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Title in Portuguese: Lesão no DNA, alterações cromossômicas e sua correlação com polimorfismos genéticos em pacientes com anemia falciforme tratados com hidroxiuréia
Title: Injury in DNA, chromosome changes and their correlation with genetic polymorphisms in patients with sickle cell disease treated with hydroxyurea
Author: Rocha, Liliane Brito da Silva
Advisor(s): Lemes, Romélia Pinheiro Gonçalves
Keywords: Anemia Falciforme
Hidroxiuréia
Genotoxicidade
Testes de Mutagenicidade
Issue Date: 2014
Citation: ROCHA, L. B. S. Lesão no DNA, alterações cromossômicas e sua correlação com polimorfismos genéticos em pacientes com anemia falciforme tratados com hidroxiuréia. 2014. 95 f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos) – Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Introdução: A anemia falciforme é o resultado de uma mutação pontual (GAGGTG) no códon do gene da globina β, conduzindo a uma substituição de ácido glutâmico por valina na sexta posição da cadeia polipeptídica. A Hidroxiuréia (HU) é o quimioterápico considerado como principal agente farmacológico capaz de prevenir as complicações e aumentar a qualidade de vida dos pacientes com anemia falciforme (AF). Embora a HU tenha sido associada com um aumento do risco de neoplasias em alguns pacientes com doenças mieloproliferativas e AF, seu potencial mutagênico e carcinogênico ainda não está bem estabelecido. Objetivo: Investigar os níveis de lesão no DNA em leucócitos de sangue periférico e possíveis alterações cromossômicas em células de medula óssea e correlacioná-los com o tratamento com HU e com os polimorfismos genéticos em pacientes com AF em Fortaleza, Ceará. Metodologia: Foram analisadas amostras de 41 pacientes com AF. Em um segundo momento, foram selecionados os 10 pacientes que apresentaram os maiores níveis de lesão no DNA. O grupo controle foi composto por 26 indivíduos saudáveis. Todos os pacientes eram adultos e de ambos os sexos. A presença de HbS e a análise dos haplótipos do cluster do gene da beta-globina foram realizadas por meio da técnica da reação em cadeia mediada pela polimerase para polimorfismo dos comprimentos dos fragmentos de restrição (PCR-RFLP); a determinação dos níveis de lesão no DNA foi realizada pelo teste do cometa; e a análise de possíveis alterações cromossômicas foi realizada pela técnica de citogenética por bandeamento G. O nível de significância foi de 0,05 para todos os testes, e os dados foram apresentados como média ± erro padrão da média (EPM). Resultados: O índice de dano (ID) no grupo dos pacientes com anemia falciforme tratados com hidroxiuréia (AFHU) foi significantemente maior do que no grupo controle (p < 0,001). Sexo e idade não foram associados à lesão no DNA nos controles ou pacientes com AFHU. No grupo de pacientes com AFHU, o ID foi significantemente influenciado pelo tempo de tratamento com HU (p=0,0039) e índice de massa corporal (IMC) (p= 0.001). Pacientes com tempo de tratamento ≥ 20 meses e IMC ≤ 20 kg/m2 tiveram um ID significantemente maior do que aqueles com tempo de tratamento < 20 meses e IMC > 20 kg/m2. Nenhuma diferença significante em relação à dose média diária de HU foi observada sobre o ID (p=0,950), contudo pacientes que receberam uma dose de HU ≥ 20,0 mg/kg/dia mostraram um maior ID do que aqueles que receberam < 20.0 mg/kg/dia. Além disso, foi observada uma associação entre ID e haplótipos do gene da beta-globina. Os valores de ID para o haplótipo Bantu/Bantu foram maiores quando comparados ao haplótipo Benin/Benin; e o haplótipo Bantu/Benin teve um menor ID do que o haplótipo Bantu/Bantu e maior do que o haplótipo Benin/Benin. Nenhuma alteração cromossômica foi identificada nos 10 pacientes que apresentaram os maiores níveis lesão no DNA. Conclusões: O resultado mostra que a lesão no DNA na AF não está somente associada ao tratamento com HU, mas também a polimorfismos genéticos. Além disso, foi encontrado que a presença de genotoxicidade e polimorfismo genético favorável não significam a presença de mutagenicidade.
Abstract: Introduction: The sickle cell anemia is the result of a point mutation in the β-globin gene, leading to a substitution of glutamic acid by valine at the sixth position of the polypeptide chain. The Hydroxyurea (HU) is the chemotherapeutic agent considered as the main pharmacologic agent capable of preventing the complications and improving the quality of life of sickle cell anemia (SCA) patients. Although HU has been associated with an increased risk of neoplasia in some patients with myeloproliferative disorders and SCA, the mutagenic and carcinogenic potential of HU has not been established. Objective: Investigate the levels of DNA damage in peripheral blood leukocytes and possible chromosomal abnormalities of bone marrow cells and correlate with the therapy with HU and with the genetic polymorphisms in patients with SCA in Fortaleza, Ceara. Methods: We analyzed 41 patients with SCA. In a second step, we selected 10 patients who had the highest levels of DNA damage. The control group was composed of 26 healthy individuals. All patients were adults of both sexes. The presence of HbS and the analysis of the haplotypes of the beta S gene cluster were done by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP); to measure levels of DNA damage was done by comet assay; and the analysis of possible chromosomal abnormalities was done by G banding cytogenetics. The significance level was 0.05 for all tests, and data were presented as mean ± standard error of the mean (SEM). Results: The damage index (DI) in the group of patients with sickle cell anemia treated with hydroxiurea (SCAHU) was significantly higher than in controls (p < 0,001). Gender and age were not associated DNA damage in controls or SCAHU patients. In the group of SCAHU patients, DI was significantly influenced by length of HU treatment (p=0,0039) and BMI (p= 0.001). Patients with length of HU treatment ≥ 20 months and BMI ≤ 20 kg/m2 had a significantly greater DI than those with length of HU treatment < 20 months and BMI > 20 kg/m2. No influence significant of mean dose of HU was observed on DI (p=0,950), however patients who received a mean HU dose ≥ 20,0 mg/kg/day showed a higher DI than those who received < 20.0 mg/kg/day. Futhermore, an association was observed between DI damage and beta-globin gene haplotypes. DI values for the Bantu/Bantu haplotype was greater when compared to the Benin/Benin haplotype; and the Bantu/Benin haplotype had a less DI than Bantu/Bantu haplotype and greater than Benin/Benin haplotype. Any chromosomal abnormality was identified in 10 patients who showed higher levels of DNA damage. Conclusions: The result shows that the DNA damage in SCA is not only associated to treatment with HU, but in addition to genetic polymorphisms. Furthermore, was found that the presence of genotoxicity and favorable genetic polymorphism do not mean the presence of mutagenicity.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13695
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