Associação entre o Diabetes Mellitus gestacional, variantes do gene da butirilcolinesterase (BCHE) e tag SNPs próximos

Abstract

Resumo: A butirilcolinesterase (BChE) e uma esterase serica polimorfica codificada pelo gene BCHE (3q26.1-q26.2). Estudos previos mostram que a atividade da BChE esta aumentada no Diabetes Mellitus dos tipos 1 e 2. A atividade da enzima tambem e aumentada quando a forma heterologa C5, determinada tanto pelo loco BCHE, como pelo loco CHE2 (2q33-35), esta presente; porem, esta reduzida em presenca de uma variante no nucleotideo -116 do gene BCHE, denominada -116A. Associacao entre o diabetes e variantes do gene BCHE ja foi encontrada por nosso grupo em estudos anteriores, bem como por outros pesquisadores, entretanto, estudos com enfase nas bases geneticas do Diabetes Mellitus gestacional (DMG) sao escassos. O presente estudo analisou a atividade da BChE, os fenotipos do loco CHE2, a frequencia de duas variantes dentro do gene BCHE (rs1126680 - nt -116 e rs1803274 - nt 1615) e variaveis antropometricas e bioquimicas associadas ao diabetes em amostra de pacientes com DMG (N=150) e em amostra controle de gestantes que nao apresentaram a doenca (N=295), ambas provenientes da cidade de Curitiba . PR. Alem das variantes do gene BCHE, quatro Tag-SNPs proximos a sua regiao foram considerados neste estudo. A media de atividade enzimatica foi significativamente mais alta no grupo controle que no grupo de gestantes com DMG, mas nos dois grupos foi significativamente menor que a media da atividade na populacao de Curitiba. A frequencia do fenotipo CHE2 C5+ foi semelhante em gravidas com DMG, controles e na populacao de Curitiba. As frequencias genotipicas e alelicas de todos os SNPs nao diferiram entre os dois grupos amostrais. A correlacao positiva entre IMC e colesterol LDL nas gravidas diabeticas, permite-nos afirmar que a BChE apresenta um papel no metabolismo de lipidios tambem no DMG. Entretanto, o efeito redutor do diabetes gestacional sobre a atividade da BChE foi mais forte que o efeito intensificador caracteristico da obesidade, pois embora as gravidas diabeticas tenham IMC maior, apresentaram atividade enzimatica media menor que o grupo de gestantes nao diabeticas. O alelo -116A diminui a atividade da BChE, de modo independente das alteracoes fisiologicas provocadas pela gravidez e pelo DMG, pois a reducao significativa da atividade enzimatica ocorre nos grupos controle, de pacientes e em individuos da populacao em geral. Nas analises haplotipicas observou-se que o grupo de gravidas com DMG apresentou 21 haplotipos mais frequentes, enquanto o grupo de gestantes nao diabeticas apresentou 24 haplotipos, dos quais 16 foram comuns aos dois grupos amostrais. As frequencias dos haplotipos H3 (GTGGAA), H7 (GTAACG) e H11 (GTAGCG) apresentaram diferenca significativa entre o grupo de gestantes com DMG e o grupo controle. Quando calculados os valores do Odds ratio (OR) para estes haplotipos, o haplotipo H3, mais comum nos individuos do grupo controle, apresentou um efeito protetor ao DMG (OR= 0,54; 0,30 . ƒÊ . 0,98; IC 95% (p< 0,05)). Os haplotipos H7 (OR= 3,9; 1,28 . ƒÊ . 11,85; IC 95% (p< 0,05)) e H11 (OR= 8,46; 0,94 . ƒÊ . 76,40; IC 95% (p < 0,05)), mais frequentes nas pacientes com DMG, representaram haplotipos de predisposicao a doenca. Sugerem-se como explicacoes para estes resultados significativos: 1) um efeito regulatorio destes haplotipos na expressao da BChE que esteja associado ao DMG, ou ainda, 2) um desequilibrio de ligacao entre os haplotipos e outro gene situado proximo do gene BCHE. Os SNPs a montante do gene BCHE encontraram-se em desequilibrio de ligacao, bem como os SNPs a jusante do gene BCHE. Destaca-se ainda o forte desequilibrio de ligacao ja conhecido entre as variantes nos sitios -116 e 1615 do gene BCHE, que se confirmou no presente estudo.

Abstract: Butyrylcholinesterase (BChE) is a polymorphic serum esterase encoded by BCHE gene (3q26.1-q26.2). Previous studies showed that BChE activity is increased in types 1 and 2 diabetes. The enzyme activity is also increased when the heterologous form C5, determined by both BCHE and CHE2 locus(2q33-35), is present, but it is decreased in the presence of a variant at nucleotide -116 of the BCHE gene, called -116A. Association between diabetes and BCHE gene variants was found by our group on previous studies, as well as by other researchers, however, studies emphasizing the genetics base of gestational Diabetes Mellitus (GDM) are scarce. This study examined BChE activity, CHE2 locus phenotypes, the frequency of two BCHE gene variants (rs1126680 - nt -116 e rs1803274 - nt 1615), and anthropometric and biochemical variables associated with diabetes in a sample of patients with GDM (N = 150) and a control sample of pregnant women who did not have the disease (N = 295), both from Curitiba - PR. Beyond BCHE gene variants, four Tag-SNPs close to its region were considered on this study. The enzyme activity average was significantly higher in the control group than in the pregnant women group with GDM, but on both groups was significantly lower than the activity average in the population of Curitiba. The frequency of CHE2 C5+ phenotype was similar in pregnant women with GDM, control group and in the population of Curitiba. Genotypic and allelic frequencies of all SNPs did not differ between sample groups. The positive correlation between BMI and LDL cholesterol on diabetic pregnant women, permit us say that BChE presents a role on lipid metabolism also on GDM. However, the lowering effect of gestational diabetes on BChE activity was stronger than the characteristic enhancer effect of obesity, because although the diabetic pregnant women have a higher BMI, they presented a lower enzyme activity average than the non-pregnant women group. The -116A allele had decreased BChE activity, independently from physiological changes caused by the pregnancy and by GDM, because the enzyme activity reduction occured in the control and patients groups and in individuals from general population. On haplotype analysis we observed that the group of pregnant women with GDM presented 21 more frequent haplotypes, whereas the group of non-diabetic pregnant women presented 24 haplotypes, of which 16 were common on both sample groups. The frequencies of H3 (GTGGAA), H7 (GTAACG) e H11 (GTAGCG) haplotypes presented significantly difference between the group of pregnant women with GDM and control group. When calculated the Odds ratio (OR) values for these haplotypes, H3 haplotype, more common in control group individuals, presented a protective effect of DMG (OR= 0,54; 0,30 . ƒÊ . 0,98; IC 95% (p< 0,05)). H7 (OR= 3,9; 1,28 . ƒÊ . 11,85; IC 95% (p< 0,05)) and H11 haplotypes (OR= 8,46 ; 0,94 . ƒÊ . 76,40; IC 95% (p< 0,05)), more frequent on GDM patients, represented haplotypes of predisposition to the disease. We suggest for explaining these significantly results: 1) a regulatory effect of these haplotypes on BChE activity that is associated with GDM, or, 2) a linkage disequilibrium between the haplotypes and another gene located close BCHE gene. The SNPs upstream BCHE gene were on linkage disequilibrium, as well as the SNPs downstream BCHE gene. We still stand the strong linkage disequilibrium already known between the variants on -116 and 1615 sites of BCHE gene that was confirmed on the present study.