Análise de associação de polimorfismos, marcadores de metilação no DNA e expressão proteica do gene FKBP5 com a síndrome metabólica na população menonita

Abstract

Resumo: A Síndrome Metabólica (SM) é caracterizada por um conjunto de fatores de risco cardiovascular e seu desenvolvimento tem sido associado a desregulação do eixo hipotálamohipófise- adrenal (HPA). O gene FKBP5 (FKBPprolyl isomerase 5) codifica um modulador do eixo HPA, que se liga ao receptor de glicocorticoides e regula sua atividade. Embora o FKBP5 esteja associado a distúrbios metabólicos relacionados ao estresse, seu potencial papel na SM permanece incerto. Visando identificar uma possível associação entre FKBP5 e a SM, 48 variantes e sete sítios CpGs foram analisados em até 236 Menonitas. Os Menonitas constituem uma população relativamente isolada, que passou por pelo menos três eventos de gargalo de garrafa nos últimos 500 anos. Essas particularidades podem levar a uma maior frequência de variantes de susceptibilidade e beneficiar estudos epigenéticos devido à maior homogeneidade ambiental. Nós analisamos os exomas do FKBP5 em 66 indivíduos com SM e 128 controles em busca de variantes candidatas e genotipamos nove polimorfismos com espectrometria de massa em 70 casos de SM e 166 controles. Também medimos os níveis de metilação de CpG em células brancas do sangue com pirosequenciamento e o FKBP5 plasmático com ELISA. A SM foi independentemente associada à idade (OR=1.05 [95% IC = 1.03-1.07]; q=<0.001), atividade física (OR=0.44 [95% IC = 0.26 - 0.73]; q=0.003) e ao ambiente familiar "frio" na infância (OR=1.59 [95% IC = 1.08 - 2.34]; q=0.019). Nenhuma das variantes, haplótipos ou níveis de metilação e expressão de FKBP5 foram associados à SM. Portanto, este estudo não fornece evidências de que o FKBP5 possa influenciar o desenvolvimento da SM na população Menonita. Apesar disso, os dados gerados podem apoiar investigações futuras que visem considerar outros fatores, como histórico de exposição a eventos estressores ao longo da vida. Estudos futuros em outros tecidos e envolvendo diferentes mecanismos epigenéticos também podem fornecer informações adicionais sobre o possível envolvimento do FKBP5 na etiologia da SM. Palavras-chave: FKBP5, HPA, síndrome metabólica, Menonitas, metilação.

Abstract: Metabolic Syndrome (MetS) is characterized by a set of cardiovascular risk factors, and its development has been associated with dysregulation of the hypothalamic-pituitaryadrenal (HPA) axis. The FKBP5 gene (FKBP prolyl isomerase 5) encodes a modulator of the HPA axis, which binds to the glucocorticoid receptor and regulates its activity. While FKBP5 is associated with stress-related metabolic disorders, its potential role in MetS remains uncertain. In order to identify a possible association between FKBP5 and MetS, 48 variants and seven CpG sites were analyzed in up to 236 Mennonites. The Mennonites constitute a relatively isolated population that has undergone at least three bottleneck events in the last 500 years. These particularities may lead to a higher frequency of otherwise rare susceptibility variants and benefit epigenetic studies due to greater environmental homogeneity. We screened the exomes of 66 individuals with MetS and 128 controls for candidate variants and genotyped nine FKBP5 polymorphisms with mass spectrometry in 70 MetS and 166 controls. We also measured CpG methylation levels in white blood cells with pyrosequencing and plasma FKBP5 with ELISA. MetS was independently associated with age (OR=1.05 [95% CI = 1.03-1.07]; q=<0.001), physical activity (OR=0.44 [95% CI = 0.26 - 0.73]; q=0.003), and a "cold" family environment during childhood (OR=1.59 [95% CI = 1.08 - 2.34]; q=0.019). None of the variants, haplotypes, methylation or FKBP5 expression levels were significantly associated with MetS. Therefore, this study does not provide evidence that FKBP5 may influence the development of MetS in the Mennonite population. Nevertheless, the generated data can support future investigations aimed at considering other factors, such as a history of exposure to stressful events throughout life. Future studies in other tissues and involving different epigenetic mechanisms may also provide additional insights into the potential involvement of FKBP5 in the etiology of MetS. Keywords: FKBP5, HPA, metabolic syndrome, Mennonites, methylation.