Padronização da técnica de PCR em tempo real para a determinação do comprimento relativo de telômeros em diferentes desordens associados ao envelhecimento

Abstract

Evidências demonstram uma associação entre o aumento dos níveis de estresse crônico e o desenvolvimento de diferentes patologias, promovendo um desgaste do organismo que acelera a taxa de declínio das funções fisiológicas levando a senescência celular. A possibilidade de identificar potenciais biomarcadores em estágios iniciais de exposição a condições adversas e acompanhá-los ao longo da progressão clínica, podem torná-los ferramentas extremamente úteis no esclarecimento de diversas desordens. As sequências finais dos cromossomos, denominadas telômeros, representam um novo biomarcador de senescência celular. São responsivos a mudanças ambientais e parecem ter um papel essencial no ajuste das respostas fisiológicas e socioambientais. O encurtamento dos telômeros ao longo do ciclo vital está associado a diferentes variáveis de estilo de vida, estresse oxidativo ou psicológico e doenças crônicas, sugerindo que o comprimento dos telômeros pode ser reconhecido como um bom indicador do estado geral de saúde e da idade biológica dos indivíduos. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi padronizar e estabelecer uma técnica para a determinação do comprimento relativo de telômeros por qPCR (através da razão T/S), a partir de três tecidos diferentes, e validar a técnica em três desordens diferentes em relação a suas respectivas populações controle. A análise dos resultados demonstrou que foi possível padronizar a detecção do comprimento relativo de telômeros em leucócitos e em células mononucleares de sangue periférico (PBMC), baseado na técnica de qPCR. Utilizamos amostras de três coortes diferentes para validar nossa padronização de qPCR. Na primeira coorte não observamos diferenças no comprimento de telômeros em leucócitos de crianças ex-prematuras e seus controles (teste Mann-Whitney, P = 0,5219). Todavia, crianças portadoras de asma severa apresentaram telômeros de leucócitos significativamente mais curtos que as crianças portadoras de asma leve ou do grupo controle (teste Kruskal-Wallis, P = 0,0426). Ainda, detectamos um encurtamento significativo de telômeros entre o grupo asma severa, quando comparadas ao grupo controle e ao grupo asma leve (pós-teste de Dunn, P < 0,05). Além disso, observamos uma diminuição do comprimento de telômeros em PBMC de adultos portadores de obesidade severa e o seu grupo controle (teste Mann-Whitney, P = 0,0006). Esse efeito foi significativo e se manteve presente após ajuste para idade (teste Mann-Whitney, P = 0,026). Também observamos uma correlação inversa significativa entre a o comprimento de telômeros e a idade de indivíduos portadores de obesidade (r = -0,4108, P = 0,0116) e o IMC de ambos os grupos (r = -0,4174, P = 0,0005). De acordo com a análise dos resultados desse estudo, em consonância com dados obtidos na literatura, é possível inferir que telômeros podem se tornar uma importante ferramenta para auxiliar em estudos sobre as bases moleculares do desenvolvimento de diversas patologias, com a finalidade de elucidar os mecanismos que possam acelerar o processo de envelhecimento.

Evidences demonstrate an association between increased levels of chronic stress and development of various pathologies, promoting damage to the organism which accelerates the decline of physiological functions leading to cellular senescence. The ability to identify biomarkers in early stages of exposure to adverse conditions and accompany them along clinical progression can make them extremely useful tools to elucidate several disorders. Telomeres, the ends of linear chromosomes, represent a new biomarker of cellular senescence. They are responsive to environmental changes and appear to play an essential role in the setting of physiological and social responses. The telomere shortening over the life cycle is associated with different lifestyle variables, oxidative or psychological stress and chronic diseases, suggesting that telomere length can be recognized as a good indicator of general health and biological age of individuals. Thus, the aim of this study was to establish a technique to detect relative telomere length by qPCR (T/S ratio) from three different tissues and validate the technique in three different disorders in relation to their respective controls. The results demonstrated that it was possible to standardize the detection of the relative telomere length in leukocytes and in PBMC using a qPCR-based method. We used samples from three different cohorts to validate our qPCR. We didn't observed a difference in telomere length in leukocyte from ex-preterm children and control (Mann-Whitney test, P = 0.5219). The severe asthma group had significantly shorter telomeres when compared to the control and mild asthma group (Kruskal-Wallis test, P = 0,0426) and . There was a significant difference when severe asthma were compared to diferença significativa entre o grupo asma severa, quando comparada ao asma leve (teste pos-hoc de Dunn, P < 0,05). We also observed a significant difference in telomere length in PBMC in adults with obesity when compared to controls (Mann-Whitney test, P = 0.0006). This effect was still present, and remained so after adjustment for age (Mann-Whitney test, P = 0.026). We also observed a significant inverse correlation between the telomere length and adults with obesity (r = -0.4108, P = 0.0116), and BMI in both groups (r = -0.4174, P = 0.0005). According to the analysis of this study and in line with data from the literature, we can infer that telomeres might become important tools to support studies on the molecular basis of the development of various diseases, in order to elucidate mechanisms that might accelerate the aging process.