Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/58854
Type: Tese
Title: Polimorfismos e Haplótipos de genes envolvidos na regulação da Hemoglobina Fetal basal e induzida pela Hidroxiureia em pacientes pediátricos com Anemia Falciforme
Other Titles: POLYMORPHISMS AND HAPLOTYPES OF GENES ASSOCIATED WITH BASELINE AND HYDROXYUREA- INDUCED FETAL HEMOGLOBIN IN CHILDREN WITH SICKLE CELLANEMIA
Authors: Rahyssa Rodrigues Sales
First Advisor: Marcelo Rizzatti Luizon
First Referee: Claudia Regina Bonini Domingos
Second Referee: Pamela Souza Almeida Silva
Third Referee: Eduardo Martin Tarazona Santos
metadata.dc.contributor.referee4: Renan Pedra de Souza
Abstract: A anemia falciforme (AF) é uma doença autossômica recessiva causada por uma mutação de ponto no gene da beta globina, que leva à produção de hemoglobina variante, a HbS. A polimerização da HbS desencadeia hemólise intravascular e vaso-oclusão, que dão origem às manifestações sistêmicas da doença. A hemoglobina fetal (HbF) inibe a polimerização da HbS e, portanto, é modificadora dos desfechos clínicos e diminui a gravidade da AF. A Hidroxiurea (HU) é usada no tratamento da AF e sua eficácia clínica é relacionada à indução da HbF. Entretanto, existe grande variabilidade no aumento dos níveis de HbF ou toxicidade em resposta à HU entre pacientes com AF. Neste trabalho investigamos o efeito de polimorfismos de nucleotídeo único (Single Nucleotide Polymorfism SNPs) em genes candidatos à concentração de HbF basal ou induzida pela HU, e sua associação com parâmetros hematológicos e clínicos em uma coorte de 250 pacientes pediátricos com AF diagnosticadas pelo Programa de Triagem Neonatal de Minas Gerais com acompanhamento retrospectivo pelo Hemocentro de Belo Horizonte da Fundação HEMOMINAS por no mínimo por 8 anos. No Capítulo 1 examinamos o efeito de SNPs em genes candidatos à concentração basal de HbF, em parâmetros hematológicos e na incidência de complicações clínicas da AF na coorte de 250 pacientes pediátricos com AF acompanhada pelo HEMOMINAS. Encontramos associação independente dos SNPs rs4671393 (gene BCL11A), rs9399137 e rs4895441 (região intergênica HBS1L MYB, HMIP-2) com a concentração de HbF. SNPs associados com HbF foram associados também à contagem reduzida de reticulócitos e menor incidência de síndrome torácica aguda e necessidade de transfusão sanguínea. No Capítulo 2 estimamos haplótipos compostos por alelos de SNPs funcionais de BCL11A (TAT; rs1427407, rs766432 e rs4671393) e HMIP-2 (CGC; rs9399137, rs4895441 e rs9494145). Esses haplótipos foram associados com parâmetros hematológicos menos severos e taxa reduzida de complicações clínicas quando comparados com o respectivo haplótipo selvagem. Adicionalmente, observamos que BCL11A e HMIP-2 parecem interagir na regulação dos níveis de HbF. No Capítulo 3 conduzimos uma revisão sistemática da literatura para responder se SNPs influenciam as alterações nos níveis de HbF em pacientes com AF tratados com HU. Encontramos evidência de que SNPs do íntron 2 de BCL11A influenciam a resposta da HbF em pacientes com AF. Foi conduzid uma análise de enriquecimento de vias a partir dos genes com SNPs associados encontrados na revisão sistemática e identificamos vias biológicas potencialmente envolvidas nos mecanismos de ação da HU. No Capítulo 4 selecionamos dentre os 250 pacientes pediátricos com AF aqueles que iniciaram tratamento com HU durante o período retrospectivo de acompanhamento de 8 anos (n = 110), para testar o efeito de SNPs na resposta à HU. Em um modelo de regressão linear múltipla ajustado pela idade, gênero, tempo de acompanhamento, dose de HU e HbF basal, identificamos os SNPs rs766432, rs4671393 e rs7599488 de BCL11A com preditores do ΔHbF (HbF final – HbF basal) nos pacientes com AF tratados com HU. O SNP rs4671393 também foi associado com maior risco de incidência de transfusão sanguínea nestes pacientes com AF tratados com HU. Em conclusão, SNPs do gene BCL11A e da região intergênica HMIP-2 influenciam HbF basal e são associados com quadro clínico menos severo da AF em pacientes não tratados com HU. SNPs de BCL11A também parecem influenciar a resposta da HbF nos pacientes com AF tratados com HU, mas sua utilidade clínica ainda precisa ser avaliada.
Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is an autosomal recessive disease caused by a point mutation in the beta globin gene. It produces the HbS variant of hemoglobin. The polymerization of HbS triggers intravascular hemolysis and vaso-occlusion, the systemic manifestations of the disease. Fetal hemoglobin (HbF) inhibits the HbS polymerization, thereby reducing the SCA severity. Hydroxyurea (HU) is used in the treatment of SCA and its clinical efficacy is related to the induction of HbF. However, there is variability in the increase of HbF levels or toxicity in response to HU among patients with SCA. We investigated the effect of single nucleotide polymorphism (SNPs) on baseline and HU-induced HbF concentration, and their association with hematological and clinical outcomes in a cohort of 250 pediatric patients with SCA. The patients were diagnosed by the Newborn Screening Program of Minas Gerais from the Blood Center of Mina Gerais state, the HEMOMINAS Foundation. There is a retrospective cohort with 8 years of followup at least. In Chapter 1, we examined the effect of SNPs of candidate genes on baseline HbF concentration, hematologic parameters, and in the incidence of clinical complications of SCA in a cohort of 250 pediatric patients with SCA. The SNPs rs4671393 (BCL11A gene), rs9399137 and rs4895441 (HBS1L-MYB intergenic region, HMIP-2) were found to be independently associated with HbF concentration. SNPs associated with HbF were also found to be associated with reduced reticulocyte count and lower incidence of acute chest syndrome and blood transfusion. In Chapter 2, we estimated haplotypes composed by functional alleles of BCL11A (TAT; rs1427407, rs766432 and rs4671393) SNPs and HMIP-2 (CGC; rs9399137, rs4895441 and rs9494145). These haplotypes were found to be associated with less severe hematological parameters and reduced rate of clinical complications when compared to their respective wild-type haplotypes. Additionally, we observed that the BCL11A and HMIP-2 loci seems to interact in the regulation of HbF levels. In Chapter 3 we conducted a systematic review of the literature to answer whether genetic polymorphisms influence the HbF changes in patients with SCA treated with HU. We found evidence that SNPs of the intron 2 of BCL11A influences the HbF response in patients with SCA. A pathway enrichment analysis was conducted from the genes with associated SNPs found in the systematic review and we identified biological pathways potentially involved in the mechanisms of action of HU. In Chapter 4, we selected from the cohort of 250 pediatric patients with SCA, those who started treatment with HU during the retrospective follow-up (n = 110). We tested the effect of SNPs of the BCL11A gene and HMIP-2 intergenic region on the HbF changes in response to HU. In a multiple linear regression model adjusted for age, gender, follow-up time, HU dosage, and baseline HbF, we identified BCL11A SNPs (rs766432, rs4671393, and rs7599488) as predictors of ΔHbF (final HbF – baseline HbF) in pediatric patients with SCA treated with HU. The rs4671393 SNP was also found to be associated with a higher risk of blood transfusion incidence in these AF patients treated with HU. In conclusion, SNPs of the BCL11A gene and the HMIP-2 intergenic region influence baseline HbF and were found to be associated with a less severe clinical outcomes in patients with SCA. SNPs of the BCL11A gene seems to influence the HbF response in patients with SCA treated with HU, but their clinical useful remains to be evaluated.
Subject: Genética
Farmacogenética
Anemia Falciforme
Hemoglobina Fetal
Hidroxiureia
Linfoma de Células B
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Genética
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/58854
Issue Date: 30-Aug-2022
metadata.dc.description.embargo: 30-Aug-2024
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