Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/68092
ANÁLISE GENÉTICA E FUNCIONAL DE POLIMORFISMOS NOS GENES NOD2 E LACC1 NO CONTEXTO DA HANSENÍASE
Hanseníase
Polimorfismo Genético
NOD2
LACC1
Estudo de Associação Genômica Ampla
Polimorfismo Genético
Proteína Adaptadora de Sinalização NOD2
Genética
Bento, Laís Pereira Ferreira | Date Issued:
2023
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A hanseníase é uma doença infecciosa crônica cuja manifestação tem importante contribuição da genética do hospedeiro. Estudos em epidemiologia genética têm identificado a associação de polimorfismos em diversos genes com a predisposição à doença. O seu amplo espectro clínico sugere a influência de genes envolvidos na resposta imunológica e no metabolismo celular, como é o caso de NOD2 e LACC1, os quais foram associados ao risco de desenvolver hanseníase em diferentes populações. A investigação do impacto de polimorfismos nestes genes com o desfecho da doença na população brasileira é importante, visto os efeitos da heterogeneidade genética interpopulacional. Assim, o presente trabalho avaliou genética e funcionalmente a participação de variantes nestes genes com o desfecho da doença em populações brasileiras com diferentes perfis genéticos. Para tal, foram selecionados seis SNPs nessas regiões genômicas por meio de ferramentas de bioinformática e, estudos de associação do tipo caso-controle foram conduzidos inicialmente na população do Rio de Janeiro; nesta, foi identificada a associação do SNP rs2066844 de NOD2 com a suscetibilidade à hanseníase na forma multibacilar, em que CT é o genótipo de risco. O resultado não foi replicado na população de Rondonópolis. Além disso, em amostras da população de Salvador, o genótipo GG do SNP rs3764147 do LACC1 foi associado ao risco de desenvolver a doença per se e na forma multibacilar. Para avaliar a relação genótipo-fenótipo, análises funcionais foram conduzidas. Inicialmente os níveis de expressão gênica foram avaliados pela reanálise de dados, as quais revelaram aumento da expressão gênica de NOD2 e LACC1 mediante estímulo com Mycobacterium leprae sonicado Observou-se, também, que a expressão de LACC1 é regulada negativamente em resposta à infecção com M. leprae vivo em indivíduos com o alelo de risco (G) do SNP rs3764147. O genótipo de risco (GG) deste mesmo SNP foi também relacionado ao favorecimento da viabilidade micobacteriana em um resultado preliminar sugestivo. Por fim, ferramentas de modelagem molecular permitiram identificar que este polimorfismo, que resulta na expressão da proteína FAMINp.I254V, não teve impacto significativo em sua estrutura tridimensional ou em suas propriedades eletroestáticas. Os achados deste estudo confirmam a contribuição de ambos os genes para o desfecho da hanseníase. Além disso, os dados genéticos integrados aos resultados funcionais sugerem um potencial efeito biológico dos polimorfismos nestes genes, capaz de influenciar no fenótipo, indicando-os como possíveis marcadores de suscetibilidade à doença na população brasileira.
Abstract
Leprosy is a chronic infectious disease whose manifestation has an important contribution from the host's genetics. Studies in genetic epidemiology have identified the association of polymorphisms in several genes with a predisposition to the disease. Its broad clinical spectrum suggests the influence of genes involved in the immune response and cellular metabolism, such as NOD2 and LACC1, which have been associated with the risk of leprosy development in different populations. However, investigating the impact of polymorphisms in these genes on the outcome of the disease in Brazilian population is important, given the effects of interpopulation genetic heterogeneity. Therefore, the present work evaluated genetically and functionally the participation of variants in these genes in the outcome of the disease in Brazilian populations with different genetic profiles. For this purpose, six SNPs were selected in these genomic regions, using bioinformatics’ tools, and case-control association studies were initially conducted in Rio de Janeiro’s population; in this, the association of the NOD2 SNP rs2066844 with susceptibility to leprosy in multibacillary form was identified, in which CT is the risk genotype. The results were not replicated in Rondonópolis’ population. Furthermore, the GG genotype of the LACC1 SNP rs3764147 was associated with the risk of developing the disease per se and in multibacillary form in Salvador’s population. To evaluate the genotypephenotype relationship, functional analyzes were conducted. Initially, gene expression levels were evaluated by data reanalysis, which revealed an increase in NOD2 and LACC1 gene expression upon stimulation with sonicated Mycobacterium leprae. It was also observed that LACC1 expression is downregulated in response to infection with live M. leprae in individuals with the risk allele (G) of SNP rs3764147 The risk genotype (GG) of this same SNP was also related to favoring mycobacterial viability in a suggestive preliminary data. Finally, molecular modeling tools made it possible to identify that this polymorphism, which results in the expression of the FAMINp.I254V protein, did not have a significant impact on its threedimensional structure or its electrostatic properties. The findings of this study confirm the contribution of both genes to the outcome of leprosy. Furthermore, the genetic data integrated with the functional results suggest a potential biological effect of polymorphisms in these genes, capable of influencing the phenotype, indicating them as possible markers of susceptibility to the disease in Brazilian population.
Keywords in Portuguese
Estudo de Associação Genômica AmplaHanseníase
Polimorfismo Genético
NOD2
LACC1
DeCS
HanseníaseEstudo de Associação Genômica Ampla
Polimorfismo Genético
Proteína Adaptadora de Sinalização NOD2
Genética
Share