Estudo bioquímico e molecular da quitotriosidase em pacientes com Doença de Gaucher tipo 1 em Minas Gerais
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo
A Doença de Gaucher (DG) é a doença de depósito lisossomal mais comum. Ela é causada
pela deficiência da enzima lisossomal glicocerebrosidase, com acúmulo de substrato nos
lisossomos de macrófagos, principalmente no fígado, baço e medula óssea, podendo afetar
pulmão, rins e sistema nervoso central. O espectro da doença é bastante amplo, mas
classicamente são reconhecidos três tipos. A DG tipo 1 ou forma não neuronopática, é a
forma mais frequente da doença, com tratamento por terapia de reposição enzimática (TRE)
ou por terapia de redução do substrato (TRS). A quitotriosidase (QT), uma quitinase
humana, está de 100 a 1.000 vezes mais elevada que o normal em pacientes com DG. A
atividade de QT diminui após o início do tratamento (TRE ou TRS) e aumenta quando ele é
interrompido. Assim, sua atividade é útil para monitoramento da gravidade da doença e
efetividade do tratamento de pacientes com DG. Entretanto, a literatura relata que
aproximadamente 6% da população geral é homozigota para uma duplicação de 24 pb no
éxon 11 de CHIT1 (dup24) e não produz QT, o que torna seu uso sem valor. Outros 35% da
população é heterozigota para a mutação e produz apenas metade da enzima ativa. Dessa
forma, para que a QT possa ser utilizada como marcador bioquímico em pacientes com DG,
é importante que o genótipo de CHIT1 seja conhecido. Com o objetivo de caracterizar
molecular e bioquimicamente a QT nos pacientes com DG tipo 1 em Minas Gerais, uma
amostra de 33 pacientes do Hospital das Clínicas da UFMG (HC-UFMG) foi estudada, todos
já em tratamento, e comparada com controles normais. A técnica da dosagem enzimática foi
realizada conforme descrito por Hollak e colaboradores (1994). A genotipagem dup24 foi
realizada por PCR, conforme método proposto por Boot e colaboradores (1998) e os
polimorfismos G102S, G354R e A442V em CHIT1 foram analisados por sequenciamento do
DNA genômico. De forma geral, a atividade de QT foi 176 vezes mais elevada nos pacientes
com DG tipo 1 do que nos indivíduos saudáveis. O resultado da genotipagem revelou que
23 pacientes (70%) são homozigotos normais (wt/wt), 7 (21%) heterozigotos (wt/mut) e 3
(9%) homozigotos para dup24 (mut/mut). Três pacientes com DG tipo 1 apresentaram
atividade de QT muito abaixo do esperado e, por isso, foram submetidos à pesquisa de
polimorfismos em CHIT1 associados com redução da atividade de QT. Dois pacientes com
DG tipo 1 apresentaram um polimorfismo no éxon 4 (G102S) enquanto o outro apresentou
duas alterações no éxon 11 (G354R e deleção de 4pb na junção éxon/íntron 11). Essa
pesquisa foi desenvolvida para atender a necessidade de melhor acompanhamento dos
pacientes com DG tipo 1 no HC-UFMG e seus resultados mostram a QT como marcador útil
para 82% da população estudada.
Abstract
Gaucher disease (GD) is the most common lysosomal storage disease. It is caused by
deficiency of the enzyme glucocerebrosidase, with accumulation of substrate in the
lysosomes of the macrophages, mainly in the liver, spleen and bone marrow, which can
affect the lungs, kidneys and central nervous system. The spectrum of disease is broad, but
classically three types are recognized. The GD type 1 or non-neuronopathic form, is the most
common form of the disease, with possibility of treatment with enzyme replacement therapy
(ERT) or substrate reduction therapy (SRT). The chitotriosidase (ChT), a human chitinase, is
100 to 1,000 times higher than normal in patients with GD. The ChT activity decreases after
initiation of therapy (ERT or SRT) and increases when it is stopped. Thus, their activity is
useful for monitoring disease severity and effectiveness of treatment of patients with GD.
However, the literature reports that approximately 6% of the population is homozygous for a
duplication of 24 bp in exon 11 of CHIT1 (dup24) and does not produce ChT, which makes
this enzyme useless in this case. Another 35% of the population is heterozygous for the
mutation and produces only half the active enzyme. Thus, for the ChT can be used as a
biochemical marker in patients with GD, it is essential that the CHIT1 genotype is known. In
order to characterize molecular and biochemically the ChT in patients with GD type 1 in
Minas Gerais state, a sample of 33 patients from Hospital das Clinicas (HC-UFMG) was
studied, all under treatment, and compared with normal controls. The enzyme measurement
assay was implemented and standardized at the Laboratory of Inborn Errors of Metabolism
(HC-UFMG) and genotyping, performed at the Laboratory of Animal and Human Genetics
(UFMG). In general, the ChT activity was 176 times higher in patients with GD type 1 than in
healthy individuals. The result of genotyping revealed that 23 patients (70%) are
homozygous normal (wt/wt), 7 (21%) heterozygous (wt/mut) and 3 (9%) were homozygous
for dup24 (mut/mut). Three patients showed no correlation between dup24 genotype and
ChT activity and, therefore, were tested for polymorphisms in CHIT1. Of these, two showed a
polymorphism in exon 4 (G102S) while another had two polymorphisms in exon 11 (G354R
and 4 pb deletion at the junction of exon/intron 11). This research was performed due the
need for better monitoring of patients with GD type 1 in the HC-UFMG and the results show
the ChT as useful marker for 82% of this population.
Assunto
Genética, Doença de Gaucher, Elastase de Leucócito
Palavras-chave
Doença de Gaucher (DG), Enzima Lisossomal Glicocerebrosidase
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