Associação entre polimorfismos, marcadores de metilação e expressão do gene NR3C1 e a síndrome metabólica na população menonita

Abstract

Resumo: A síndrome metabólica (SM) é caracterizada por pelo menos três de cinco fatores que aumentam o risco de doenças cardiovasculares: obesidade abdominal, níveis baixos de colesterol HDL e altos de triglicerídeos, de glicose em jejum e/ou de hipertensão arterial. A SM foi relacionada à atividade do eixo hipotalâmico-pituitário-adrenal (HPA), cuja desregulação envolve os polimorfismos e o grau de metilação do gene do receptor de glicocorticoides (NR3C1). Estes parâmetros foram avaliados na população menonita brasileira, cujo isolamento genético por quase 500 anos e três gargalos de garrafa permite usar tamanhos amostrais menores para a identificação de loci associados a fenótipos. No presente estudo, genotipamos 20 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) de NR3C1 em 74 afetados (SM) e 138 não afetados, sem parentes de 1º grau com SM (controles), por sequenciamento de exoma (Ilumina HiSeq), e mais 5 SNPs de regiões não exônicas, em 70 SM e 166 controles, por meio de iPLEX MassARRAY Platform (Sequenom). Os níveis de metilação de 11 sítios CpG da região reguladora do exon 1-F de NR3C1 foram quantificados por meio de pirossequenciamento (66 SM e 141 controles) e sua expressão pela quantificação de mRNA por RT-qPCR (14 SM e 25 controles), em células do sangue periférico (PBMCs). A suscetibilidade à SM, independentemente de idade, prática de atividade física moderada ou vigorosa e ambiente familiar na infância (fatores associados à SM na população menonita) foi associada a homozigose para rs10482605*C (OR=4,74 e p=0,024) e para o haplótipo que o contém: TTCGTTGATT (rs3806855*T_rs3806854*T_rs10482605*C_rs10482614*G_rs6188*T_rs258813*T_ rs33944801*G_rs34176759*A_rs17209258*T_rs6196*T, OR=4,74, p=0,048), assim como para o haplótipo CCT (rs41423247*C_rs6877893*C_rs258763*T, OR=6,02, p=0,030), porém não houve diferenças de metilação ou de expressão gênica em PBMCs. Estes resultados devem ser avaliados em coortes clínicos e em populações miscigenadas, assim como em estudos funcionais de outras células e em modelo animal, em futuro próximo.

Abstract: The metabolic syndrome (MetS) is characterized by at least three of five factors that increase the risk of cardiovascular disease: abdominal obesity, low levels of HDL cholesterol and high levels of triglycerides, fasting glucose and/or hypertension. This has been related to the activity of the hypothalamic-pituitaryadrenal (HPA) axis, whose dysregulation involves the polymorphisms and degree of methylation of the glucocorticoid receptor gene (NR3C1). These parameters were evaluated in the Brazilian Mennonite population, whose genetic isolation for almost 500 years and three bottle necks allows the use of smaller sample sizes for the identification of loci associated with phenotypes. We genotyped 20 single nucleotide polymorphisms (SNPs) of NR3C1 in 74 affected (MetS) and 138 unaffected without 1-degree relatives with MetS (controls), by exome sequencing (Ilumina HiSeq), and an additional 5 SNPs from non-exonic regions, in 70 MetS and 166 controls, by means of iPLEX MassARRAY Platform (Sequenom). Methylation levels of 11 CpG sites of the NR3C1 exon 1-F regulatory region were quantified by pyrosequencing (66 MetS and 141 controls) and expression by mRNA quantification by RT-qPCR (14 MetS and 25 controls), in peripheral blood cells (PBMCs). Susceptibility to MetS, independent of age, practice of moderate or vigorous physical activity, and family environment in childhood (factors associated with MetS in the Mennonite population) was associated with homozygosity for rs10482605*C (OR=4.74 and p=0.024) and the haplotype containing: TTCGTTGATT (rs3806855*T_ rs3806854*T_rs10482605*C_rs10482614*G_rs6188*T_rs258813*T_rs33944801*G_ rs34176759*A_rs17209258*T_rs6196*T, OR=4.74, p=0.048), as well as for the CCT haplotype (rs41423247*C_rs6877893*C_rs258763*T, OR=6.02, p=0.030), but not to differences in methylation or gene expression in PBMCs. These results should be evaluated in clinical cohorts and in mixed populations, as well as in functional studies in other cells and in an animal model in the near future.