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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Leandro Michelon
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Vallada Filho, Homero Pinto (Presidente)
Forlenza, Orestes Vicente
Messas, Guilherme Peres
Tung, Teng Chei
Título em português
Investigação da associação de variantes polimórficas, sítios de metilação e tamanho de telômeros com resposta a longo prazo de lítio em transtorno bipolar
Palavras-chave em português
Farmacogenética
Lítio
Metilação de DNA
Polimorfismo de nucleotídeo único
Telômero
Transtorno bipolar
Resumo em português
INTRODUÇÃO: Lítio é considerado tratamento de escolha para prevenção de recorrência de Transtorno Bipolar. Dado o potencial de comprometimento funcional trazido pela doença, dos potenciais efeitos adversos de longo tempo de uso e da ampla variabilidade da resposta terapêutica ao lítio, faz-se necessário melhorar a capacidade de definir os pacientes que se beneficiarão de seu uso. As características clínicas e bioquímicas não são suficientes para precisar grupos de resposta, o que aponta para marcadores genéticos como importantes candidatos preditores. OBJETIVOS: Procurou-se investigar o impacto da presença de algumas variações genéticas e suas possíveis interrelações na determinação de resposta clínica de longo prazo. MÉTODOS: Foram selecionados 213 portadores de Transtorno Bipolar tratados com lítio a provenientes de 3 instituições. Todos os pacientes foram avaliados retrospectivamente através dos registros médicos com finalidade de quantificar a resposta terapêutica usando escala específica (Escala de Alda). Foi extraído DNA de amostras de sangue periférico, o qual foi genotipado pela técnica de PCR em tempo real para variantes de genes associados ao mecanismo de ação intracelular do lítio (SLC1A2. AKT1, GSK3B, MTOR). O comprimento dos telômeros foi determinado através de PCR em tempo real e utilizando-se o método 2-Delta-Ct. Análise de pirossequenciamento foi utilizada para quantificar a porcentagem de sítios de metilação específicos em região do promotor IV do gene BDNF e em região promotora do gene Bcl-2. RESULTADOS: A distribuição genotípica e alélica para as variantes rs4354668 (SLC1A2), rs1130214- rs2494732-rs3730358-rs2498786 (AKT1), rs1732170-rs334558-rs3755556 (GSK3B) e rs1883965-rs1034528-rs2295080 (MTOR) não diferiram entre os grupos de resposta. A taxa de metilação para os sítios cg05218375-cg23497217- posição 3 do BDNF e para os sítios cg03813215-posição 2-posição 3 do BCL2 não diferiu entre os grupos de reposta. O sítio de metilação 3 do BDNF mostrou- se associado à variante rs2498786 (0,019); o sítio cg23497217 mostrou-se associado à variante rs1034528 (p = 0,019); o sítio cg05218375 mostrou-se associado à variante rs4354668 (p = 0,042) e à variante rs1130214 (p = 0,042); o sítio cg23497217 e a posição 3 mostraram-se associadas à variante rs1034528 (p = 0,005 e p =0,047). Essas associações não se correlacionaram à resposta terapêutica. Entretanto a variante rs1130214 mostrou associação marginal com resposta (p = 0,056) na presença do alelo A e a taxa de metilação em cg05218375 se correlacionou com o modelo contínuo de resposta terapêutica (rho = 0,53). O tamanho do telômero não se associou à resposta ao lítio, mas apresentou diferença significativa na presença do alelo C da variante rs1034528 (p = 0,041). Análise de agrupamento e de redução de dimensionalidade não forneceram modelos preditivos de interação entre variantes, sítios de metilação e tamanho de telômero para resposta terapêutica ao lítio. CONCLUSÕES: Embora se tenha obtido demonstração da associação entre algumas variantes testadas e alguns sítios de metilação, a interação entre elas não demonstrou correlação com a resposta farmacológica ao lítio. Não há dúvidas de que essa resposta é poligênica e em face de seus efeitos na fisiologia celular os genes envolvidos devem representar a rede de proteínas ligada à ação do lítio. Para este estudo foram escolhidos preferencialmente genes centrais dessas redes, potencialmente mais associados à predisposição para doença. De qualquer modo, a interação multissistêmica de diferentes características clínicas com múltiplas variantes genéticas e com perfil de metilação de sítios em promotores de genes responsáveis pela remodelação celular, o que contrapõe os efeitos da doença, parece ser o modelo mais completo na correlação entre fenótipos de resposta terapêutica de longo prazo e genética
Título em inglês
Investigation of the association between polymorphic variants, methylation sites and telomere length and long-term lithium response in Bipolar Disorder
Palavras-chave em inglês
Bipolar disorder
DNA methylation
Lithium
Pharmacogenetics
Polymorphism single nucleotide
Telomere
Resumo em inglês
INTRODUCTION: Lithium is considered the treatment of choice for recurrence prevention of Bipolar Disorder. Given the potential for functional impairment brought on by the disorder, the potential long-term adverse effects and a broad variation in therapeutic response to lithium, it is necessary to improve the ability to define patients who will benefit from its use. Clinical and biochemical features are insufficient to characterize response groups, what points to genetic markers such as important predictors. OBJECTIVES: We sought to investigate the impact of the presence of some genetic variants and their possible interrelations in the determination of long-term treatment outcome. METHODS: We selected 213 patients suffering from bipolar disorder and treated with lithium from 3 medical institutions. All patients were retrospectively assessed through medical records to quantify lithium response using a specific scale (Alda Scale). DNA was extracted from peripheral blood samples, which were genotyped by the real-time PCR technique for variants of genes associated with the intracellular mechanisms of lithium action (SLC1A2, AKT1, GSK3B, MTOR). The telomere length was determined by real-time PCR using the 2-Delta-Ct method. Pyrosequencing analysis was used to quantify the percentage of specific methylation sites in the promoter IV region of the BDNF gene and in the promoter region of the Bcl-2 gene. RESULTS: The genotypic and allelic distribution for variants rs4354668 (SLC1A2), rs1130214-rs2494732-rs3730358-rs2498786 (AKT1), rs1732170-rs334558-rs3755556 (GSK3B) and rs1883965-rs1034528-rs2295080 (MTOR) did not differ between the response groups. The methylation rate for sites cg05218375-cg23497217-position 3 of the BDNF and for sites cG03813215-position 2-position 3 sites of the BCL2 did not differ between the response groups. The methylation site 3 of BDNF was shown to be associated with variant rs2498786 (0.019); site cg23497217 site associated with variant rs1034528 (p = 0.019); site cg05218375 was associated with variant rs4354668 (p = 0.042) and variant rs1130214 (p = 0.042); sites cg23497217 and position 3 were associated with variant rs1034528 (p = 0.005 and p = 0.047). These associations did not correlate with the therapeutic response. However, the rs1130214 variant showed a marginal association with response (p = 0.056) in the presence of the A allele and the methylation rate in cg05218375 correlated with the continuous model of therapeutic response (rho = 0.53). Telomere length was not associated with lithium response but showed a significant difference in the presence of the C allele for rs1034528 variant (p = 0.041). Clustering analysis and dimensionality reduction did not provide predictive models of interaction between variants, methylation sites and telomere length regarding therapeutic response to lithium. CONCLUSIONS: Although there was a demonstration of the association between some analysed variants and some methylation sites, the interaction between them did not show a correlation with the pharmacological response to lithium. There is no doubt that this response is polygenic and from the point of view of its effects on cellular physiology, the genes involved in any test panel should represent the network of proteins linked to the action of lithium. For this study, central genes of this network, potentially more associated with predisposition to disease, were preferentially chosen. In any case, the multisystem interaction of different clinical characteristics with gene networks and their multiple variants with site-specific methylation rates in gene promoter regions, which are responsible for cell remodelling counteracting the effects of the disease, seems to be the most complete model in the correlation between phenotypes of long-term therapeutic response and genetics
 
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Data de Publicação
2019-10-29
 
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