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Title in Portuguese: Análise da expressão dos genes APEX1, POLΒ, RAC1 e NFKΒ em portadores de anemia falciforme
Title: Analysis of APEX1, POLB, RAC1 and NFKB gene expression in patients with sickle cell anemia
Author: Pereira, Jamilly Florêncio
Advisor(s): Lemes, Romélia Pinheiro Gonçalves
Co-advisor(s): Sousa, Juliana Cordeiro
Keywords: Anemia Falciforme
Hidroxiureia
Issue Date: 24-Jul-2019
Citation: PEREIRA, J. F. Análise da expressão dos genes APEX1, POLΒ, RAC1 e NFKΒ em portadores de anemia falciforme. 2019. 65 f. Dissertação (Mestrado em Patologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: A anemia falciforme (AF) é uma doença hematológica hereditária caracterizada por uma mutação pontual no gene da beta globina, gerando uma hemoglobina anormal denominada de hemoglobina S (HbS), em homozigose (HbSS). O tratamento consiste no uso continuo da hidroxiuréia (HU), que aumenta a concentração da hemoglobina Fetal (HbF). Relatos da literatura apontam para um potencial efeito genotóxico da HU, podendo aumentar o risco da instabilidade gênica nesses pacientes. O gene APEX1 possuí diferentes funções, atuando no reparo do dano de fita simples no DNA principalmente induzida pela oxidação e na regulação do estresse oxidativo e de diversos fatores de transcrição via redox. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi avaliar a expressão dos genes APEX1, POLβ; NFκβ e RAC1, associando a dados laboratoriais, com o tratamento com a HU e com a gravidade da doença em pacientes com AF. Trata-se de um estudo transversal com 98 pacientes adultos com AF, em uso de HU e sem HU, em acompanhamento ambulatorial no Hospital Universitário Walter Cantídio (HUWC) e um grupo controle composto por 28 indivíduos saudáveis (HbAA). Os dados epidemiológicos, hematológicos e bioquímicos foram obtidos da análise de prontuários. A expressão dos genes APEX1, POLβ; RAC1 e NFκβ foi realizada em sangue periférico, por Reação em Cadeia da Polimerase quantitativo em tempo real (qPCR), utilizando sondas TaqMan®. A análise estatística foi realizada utilizando o software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 21, com nível de significância de 5% (p<0,05). A idade média dos pacientes foi de 32 (18-32) anos, sendo 59 (60,2%) do sexo feminino e 39 (39,8%) masculino. A HU induziu macrocitose, redução no número de leucócitos e neutrófilos e nos parâmetros de hemólise. Verificou-se achados similares ao se estratificar os pacientes em relação a HbF. Ao analisar a expressão dos genes APEX1 POLB, RAC1 e NFKB quanto ao uso ou não da HU observamos uma redução significativa da expressão de APEX1 e RAC1 em pacientes que não utilizavam a HU. Pacientes sem uso da HU apresentaram níveis mais baixos da expressão de RAC1 quando comparados a pacientes tratados com doses de 500mg/dia. Pacientes tratados com maiores doses de HU apresentaram níveis mais elevados de expressão do gene POLB. Pacientes com HbF < 15% apresentaram os maiores níveis de expressão do gene RAC1 e uma maior expressão do gene NFKB em Hb ≥25%. Observou-se que os genes POLB e RAC 1 (p<0,001, R= 0,1760) e NFKB e POLB (p<0,001 e R= 0,1730) se correlacionaram positivamente e moderadamente em pacientes com AF. Observou-se uma maior expressão dos genes APEX1 e POLB em pacientes com a forma mais graves da doença, o gene RAC1 foi mais expresso na forma leve e um aumento da expressão do gene NFKB, na forma intermediária da doença. Os resultados apontam que os portadores de AF apresentam anormalidade na expressão de genes relacionados ao reparo de excisão de base (BER) APEX1 e POLB, e genes relacionados ao estresse oxidativo e a inflamação como os genes RAC1 e NFKB. Em relação ao uso de HU, o fármaco possivelmente pode estar colaborando para o agravamento da instabilidade genômica na doença. No entanto, estudos mais aprofundados sobre a ação dos referidos genes são necessários para avaliar o seu papel na AF.
Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is a hereditary hematological disease characterized by a point mutation in the beta globin gene, generating an abnormal hemoglobin called hemoglobin S (HbS), homozygous (HbSS). Treatment consists of continuous use of hydroxyurea (HU), which increases the concentration of Fetal hemoglobin (HbF). Literature reports point to a potential genotoxic effect of UH, which may increase the risk of gene instability in these patients. The APEX1 gene has different functions, acting to repair DNA single strand damage mainly induced by oxidation and regulating oxidative stress and various redox transcription factors. In this context, the aim of the present study was to evaluate the expression of APEX1, POLβ; NFκβ and RAC1, associated with laboratory data, treatment with UH and disease severity in patients with AF. This is a cross-sectional study of 98 adult patients with PA, using HU and without HU, in outpatient follow-up at Walter Cantídio University Hospital (HUWC) and a control group of 28 healthy individuals (HbAA). Epidemiological, hematological and biochemical data were obtained from the analysis of medical records. APEX1, POLβ gene expression; RAC1 and NFκβ were performed in peripheral blood by quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) using TaqMan® probes. Statistical analysis was performed using the Statistical Package for Social Sciences (SPSS) version 21 software, with a significance level of 5% (p <0.05). The mean age of the patients was 32 (18-32) years, 59 (60.2%) females and 39 (39.8%) males. UH induced macrocytosis, reduction in leukocyte and neutrophil count and hemolysis parameters. Similar findings were found when stratifying patients in relation to HbF. By analyzing the expression of APEX1 POLB, RAC1 and NFKB genes regarding the use or not of HU, we observed a significant reduction of APEX1 and RAC1 expression in patients who did not use HU. Patients not using UH had lower levels of RAC1 expression when compared to patients treated with doses of 500mg / day. Patients treated with higher doses of HU had higher levels of POLB gene expression. Patients with HbF <15% had the highest levels of RAC1 gene expression and higher NFKB gene expression in Hb ≥25%. The POLB and RAC 1 (p <0.001, R = 0.1760) and NFKB and POLB (p <0.001 and R = 0.1730) genes correlated positively and moderately in patients with AF. A greater expression of APEX1 and POLB genes was observed in patients with the most severe form of the disease, the RAC1 gene was more expressed in mild form and an increase in NFKB gene expression in the intermediate form of the disease. The results show that AF patients have abnormalities in the expression of genes related to base excision repair (BER) APEX1 and POLB, and genes related to oxidative stress and inflammation such as RAC1 and NFKB genes. Regarding the use of UH, the drug may possibly be contributing to the worsening of genomic instability in the disease. However, further studies on the action of these genes are needed to assess their role in PA.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/46631
metadata.dc.type: Dissertação
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