Variações genéticas em NAIP e suas correlações com a hiperuricemia e a gota

Abstract

Resumo: A gota é uma doença inflamatória caracterizada pelo acúmulo de ácido úrico (AU) nos tecidos e articulações. Embora o AU seja reconhecido como o principal agente desencadeador da inflamação, os níveis séricos dessa molécula não se correlacionam diretamente com a frequência das crises de gota, evidenciando um paradoxo ainda não totalmente compreendido. Nesse contexto, a proteína inibitória da apoptose neural (NAIP) foi recentemente proposta como um possível sensor intracelular do AU, capaz de ativar o inflamassoma e, assim, contribuir para a resposta inflamatória associada à gota. Este projeto teve como objetivo investigar a expressão gênica da NAIP e suas variantes, a partir da caracterização bioquímica, clínica e antropométrica da população estudada. Dessa forma, foram avaliados 139 indivíduos atendidos no Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná, divididos em três grupos: pacientes com gota (G), indivíduos hiperuricêmicos sem gota (H) e normouricêmicos (N). A análise incluiu análises bioquímicas e clínicas dos pacientes, seguida por quantificação do número de cópias do gene NAIP, identificação de polimorfismos relacionados à atividade do inflamassoma, avaliação da expressão gênica do gene NAIP e sequenciamento do gene e análise estrutural da proteína NAIP , com foco especial em sua interação com o AU. Além disso, foram avaliadas as respostas de monócitos isolados de pacientes e controles ao estímulo com AU in vitro . As análises bioquímicas indicaram níveis elevados de IL-6 no grupo G e de MCP-1 no grupo H. Quanto à características gênicas, os alelos alterados dos polimorfismos rs16944, rs2072443 e rs10754558, relativos aos genes IL1ß, NLRP3 e TMEM, respectivamente foram associados à gota. Especificamente considerando o gene NAIP, a quantificação do número de cópias gênicas revelou maior frequência de três cópias do gene NAIP no grupo G, enquanto os grupos H e N apresentaram predominantemente duas cópias. Curiosamente, a expressão gênica foi mais elevada no grupo H. Ensaios funcionais in vitro também demonstraram uma resposta celular mais intensa ao AU no grupo H. O sequenciamento do gene NAIP identificou duas mutações missense no domínio de ligação ao AU da NAIP, as quais parecem prejudicar a interação proteína-ligante, embora não tenham sido associadas a características clínicas específicas. Compreender o papel da NAIP na fisiopatologia da gota pode contribuir para esclarecer o paradoxo da hiperuricemia assintomática e abrir novas perspectivas terapêuticas. Estudos futuros deverão validar, por meio de abordagens funcionais, os efeitos da presença dos polimorfismos já descritos, alta expressão de NAIP e das mutações missense encontradas para a patogênese da gota

Abstract: Gout is an inflammatory disease characterized by the accumulation of uric acid (UA) in tissues and joints. Although UA is recognized as the main triggering agent of inflammation, serum levels of this molecule do not directly correlate with the frequency of gout attacks, highlighting a paradox that is not yet fully understood. In this context, neural apoptosis inhibitory protein (NAIP) has recently been proposed as a possible intracellular sensor of UA, capable of activating the inflammasome and thus contributing to the inflammatory response associated with gout. This project aimed to investigate the gene expression of NAIP and its variants, based on the biochemical, clinical, and anthropometric characterization of the study population. Thus, 139 individuals treated at the Hospital de Clínicas of the Federal University of Paraná were evaluated and divided into three groups: patients with gout (G), hyperuricemic individuals without gout (H), and normouricemic individuals (N). The analysis included biochemical and clinical analyses of the patients, followed by quantification of the number of copies of the NAIP gene, identification of polymorphisms related to inflammasome activity, evaluation of gene expression of the NAIP gene and gene sequencing, and structural analysis of the NAIP protein, with a special focus on its interaction with uric acid. In addition, the responses of monocytes isolated from patients and controls to in vitro UA stimulation were evaluated. Biochemical analyses indicated elevated levels of IL-6 in group G and of MCP-1 in group H. Regarding genetic characteristics, the altered alleles of the polymorphisms rs16944, rs2072443, and rs10754558, related to the IL1ß, NLRP3, and TMEM genes, respectively, were associated with gout. Specifically considering the NAIP gene, quantification of the number of gene copies revealed a higher frequency of three copies of the NAIP gene in group G, while groups H and N presented predominantly two copies. Interestingly, gene expression was higher in group H. In vitro functional assays also demonstrated a more intense cellular response to UA in group H. Sequencing of the NAIP gene identified two missense mutations in the UA-binding domain of NAIP, which appear to impair protein-ligand interaction, although they were not associated with specific clinical features. Understanding the role of NAIP in the pathophysiology of gout may contribute to clarify the paradox of asymptomatic hyperuricemia and open new therapeutic perspectives. Future studies should validate, through functional approaches, the effects of the presence of the polymorphisms already described, high NAIP expression, and the missense mutations found for the pathogenesis of gout