Controle do transcriptoma no Diabetes Mellitus

Resumo

O projeto atual está inserido na linha de genética molecular do Diabetes Mellitus do tipo 1 (DM-1), do tipo 2 (DM-2) e gestacional (DMG) e refere-se ao estudo comparativo da expressão gênica em grande escala (transcriptoma) nessas três variantes da doença. O DM-1 tem característica autoimune devido à destruição das células beta do pâncreas, ocasionando dependência à insulina. A doença tem forte componente genético, havendo diversos genes e regiões que conferem susceptibilidade à doença, sendo a principal a região do MHC que, em humanos (HLA), está localizada no cromossomo 6p21 e no camundongo, no cromossomo 17. DM-1 é reproduzido nos camundongos NOD (non obese diabetic), sendo o melhor sistema modelo experimental de desenvolvimento espontâneo da doença, descrito até o presente. As regiões de susceptibilidade genética dos camundongos NOD apresentam sintenia com aquelas descritas em humanos. O DM-2 e o DMG são caracterizados por descontrole da homeostase da glicose, ocasionado por componentes ambientais, tais como dieta e estilo de vida (DM-2) que predispõem à obesidade (diabetes não autoimune), ou durante a gravidez (DMG). Mas na realidade, essas doenças dependem da somatória da susceptibilidade genética e de fatores ambientais. Nossa visão é que ao estudarmos Diabetes Mellitus, poderemos abordar tanto questões da genética molecular ligadas à autoimunidade (DM-1) como também relacionadas a distúrbios metabólicos (DM-2 e DMG). Os loci de susceptibilidade a doenças com etiologia complexa, incluindo DM-1 e DM-2, foram identificados com base em estudos de linkage os quais permitem a associação de uma dada região cromossômica com o fenótipo estudado. Portanto, várias questões serão abordadas utilizando ferramentas de genômica funcional (microarrays) e bioinformática. A primeira pergunta é se tais regiões cromossômicas são na realidade transcritas em RNAs mensageiros. Esse tipo de abordagem possibilitará, em primeiro lugar, explorar a região gênica (transcrição de RNAm) diferencial e em grande escala, envolvendo diversas regiões cromossômicas, ou seja, as de susceptibilidade e aquelas que ainda não foram associadas ao DM. Realizando a estratégia de meta-análise dos dados de expressão gênica, poderemos verificar a modulação compartilhada de genes nos três tipos de diabetes. A segunda pergunta é se há um paralelo homem-camundongo com relação à sintenia dos loci de susceptibilidade e expressão gênica. Serão estudados camundongos NOD (non obese diabetic), os quais reproduzem o DM-1, na tentativa de estabelecer um paralelo com humanos quanto aos perfis de expressão gênica associados a tais regiões cromossômicas. A terceira pergunta relaciona-se com a participação de elementos de controle da expressão gênica. Serão avaliados a expressão do gene AIRE (autoimmune regulator) no contexto da DM-1, as consequências da modulação deste utilizando a estratégia de RNAi (RNA interferente), bem como os microRNAs no contexto do DM-1, DM-2 e DMG. Finalmente, a quarta pergunta se relaciona ao estudo da expressão de genes envolvidos nas respostas ao estresse oxidativo. Assim, os genes diferencialmente expressos relacionados ao estresse oxidativo, compartilhados pelas três variantes do diabetes, serão individualmente analisados em pacientes e controles. Adicionalmente, serão avaliados os efeitos de agentes oxidantes (glicose e água oxigenada) em linfócitos de indivíduos sadios, em termos de expressão gênica transcricional (RNAm) e traducional (proteína) para alguns genes de interesse. Essa abordagem permitirá, inclusive, a validação dos dados obtidos nas análises de microarrays. (AU)