Polimorfismo genético, metilação e expressão do gene IL6 em crianças com obesidade
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo
A obesidade é uma doença comum, complexa e não maligna que se desenvolve
devido a interações entre os genes e o meio ambiente. O aumento do tamanho
celular (hipertrofia) altera o funcionamento do tecido adiposo, a secreção e a
sensibilidade a moléculas sinalizadoras, como fatores inflamatórios e hormonais.
Dentre os fatores inflamatórios secretados, destaca-se a Interleucina-6 (IL-6),
importante citocina pleiotrópica atuante na imunidade, hematopoiese,
sensibilidade à insulina e homeostase energética. A modulação da expressão do
gene IL6 é resultado de modificações genômicas, como os polimorfismos
genéticos, e mecanismos epigenéticos. O polimorfismo rs1800795 é o mais
comumente estudado no gene IL6, encontra-se na posição -174 da região
promotora do gene e caracteriza-se pela troca de um G (guanina) por um C
(citosina). Esse polimorfismo associa-se ao desenvolvimento de DM2 e obesidade.
A metilação do DNA é uma modificação epigenética envolvida na regulação da
expressão gênica, geralmente via silenciamento gênico, o que contribui para os
riscos de muitas doenças multifatoriais, como DM2, doenças cardiovasculares e
obesidade. Este estudo tem como objetivo avaliar a ocorrência do polimorfismo
rs1800795, o padrão de metilação e a expressão do gene IL-6 e associá-los aos
parâmetros clínicos e antropométricos de crianças brasileiras com obesidade e
eutrofia. Os parâmetros bioquímicos (glicemia em jejum, HDL, LDL e insulina)
foram avaliados no soro através de ensaio enzimático colorimétrico. A avaliação
do polimorfismo rs1800795 foi feita pela técnica de reação em cadeia da
polimerase (PCR), seguida de tratamento com enzima de restrição. A metilação de
DNA na região promotora do gene IL6 foi analisada pela técnica de PCR
metilação-específica (MSP). A expressão de IL-6 foi avaliada por citometria de
fluxo. As frequências dos genótipos e alelos referentes ao polimorfismo genético
rs1800795 não diferiram entre os grupos. A presença do alelo C associou-se com
o aumento da GJ e diminuição da Circ.C no grupo com obesidade, e aumento da
insulina no grupo controle. As análises de MSP detectaram a perda da metilação
no gene IL6 em crianças com obesidade, e este resultado correlacionou com os
níveis de GJ. O percentual de células expressando IL-6 estava aumentado no
grupo com obesidade e correlacionado aos níveis de GJ, HDL e Circ.C. Em
conjunto, os resultados sugerem um papel relevante de IL-6 na obesidade infantil,
assim como dos mecanismos relacionados à sua transcrição gênica.
Abstract
Obesity is a common, complex, non-malignant disease that develops due to
interactions between genes and the environment. The increase in cell size
(hypertrophy) alters the functioning of adipose tissue, secretion and sensitivity to
signaling molecules, such as inflammatory and hormonal factors. Among the
secreted inflammatory factors, Interleukin-6 (IL-6) stands out, an important
pleiotropic cytokine active in immunity, hematopoiesis, insulin sensitivity and
energy homeostasis. Modulation of IL6 gene expression is the result of genomic
modifications, such as genetic polymorphisms, and epigenetic mechanisms. The
rs1800795 polymorphism is the most commonly studied in the IL6 gene, it is found
at position -174 of the promoter region of the gene and is characterized by the
exchange of a G (guanine) for a C (cytosine). This polymorphism is associated with
the development of DM2 and obesity. DNA methylation is an epigenetic
modification involved in the regulation of gene expression, usually via gene
silencing, which contributes to the risks of many multifactorial diseases such as
T2DM, cardiovascular disease and obesity. This study aims to evaluate the
occurrence of the rs1800795 polymorphism, the methylation pattern and the
expression of the IL-6 gene and associate them with the clinical and
anthropometric parameters of Brazilian children with obesity and eutrophy.
Biochemical parameters (fasting blood glucose, HDL, LDL and insulin) were
evaluated in serum using a colorimetric enzymatic assay. The rs1800795
polymorphism was evaluated using the polymerase chain reaction (PCR)
technique, followed by restriction enzyme treatment. DNA methylation in the
promoter region of the IL6 gene was analyzed by the methylation-specific PCR
(MSP) technique. IL-6 expression was assessed by flow cytometry. The
frequencies of genotypes and alleles related to the genetic polymorphism
rs1800795 did not differ between groups. The presence of the C allele was
associated with increased fasting glucose and decreased waist circumference in
the obese group, and increased insulin in the control group. MSP analyzes
detected loss of methylation in the IL6 gene in children with obesity, and this result
correlated with fasting glucose levels. The percentage of cells expressing IL-6 was
increased in the obese group and correlated with levels of fasting glucose, HDL
and waist circumference. Together, the results suggest a relevant role for IL-6 in
childhood obesity, as well as mechanisms related to its gene transcription.
Assunto
Biologia Celular, Obesidade Pediátrica, Polimorfismo Genético, Metilação de DNA, Interleucina-6
Palavras-chave
Obesidade infantil, Metilação, Epigenética, Polimorfismo, IL-6