Estudo de populações de diferentes ancestralidades e evolução de polimorfismos dos genes CD80 e CD86

Abstract

Resumo: Os genes CD80 e CD86 estão ligados no braço curto do cromossomo 3 e codificam glicoproteínas estruturalmente relacionadas, membros da superfamília das imunoglobulinas, expressas na membrana de células apresentadoras de antígenos, que desempenham papel essencial na ativação e inibição da proliferação de células T. A ativação completa das células T requer um sinal antígeno específico, derivado da interação entre o complexo peptídeo/MHC e o receptor de célula T, e sinais coestimuladores, dentre os quais o mais bem caracterizado é dado pela ligação das moléculas B7 (CD80 e CD86) ao receptor CD28, nas células T. Já a interação entre B7 e CTLA-4, um receptor inibidor, interrompe a resposta imune. Neste estudo foram analisados polimorfismos da região promotora do gene CD80 (c.-557-561insCATGA, c.-454C>A, c.-387T>C, c.-232G>A, c.-79C>G, c.-7T>C, c.5C>A) e do éxon 8 do gene CD86 (c.1057G>A) em três amostras da população brasileira (de ancestralidade predominantemente européia, de ncestralidade mista européia e africana e descendentes de japoneses), em ameríndios de três grupos Guarani e dois grupos Kaingang e em africanos, totalizando 1100 indivíduos. A técnica utilizada para genotipagem foi PCR-SSOP (polymerase chain reaction – sequence spcific oligonucleotide probes). Todos os alelos e haplótipos foram encontrados em africanos, portanto foi possível concluir que os polimorfismos analisados surgiram no continente africano antes das migrações humanas para fora da África. A origem dos alelos da região promotora do gene CD80 foi hipotetizada e o alelo ancestral é mais provavelmente o promotor 2 (-557-561*del,-454*C,-387*C,-232*G,-79*C,-7*T+5C) ou o promotor 3 (-557-561*del,-454*C,-387*T,-232*G,-79*C,-7*T,+5C). Os alelos promotores 1 e 4 originaram-se a partir do promotor 3. O nucleotídeo -79 é monomórfico em quatro populações ameríndias analisadas e o alelo G ocorre provavelmente apenas por fluxo gênico com não indígenas. Para o SNP 1057G>A, o alelo A é o mais comum em descendentes de japoneses e o alelo G é o mais freqüente nas demais populações, portanto, provavelmente a alteração das freqüências alélicas, com o alelo A tornando-se o mais comum, ocorreu recentemente nas populações do leste asiático. A diversidade observada em ameríndios para os genes CD80 e CD86 é, em geral, menor e o desequilíbrio de ligação (DL) é maior do que o observado em populações não indígenas, como é esperado para populações historicamente pequenas e isoladas, devido aos efeitos da deriva genética e ao reduzido fluxo gênico.

Abstract: CD80 and CD86 are closely linked genes on chromosome 3 and encode for structurally related glycoproteins, members of the immunoglobulin superfamily, expressed on the cell surface of antigen resenting cells, which play essential roles on stimulation and inhibition of T cells. The full activation of T cells requires several signals, one antigen-specific derived from the MHC/peptide and TCR interaction, and the second derived from costimulatory B7 molecules (CD80 and CD86) through bind ng with CD28 receptor, on T cells. On the other hand, the interaction between B7 and CTLA-4, an inhibitory T cell receptor, interrupts the response. In the present study, CD80 promoter c.-557-561insCATGA, c.-454C>A, c.-387T>C, c.-232G>A, c.- 79C>G, c.-7T>C, c.5C>A and CD86 exon 8 c.1057G>A polymorphisms were analyzed in three samples of the Brazilian population (of predominantly European, of mixed African and European, and of Japanese ancestry), in Brazilian Amerindian populations from three Guarani and two Kaingang groups, and in Africans, totaling 1,100 individuals. Polymerase chain reactions followed by hybridization with sequence specific oligonucleotide probes (PCR-SSOP) were performed to genotype these polymorphisms. All alleles and haplotypes were found in African individuals, so it was possible to conclude that the polymorphisms analyzed originated in the African continent before the human migrations out of Africa. The origin of CD80 promoter alleles was hypothesized, and either promoter 2 (-557-561*del,-454*C,-387*C,- 232*G,-79*C,-7*T+5C) or promoter 3 (-557-561*del,-454*C,-387*T,-232*G,-79*C,- 7*T,+5C) is most likely the ancestral allele, and alleles promoter 1 and 4 emerged both from promoter 3. Nucleotide -79 was found to be monomorphic in four Amerindian populations analyzed and the presence of the G allele in these populations is probably due to gene flow from non-Amerindians. For the CD86 1057G>A SNP, the A allele is the most common in Japanese descendants while G is the most frequent allele in all other populations, so the shift in allele frequencies probably occurred recently in Eastern Asian populations. The diversity observed in Amerindians for the CD80 and CD86 genes is usually lower and linkage disequilibrium (LD) is usually higher than in non-Amerindian populations, as expected for historically small and isolated populations, because of the significant effects of random genetic drift and the reduced gene flow.