Variação genética do éxon 8 de HLA-G em pacientes críticos

Abstract

Pacientes críticos são indivíduos internados em Unidades de Terapia Intensiva (UTI) e se caracterizam por apresentar um quadro patológico crítico e complexo, decorrente de fragilidades fisiológicas graves, podendo evoluir para sepse, sepse severa, choque séptico ou óbito. Muitos recursos financeiros são investidos no controle da sepse em hospitais públicos e privados, e a sepse é a maior causa de morte entre as UTIs brasileiras. O desfecho de um paciente crítico é influenciado por vários fatores, entre eles, os genéticos. A molécula HLA-G apresenta variabilidade proteica limitada e expressão tecidual restrita. A interação entre moléculas de HLA-G e os receptores KIR e LILR desencadeia diversas atividades imunomodulatórias. Na região 3’ UTR localizam-se os polimorfismos +2960INDEL, +3142C>G e +3187A>G que podem regular a expressão de HLA-G. Até o momento, apenas um estudo investigou a expressão de sHLA-G5 em pacientes críticos com choque séptico, e se observou que o aumento dos níveis de sHLA-G5 foram preditivos de sobrevivência entre os pacientes que evoluíram para choque séptico. O objetivo do presente trabalho foi determinar as frequências alélicas do polimorfismo +2960INDEL e dos seguintes SNPs: +3003C>T, +3010C>G, +3027A>C,+3142 C>G e +3187A>G, bem como avaliar a influência dessas variantes na evolução para sepse, choque séptico e óbito entre pacientes críticos. Foram analisadas 698 amostras provenientes de pacientes críticos do Hospital São Lucas – PUCRS. O éxon 8 da região 3’ UTR foi amplificado por PCR e encaminhado para sequenciamento direto (ABI 3730 XL DNA Sequencer). A inferência haplotípica foi determinada pelo software PHASE versão 2.1. A frequência haplotípica, desequilíbrio de ligação (DL), Equilíbrio De Hardy-Weinberg (EHW) e teste de heterozigosidade foram estimados pelo software ARLEQUIN versão 3.5. Os dados foram submetidos ao pacote estatístico SPSS versão 18.0. Observaram-se as seguintes frequências alélicas e genotípicas, respectivamente: +2960INDEL, DEL= 0,578 e IN= 0,421, DELDEL= 0,310, DELIN= 0,536 e ININ= 0,152; +3003C>T, C= 0,109 e T= 0,890, CC= 0,012, CT= 0,194 e TT= 0,793; +3010C>G, CC= 0,521 e G= 0,478, CC= 0,250, CG= 0,540 e GG= 0,208; +3027A>C, A= 0,034 e C= 0,965, AA= 0,001, AC= 0,006 e CC= 0,932; +3035C>T, C= 0,861 e T= 0,141, CC= 0,733, CT= 0,255 e TT= 0,010; +3142C>G, C= 0,463 e G= 0,536, CC= 0,180, CG= 0,565 e GG= 0,253 e +3187A>G, A= 0,699 e G= 0,304, AA= 0,448, AG= 0,503 e GG= 0,048. Os polimorfismos +2960INDEL, +3010C>G, +3142C>G e +3187A>G não corresponderam ao EHW e apresentaram heterozigosidade observada maior do que a esperada. Os dois haplótipos mais frequentes foram DTGCCCG (27,90%) e ITCCCGA (26,65%), confirmando a heterogeneidade da população brasileira. A região 3’ UTR está sob seleção balanceadora, em que a seleção dos heterozigotos pode ser vantajosa, permitindo o balanço entre altas e baixas expressões de HLA-G, conforme o contexto biológico. Todos os sítios polimórficos apresentaram forte DL entre si. Entre os pacientes críticos que evoluíram para sepse, observou-se uma associação entre os portadores do alelo +2960IN e choque séptico (Chi-Square, p= 0,036). Entre os pacientes críticos, observou-se uma associação entre os portadores do haplótipo +2960IN_+3142G_+3187A e choque séptico (Chi-Square, p=0,038). E os pacientes críticos com sepse e portadores do haplótipo +2960IN_+3142G_+3187A (Chi-Square, p=0,023) também foram mais suscetíveis a evoluírem para choque séptico. Observou-se, pela primeira vez, uma associação entre o haplótipo +2960IN_+3142G_+3187A e os desfechos de pacientes críticos. Mais estudos são necessários para confirmação desses resultados e outros parâmetros poderiam ser considerados, como níveis de IL-10 e glicocorticóides endógenos, além do perfil de citocinas liberado por pacientes críticos. Devido às propriedades imunomodulatórias descritas para a molécula de HLA-G, futuramente os seus polimorfismos e sua expressão poderiam ser empregadas em abordagens clínicas nos mais variados contextos imunológicos. A amostra estudada está de acordo com as freqüências alélicas, genotípicas e haplotípicas observadas na população brasileira e novos polimorfismos poderiam ser investigados no éxon 8 da região 3’ UTR do HLA-G.

Critically ill patients are individuals hospitalized in Intensive Care Units (ICU) and are characterized by presenting pathologic complex conditions due to serious physiological weaknesses that may evolve to sepsis, septic shock or even death. Massive resources have been invested in sepsis control both in public and private sectors, although sepsis is still the major cause of death in Brazilians ICUs. Several factors influence the outcome of a critically ill patient, including genetic factors. HLA-G molecule is characterized by limited protein variability and restricted tissue expression. HLA-G binding to KIR and LILR receptors triggers various immunoregulatory activities. The HLA-G gene 3’ UTR presents a 14 bp insertion/deletion at +2960, a SNP at +3142C>G and a SNP at +3187A>G that may regulate HLA-G expression. So far, only one study has investigated HLA-G expression in critically ill patients with septic shock, observing that increased sHLA-G5 levels were predictive of survival among septic shock patients. The aim of this study was to assess the frequencies of 14 pb insertion/deletion polymorphism at +2960INDEL, and the followings SNPs: +3003C>T, +3010C>G, +3027A>C, +3035C>T, +3142C>G and +3187A>G in exon 8 at the 3’ UTR of the HLA-G gene and correlate these variants with different clinical outcomes in critically ill patients. 698 samples were obtained from ICU patients from São Lucas-PUCRS Hospital and the exon 8 at the 3’ UTR of the HLA-G gene was sequenced. The haplotype inference was determinated by PHASE version 2.1 software. Haplotype frequency, linkage disequilibrium (LD), Hardy-Weinberg Equilibrium (HWE) and heterozigosity test were estimated by ARLEQUIN version 3.5 software. The data were submitted to the package SPSS version 18.0 software. The followings allelic and genotypic frequencies were observed, respectively: +2960INDEL, DEL= 0.578 and IN= 0.421, DELDEL= 0.310, DELIN= 0.536 and ININ= 0.152; +3003C>T, C= 0.109 and T= 0.890, CC= 0.012, CT= 0.194 and TT= 0.793; +3010C>G, CC= 0.521 and G= 0.478, CC= 0.250, CG= 0.540 and GG= 0.208; +3027A>C, A= 0.034 and C= 0.965, AA= 0.001, AC= 0.006 and CC= 0.932; +3035C>T, C= 0.861 and T= 0.141, CC= 0.733, CT= 0.255 and TT= 0.010; +3142C>G, C= 0.463 and G= 0.536, CC= 0.180, CG= 0.565 and GG= 0.253 and +3187A>G, A= 0.699 and G= 0.304, AA= 0.448, AG= 0.503 and GG= 0.048. The +2960INDEL, +3010C>G, +3142C>G and +3187A>G polymorphisms were not on HWE and had higher observed heterozygosity than expected. The two most frequent haplotypes were DTGCCCG (27.90%) and ITCCCGA (26.65%). The Brazilian population is a heterogeneous population, and these data agree with this statement. The 3’ UTR is under balancing selection and heterozygote selection is advantageous, allowing the balance between high and low expression of HLA-G, according to the biological context. All polymorphic sites showed strong LD between them. Among critically ill patients who developed sepsis, there was an association between the allele +2960IN and septic shock (Chi-Square, p = 0.036). Among all critically ill patients, there was an association between carriers of the haplotype +2960IN_+3142 G_+3187A and septic shock (Chi-Square, p = 0.038). Critically ill patients with sepsis who carrier the haplotype +2960IN_+3142 G_+3187A were also more susceptible to progression to septic shock (Chi-Square, p = 0.023). For the first time, an association between +2960IN_+3142G_+3187A haplotype and outcomes of critically ill patients was observed. More studies are needed to confirm these results and other parameters could be considered, as IL-10 and endogenous glucocorticoids levels and cytokine profile released by critically ill patients. Because of the immunomodulatory properties described for the HLA-G molecule, in future its polymorphisms and its expression could be used in clinical approaches in various immune contexts. These results are according to allelic, genotypic and haplotypic frequencies observed in Brazilian population, and new polymorphisms could be investigated in exon 8 at the 3 'UTR of HLA-G gene.