Estudo de associação entre os polimorfismos dos genes chat e sl 18A3 com a doença de Alzheimer e comprometimento cognitivo leve a caracterização da colina-acetiltransferase (chat) na doença de Alzheimer e grupo de controle idoso

Abstract

Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é caracterizada pela perda progressiva de memória e de outras funções cognitivas, implicando em inabilidades de atividades cotidianas do indivíduo acometido. Patologicamente, ocorre a perda de neurônios, principalmente no neocórtex e hipocampo, com acúmulo de placas ?-amilóides e de emaranhados neurofibrilares contendo proteína tau hiperfosforilada. O comprometimento cognitivo leve (CCL) possui queixas similares a DA, especialmente da memória episódica recente, contudo os indivíduos mantêm suas atividades cotidianas relativamente preservadas. O gene colina-O-acetiltransferase (CHAT) codifica a proteína colina-acetiltransferase (ChAT) que catalisa a biossíntese da acetilcolina (ACh). A ChAT citosólica atua dentro do pericário dos neurônios colinérgicos e não colinérgicos e também dentro de células não neuronais. Recentemente mostrou-se a concentração proteica e atividade de ChAT em fluídos extracelulares. O gene transportador vesicular da acetilcolina (SLC18A3) codifica a proteína transportadora vesicular da acetilcolina (VAChT), a qual transporta a ACh citoplasmática e a armazena em vesículas sinápticas até sua liberação na fenda colinérgica. A butirilcolinesterase atua na hidrólise da ACh, assim como a acetilcolinesterase (AChE) no sistema nervoso e periférico, sendo codificada pelo gene BCHE que está localizado no cromossomo 3q26. O presente trabalho avaliou a associação entre os polimorfismos rs3810950, rs733722, rs3810948, rs1880676, rs2269338 dos genes CHAT e SLC18A3 com a DA (n=191), CCL (n=74) e grupo controle (CI) (n=133). A genotipagem foi realizada por ensaios TaqManSNP Genotyping Assays(Applied Biosystems). Além disso, mensuramos os perfis proteicos e enzimáticos da ChAT no plasma, por Elisa Sanduiche, nos pacientes com DA (n=107) e CI (n=92). Ademais, investigamos a correlação entre o perfil proteico da ChAT, variantes genéticas e clínicas (CDR, MEEM, IChE e escolaridade), além da atividade da BChE. De forma geral, inferimos que não há associação dos polimorfismos analisados nos genes CHAT e SLC18A3 com DA e CCL; Reafirmamos a presença de ChAT em líquidos extracelulares, em plasma, nas amostras de DA e CI, sem diferença significativas nas médias entre os grupos; O MEEM, CDR, IChE e as variantes rs733722 e rs2269338 mostraram-se relevantes para a concentração proteica em DA. O escore do CDR foi correlacionado negativamente com a atividade da ChAT, assim como o MEEM e CDR; Em CI, a variante rs2269338 altera os níveis de proteína ChAT em homozigose do alelo T. Além disso, a concentração proteica foi correlacionada positivamente com escolaridade, assim como o MEEM. O MEEM interferiu aumentando a atividade da ChAT; Por fim, a atividade da BChE mostrou estar correlacionada positivamente com os níveis de concentração proteica e de atividade nos pacientes e no grupo controle, ou seja, o nível de atividade da BChE é proporcional a concentração e atividade de ChAT. Palavras-chave: Colina acetiltransferase, demência, CHAT, SLC18A3 e BChE.

Abstract: Alzheimer's disease (AD) is characterized by progressive loss of memory and other cognitive functions, resulting in disabilities in everyday activities of the affected individual. Pathologically, there is loss of neurons, mainly in the neocortex and hippocampus, with accumulation of ?-amyloid plaques and neurofibrillary tangles containing hyperphosphorylated tau protein. The mild cognitive impairment (MCI) has similar complaints AD, especially the recent episodic memory, however individuals maintain their daily activities relatively preserved. The choline-O-acetyltransferase gene (CHAT) encodes the protein choline acetyltransferase (ChAT) that catalyzes the biosynthesis of acetylcholine (ACh). ChAT cytosolic operates in the soma of neurons and cholinergic and non-cholinergic also within a nonneuronal cells. Recently showed that the protein concentration and ChAT activity in extracellular fluids. The vesicular acetylcholine transporter gene (SLC18A3) encoding the protein carrier the vesicular acetylcholine (VAChT), which carries the cytoplasmic ACh and stored in synaptic vesicles until released in cholinergic slit. The butyrylcholinesterase operates in the hydrolysis of ACh as well as acetylcholinesterase (AChE) and peripheral nervous system, and is encoded by the BCHE gene is located on chromosome 3q26. This study evaluated the association between polymorphisms rs3810950, rs733722, rs3810948, rs1880676, rs2269338 gene CHAT and gene SLC18A3 in AD (n = 191), CCL (n = 74) and control group (IC) (n = 133). Genotyping was performed by testing TaqManSNP Genotyping Assays (Applied Biosystems). In addition, we measured the protein and enzymatic profiles of ChAT in plasma by sandwich ELISA in patients with AD (n = 107) and CI (n = 92). In addition, we investigated the correlation between the protein profile of ChAT, genetic variants and clinical (CDR, MMSE, ICHE and education), as well as the BChE activity. Overall, we infer that there is no association of polymorphisms analyzed in the CHAT and SLC18A3 genes with AD and MCI; We reaffirm the presence of ChAT in extracellular fluids, plasma, in samples of AD and CI, with no significant difference in means between the groups; The MMSE, CDR, ICHE and rs733722 and rs2269338 variants were relevant for the protein concentration in AD. The CDR score was negatively correlated with the activity of ChAT, as well as the MMSE and CDR; In CI, rs2269338 alters the variant protein ChAT levels in homozygous allele T. In addition, the protein concentration was positively correlated with education, as well as the MMSE. The MMSE interfered increasing the activity of ChAT; Finally, the activity of BChE was found to be positively correlated with the levels of protein concentration and activity in patients and the control group, ie, the activity level of BChE is proportional to the concentration and ChAT activity. Keywords: choline acetyltransferase, dementia, CHAT, SLC18A3 and BChE.