Análise do perfil de metilação do gene SMAD3 associado à asma em crianças

Abstract

Introdução: O padrão de saúde dos indivíduos pode ser influenciado por eventos epigenéticos no período gestacional, e seus efeitos se manifestam durante todo o ciclo vital. Esses eventos se associam a manifestação de sintomas respiratórios nos primeiros anos de vida, bem como fatores de risco ambientais, genéticos e comportamentais podem também influenciar a função pulmonar em crianças. A epigenética caracteriza-se por eventos genéticos que podem ser transmitidos, reversíveis e diretamente influenciados pelo ambiente, mas sem causar alteração na sequência nucleotídica do DNA. Estes eventos podem estar associados ao desenvolvimento da asma, sendo que alguns estudos têm relatado uma associação entre sibilância e asma com mudanças no perfil de metilação do DNA. A hipermetilação da região promotora do gene SMAD3 está associada à asma e pode ser influenciada por fatores ambientais. Objetivo: Analisar o perfil de metilação da região promotora do gene SMAD3 em crianças oriundas de diferentes ambientes intra uterinos e sua associação com dados clínicos obtidos através de espirometria e pelo questionário ISAAC (International Study of Asthma and Allergy in Childhood). Métodos: Trata-se de um estudo longitudinal, utilizando amostras de conveniência. Os pacientes incluídos na pesquisa foram divididos em três grupos: filhos de mães tabagistas (TBC) (n=10), crianças pequenas para idade gestacional devido à restrição de crescimento intrauterino idiopática (RCIU) (n=06) e um grupo controle (CTR) (n=10). Para avaliação do perfil de metilação foi realizada extração do DNA das amostras de células epiteliais da mucosa oral ao nascimento e na idade pré-escolar. As amostras foram avaliadas por PCR em tempo real (RT-PCR) através da metodologia de HRM (High Resolution Melting). Resultados: O grupo TBC apresentou uma porcentagem média de metilação entre 2,5 e 50% e os grupos RCIU e CTR uma média entre 20 e 100% em todo o período. Houve uma significância estatística quanto a porcentagem de metilação entre os grupos TAB e RCIU ao nascer. Não houve diferença estatística entre os grupos pré-escolares. Conclusões: Não encontramos uma diferença significativa nos resultados da espirometria ou questionário ISAAC entre os grupos, mas observamos uma diferença significativa da metilação do gene SMAD3 entre os grupos TBC e RCIU ao nascimento (p= 0.007), entretanto essa diferença desapareceu na idade pré-escolar. O impacto desses resultados e sua relação com a evolução da saúde das crianças e a incidência de asma a longo prazo permanece por esclarecer.

Introduction: The health pattern of individuals can be influenced by epigenetic events in the gestational period, and their effects are manifested throughout the life cycle. These events are associated with the manifestation of respiratory symptoms in the first years of life, as well as environmental, genetic and behavioral risk factors that can also influence lung function in children. Epigenetics is characterized by genetic events that can be transmitted, reversible and directly influenced by the environment, but without causing alteration in the nucleotide sequence of DNA. These events may be associated with the development of asthma, and some studies have reported an association between wheezing and asthma with changes in the DNA methylation profile. Hypermethylation of the promoter region of the SMAD3 gene is associated with asthma and may be influenced by environmental factors. Objective: To analyze the methylation profile of the promoter region of the SMAD3 gene in children from different intrauterine environments and its association with clinical data obtained through spirometry and the ISAAC questionnaire (International Study of Asthma and Allergy in Childhood). Methods: This is a longitudinal study using convenience samples. The patients included in the research were divided into three groups: children of smoking mothers (TBC) (n=10), children small for gestational age due to idiopathic intrauterine growth restriction (IUGR) (n=06) and a control group (CTR) (n=10). To evaluate the methylation profile, DNA was extracted from samples of epithelial cells from the oral mucosa at birth and at preschool age. The samples were evaluated by real-time PCR (RT-PCR) using the HRM (High Resolution Melting) methodology. Results: The TBC group had an average percentage of methylation between 2.5 and 50% and the IUGR and CTR groups an average between 20 and 100%. There was statistical significance regarding the percentage of methylation between the TBC and IUGR groups at birth. There was no statistical difference between preschool groups. Conclusions: We did not find a significant difference in the results of the spirometry or ISAAC questionnaire between the groups, but we observed a significant difference in the SMAD3 gene methylation between the TBC and IUGR groups at birth (p= 0.007), however this difference disappeared in the pre-schoolers. The impact of these results and their relationship to the evolution of children's health and the long-term incidence of asthma remains to be clarified.