Perfil de microRNAs circulantes em vesículas extracelulares na doença celíaca e na intolerância à lactose

Abstract

Resumo: A doenca celiaca (DCe) e uma doenca autoimune desencadeada pelo gluten presente nos alimentos em individuos geneticamente predispostos. O unico tratamento disponivel e uma rigorosa dieta isenta de gluten. A ausencia de tratamento adequado afeta a qualidade de vida com manifestacoes intestinais e extraintestinais, ainda outras doencas podem ocorrer em decorrencia dos danos da DCe, como a intolerancia a lactose (IL). A IL e a incapacidade do individuo em metabolizar a lactose. Marcadores moleculares podem auxiliar na compreensao dos mecanismos envolvidos na DCe e sua associacao com a IL. Desta forma, este estudo objetivou caracterizar o perfil de microRNAs em vesiculas extracelulares (VEs) do plasma de pacientes com intolerancia alimentar (DCe e IL), em comparacao com controles sem intolerancias alimentares. As amostras de VEs foram caracterizadas de acordo com os requisitos da Sociedade Internacional de Vesiculas Extracelulares. Analises quantitativas foram realizadas por sequenciamento de pequenos RNAs. Foi realizada uma busca de potenciais alvos e vias relevantes no contexto das duas doencas. Oito microRNAs quantitativamente diferenciais foram detectados entre pacientes e controles. Destes, quatro estavam presentes na analise comparativa entre pacientes de DCe e controles: hsa-miR-99b-3p, hsa-miR-197-3, hsa-miR-223-3p e hsa-miR-374b-5p e foram selecionados para validacao por RT-qPCR. Para o miR-99b foram encontrados niveis diferenciais entre pacientes e controles e entre DCe e controles e para os demais tres microRNAs apresentaram resultados discrepantes entre o resultado do sequenciamento e da validacao. Hsa-miR-99b e hsa-miR-374b foram encontrados com niveis diferenciais entre pacientes com DCe associada a IL e individuos com somente IL. Esses microRNAs ja foram descritos influenciando a atividade do sistema imune, diferenciacao celular e a adesao celular. Dezessete vias reguladas por estes quatro microRNAs foram previstas. As vias envolvem morte celular, comunicacao celular, modulacao de adesao celular e inflamacao. Este e o primeiro estudo com microRNAs vesiculares na DCe e na IL, no qual foram identificadas diferencas interessantes nos perfis de microRNAs, os quais tem o potencial de serem novos marcadores para o acompanhamento dessas doencas e ajudar na compreensao dos mecanismos patofisiologicos dessas doencas. Palavras-chave: Doenca celiaca, intolerancia a lactose, vesiculas extracelulares, microRNAs.

Abstract: Celiac disease (CeD) is an autoimmune disorder triggered by gluten intake in genetically predisposed individuals. The only treatment available is a rigorous glutenfree diet. The absence of an appropriate treatment affects the quality of life with intestinal and extraintestinal manifestations, while other diseases may develop as a consequence of gut damage, such as lactose intolerance (LI). LI is an incapacity of lactose digestion. Molecular markers can help to understand the mechanisms of CeD and LI pathogenesis. Thus, this study aims to profile the microRNA content of extracellular vesicles (EVs) from patients with food intolerance (CeD and LI) in comparison with controls without food intolerances. A characterization in agreement with International Society of Extracellular Vesicles requirements was performed on EVs samples. Expression analysis was performed by small RNA sequencing. We performed a search of potentially relevant pathways and targets in CeD and LI contexts. Eight differentially expressed microRNAs were detected between patients and controls, being four between CeD patients and controls: hsa-miR-223-3p, hsamiR- 374b-5p, hsa-miR-99b-3p and hsa-miR-197-3p, which were selected for validation by RT-qPCR. Hsa-miR-99b-3p had differential level between patients and controls and between CeD and controls, and the other three microRNAs had discrepant results between the sequenced and validating samples. Hsa-miR-99b-3p e hsa-miR-374b-5p were found with differential levels between patients with LIassociated CeD and LI patients. Predictions suggested these microRNAs may influence the immune system, cellular differentiation and cellular adhesion. Seventeen pathways regulated by these four microRNAs were predicted. The pathways involve cell death, cell communication, cell adhesion and inflammation modulation. This is the first study on extracellular microRNAs in CeD and LI and showed interesting differences in microRNA expression and could provide new markers of disease and help to understand the underlying pathophysiological mechanisms of these diseases. Keywords: celiac disease, lactose intolerance, extracellular vesicles, microRNAs.