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dc.contributor.advisorPereira, Maria Luiza Saraivapt_BR
dc.contributor.authorSiebert, Marinapt_BR
dc.date.accessioned2020-07-10T03:42:24Zpt_BR
dc.date.issued2014pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10183/211733pt_BR
dc.description.abstractA doença de Gaucher (DG) é uma doença genética rara, de herança autossômica recessiva, causada pela deficiência da enzima glicocerebrosidase (GCase) devido a mutações no gene GBA1. Embora mais de 400 mutações já tenham sido identificadas no gene GBA1, a correlação entre o genótipo e o fenótipo permanece bastante limitada. Outros fatores parecem influenciar o fenótipo dos pacientes com DG. Além disso, a presença de mutações no GBA1 tem sido associada a outras patologias como, por exemplo, o parkinsonismo. O objetivo principal deste trabalho foi investigar os efeitos de alterações no gene GBA1 e em genes modificadores do fenótipo da DG e de patologias associadas à proteína GCase. Em um primeiro momento, a sequência completa do gene GBA1 foi analisada em amostras de pacientes com a doença de Machado-Joseph/ataxia espinocerebelar tipo 3 (MJD/SCA3), com e sem sintomas parkinsonianos e de indivíduos controles. Três alterações de sequência (K(-27)R, E326K e T369M) foram identificadas no gene GBA1, as quais estavam presentes apenas em pacientes com MJD/SCA3 que apresentavam sintomas parkinsonianos (p = 0,03). Os resultados obtidos sugerem que mutações no gene GBA1 podem estar agindo como modificador do fenótipo da MJD/SCA3, desempenhando um papel secundário. Além disso, sete polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) foram analisados em três genes candidatos a modificadores do fenótipo da DG, sendo eles: rs6532244 e rs6825004 no gene SCARB2; rs2070968, rs7869 e rs2854992 no gene PSAP; rs7008465 e rs11136424 no gene CLN8. Não houve diferença nas frequências alélicas destes SNPs entre os grupos de pacientes com DG e controles. Em relação a frequência genotípica, o genótipo A/A do rs6532244 (gene SCARB2) mostrou-se mais frequente em pacientes (p = 0,019), especialmente em pacientes com genótipo L444P/L444P no gene GBA1. A presença do alelo G no rs7008465 (gene CLN8) foi relacionada ao genótipo N370S/N370S em comparação aos pacientes com genótipos diferente (p = 0,027). Na última etapa do presente trabalho, a influência de microRNAs (miRNAs) sobre a atividade da GCase foi avaliada assim como o mecanismo pelo qual esta modulação estaria ocorrendo. Após o screening com 875 miRNAs diferentes, identificamos miRNAs que exerciam função regulatória sobre a atividade da GCase. Em especial, dois miRNAs específicos (miR-195-5p e miR-16-5p) influenciaram positivamente a GCase, provocando um aumento na atividade da enzima, na expressão do gene GBA1 e nos níveis proteicos. Por outro lado, um outro miRNA (miR-127-5p) desempenhou uma regulação negativa, causando alteração na atividade da GCase de forma indireta devido a modulação da expressão de SCARB2 e, consequentemente, da redução dos níveis de LIMP-2. Considerando as diferentes etapas deste trabalho e os resultados obtidos, propomos que a enzima GCase tem um papel central envolvendo vários aspectos, tais como a influência sobre o fenótipo de outras patologias e ação desencadeada por outros genes e pequenas moléculas sobre a atividade da enzima. Mutações no gene GBA1 causam deficiência da GCase, que pode estar relacionada não só com a DG, mas também ao aparecimento de sintomas parkinsonianos em MJD/SCA3. Além disso, outros fatores podem estar influenciando a atividade dessa enzima, dentre os quais destacamos: a alteração em genes modificadores como SCARB2 e CLN8 através da alteração das proteínas codificadas e a indução da modulação tanto positiva como negativa mediada por miRNAs. A ampliação da compreensão da fisiopatologia da DG e de rotas metabólicas influenciadas pela GCase poderão possibilitar o estabelecimento de melhores correlações genótipo-fenótipo e o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas.pt_BR
dc.description.abstractGaucher disease (GD) is a rare genetic disease inherited as an autosomal recessive trait, caused by deficiency of the glucocerebrosidase (GCase) due to mutations in the GBA1 gene. Although more than 400 mutations have already been identified in this gene, the correlation between genotype and phenotype remains limited. Other factors appear to influence the phenotype of patients. Moreover, the presence of GBA1 mutations has also been related to other diseases such as parkinsonism. In this study, the main goal was to investigate the effects caused by alterations in the GBA1 gene and in modifier genes to the GD phenotype and to pathologies associated to GCase protein. At first, we analyzed the complete sequence of GBA1 gene in samples obtained from patients with MachadoJoseph/ataxia spinocerebellar type 3 disease (MJD/SCA3) with and without parkinsonism, and control subjects. Three sequence alterations (K(-27)R, E326K, and T369M) were identified in the GBA1 gene, which were present only in MJD/SCA3 patients with parkinsonian symptoms (p = 0.03). The results suggest that mutations in the GBA1 may act as modifier of MJD/SCA3 phenotype, playing a minor role. In addition, seven single nucleotide polymorphisms (SNPs) from three modifier candidate genes of GD phenotype (SCARB2 gene - rs6532244 and rs6825004; PSAP gene - rs2070968, rs7869, and rs2854992; CLN8 gene - rs7008465 and rs11136424) were evaluated. No difference was found involving the allelic frequencies of these SNPs between GD patients and controls. The genotype A/A of rs6532244 (SCARB2 gene) was found to be the most frequent in GD patients (p = 0.019), especially those sharing L444P/L444P genotype in GBA1 gene. Presence of the G allele at rs7008465 (CLN8 gene) was related to the genotype N370S/N370S compared to patients with different genotypes (p = 0.027). In the last part of the current work, we investigated whether microRNAs (miRNAs) could influence GCase activity and by which mechanism. Following the screening with 875 different miRNAs, we identified miRNAs that up- or down-regulated GCase activity. In particular, two specific miRNAs (miR-195-5p and miR-16-5p) influenced GCase by acting as up-regulators, leading to an increase in its activity, GBA1 expression, and protein levels. On the other hand, another miRNA (miR-127-5p) played a down-regulation function, resulting in GCase activity alteration via an indirect effect due to the modulation of SCARB2 expression and LIMP-2 reduction. Considering all steps addressed in this work and based on obtained results, we propose that GCase enzyme plays a central role involving many aspects, such as the influence on the phenotype of other pathologies and the action triggered by other genes and small molecules on GCase activity. Mutations in the GBA1 gene cause GCase deficiency, which may be not only related to GD, but also to the parkinsonism in MJD/SCA3. In addition, other factors may be influencing GCase activity, such as: alteration in modifier genes such as SCARB2 and CLN8 that may lead to change in their encoded proteins, and induction of up- or down-regulation by miRNAs. The growing understanding on GD pathophysiology and metabolic pathways influenced by GCase may enable the establishment of genotype-phenotype correlations and the development of new therapeutic approaches.en
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.subjectDoença de Gaucherpt_BR
dc.subjectGlicocerebrosidasept_BR
dc.subjectDoença de Parkinsonpt_BR
dc.titleEfeitos de alterações no gene da glicocerebrosidase e em genes modificadores do fenótipo da doença de Gaucher e de patologias associadas à proteína glicocerebrosidasept_BR
dc.typeTesept_BR
dc.identifier.nrb000946459pt_BR
dc.degree.grantorUniversidade Federal do Rio Grande do Sulpt_BR
dc.degree.departmentCentro de Biotecnologia do Estado do Rio Grande do Sulpt_BR
dc.degree.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecularpt_BR
dc.degree.localPorto Alegre, BR-RSpt_BR
dc.degree.date2014pt_BR
dc.degree.leveldoutoradopt_BR


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