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Análise funcional do gene FOXO3 na indução de hemoglobina fetal em células K562

As β-hemoglobinopatias são conhecidas como desordens genéticas com ampla distribuição mundial e prognóstico clínico crônico e variável. Essas patologias têm seus sintomas e sequelas amenizados com o aumento dos níveis de hemoglobina fetal (HbF; α2γ2). O único fármaco autorizado pelo Food and Drug Ad...

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Main Author: ALBUQUERQUE, Flávia Peixoto
Other Authors: BEZERRA, Marcos André Cavalcanti
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Sangue – Doenças
Doenças hereditárias
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32199
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spelling ir-123456789-321992019-10-26T06:53:20Z Análise funcional do gene FOXO3 na indução de hemoglobina fetal em células K562 ALBUQUERQUE, Flávia Peixoto BEZERRA, Marcos André Cavalcanti http://lattes.cnpq.br/8169939833026803 http://lattes.cnpq.br/3946903637397489 Sangue – Doenças Doenças hereditárias As β-hemoglobinopatias são conhecidas como desordens genéticas com ampla distribuição mundial e prognóstico clínico crônico e variável. Essas patologias têm seus sintomas e sequelas amenizados com o aumento dos níveis de hemoglobina fetal (HbF; α2γ2). O único fármaco autorizado pelo Food and Drug Administration (FDA) é a hidroxiureia, que mesmo sendo eficiente para manutenção e controle do desenvolvimento das principais manifestações clínicas destes pacientes, necessita de pré-requisitos para o seu uso. O fator de transcrição Forkhead Box O 3 (FOXO3), foi descrito como um regulador fisiológico do processo maturativo eritróide e apontado como um regulador positivo dos níveis de HbF. No presente trabalho, avaliamos os níveis de expressão do gene FOXO3 em pacientes portadores de hemoglobinopatias e, para melhor entendermos sobre a fisiopatologia da doença, realizamos a subclonagem do gene FOXO3 em um sistema de expressão lentiviral, subseqüentemente avaliamos o seu papel como possível indutor positivo dos genes produtores das cadeias gama globínicas (HBG1 e HBG2). Na sequência, nós avaliamos a indução dos genes precursores de HbF (HBG1 e HBG2). No cenário clínico, a expressão do FOXO3 foi significativamente maior em pacientes portadores de doença falciforme quando comparado com doadores saudáveis (HbAA) e pacientes com β-talassemia (P<0,001). Além disso, a expressão diferencial de FOXO3 foi associada com o desenvolvimento de úlcera de membros inferiores (P<0,005). Foi observada uma tendência (P=0,06) ao aumento da expressão de FOXO3 nos pacientes com 2 ou mais manifestações clínicas. O mesmo foi observado quando o número de complicações clínicas dos pacientes no último ano foi associado aos níveis de HbF: pacientes com 2 ou mais complicações apresentaram níveis mais baixos de HbF, embora esta diferença não tenha atingido significado estatístico (P=0,182). Não houve correlação entre os níveis de expressão de FOXO3 e a dosagem de HbF (r=-0,12). Diante da suposta atividade do gene FOXO3 no controle do estresse oxidativo foram realizados experimentos que avaliaram a taxa de ROS e de NO na cultura celular e foi mostrado um papel significativo do gene no aumento da produção de NO (P=0,0001) bem como no controle de ROS produzidos pelas mitocôndrias. CAPES The β-hemoglobinopathies are known as genetic disorders of high impact and wide distribution worldwide, with chronic and variable clinical prognosis. These pathologies have their symptoms and sequelae alleviated by increased levels of fetal hemoglobin (HbF; α2γ2). The only authorized drug by the Food and Drug Administration (FDA) is the hydroxyurea, which remains efficient in maintaining and controlling the development of the major clinical manifestations of these patients, but requires some prerequisites for its use, and a regular patient follow-up. The transcription factor Forkhead Box O 3 (FOXO3) has been previously described as a physiological regulator of the erythroid maturation process and has been recently approved as a positive regulator of HbF levels. In the present work, we evaluated the expression levels of the FOXO3 gene in patients with hemoglobinopathies and, in an attempt to better understand the pathophysiology of the disease, we performed a subcloning of the FOXO3 gene into a lentiviral expression system for its constitutive expression in vitro and subsequent evaluation of its activity as a possible transcription factor for γ globin genes (HBG1 and HBG2). Subsequently, we evaluated an induction of the HbF precursor genes (HBG1 and HBG2). In our clinical study, FOXO3 expression was significantly higher in patients with sickle cell anemia when compared to healthy donors (HbAA), patients with β-thalassemia and β-thalassemic trait (Hassstein HbS-β) (P <0.001) . In addition, a differential expression of FOXO3 was associated with the development of lower limb ulcer (P <0.005). Although we observed a tendency to increase FOXO3 expression in patients with 2 or more clinical manifestations, this association was not statistically significant (P = 0.06). The same was observed when we compared the number of clinical complications presented by patients last year with HbF levels: patients with 2 or more complications had lower levels of HbF, although this difference did not reach statistical significance (P = 0.182). There was no correlation between FOXO3 expression levels and HbF dosage (r = -0.12). Because of the activity of the FOXO3 gene in the control of oxidative stress, experiments were performed to evaluate the ROS and NO rates in the cell culture and a significant role was found, the FOXO3 increasing NO production (P = 0.0001) as well as in control of ROS produced in mitochondria. 2019-09-03T21:12:12Z 2019-09-03T21:12:12Z 2018-02-01 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32199 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Genetica
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ALBUQUERQUE, Flávia Peixoto
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