Análise do padrão da metilação do DNA genômico na epilepsia do lobo temporal mesial associada à esclerose hipocampal

A Epilepsia do Lobo Temporal Mesial (ELTM) associada à Esclerose Hipocampal (EH) é um dos tipos mais frequentes e graves de epilepsia. Para estes pacientes, o procedimento cirúrgico pode ser indicado como uma alternativa terapêutica, uma vez que esses apresentam resistência ao tratamento medicamentoso. A metilação do DNA é um dos mecanismos epigenéticos que atuam no controle da expressão gênica, podendo estar envolvida nos processos moleculares que levam a doenças, incluindo as epilepsias. Atualmente, o Whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) é considerado o padrão-ouro para análise global de metilação do DNA (metiloma). Isso posto, o objetivo desse estudo foi avaliar se existem regiões diferencialmente metiladas (DMRs) no metiloma de amostras teciduais cirúrgicas de pacientes com ELTM+EH, comparando-as com tecidos de indivíduos controles; verificar se as alterações do metiloma progridem com o tempo de duração da doença; bem como identificar genes candidatos com possível efeito nos mecanismos básicos da ELTM+EH. O DNA foi obtido a partir de tecido cerebral (hipocampo e giro denteado) de 11 amostras de pacientes e quatro de controles provenientes de autopsia. As amostras de pacientes foram distribuídas em dois grupos: i) cinco pacientes com tempo de doença menor que 20 anos; e ii) seis pacientes com tempo de doença maior do que 20 anos. O DNA foi convertido por bissulfito de sódio e as amostras foram preparadas para o WGBS. Após o sequenciamento, os dados foram analisados com ferramentas de bioinformática e estatística. Foram realizadas três comparações: "Grupo 1 versus Controle", "Grupo 2 versus Controle", "Grupo 1 versus Grupo 2". Encontramos 3.772 DMRs, das quais foram selecionadas as 20 DMRs com maior relevância biológica em cada comparação, totalizando 60 regiões. Nas DMRs selecionadas, procuramos por genes candidatos colocalizados a elas, levando em consideração mecanismos relevantes nas epilepsias. Ao final identificamos quatro genes candidatos: GRIN2D, FAM168B, GRP88 e PDCD7. Com estes genes selecionados, realizamos uma análise de interação gênica in silico que levou a identificação de mais três possíveis genes candidatos: MAP2K7, KCND3 e o RGS11. Em conclusão i) Encontramos uma diferença no padrão do metiloma no tecido cerebral de pacientes com ELTM+EH, quando comparados aos controles; ii) Observamos que o padrão de metiloma dos pacientes varia com o tempo de evolução da doença; iii) Encontramos um total de 3.772 DMRs, sendo que há um predomínio de hipermetilação nos pacientes, quando comparados aos controles; iv) Identificamos, colocalizados com as DMRs, quatro genes putativamente relacionados com os mecanismos envolvidos em epilepsia. Através de uma análise de interação gênica, identificados mais três possíveis genes candidatos. De modo complementar, realizamos uma análise inicial de integração multiômica (metiloma e RNA-Seq), identificando correlações que devem ser posteriormente confirmadas pela análise da expressão gênica em transcritos específicos. Desse modo, nosso estudo produziu evidências de que alteração no padrão de metilação do DNA é um mecanismo que está envolvido na fisiopatologia da ELTM+EH e na sua evolução com o tempo. Portanto, estudos futuros com o objetivo do conhecimento sobre os mecanismos básicos envolvidos na ELTM+EH podem ser realizados com base nos dados que produzimos nesse trabalho (AU)