Investigação da associação entre o polimorfismo rs2304256 no gene TYK2 e o diabetes mellitus tipo 1

Abstract

O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) é causado pela destruição autoimune das células-beta pancreáticas, levando a ausência total de produção de insulina e fazendo com que os pacientes necessitem de insulina exógena para a sobrevivência. Essa doença é causada por uma complexa interação entre fatores ambientais e genéticos. Polimorfismos de troca única (SNPs) em mais de 60 genes estão associados ao desenvolvimento de DM1, sendo que SNPs no locus HLA de classe II (HLA DR/DQ) possuem o maior impacto na suscetibilidade à doença. SNPs em loci não-HLA parecem interagir com o HLA, aumentando ou diminuindo o risco de DM1. Em geral, estes genes não-HLA associados com a suscetibilidade ao DM1 estão expressos tanto no sistema imune quanto nas células-beta pancreáticas. Neste contexto, o gene tirosina quinase 2 (TYK2) é um novo gene candidato para o DM1, pois parece possuir um papel importante na regulação da apoptose das células-beta e na inflamação induzidas por citocinas, via modulação da rota do interferon- (IFN). Além disso, diversos SNPs no gene TYK2 já foram associados com outras doenças autoimunes, tais como lúpus eritematoso sistêmico, esclerose múltipla e artrite reumatoide. Entretanto, pouco se sabe em relação a associação de SNPs nesse gene e o DM1. O SNP rs2304256 tem sido associado com proteção para estas doenças autoimunes e, até o momento, somente dois estudos avaliaram a associação desse SNP e o DM1, sendo os resultados inconclusivos. Sendo assim, este trabalho teve como principal objetivo investigar a associação entre o SNP rs2304256 (C/A) no gene TYK2 e o DM1 em uma população do Brasil. Este estudo de caso-controle incluiu 478 pacientes com DM1 (casos) e 518 indivíduos sem DM1 (controles) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. O SNP rs2304256 (C/A) foi genotipado usando-se ensaio de discriminação alélica por PCR em tempo real, com sondas TaqMan MGB (Thermo Fisher Scientific). Além disso, os genótipos DR/DQ do HLA de classe II que são associados com maior risco para o DM1 foram usados para se controlar uma possível associação do SNP rs2304256 com o DM1 por esse locus. Os resultados deste trabalho mostram que as frequências genotípicas do SNP rs2304256 diferiram significativamente entre casos e controles (DM1: C/C 60,0%, C/A 33,7%, A/A 6,3% vs. controles: C/C 54,4%, C/A 31,9%, A/A 13,7%; p <0,0001). A frequência do alelo A foi de 23,1% entre os pacientes com DM1 e de 29,6% no grupo controle (p = 0,001). O genótipo A/A se manteve associado com proteção contra o DM1 nos modelos de herança recessivo (RC = 0,482, IC 95% 0,288 – 0,806) e aditivo (RC = 0,470, IC 95% 0,278 – 0,794) após ajuste para os genótipos de HLA (HLA DR/DQ - DR4/DQ8, DR3/DR4-DQ8 ou DR3/DR) de alto risco para DM1, sexo e etnia. Portanto, nossos resultados demonstram que o genótipo A/A do SNP rs2304256 (C/A) está associado com proteção para o DM1 em uma população do Sul do Brasil. Nenhum estudo anterior avaliou este polimorfismo no Brasil.

Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is caused by an autoimmune destruction of pancreatic beta-cells, which leads to total absence of insulin production, rendering patients insulin-dependent for life. The disease arises from a complex interaction among genetic and environmental factors. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) in more than 60 genes have been associated with T1DM, with HLA class II SNPs (HLA DR/DQ) having the greatest impact on disease susceptibility. Non-HLA SNPs seem to interact with the HLA, increasing or decreasing the risk for T1DM. In general, these non-HLA genes associated with susceptibility for T1DM are expressed both in immune cells and in beta-cells. In this context, tyrosine kinase 2 (TYK2) is a new candidate gene for T1DM since it seems to play an important role in regulating cytokine induced-apoptotic and pro-inflammatory pathways in beta-cells through modulation of interferon-α (IFN) signaling. Moreover, SNPs in TYK2 gene have been associated with other autoimmune diseases, such as systemic lupus erythematosus, multiple sclerosis, and rheumatoid arthritis. However, the association of SNPs in TYK2 and T1DM remains inconclusive. The rs2304256 SNP has been associated with protection against these autoimmune diseases and, to date, only two studies evaluated the association of this SNP and T1DM, with inconclusive results. Thus, the aim of the present study was to investigate the association between the rs2304256 SNP in TYK2 gene and T1DM in a Brazilian population. This case-control study comprised 478 patients with T1DM (cases) and 518 non-diabetic subjects (controls) from Hospital de Clínicas de Porto Alegre. The rs2304256 (C/A) SNP was genotyped by allele discrimination-real time PCR technique using TaqMan MGB probes (Thermo Fisher Scientific). In addition, HLA class II DR/DQ genotypes associated with high risk for T1DM were genotyped to control a possible association of the TYK2 rs2304256 SNP with T1DM for these HLA genotypes. Our results demonstrate that the genotype frequencies of the rs2304256 SNP differed significantly between T1DM patients and non-diabetic subjects (T1DM: C/C 60.0%, C/A 33.7%, A/A 6.3% vs. Controls: C/C 54.4%, C/A 31.9%, A/A 13.7%; P = < 0.0001). The A allele frequency was 23.1% in patients with T1DM and 29.6% in the control group (P = 0.001). The A/A genotype remained associated with protection against T1DM under recessive (OR = 0.482, 95% CI 0.288 – 0.806) and additive (OR = 0.470, 95% CI 0.278 – 0.794) inheritance models, after adjustment for HLA high-risk genotypes (HLA DR/DQ – DR4/DQ8, DR3/DR4-DQ8 or DR3/DR), gender and ethnicity. Thus, our results demonstrate that the TYK2 rs2304256 A/A genotype is associated with protection for T1DM in a Brazilian population. No previous study has evaluated this SNP in Brazil.