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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.41.2022.tde-22032023-173238
Document
Author
Full name
Camila Cristina Avila Martins
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Mingroni Netto, Regina Celia (President)
Kobayashi, Gerson Shigeru
Horimoto, Andréa Roseli Vançan Russo
Rainho, Claudia Aparecida
Title in Portuguese
Estudo da metilação do DNA na hipertensão essencial em populações afro-brasileiras
Keywords in Portuguese
Epigenética
Hipertensão Essencial
Metilação de DNA
Remanescentes de Quilombos
Abstract in Portuguese
A hipertensão essencial (HE) é uma condição clínica definida pela elevação da pressão arterial (PA) a níveis superiores ou iguais a 140 mmHg (PA sistólica) e/ou 90 mmHg (PA diastólica). É uma doença multifatorial, prevalente no Brasil e responsável por altos custos financeiros e pessoais para a população. Embora os estudos de ligação e associação de todo o genoma tenham fornecido informações sobre os fundamentos genéticos de doenças complexas como a HE, esses estudos não explicam completamente a herdabilidade da condição. Estudar a HE do ponto de vista epigenético pode ajudar a preencher essa lacuna. Devido às características genéticas peculiares e à observação prévia de alta frequência de hipertensão, este estudo foi realizado em populações de remanescentes de quilombos no Vale do Ribeira - São Paulo. O objetivo da pesquisa foi avaliar se a suscetibilidade ao desenvolvimento de HE em populações afro-brasileiras está associada a alterações nos padrões de metilação do DNA. Para isso, realizamos uma avaliação genômica do nível de metilação do DNA de 94 amostras de sangue periférico de indivíduos normotensos (48) e hipertensos (46), para esclarecer se mecanismos regulatórios epigenéticos podem influenciar na origem da hipertensão essencial nestas populações. Utilizamos a plataforma Infinium Methylation EPIC BeadChip (850.000 sítios) e identificamos posições genômicas e regiões diferencialmente metiladas, comparando indivíduos normotensos e hipertensos. Os dados foram analisados por meio dos pacotes RnBeads e ChAMP e comparados com informações obtidas de bancos de dados como EWAS Atlas, GWAS Catalog, GeneCards, dados de literatura e ferramentas computacionais como VarElect e EWAS Toolkit. Dentre as posições genômicas (sítios CpG) diferencialmente metilados encontrados, destacaram-se aqueles localizados nos seguintes genes: DRD2 (cg03691958), SLC9A3 (cg25861340), SLC24A4 (cg 20636399), CA4 (cg18743730); KLHL29 (cg20860188), NTM (cg01803766) e BMP7 (cg11574151 e cg15851418). Dentre as regiões diferencialmente metiladas, destacamos as associadas aos genes: ABAT, THBS1, PON3, CERS3, NUDT12, HLA-DQB2, KCNH2, GABBR1, MIR539, MIR487B e IL5RA. Nossos achados sugerem que diferenças na metilação de genes relacionados ao controle da pressão arterial contribuem para a alta suscetibilidade à hipertensão essencial nessas populações. Também atestam a relevância de estender o estudo de metilação em regiões selecionadas para mais amostras de remanescentes de quilombos e de validar funcionalmente o papel da metilação associada a esses genes na origem da HE em pesquisas futuras.
Title in English
Study of DNA methylation in essential hypertension in African-Brazilian populations.
Keywords in English
DNA methylation
Epigenetics
Essential Hypertension
Quilombo remnants.
Abstract in English
Essential hypertension (EH) is a clinical condition defined by the elevation of blood pressure (BP) to levels greater than or equal to 140 mmHg (systolic BP) and/or 90 mmHg (diastolic BP). It is a multifactorial disease, prevalent in Brazil and responsible for high financial and personal costs for the population. While genome-wide linkage and association studies have provided information about the genetic underpinnings of complex diseases such as EH, these studies do not completely explain the heritability of the condition. Studying EH from the epigenetic point of view can help to fill this gap. Due to peculiar genetic characteristics and the previous observation of a high frequency of hypertension, this study was conducted in populations of quilombo remnants in Vale do Ribeira - São Paulo. The objective of the research was to evaluate whether the susceptibility to the development of EH in African-Brazilian populations is associated with changes in DNA methylation patterns. For this, we performed a genomic evaluation of the DNA methylation level of DNA from 94 peripheral blood samples from normotensive (48) and hypertensive (46) individuals, to clarify whether epigenetic regulatory mechanisms can influence the origin of essential hypertension in these populations. We used the Infinium Methylation EPIC BeadChip platform (850,000 sites) and identified the genomic positions and regions differentially methylated, comparing normotensive and hypertensive individuals. Data were analyzed using RnBeads and ChAMP packages and cross-referenced with information obtained from databases such as EWAS Atlas, GWAS Catalog, GeneCards, literature data and computational tools such as VarElect and EWAS Toolkit. Among the differentially methylated genomic positions (CpG) sites found, those located in the following genes were highlighted: DRD2 gene (cg03691958), SLC9A3 (cg25861340), SLC24A4 (cg 20636399), CA4 (cg18743730); KLHL29 (cg20860188), NTM (cg01803766) and BMP7 (cg11574151 and cg15851418). Among the differentially methylated regions, we highlighted those associated with genes: ABAT, THBS1, PON3, CERS3, NUDT12, HLA-DQB2, KCNH2, GABBR1, MIR539, MIR487B and IL5RA. Our findings suggest that differences in the methylation of genes related to blood pressure control contribute to the high susceptibility to essential hypertension in these populations. They also indicate the relevance of extending the methylation study of selected regions to more samples from quilombo remnants and of validating, from the functional point of view, the role of methylation associated to these genes in the origin of EH in future research.
 
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Release Date
2024-12-16
Publishing Date
2023-03-29
 
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