Perfil HLA na população do Rio Grande do Sul : diversidade genética e potencial impacto na gestão de transplantes de medula óssea

Abstract

Os genes HLA são os mais polimórficos do genoma humano e suas frequências alélicas variam entre populações de diferentes regiões e etnias pelo mundo. Assim, os genes HLA têm sido usados como marcadores genéticos em estudos de genética de populações e história do povoamento humano. Este trabalho teve como objetivo realizar a caracterização HLA da população gaúcha, visando contribuir no melhor entendimento da ancestralidade e miscigenação da população do Rio Grande do Sul, bem como na efetividade na gestão de programas de transplante de medula óssea. Foi realizado um estudo com dados genéticos HLA de doadores de medula óssea do Rio Grande do Sul (RS), onde foi avaliada a correspondência do perfil HLA dentro e entre grupos étnicos com a autodeclaração de cor de pele – sistema oficial adotado pelo IBGE para caracterização étnica da população. Os resultados indicam que o sistema HLA é um melhor indicador de ancestralidade que a auto avaliação baseada em cor de pele, sendo esta uma ferramenta ineficiente para a caracterização da população. Para a caracterização da variação molecular HLA em diferentes regiões do RS, foram realizadas análises em dados genéticos HLA de mais de 90 mil doadores de medula óssea. Os resultados não indicaram correlação entre a variação HLA e a divisão geográfica oficial definida pelo IBGE no RS. Por outro lado, foram observadas diferenças a respeito da etnia. Além disso, quando comparada com as populações parentais e com dados históricos, a população rio-grandense apresenta maior similaridade genética com suas populações parentais correspondentes. Este estudo apresenta uma caracterização completa da variação genética HLA no RS. Análise espacial e georeferenciamento de dados genéticos HLA e de doenças autoimunes no estado também foram realizadas. Os resultados indicam uma estrutura genética HLA compatível com a história de colonização do RS, onde é possível observar diferenciação entre as regiões que sofreram processo de colonização distintos, como as regiões sudoeste e metropolitana em relação à região central e noroeste. Análises espaciais sobre dados de internação de doenças autoimunes foram realizadas, revelando agrupamentos para artrite reumatoide e doença de Crohn na região centro-oriental do estado e para esclerose múltipla agrupamento na região centro-ocidental. A avaliação da correlação entre a frequência alélica e a ocorrência de doenças autoimunes indicou uma correlação significativa entre o alelo HLA-B*08 e artrite reumatoide. O mapeamento genético de populações tem grande relevância econômica na formulação de campanhas e políticas de saúde pública, contribuindo no planejamento e ajuste de ações clínicas, bem como informar e educar profissionais e público. Nesta pesquisa são apresentados extensivos dados referentes à caracterização HLA da população rio-grandense levando em consideração dados históricos e geográficos. Os resultados aqui apresentados podem ter utilidade na otimização de campanhas de recrutamento de medula óssea bem como contribui com o entendimento do contexto histórico e demográfico do estado do Rio Grande do Sul. As estratégias e ferramentas utilizadas nesta pesquisa poderão servir como base para futuros estudos em outras populações.

HLA genes are the most polymorphic of the human genome and their allelic frequencies vary among populations from different regions and ethnicities throughout the world. Thus, HLA genes has been used as genetic markers in population genetics studies and in the history of human settlement. This work aimed to perform the HLA characterization of Rio Grande do Sul (RS) population, looking forward to contribute in the understanding of the ancestry and miscegenation of the Rio Grande do Sul population, as well as in the effectiveness in the management of bone marrow transplantation programs. A study with HLA genetic data of bone marrow donors from Rio Grande do Sul was performed, evaluating the correspondence of the HLA profile within and between ethnic groups with the self-declaration of skin color – official system adopted by the IBGE for population ethnic characterization. The results indicate that the HLA system is a better indicator of ancestry than the self-evaluation based on skin color, this being an inefficient tool for the characterization of the population. For the characterization of HLA molecular variation in different RS regions, analyzes were performed on HLA genetic data of more than 90,000 bone marrow donors. The results did not indicate correlation between the HLA variation and the official geographic division defined by IBGE in RS. On the other hand, major differences were observed regarding. In addition, when compared to the parental populations and with historical data, local populations from Rio Grande do Sul were found to be genetically similar to their corresponding parental European populations. This study provides a thorough characterization of the HLA genetic variation in RS. Spatial and georeferencing analysis of HLA genetic data and autoimmune diseases in the state were also performed. The results indicate a HLA genetic structure compatible with the RS history of colonization, where it is possible to observe differentiation among regions that underwent different colonization processes, such as the southwest and metropolitan regions in relation to the central and northwestern regions. Spatial analyzes with data from hospitalization of autoimmune diseases were performed, revealing clusters for rheumatoid arthritis and Crohn's disease in the central-oriental region of the state and for multiple sclerosis clustering in the central-occidental region. The correlation analysis between allelic frequency and the occurrence of autoimmune diseases indicated a significant correlation between the HLA-B*08 allele and rheumatoid arthritis. Genetic mapping of populations has great economic relevance in the formulation of public health campaigns and policies, contributing to the planning and adjustment of clinical actions, as well as informing and educating professionals and the public. In this research, extensive data referring to the HLA characterization of the Rio Grande population taking into account historical and geographic data are presented. The results presented here may be useful in the optimization of bone marrow recruitment campaigns as well as contribute to the understanding of the historical and demographic context of Rio Grande do Sul state. The strategies and tools used in this research may be useful as a basis for future studies in other populations.