Mais de 200 mutações patogênicas já foram descritas no gene que codifica a Cx26 (GJB2) que levam à surdez hereditária. A mais frequente destas mutações é a c.35delG. Ela é a principal causa de surdez não sindrômica com padrão de herança autossômico recessivo na população brasileira e em diversas populações do mundo. O genoma humano contém 21 diferentes genes de proteínas da família das conexinas que são expressos em diversos tecidos. Os canais comunicantes e hemicanais formados por conexinas facilitam a passagem de pequenos metabólitos entre as células adjacentes e entre a célula e o meio extracelular, promovendo a homeostasia celular. Este estudo teve o objetivo de avaliar os efeitos da mutação c.35delG em homozigose no gene GJB2 em SHEDs sobre a diferenciação celular e sobre a expressão das Cx26 (GJB2), Cx30 (GJB6), Cx31 (GJB3), Cx43 (GJA1) e Cx50 (GJA8) em SHEDs (Stem cells from human exfoliated deciduous teeth). Para isso, obtivemos linhagens de SHEDs a partir de 3 indivíduos portadores da mutação c.35delG em homozigose e de 3 indivíduos controle, sem a mutação. Nossos resultados indicaram que SHEDs portadoras da mutação apresentam maiores taxas de diferenciação em adipócitos e em osteócitos do que SHEDs de indivíduos controle. Por meio de RT-PCR, RT-PCR quantitativa e citometria de fluxo identificamos a expressão dos genes GJB2 (Cx26), GJB6 (Cx30) e GJA1 (Cx43) e suas respectivas proteínas, tanto em SHEDs dos indivíduos com a mutação como em SHEDs de indivíduos controle. Não há expressão dos genes GJA8 (Cx50) e GJB3 (Cx31) e suas respectivas proteínas em SHEDs. Por meio de RT-PCR quantitativa observamos aumento dos níveis de expressão do RNAm de GJA1 e redução de RNAm de GJB2 em SHEDs oriundas de pacientes com c.35delG, quando comparadas às de amostras controle. Resultados obtidos por meio de Western Blotting mostraram aumento de aproximadamente 50% na expressão da Cx43 corroborando os resultados obtidos por meio de RT-PCR quantitativo. Detectamos que a expressão da Cx26 em células de indivíduos com mutação é 50% menor do que em células de indivíduos controle. Os aumentos observados das taxas de diferenciação em adipócitos e em osteócitos podem estar relacionados ao aumento da expressão da Cx43. Sabe-se que a Cx43 possui importante papel na manutenção de pré-adipócitos durante a fase de expansão clonal na adipogênese. A Cx43 também está relacionada à sinalização celular nas vias de proliferação e diferenciação durante a osteogênese. Indivíduos portadores da mutação c.35delG apresentam surdez sem outros fenótipos associados sugerem que ocorra redundância funcional entre as conexinas. Além disso, o aumento da expressão de GJA1 (Cx43) nas SHEDs oriundas dos indivíduos surdos com a mutação c.35delG falam a favor da existência de um mecanismo de regulação compensatório a ser esclarecido, que aumenta a síntese de Cx43 na redução ou ausência da Cx26 funcional / More than 200 patogenic mutations in the connexin 26 gene (GJB2) were associated to deafness. The most frequent is the c.35delG mutation, which is the most common cause of nonsydromic recessive hearing loss in the Brazilian population, and also in several populations in the world. The human genome contains 21 genes that comprise the gene family of the connexins, expressed in many different tissues. Connexins are components of gap junctions and hemichannels, which facilitate the transference of small metabolites between cells and between cells and the extracelular medium. The aim of this study was to investigate the effects of the c.35delG mutation on adipogenesis, chondrogenesis and osteogenesis, and also its effects on mRNA and protein expression related to Cx26 (GJB2), Cx30(GJB6), Cx31 (GJB3), Cx43 (GJA1) and Cx50 (GJA8) in SHEDs (stem cells from human exfoliated deciduous teeth). For this purpose, 3 SHED lines from patients with c.35delG mutation in homozygosis and 3 lines from individuals without mutation were established. We observed that the rates of induced differentiation into adipocytes and osteocytes were higher in SHEDs from individuals with the c.35delG mutation than in SHEDs from control individuals. By RT-PCR, real time RT-PCR and flow cytometry were detected the expression of GJB2, GJB6 and GJA1 genes and their respective proteins Cx26, Cx30 and Cx43 in SHEDs from control samples and in SHEDs with the mutation. The expression of GJA8 (Cx50) and of GJB3 (Cx31) were not detected in SHEDS from both groups. Quantitative gene expression analysis using real-time RT-PCR revealed significantly elevated levels of GJA1 mRNA expression and decreased GJB2 mRNA expression in cells from patients with c.35delG, when compared to cells from normal controls. Western Blotting analysis showed an increase of about of 50% of the protein Cx43 in cells with c.35delG mutation, in comparison to cells from normal controls, in accordance with the real-time RT-PCR results. We detected that Cx26 protein expression in samples with c.35delG mutation is approximately 50% lower than in SHEDs from normal controls. The observed increase in differentiation rates related to adipogenesis and osteogenesis may be explained by the higher levels of Cx43 expression. This is supported by the fact that Cx43 was reported to play an important role in the maintenance of pre-adipocytes during clonal expansion and it was also related to cell signaling pathways in proliferation and differentiation during osteogenesis. Individuals with c.35delG in homozygosis present only deafness, without other symptoms, which suggests that functional redundancy between connexins may exist. The increase of Cx43 expression in SHEDs from deaf patients with c.35delG mutation found by us may be related to a compensation mechanism to be clarified, which results in increase of the production of Cx43 when functional connexin Cx26 is reduced or absent

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-07-19T17:30:16Z No. of bitstreams: 1 Fred da Silva Juliao Uso de método de biologia molecular....pdf: 3387831 bytes, checksum: 0efc6396d21a6e8a634b8026665afe7c (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-19T17:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fred da Silva Juliao Uso de método de biologia molecular....pdf: 3387831 bytes, checksum: 0efc6396d21a6e8a634b8026665afe7c (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / A surdez genética é heterogênea em sua base molecular, fenótipo e padrão de herança. Apesar desta heterogeneidade, mutações no gene GJB2 são as principais causas de surdez genética, especialmente entre aquelas com padrão autossômico recessivo (MIM #220290). Neste trabalho investigou-se a origem genética da deficiência auditiva (DA) em pacientes do município de Monte Santo-BA. Oitenta e quatro indivíduos com DA, correspondendo a 38 famílias foram avaliados, responderam questionário clínico-epimediológico e forneceram dados individuoais e familiares para análise genealógica. Foram pesquisadas mutações no gene GJB2, as deleções (GJB6-13S1830) e (GJB6-D13S1854), no gene GJB6 e a mutação A1555G, no gene mitocondrial 12S rRNA. A investigação foi iniciada pela mutação c.35delG no gene GJB2, através de PCR-RFLP com a enzima BstNI, as amostras que não apresentaram essa variante foram genotipadas por sequenciamento do éxon 2 do gene GBJ2. Cerca de 55% dos indivíduos foram do sexo masculino, a idade média foi de 32 anos (variando de 2–70 anos), 33,9% dos indivíduos referiram-se como brancos, houve relato de consanguinidade entre os pais em 52,1% dos casos, DA familial foi relatada em 92,8% dos casos, sendo considerada pré-lingual em 90,9% e bilateral em 98,7%. Oito diferentes mutações foram encontradas no gene GJB2. Cerca de 24% dos indivíduos, correspondendo a 8 famílias, foram homozigotos e 1 (1,2%) foi heterozigoto para mutação c.35delG. Em uma família com 9 afetados foi encontrada a mutação p.R75Q no gene GJB2, que causa DA herdada com padrão dominante, em heterozigose, correspondendo a 14,8% dos pacientes analisados. Encontraram-se ainda 4 mutações relatadas como polimorfismo sem efeito patogênico: p.V27I, p.M34T, c.-15C>T e c.*2C>T, a primeira foi encontrada em 5,8% e as três últimas em 1,2% dos indivíduos e as mutações c.-22-12C>T (5,8%) e p.K168R (1,2%) sem patogenicidade estabelecida. As mutações del (GJB6-D13S1830) e del (GJB6-D13S1854) no gene GJB6, A1555G no gene 12S rRNA não foram detectadas nos pacientes estudados nesta amostra. Foi confirmada etiologia genética em 35,8% dos pacientes e foi observada heterogeneidade alélica e do padrão de herança. Provavelmente mutações em outros genes e/ou fatores ambientais são responsáveis pelos outros casos de DA nessa população. / Genetic deafness is heterogeneous in its molecular basis, phenotype and inheritance pattern. Despite this heterogeneity, mutations in GJB2 are the leading causes of genetic deafness, especially among those with autosomal recessive (MIM # 220290). In this study we investigated the origin of genetic hearing loss (HL) patients from Monte Santo, Bahia. Eighty-four patients with HL, representing 38 families were evaluated, patients answered a questionnaire and clinical-epimediológico individuoais provided data for analysis and family pedigree. We investigated mutations in the GJB2 gene deletions (GJB6-13S1830) and (GJB6-D13S1854) in GJB6 gene and the A1555G mutation in mitochondrial 12S rRNA gene. The investigation was initiated by a mutation in the gene GJB2 c.35delG by PCR-RFLP with the enzyme BstNI, samples that showed no such variant was genotyped by sequencing of exon 2 of gene GBJ2. About 55% of subjects were male, mean age was 32 years (range 20-70 years), 33.9% of subjects reported themselves as white, there were reports of consanguinity between parents in 52.1 % of cases, HL familial was reported in 92.8% of cases being considered pre-lingual in 90.9% and bilateral in 98.7%. Eight different mutations were found in the GJB2 gene. About 24% of individuals, representing eight families, were homozygous and 1 (1.2%) was heterozygous for mutation c.35delG. In a family with nine affected the mutation p.R75Q in heterozygous was found in GJB2 gene, which causes HL inherited with a dominant, corresponding to 14.8% of patients analyzed. There were also four mutations reported as a polymorphism without pathogenic effect: p.V27I, p.M34T, c.-15C> T and c. * 2C> T, the first was found in 5.8% and the last three in a 2% of individuals and mutations c.-22-12C> T (5.8%) and p.K168R (1.2%) without established pathogenicity. Mutations del (GJB6-D13S1830) and del (GJB6-D13S1854) in GJB6 gene, A1555G in the 12S rRNA gene were not detected in the patients studied in this sample. Genetic etiology was confirmed in 35.8% of patients and was observed allelic and the pattern of inheritance heterogeneity. Probably mutations in other genes and / or environmental factors are responsible for other cases of AD in this population.