Efeito do haplótipo -866A / 55VAL / INS constituído por três polimorfismos no gene da proteína desacopladora 2 (UCP2) na expressão deste gene na retina humana

Abstract

Está bem definido que fatores genéticos têm um papel importante no desenvolvimento do diabetes mellitus (DM) tipo 2 e de suas complicações crônicas. Sendo assim, grandes esforços têm sido feitos para identificar os genes associados com estas doenças. A proteína desacopladora 2 (UCP2) é expressa em diversos tecidos e atua na proteção contra o estresse oxidativo e na regulação da secreção de insulina pelas células-beta pancreáticas e do metabolismo dos ácidos graxos, mecanismos associados com o DM tipo 2, bem como com suas complicações crônicas. Dessa forma, o gene UCP2 é um gene candidato ao desenvolvimento destas doenças. Recentemente, nós relatamos que o haplótipo -866A / 55Val / Ins, constituído pelos polimorfismos - 866G/A, Ala55Val e Ins/Del no gene UCP2, foi associado com risco aumentado para retinopatia diabética (RD) proliferativa, a forma mais severa de RD, em pacientes com DM tipo 1 e 2. No presente estudo, nós avaliamos os efeitos deste haplótipo, bem como dos polimorfismos que o constituem, na expressão do gene UCP2 na retina humana. Nós também avaliamos a expressão do gene MnSOD2, o qual codifica uma enzima antioxidante, de acordo com os diferentes haplótipos e polimorfismos estudados no gene UCP2. Este estudo transversal incluiu 188 doadores cadavéricos de córneas, todos nãodiabéticos. Em um subgrupo de 91 amostras de retina diferenciadas de acordo com a presença do haplótipo mutado (-866A / 55Val / Ins) e dos alelos de risco dos três polimorfismos estudados, as concentrações dos RNAm da UCP2 e MnSOD2 foram avaliadas pela técnica de PCR em tempo real. Portadores do haplótipo mutado (homozigotos + heterozigotos) apresentaram uma menor expressão do RNAm da UCP2 do que portadores do haplótipo de referência (8,4 ± 7,6 vs. 18,8 ± 23,7 unidades arbitrárias; p = 0,046). De acordo com este resultado, os níveis do RNAm da UCP2 também foram menores em portadores dos alelos de risco -866A e 55Val quando comparados aos portadores dos outros genótipos destes polimorfismos (p = 0,010 e p = 0,003, respectivamente). A expressão do gene UCP2 não diferiu significativamente entre portadores do alelo de risco Ins e portadores do genótipo Del/Del (p = 0,556). Indivíduos portadores do haplótipo heterozigoto (-866A 55Val Ins / -866G 55Ala Del), bem como heterozigotos para os três polimorfismos estudados, apresentaram uma expressão gênica aumentada de MnSOD2 (p < 0,050). Nossos resultados indicam que a presença do haplótipo mutado -866A / 55Val / Ins está associada com expressão gênica diminuída de UCP2 na retina humana. Possivelmente, os níveis de expressão gênica da MnSOD2 na retina podem influenciar o efeito da UCP2 na patogênese da RD proliferativa. Entretanto, estudos funcionais adicionais serão necessários para confirmar se mudanças na expressão do gene UCP2 também ocasionam mudanças nos níveis de proteína.

It is well established that genetic factors play an important role in the development of type 2 diabetes mellitus (DM) and its chronic complications. Therefore, grate efforts have been made to identify genes associated with these diseases. Uncoupling protein 2 (UCP2) is expressed in several tissues, and acts in the protection against oxidative stress and in the regulation of both insulin secretion by pancreatic beta-cells and fatty acid metabolism, mechanisms associated with type 2 DM pathogenesis as wells as with its chronic complications. So, UCP2 gene is a candidate gene to the development of these diseases. Recently, we reported that the -866A / 55Val / Ins haplotype (constituted by the -866G/A, Ala55Val and Ins/Del polymorphisms in the UCP2 gene) was associated with increased risk for proliferative diabetic retinopathy (DR), which is the most severe form of DR, in both type 1 and type 2 DM patients. In the present study, we evaluated the effects of this haplotype as well as the polymorphisms which constitute it on UCP2 gene expression in human retina. We also evaluated MnSOD2 gene expression, which codifies an antioxidant enzyme, accordingly to different haplotypes and studied polymorphisms in the UCP2 gene. This cross-sectional study included 188 cadaveric cornea donors, all nondiabetic. In a subset of 91 retinal samples differentiated according to the presence of the mutated haplotype (-866A / 55Val / Ins) and risk alleles of the three studied polymorphisms, UCP2 and MnSOD2 mRNA concentrations were measured by real-time PCR technique. Mutated haplotype carriers (homozygous + heterozygous) presented a lower UCP2 mRNA expression than reference haplotype carriers (8.4 ± 7.6 vs. 18.8 ± 23.7 arbitrary units; P = 0.046). Accordingly, UCP2 mRNA levels were also lower in -866A and 55Val allele carriers when compared with carriers of other genotypes of these polymorphisms (P = 0.010 and P = 0.003, respectively). UCP2 gene expression did not differ between Ins allele carriers and Del/Del carries (P = 0.556). Subjects carrying the heterozygous haplotype (-866A 55Val Ins / -866G 55Ala Del) as well as heterozygous for the three studied polymorphisms showed increased MnSOD2 gene expression (P < 0.050). Our results indicate that the presence of the -866A / 55Val / Ins haplotype is associated with decreased UCP2 mRNA expression in human retina. Possibly, MnSOD2 expression levels in retina might influence the UCP2 effect on the pathogenesis of proliferative DR. However, further functional studies will be necessary to confirm if changes on UCP2 gene expression also generate changes on protein levels.