O envolvimento de microRNAs no diabetes mellitus tipo 1 e na doença renal do diabetes

• Autor(a) principal: Assmann, Taís Silveira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/178987
• topic: MicroRNAs; Diabetes mellitus tipo 1; Biologia computacional; Nefropatias diabéticas

Os microRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA que regulam a expressão gênica e, por isso, estão envolvidos em vários processos biológicos e patológicos. Evidências sugerem que os miRNAs possuem um papel tanto no sistema imune quanto na proliferação, metabolismo e morte das células beta pancreáticas, os quais são processos envolvidos na patogênese do diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Diversos estudos investigaram se perfis de expressão de miRNAs estão associados ao DM1; no entanto, seus resultados são ainda inconclusivos. Sendo assim, realizou-se uma revisão sistemática e um estudo caso-controle, seguidos de análises de bioinformática, com o objetivo de se identificar um perfil de expressão de miRNAs em pacientes com DM1. A revisão sistemática incluiu 33 estudos que investigaram a expressão de miRNAs em indivíduos com e sem DM1 e em modelos animais dessa doença. Em geral, 11 miRNAs circulantes no sangue estavam consistentemente desregulados em pacientes com DM1 comparado aos indivíduos controles. Desses 11 miRNAs, miR- 146a-5p, miR-150-5p, miR-342-3p e miR-1275 estavam menos expressos em pacientes com DM1 comparado aos controles; enquanto miR-21-5p, miR-24-3p, miR-100-5p, miR-148a-3p, miR-181a-5p, miR-210-3p e miR-375 estavam mais expressos em pacientes com DM1. Além disso, análises in silico demonstraram que esses 11 miRNAs estão envolvidos em vias relacionadas a funções do sistema imune, apoptoso e biossíntese de insulina, sugerindo que esses miRNAs podem ter um papel importante na patogênese do DM1. No estudo caso-controle, a expressão de 48 miRNAs foi analisada no plasma de 33 pacientes com DM1 (casos) e de 26 indivíduos não-diabéticos (controles), utilizando-se a técnica de macroarray. Em seguida, cinco miRNAs diferencialmente expressos entre casos e controles foram selecionados para a análise de validação dos resultados de expressão, em uma amostra independente (27 casos e 14 controles), utilizando-se RT-qPCR. Como resultado da análise de macroarray, nove miRNAs foram diferencialmente expressos em pacientes com diagnóstico recente de DM1 (<5 anos de diagnóstico) comparado com pacientes diabéticos com 5 anos de diagnóstico e indivíduos controles. Nenhuma diferença foi observada entre pacientes com DM1 com 5 anos de diagnóstico e o grupo controle. Além disso, a expressão aumentada dos miR- 103a-3p, miR-155-5p, miR-200a-3p e miR-210-3p, bem como a expressão diminuída do miR-146a-5p nos pacientes com DM1 de diagnóstico recente comparado aos outros dois grupos foram confirmadas utilizando-se RT-qPCR. As análises de bioinformática evidenciaram que esses cinco miRNAs regulam genes de vias associadas ao DM1, como sistema imune inato, MAPK, apoptose e insulina. Além dos estudos de expressão de miRNAs, evidências recentes demonstraram que polimorfismos em genes codificantes de miRNAs podem alterar a biogênese dos miRNAs, bem como suas ligações aos RNAm alvos, conferindo, assim, suscetibilidade para algumas doenças. Sendo assim, as frequências dos polimorfismos rs2910164 no miR-146a, rs767649 no miR-155 e rs6715345 no miR-375 foram investigadas em 490 pacientes com DM1 e em 469 indivíduos não-diabéticos. Os alelos mais raros dos polimorfismos rs2910164 no miR-146a e rs767649 no miR-155 foram menos frequentes em pacientes com DM1 do que nos controles. A associação desses alelos com proteção para o DM1 foi confirmada no modelo de herança dominante [polimorfismo rs2910164: Razão de chances (RC) = 0,56 (IC 95% 0,36 – 0,87); polimorfismo rs767649: RC = 0,51 (IC 95% 0,26 – 0,97)], ajustando-se para idade, etnia e haplótipo HLA DR/DQ de alto risco para o DM1. As frequências alélicas e genotípicas do polimorfismo rs6715345 no miR-375 não diferiram entre casos e controles. Além dos miRNAs estarem envolvidos na patogênese do DM1, diversos estudos demonstraram que a expressão desregulada de miRNAs também pode estar envolvida nas complicações crônicas do DM1, como a doença renal do diabetes (DRD); entretanto, os resultados em relação à DRD também são inconclusivos. A fim de proporcionar um melhor entendimento sobre o papel dos miRNAs na DRD, realizamos uma revisão sistemática e um estudo caso-controle, seguidos de análises in silico, visando a identificação de um perfil de expressão de miRNAs associados com essa complicação. A revisão sistemática incluiu 27 estudos que investigaram a expressão de miRNAs em pacientes com DRD e em indivíduos controles. Como resultado, seis miRNAs estavam consistentemente desregulados em pacientes com diferentes graus de DRD comparados aos controles (pacientes com DM1 sem DRD e/ou indivíduos saudáveis). Desses seis miRNAs, miR-21-5p, miR-29a-3p, miR-126-3p, miR-214-3p e miR-342-3p estavam aumentados, enquanto o miR-192-5p estava diminuído em pacientes com DRD comparado aos controles. A análise de bioinformática evidenciou que esses miRNAs regulam genes que participam de vias como apoptose, fibrose e acúmulo de proteínas na matriz extracelular, demonstrando que eles podem ter um papel importante na patogênese da DRD. No estudo caso-controle, investigamos a expressão de 48 miRNAs no plasma de 23 pacientes >10 anos de DM1 (controles DM1), 35 pacientes com diferentes graus de DRD (casos) e 10 indivíduos saudáveis, através de análise de macroarray. Posteriormente, cinco miRNAs desregulados nos casos foram escolhidos para validação em uma amostra independente (10 controles com DM1, 19 casos e 10 indivíduos saudáveis), utilizando-se RT-qPCR. Como resultado do macroarray, nove miRNAs foram diferencialmente expressos em pacientes com DRD comparados aos controles DM1. A expressão aumentada dos miR-21-3p e miR-378a-5p e a expressão diminuída dos miR-16-5p e miR-29a-3p nos pacientes com DRD comparado aos controles DM1 foi confirmada na amostra de validação. Não foi confirmada a associação do miR-503- 5p com DM1. A análise in silico demonstrou que os cinco miRNAs selecionados para a validação regulam genes das vias PI3K/Akt, longevidade, TGF-β1 e relaxina, o que indica que esses miRNAs podem ter um papel importante na patogênese da DRD.