INTRODUÇÃO: A varicocele é uma das principais causas de infertilidade masculina. Alterações nos parâmetros seminais e baixa qualidade espermática são frequentemente observadas em homens com varicocele, cujos mecanismos envolvidos ainda não estão bem elucidados. A etiologia multifatorial, bem como a variação das manifestações clinicas e a possibilidade de reversão da doença, sugerem que os fatores genéticos, epigenéticos e ambientais podem estar associados a fisiopatologia da doença. OBJETIVO: Analisar os genes diferencialmente expressos em homens com varicocele utilizando dados de sequenciamento de RNA. MÉTODOS: Trata- se de um estudo prospectivo observacional do tipo caso controle, que incluiu 25 homens com varicocele e 25 homens com padrão seminal normal, sem a doença. Foi realizado o espermograma para a análise da qualidade seminal, e para a fragmentação de DNA a técnica de dispersão da cromatina. Os dados utilizados para as análises de bioinformática foram extraídos de um prévio sequenciamento de RNA. Os resultados obtidos foram analisados utilizando a linguagem de programação R, mais especificamente o pacote DESeq2 e clusterProfiler. Para a determinação de um gene diferencialmente expresso foram utilizados os filtros de p<0.05 e logFC > 1.5. O nível de expressão para os genes analisados foi calculado para cada amostra de acordo com o método de 2-ΔΔCT, descrito por Livak e Scmittgen (2001). As comparações entre os grupos e as correlações entre as variáveis de interesse foram investigadas utilizando o coeficiente de correlação de Spearman. RESULTADOS: Observamos aumento das alterações morfológicas (p=0,0018) no grupo com varicocele quando comparado ao grupo controle. Não foi constatada diferença em relação à fragmentação de DNA espermático entre os grupos. Inicialmente encontramos 494 genes diferencialmente expressos entre homens com varicocele e férteis sem a doença, sendo 92 genes up regulated e 402 down regulated em varicocele. Para a seleção dos principais genes up e down regulated, os seguintes critérios foram adotados: Nível de expressão do gene, interação e co-expressão gênica, vias e funções associadas a varicocele. Seguindo esses critérios encontramos os genes alvos EHMT2 e HDCA2 down regulated, bem como os genes PLP2 e SPINT3, up regulated, para a análise da expressão gênica. Esses genes participam de vias e possuem diversas funções relacionadas a varicocele. A média da quantificação relativa do gene HDAC2 (p=0,0020) foi de 0,542 para o grupo varicocele, contra 1,506 do grupo controle. O gene PLP2 (p=0,0032) apresentou quantificação relativa de 0,227 no grupo varicocele e 0,739 no grupo controle. Além disso, quando correlacionamos nossos resultados do nível de expressão dos genes HDAC2 e PLP2 com os parâmetros seminais do grupo varicocele, nossos resultados mostraram uma fraca correlação negativa, entre o gene HDAC2 (p =-0,464) e a variável concentração. Na viável morfologia, os resultados mostraram uma correlação positiva moderada, tanto para o gene HDAC2 (p=0,601), quando para o gene PLP2 (p=0,507). CONCLUSÃO: A diminuição da expressão dos genes HDAC e PLP2, que participam de importantes vias relacionadas ao transporte de íons, manutenção das células germinativas, e espermatogêneses, podem conduzir as alterações seminais encontradas em pacientes com varicocele.

INTRODUCTION: Varicocele is a major cause of male infertility. Changes in seminal parameters and low sperm quality are frequently observed in men with varicocele, whose mechanisms involved are still not well understood. The multifactorial etiology, as well as the variation of clinical manifestations and the possibility of reversal of the disease, suggest that genetic, epigenetic and environmental factors may be associated with the pathophysiology of the disease. OBJECTIVE: Analyze differentially expressed genes in men with varicocele using RNA sequencing data. METHODOLOGY: This is a prospective observational, case-control study, which included 25 men with varicocele and 25 men with normal seminal pattern, without the disease. The spermogram was performed to analyze the seminal quality, and for the DNA fragmentation the chromatin dispersion technique. The data used for bioinformatics analysis were extracted from a previous RNA sequencing. The results obtained were analyzed using the R programming language, more specifically the DESeq2 package and clusterProfiler. For the determination of a differentially expressed gene, filters of p <0.05 and logFC> 1.5 were used. The level of expression for the analyzed genes was calculated for each sample according to the 2-ΔΔCT method, described by Livak and Scmittgen (2001). The comparisons between the groups and the correlations between the variables of interest were investigated using Spearman's correlation coefficient. RESULTS: We observed decreases in the concentration (p = 0.0002) and vitality (p = 0.0285) of sperm, and an increase in morphological changes (p = 0.0018) in the group with varicocele when compared to the control group. There was no difference regarding the fragmentation of sperm DNA between the groups. Initially, we found 494 genes differentially expressed between men with varicocele and fertile men without the disease, with 92 genes up regulated and 402 down regulated in varicocele. For the selection of the main up and down regulated genes, the following criteria were adopted: Level of gene expression, gene interaction and co-expression, pathways and functions associated with varicocele. Following these criteria, we find the target genes EHMT2 and HDCA2 down regulated, as well as the genes PLP2 and SPINT3, up regulated, for the analysis of gene expression. These genes participate in pathways and have several functions related to varicocele. The average relative quantification of the HDAC2 gene (p = 0.0020) was 0.542 for the varicocele group, against 1.506 for the control group. The PLP2 gene (p = 0.0032) showed a relative quantification of 0.227 in the varicocele group and 0.739 in the control group. Furthermore, when we correlated our results of the expression level of the HDAC2 and PLP2 genes with the seminal parameters of the varicocele group, our results showed a weak negative correlation between the HDAC2 gene (p = -0.464) and the concentration variable. In viable morphology, the results showed a moderate positive correlation, both for the HDAC2 gene (p = 0.601), and for the PLP2 gene (p = 0.507). CONCLUSION: The decreased expression of the HDAC and PLP2 genes, which participate in important pathways related to ion transport, maintenance of germ cells, and spermatogenesis, can lead to the seminal changes found in patients with varicocele.