Associação de marcadores genéticos com diabetes tipo 1 de início na infância, adolescência e idade adulta

Abstract

Resumo: O Brasil ocupa o terceiro lugar entre os países com maior prevalência de Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1), doença autoimune que leva à morte das células beta pancreáticas e afeta cerca de cem mil pessoas antes dos 20 anos, e mais de 450 mil, acima desta idade. A suscetibilidade a DM1 está associada a mais de 60 loci, sabidamente com maior importância do complexo HLA. Contudo, a maior parte das associações genéticas em populações europeias ou asiáticas ainda não foram validadas na população miscigenada brasileira, e as diferenças de associação entre DM1 de início precoce ou tardio ainda são pouco compreendidas. Neste trabalho, foram comparadas as genotipagens obtidas por espectrometria de massa (Iplex) de 35 polimorfismos candidatos/reportados no catálogo GWAS entre 159 pacientes com menos de 14 anos e diagnosticados antes dos 12 anos de idade e 208 crianças saudáveis na mesma faixa etária; assim como entre 91 pacientes adultos com idade = 18 anos e diagnosticados após os 18 anos e 174 adultos saudáveis. Dentre os 35 polimorfismos selecionados, 8 permaneceram associados por regressão logística uni e/ou multivariada, na população sul-brasileira, sendo que 2 compõem um haplótipo do gene AMT. Somente uma variante foi associada a suscetibilidade aumentada a ambos tipos de DM1, de início precoce (infantil) e tardio (adulto), pertencente ao complexo HLA: HLA-DQB1_rs3129716*C (OR=5,38, p<0,0001). A sua exclusão do modelo permitiu identificar mais cinco variantes independentemente associadas a DM1 (também de idade e sexo), presentes nos genes: AMT (OR=1,67, p<0,045) e INS-IGF2 (OR=0,47, p=0,011) para DM1 de início infantil, e LINC00243, CENPW e ANKRD55 (OR=2,35, p=0,040; OR=0,29, p<0,0001 e OR=0,60, p=0,034, respectivamente) para a forma adulta da DM1. Três variantes foram associadas a proteção: INS-IGF2_ rs17885785*T para DM1 infantil, e ANKRD55_rs7731626*A e CENPW*rs9388486*T para DM1 adulto. Enquanto ANKRD55_rs7731626*A parece exercer papel pleiotrópico de eQTL em diferentes situações autoimunes, os outros dois estão associados ao desenvolvimento de células beta e produção de insulina. Os únicos polimorfismos associado a propensão a DM1, além do encontrado no gene HLA-DQB1, compõem um haplótipo do gene AMT (DM1 infantil) e alteram a sequência do transcrito mais comum de um lncRNA (LINC00243_rs886424*T, DM1 adulto). Enquanto o primeiro parece regular o metabolismo de colesterol, este último regula muitos genes em diversos tecidos, incluindo genes do complexo HLA, clássicos e não clássicos, classes I e II – sendo possível que a alteração de sua sequência também altere sua atividade reguladora. Por fim, vários dos genes mencionados apresentam associação funcional com DM2, indicando vias etiológicas comuns. Contudo, as diferenças de associação genética a DM1 de início infantil e adulto reforçam as diferenças etiológicas entre ambas as doenças, revelando novos alvos terapêuticos a serem avaliados futuramente em estudos funcionais

Abstract: Brazil ranks third among the countries with the highest prevalence of Type 1 Diabetes Mellitus (DM1), an autoimmune disease that leads to the death of pancreatic beta cells and affects around 100,000 people before the age of 20 and more than 450,000 over this age. Susceptibility to DM1 is associated with more than 60 loci, the most important of which is known to be the HLA complex. However, most genetic associations in European or Asian populations have not yet been validated in the mixed Brazilian population, and the differences in association between early- and late-onset DM1 remain poorly understood. In this study, the genotyping obtained by mass spectrometry (Iplex) of 35 candidate/reported polymorphisms in the GWAS catalog were compared between 159 patients under 14 years of age and diagnosed before the age of 12 and 208 healthy children in the same age group; as well as between 91 adult patients aged = 18 years and diagnosed after the age of 18 and 174 healthy adults. Among the 35 polymorphisms selected, eight remained associated with the disease by uni- and/or multivariate logistic regression in the South Brazilian population, two of which form a haplotype of the AMT gene. Only one variant was associated with increased susceptibility to both types of DM1, early-onset (childhood) and late-onset (adult), belonging to the HLA complex: HLA-DQB1_rs3129716*C (OR=5.38, p<0.0001). Their exclusion from the model made it possible to identify five more variants independently associated with DM1 (also of age and gender), present in the genes: AMT (OR=1.67, p<0.045) and INS-IGF2 (OR=0.47, p=0.011) for childhood-onset DM1, and LINC00243, CENPW and ANKRD55 (OR=2.35, p=0.040; OR=0.29, p<0.0001 and OR=0.60, p=0.034, respectively) for the adult form of DM1. Three variants were associated with protection: INS-IGF2_ rs17885785*T for childhood DM1, and ANKRD55_rs7731626*A and CENPW*rs9388486*T for adult DM1. While ANKRD55_rs7731626*A appears to play a pleiotropic role in eQTLs across different autoimmune conditions, the other two are associated with beta cell development and insulin production. The only polymorphisms associated with a propensity to DM1, apart from the one found in the HLA-DQB1 gene, make up a haplotype of the AMT gene (childhood DM1) and alter the sequence of the most common lncRNA transcript (LINC00243_rs886424*T, adult DM1). While the former appears to regulate cholesterol metabolism, the latter regulates many genes in various tissues, including classic and non-classic class I and II HLA complex genes - it is possible that altering their sequence also alters their regulatory activity. Finally, several of the genes mentioned have a functional association with type 2 diabetes (DM2), indicating common etiological pathways. However, the differences in genetic association with childhood- and adult-onset DM1 reinforce the etiological differences between the two diseases, revealing new therapeutic targets for evaluation in future functional studies