Absence of agreement was observed between ACE genotype and fiber type distribution in 60% of I and LO cases, which was attributed as consequence of Pompe disease pathology itself. The disease severity varied inversely to the amount of residual GAA enzymatic activity, being compatible with the patient clinical findings. The presence of deleterious mutation in both alleles was observed in 3/10 infantile cases, and all 3 presented total enzyme absence at WB. A greater fiber type II involvement was observed in GSDII, without decrease in muscle capillary density. Recent studies demonstrated that glycogen deposit removal occurs distinctively in different fiber types, being less efficient in type II fibers. The present findings might have implications in the reply to the recent proposed enzyme replacement therapy.
 
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Data de Publicação
2009-05-22
 
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