Orientador: Marcelo Rocha Marques / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba. / Made available in DSpace on 2018-08-20T06:47:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_Glauciade1985-_M.pdf: 1041410 bytes, checksum: aba09e2e49414c9f9f0be4938f591a70 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A periodontite crônica é uma doença inflamatória que leva à perda de inserção de elementos dentários, e é desencadeada e mantida por um biofilme subgengival periodontopatogênico. A presença de alguns tipos de lipopolissacarídeos (LPS), derivados de bactérias no sítio periodontal doente, pode iniciar uma sinalização por meio das células do tecido gengival, que culminará com um microambiente com diferentes células do sistema imune e com uma alteração no padrão de expressão de citocinas inflamatórias. Já foi evidenciado que no tecido gengival de pacientes com periodontite crônica, genes que codificam receptores celulares para o LPS, podem sofrer alterações epigenéticas. O objetivo deste estudo foi avaliar se a periodontite crônica e o LPS bacteriano derivado de P. gingivalis podem modular a expressão gênica de alguns fatores reguladores de eventos epigenéticos. Biópsias de tecido gengival inflamado e sem inflamação foram coleados de pacientes com periodontite crônica e de pacientes saudáveis respectivamente, o RNA total foi extraído e a expressão dos genes DNMT1 (DNA metiltransferase 1), DNAMT3a (DNA metiltransferase 3a), histona demetilase JMJD3 e histona demetilase UTX foram analisadas por meio de RT-PCR quantitativo. Fibroblastos gengivais humanos derivados de cultura primária, e queratinócitos (HaCaT) foram expostos a LPS de P. gingivalis ou ao veículo do LPS, e foram avaliadas a viabilidade celular por meio do teste MTT e a expressão gênica de DNMT1, DNMT3a, JMJD3 e UTX por meio de RT-PCR quantitativo. As análises dos resultados demonstraram que nem a periodontite e nem o LPS exposto a fibroblastos gengivais foram capazes de modular a expressão dos genes estudados. Contudo, o LPS promoveu a diminuição da expressão de DNMT1, DNMT3a e JMJD3 nas células HaCaT. Pode-se concluir que LPS derivado P. gingivalis pode modular, em queratinócitos, a expressão gênica de algumas enzimas promotoras de eventos epigenéticos / Abstract: The aim of this study was to assess whether P. gingivalis LPS can modulate, in culture of the human keratinocytes and human gingival fibroblasts, gene expression levels of the some enzymes that promote epigenetic events. In addition, the same enzymes were evaluated in sample from healthy and periodontitis affected individuals. Primary gingival fibroblast culture and keratinocytes (HaCaT) were treated with medium containing P. gingivalis LPS or P. gingivalis LPS vehicle for 24hs. After this period, cell viability were assessed by MTT test, and total RNA were extracted to evaluate gene expression levels of the enzymes: DNMT1 (DNA methyltransferase 1), DNMT3a (DNA methyltransferase 3a), histone demethylases JMJD3 and UTX, by qRT-PCR. To evaluate the gene expression in healthy and periodontitis affected individuals, total RNA was extracted from biopsies of gingival tissue from sites with (periodontitis) or without periodontitis (healthy), and gene expression of DNMT1, DNAMT3a, JMJD3 and UTX were evaluated by qRT-PCR. No significant differences were found in the gene expression analysis between healthy gingival tissues and gingival tissue from periodontitis sites. The results showed that LPS downregulated DNMT1 (p<0.05), DNMT3a (p<0.05) and JMJD3 (p<0.01) gene expression in HaCaT cells, but no modulation was found to gingival fibroblasts. P. gingivalis LPS exposure to keratinocytes, downregulates gene expression of the enzymes that promote epigenetic events / Mestrado / Histologia e Embriologia / Mestre em Biologia Buco-Dental

Os genes homeobox atuam como reguladores da morfogênese e diferenciação celular embrionária, portanto, é evidente a possibilidade de sua expressão anormal estar presente na progressão de tumores. Estudos preliminares em nosso laboratório verificaram a participação de alguns genes homeobox em carcinoma epidermóide de boca (CEB). Este trabalho teve como objetivo avaliar a amplificação, expressão e o perfil de metilação dos genes HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 em linhagem celular derivadas de CEB e tecidos frescos tumoral e não-tumoral. Além disso, verificar o efeito da desmetilação na expressão gênica de linhagens celulares que apresentaram genes 100% metilados e a participação das enzimas responsáveis pela metilação do DNA, bem como a expressão das DNAmetiltransferases (DNMT) nos tumores. A análise de amplificação do DNA e expressão de mRNA foi realizada por qRT-PCR. O perfil de metilação foi avaliada pelo sistema PCR Array e a análise proteica das DNMT1, DNMT3a, DNMT3b e HOXA9 foi verificada por meio de reações imunohistoquímicas. As linhagens celulares SCC4 e SCC9 foram utilizadas para análise de desmetilação com 5-aza-2\'-deoxicitidina e a linhagem SCC4 para avaliar os efeitos do aumento de expressão do HOXA9, na proliferação celular por imunocitoquimica para Ki67, migração celular por transwell e apoptose pela avaliação de células positivas no ensaio de TUNEL. Na comparação entre os grupos, o gene HOXA5 apresentou-se amplificado na margem em relação ao tumor; o HOXA9 apresentou nível de metilação aumentada no tumor; o HOXB5 com amplificação maior na margem, com nível de expressão do mRNA aumentada nos tumores, e nível de metilação do tumor maior em relação a margem, sendo correlacionada com menor sobrevida; HOXB13 se apresentou amplificado no tumor em relação a margem, e com nível de metilação maior nos tumores e, HOXC12 com níveis de metilação maior nos tumores em relação a margem. É interessante, que os mesmos genes que tiveram níveis de metilação aumentados nos tumores em relação a margem, também estavam 100% metilados nas linhagens celulares SCC4 e SCC9 e tiveram sua expressão restaurada após o tratamento com 5-aza-2´-deoxicitina. Na avaliação do nível de expressão das DNMTs nos tumores, a DNMT3b apresentou-se com níveis aumentados em relação a DNMT1 e DNMT3a, e quando avaliado em nível proteico, a DNMT3a pode ser correlacionada com melhor sobrevida. O aumento da expressão do gene HOXA9 mostrou diminuição da migração celular, porém não alterou a proliferação e apoptose celular. A expressão proteica não apresentou correlação com parâmetros clínicos. Em conclusão, os resultados mostram que os genes homeobox estudados estão pouco metilados nas linhagens celulares e em tecidos de CEB. A amplificação desses genes não é um evento frequente. O gene HOXA9 é pouco expresso no tumor, e o aumento da sua expressão em linhagens celulares diminui a migração celular. / Homeobox genes are important as morphogenetic and embrionary cellular differentiation regulators, therefore there is basis for their abnormal expression in tumor progression. Preliminary studies in our laboratory have shown that homeobox genes are dysregulated in oral squamous cell carcinoma (OSCC). This study evaluates the genomic amplification, mRNA expression and methylation status of HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 in squamous cell carcinoma derived cell lines, and fresh tumor tissue. Also, analyzes the demethylation effect in gene expression of cell lines with genes showing 100% methylation, and the participation of enzymes responsible for DNA methylation, DNAmetiltransferases (DNMT), in gene and protein expression in tumors. DNA amplification and mRNA expression was analyzed by qRT-PCR. The methylation profile was evaluated by PCR Array System and DNMT1, DNMT3a, DNMT3b and HOXA9 protein expression was verified by immunohistochemistry. SCC4 and SCC9 cell lines were submitted to 5-aza-2\'-deoxycytidine for demethylation analysis. SCC4 cell lineage was analyzed by immunocytochemistry for Ki67, cell migration by transwell and apoptosis by TUNEL test after increased expression of HOXA9. HOXA5 gene was amplified in the adjacent margin when compared with the tumor; HOXA9 showed increased level of methylation in tumor; HOXB5 showed amplification in the margin, increased mRNA expression in tumors, increased methylation level and was correlated with decreased survival; HOXB13 was amplified in tumor samples when compared to the margins and also higher methylation level in tumors; and HOXC12 also showed increased methylation levels in tumors when compared to margin. Interestingly, the same genes with increased methylation levels in tumors, were also 100% methylated in cell lines SCC4 and SCC9. The expression of these gens was restored after treatment with 5-aza-2\'-deoxycytidine. DNMT3b presented higher levels of protein expression relative to DNMT1 and DNMT3a. DNMT3a protein expression was correlated with improved survival. SCC4 cells overexpressing HOXA9 gene showed decreased cell migration, with no effect on cell proliferation and apoptosis. HOXA9 protein expression was not correlated with clinical parameters. In conclusion, the results shows that homeobox genes are methylated in some OSCC cell lines and tissues. Amplification of these genes is not a frequent event. HOXA9 gene has low expression in OSCC, and when overexpressed in cell lines decreases cell migration.

Os tumores malignos hepáticos são raros nas crianças, sendo o tumor embrionário hepatoblastoma a neoplasia hepática mais comum em crianças abaixo dos 5 anos e, ainda assim, responsável por apenas 1% dos tumores incidentes nessa faixa etária. Devido, entre outros fatores, à sua baixa incidência, o hepatoblastoma é um tumor ainda pouco caracterizado a nível molecular. O presente trabalho contemplou três frentes de análises moleculares em hepatoblastomas: análise de alterações em número de cópias (através da técnica array-CGH), investigação de mutações somáticas em regiões codificadoras (sequenciamento de exoma por next-generation) e delineamento de perfil global de metilação de DNA (beadarrays). Encontramos um baixo número de alterações em número de cópias, na maioria ganhos de grande extensão cromossômica, evidenciando uma baixa instabilidade cromossômica em comparação ao encontrado em outros tumores sólidos de adultos. Uma região em 2q24 previamente associada a um pior prognóstico em hepatoblastomas foi encontrada como ganho de alta amplitude (amplicon). A análise de expressão gênica na área destacou 5 dos 48 genes como super-expressos em nossas amostras de hepatoblastomas (DAPL1, ERMN, GALNT5, SCN1A e SCN3A). Foi observada também uma baixa ocorrência de mutações somáticas não-sinônimas, quando comparada à magnitude de variações encontradas em outros tumores sólidos de adultos. Descrevemos uma nova mutação não-sinônima danosa no exon 3 do gene CTNNB1 (beta-catenina), marcador molecular de destaque em hepatoblastomas, que provavelmente desenvolve um papel importante na tumorigênese deste tipo de neoplasia. Dentre a lista de alterações somáticas encontradas, cabe destacar o enriquecimento da via Wnt, via da beta-catenina, já bem estudada em hepatoblastomas e que apresenta correlação tanto com desenvolvimento embrionário como com o processo de carcinogênese. Destacamos uma lista de mutações somáticas não-sinônimas presentes com boa cobertura em nossos experimentos, e ausentes ou presentes em baixa frequência (< 1%) na população. O presente estudo é o pioneiro na análise de alterações globais no padrão de metilação de citosinas em hepatoblastomas, e revelou um padrão incomum de hipometilação global nos tumores, não associado à metilação de regiões repetitivas LINE-1; especificamente, hepatobastomas apresentam um nível intermediário entre o encontrado para os fígados maduros e aquele encontrado para os fígados fetais. Tal achado dá suporte ao modelo no qual a tumorigênese do hepatoblastoma recapitularia fases do desenvolvimento fetal do fígado. Foram destacados 11 genes que apresentaram padrão de metilação de DNA diferencial em seus promotores. Em suma, nossos achados revelam que o tumor embrionário hepatoblastoma apresenta relativa estabilidade genética, com uma frequência menor de alterações (alterações em número de cópias e mutações somáticas em regiões codificadoras) que tumores sólidos de adultos. Simultaneamente, foi detectado um padrão marcante de hipometilação global de DNA associado ao tumor, evidenciando a importância de aspectos epigenéticos em sua tumorigênese / Hepatic malignant tumors are rare in children, the embryonal tumor hepatoblastoma is the most common liver cancer in children under 5 years old but, in spite of that, accounts for only 1% of incident tumors in this age group. Due to its low incidence, among other factors, hepatoblastoma is a tumor poorly characterized at molecular level. This study included three approaches of molecular analyzes in hepatoblastomas: examination of copy number alterations (through array-CGH technique), investigation of somatic mutations in coding regions (next-generation exome sequencing) and determination of the global DNA methylation profile (bead arrays). We found a low frequency of copy number alterations, mostly consisting of large extent chromosomal gains, reflecting lower chromosomal instability than other solid adult tumors. A region at 2q24, previously associated with worse prognosis in hepatoblastomas, was found amplified in high amplitude (amplicon). Gene expression analysis of the 48 genes comprised in the amplicon segment highlighted five genes as overexpressed (DAPL1, ERMN, GALNT5, SCN1A and SCN3A). We also observed a low frequency of non-synonymous somatic mutations in our hepatoblastomas samples compared to the amount of variation found in other adult solid tumors. We described a predicted harmful non-synonymous mutation in exon 3 of CTNNB1 gene (beta-catenin), the best characterized molecular marker in hepatoblastomas. The list of somatic alterations points to a remarkable enrichment of genes from the Wnt pathway, which is well-studied in hepatoblastomas and is associated both with embryonic development and with the process of carcinogenesis. We highlighted a list of non-synonymous somatic mutations that presented high coverage in our experiments, and were absent or present at low frequency (<1%) in the general population. This study is the first to analyze global changes in cytosine methylation in hepatoblastomas, and revealed an unusual pattern of global hypomethylation in these tumors, not associated with LINE-1 repetitive regions; specifically, hepatobastomas exhibited an intermediate level of methylation, in between the patterns of mature and fetal livers. This finding supports the model in which the oncogenesis of hepatoblastoma recapitulates stages of fetal liver development. We highlighted 11 genes that showed differential pattern of DNA methylation in their promoters compared to differentiated liver. In summary, our findings show that the embryonal tumor hepatoblastoma are relatively genetically stable with lower frequency of alterations (changes in copy number and somatic mutations in coding regions) than most solid adult tumors. Simultaneously, a clear pattern of global hypomethylation of non-repetitive DNA was associated with the tumor, indicating the importance of epigenetic aspects in its tumorigenesis

Os genes homeobox atuam como reguladores da morfogênese e diferenciação celular embrionária, portanto, é evidente a possibilidade de sua expressão anormal estar presente na progressão de tumores. Estudos preliminares em nosso laboratório verificaram a participação de alguns genes homeobox em carcinoma epidermóide de boca (CEB). Este trabalho teve como objetivo avaliar a amplificação, expressão e o perfil de metilação dos genes HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 em linhagem celular derivadas de CEB e tecidos frescos tumoral e não-tumoral. Além disso, verificar o efeito da desmetilação na expressão gênica de linhagens celulares que apresentaram genes 100% metilados e a participação das enzimas responsáveis pela metilação do DNA, bem como a expressão das DNAmetiltransferases (DNMT) nos tumores. A análise de amplificação do DNA e expressão de mRNA foi realizada por qRT-PCR. O perfil de metilação foi avaliada pelo sistema PCR Array e a análise proteica das DNMT1, DNMT3a, DNMT3b e HOXA9 foi verificada por meio de reações imunohistoquímicas. As linhagens celulares SCC4 e SCC9 foram utilizadas para análise de desmetilação com 5-aza-2\'-deoxicitidina e a linhagem SCC4 para avaliar os efeitos do aumento de expressão do HOXA9, na proliferação celular por imunocitoquimica para Ki67, migração celular por transwell e apoptose pela avaliação de células positivas no ensaio de TUNEL. Na comparação entre os grupos, o gene HOXA5 apresentou-se amplificado na margem em relação ao tumor; o HOXA9 apresentou nível de metilação aumentada no tumor; o HOXB5 com amplificação maior na margem, com nível de expressão do mRNA aumentada nos tumores, e nível de metilação do tumor maior em relação a margem, sendo correlacionada com menor sobrevida; HOXB13 se apresentou amplificado no tumor em relação a margem, e com nível de metilação maior nos tumores e, HOXC12 com níveis de metilação maior nos tumores em relação a margem. É interessante, que os mesmos genes que tiveram níveis de metilação aumentados nos tumores em relação a margem, também estavam 100% metilados nas linhagens celulares SCC4 e SCC9 e tiveram sua expressão restaurada após o tratamento com 5-aza-2´-deoxicitina. Na avaliação do nível de expressão das DNMTs nos tumores, a DNMT3b apresentou-se com níveis aumentados em relação a DNMT1 e DNMT3a, e quando avaliado em nível proteico, a DNMT3a pode ser correlacionada com melhor sobrevida. O aumento da expressão do gene HOXA9 mostrou diminuição da migração celular, porém não alterou a proliferação e apoptose celular. A expressão proteica não apresentou correlação com parâmetros clínicos. Em conclusão, os resultados mostram que os genes homeobox estudados estão pouco metilados nas linhagens celulares e em tecidos de CEB. A amplificação desses genes não é um evento frequente. O gene HOXA9 é pouco expresso no tumor, e o aumento da sua expressão em linhagens celulares diminui a migração celular. / Homeobox genes are important as morphogenetic and embrionary cellular differentiation regulators, therefore there is basis for their abnormal expression in tumor progression. Preliminary studies in our laboratory have shown that homeobox genes are dysregulated in oral squamous cell carcinoma (OSCC). This study evaluates the genomic amplification, mRNA expression and methylation status of HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 in squamous cell carcinoma derived cell lines, and fresh tumor tissue. Also, analyzes the demethylation effect in gene expression of cell lines with genes showing 100% methylation, and the participation of enzymes responsible for DNA methylation, DNAmetiltransferases (DNMT), in gene and protein expression in tumors. DNA amplification and mRNA expression was analyzed by qRT-PCR. The methylation profile was evaluated by PCR Array System and DNMT1, DNMT3a, DNMT3b and HOXA9 protein expression was verified by immunohistochemistry. SCC4 and SCC9 cell lines were submitted to 5-aza-2\'-deoxycytidine for demethylation analysis. SCC4 cell lineage was analyzed by immunocytochemistry for Ki67, cell migration by transwell and apoptosis by TUNEL test after increased expression of HOXA9. HOXA5 gene was amplified in the adjacent margin when compared with the tumor; HOXA9 showed increased level of methylation in tumor; HOXB5 showed amplification in the margin, increased mRNA expression in tumors, increased methylation level and was correlated with decreased survival; HOXB13 was amplified in tumor samples when compared to the margins and also higher methylation level in tumors; and HOXC12 also showed increased methylation levels in tumors when compared to margin. Interestingly, the same genes with increased methylation levels in tumors, were also 100% methylated in cell lines SCC4 and SCC9. The expression of these gens was restored after treatment with 5-aza-2\'-deoxycytidine. DNMT3b presented higher levels of protein expression relative to DNMT1 and DNMT3a. DNMT3a protein expression was correlated with improved survival. SCC4 cells overexpressing HOXA9 gene showed decreased cell migration, with no effect on cell proliferation and apoptosis. HOXA9 protein expression was not correlated with clinical parameters. In conclusion, the results shows that homeobox genes are methylated in some OSCC cell lines and tissues. Amplification of these genes is not a frequent event. HOXA9 gene has low expression in OSCC, and when overexpressed in cell lines decreases cell migration.

Os tumores malignos hepáticos são raros nas crianças, sendo o tumor embrionário hepatoblastoma a neoplasia hepática mais comum em crianças abaixo dos 5 anos e, ainda assim, responsável por apenas 1% dos tumores incidentes nessa faixa etária. Devido, entre outros fatores, à sua baixa incidência, o hepatoblastoma é um tumor ainda pouco caracterizado a nível molecular. O presente trabalho contemplou três frentes de análises moleculares em hepatoblastomas: análise de alterações em número de cópias (através da técnica array-CGH), investigação de mutações somáticas em regiões codificadoras (sequenciamento de exoma por next-generation) e delineamento de perfil global de metilação de DNA (beadarrays). Encontramos um baixo número de alterações em número de cópias, na maioria ganhos de grande extensão cromossômica, evidenciando uma baixa instabilidade cromossômica em comparação ao encontrado em outros tumores sólidos de adultos. Uma região em 2q24 previamente associada a um pior prognóstico em hepatoblastomas foi encontrada como ganho de alta amplitude (amplicon). A análise de expressão gênica na área destacou 5 dos 48 genes como super-expressos em nossas amostras de hepatoblastomas (DAPL1, ERMN, GALNT5, SCN1A e SCN3A). Foi observada também uma baixa ocorrência de mutações somáticas não-sinônimas, quando comparada à magnitude de variações encontradas em outros tumores sólidos de adultos. Descrevemos uma nova mutação não-sinônima danosa no exon 3 do gene CTNNB1 (beta-catenina), marcador molecular de destaque em hepatoblastomas, que provavelmente desenvolve um papel importante na tumorigênese deste tipo de neoplasia. Dentre a lista de alterações somáticas encontradas, cabe destacar o enriquecimento da via Wnt, via da beta-catenina, já bem estudada em hepatoblastomas e que apresenta correlação tanto com desenvolvimento embrionário como com o processo de carcinogênese. Destacamos uma lista de mutações somáticas não-sinônimas presentes com boa cobertura em nossos experimentos, e ausentes ou presentes em baixa frequência (< 1%) na população. O presente estudo é o pioneiro na análise de alterações globais no padrão de metilação de citosinas em hepatoblastomas, e revelou um padrão incomum de hipometilação global nos tumores, não associado à metilação de regiões repetitivas LINE-1; especificamente, hepatobastomas apresentam um nível intermediário entre o encontrado para os fígados maduros e aquele encontrado para os fígados fetais. Tal achado dá suporte ao modelo no qual a tumorigênese do hepatoblastoma recapitularia fases do desenvolvimento fetal do fígado. Foram destacados 11 genes que apresentaram padrão de metilação de DNA diferencial em seus promotores. Em suma, nossos achados revelam que o tumor embrionário hepatoblastoma apresenta relativa estabilidade genética, com uma frequência menor de alterações (alterações em número de cópias e mutações somáticas em regiões codificadoras) que tumores sólidos de adultos. Simultaneamente, foi detectado um padrão marcante de hipometilação global de DNA associado ao tumor, evidenciando a importância de aspectos epigenéticos em sua tumorigênese / Hepatic malignant tumors are rare in children, the embryonal tumor hepatoblastoma is the most common liver cancer in children under 5 years old but, in spite of that, accounts for only 1% of incident tumors in this age group. Due to its low incidence, among other factors, hepatoblastoma is a tumor poorly characterized at molecular level. This study included three approaches of molecular analyzes in hepatoblastomas: examination of copy number alterations (through array-CGH technique), investigation of somatic mutations in coding regions (next-generation exome sequencing) and determination of the global DNA methylation profile (bead arrays). We found a low frequency of copy number alterations, mostly consisting of large extent chromosomal gains, reflecting lower chromosomal instability than other solid adult tumors. A region at 2q24, previously associated with worse prognosis in hepatoblastomas, was found amplified in high amplitude (amplicon). Gene expression analysis of the 48 genes comprised in the amplicon segment highlighted five genes as overexpressed (DAPL1, ERMN, GALNT5, SCN1A and SCN3A). We also observed a low frequency of non-synonymous somatic mutations in our hepatoblastomas samples compared to the amount of variation found in other adult solid tumors. We described a predicted harmful non-synonymous mutation in exon 3 of CTNNB1 gene (beta-catenin), the best characterized molecular marker in hepatoblastomas. The list of somatic alterations points to a remarkable enrichment of genes from the Wnt pathway, which is well-studied in hepatoblastomas and is associated both with embryonic development and with the process of carcinogenesis. We highlighted a list of non-synonymous somatic mutations that presented high coverage in our experiments, and were absent or present at low frequency (<1%) in the general population. This study is the first to analyze global changes in cytosine methylation in hepatoblastomas, and revealed an unusual pattern of global hypomethylation in these tumors, not associated with LINE-1 repetitive regions; specifically, hepatobastomas exhibited an intermediate level of methylation, in between the patterns of mature and fetal livers. This finding supports the model in which the oncogenesis of hepatoblastoma recapitulates stages of fetal liver development. We highlighted 11 genes that showed differential pattern of DNA methylation in their promoters compared to differentiated liver. In summary, our findings show that the embryonal tumor hepatoblastoma are relatively genetically stable with lower frequency of alterations (changes in copy number and somatic mutations in coding regions) than most solid adult tumors. Simultaneously, a clear pattern of global hypomethylation of non-repetitive DNA was associated with the tumor, indicating the importance of epigenetic aspects in its tumorigenesis

Viguiera arenaria Baker é uma Asteraceae de Cerrado de porte herbáceo, filotaxia alterna, inflorescência em capítulo e que apresenta formação de raízes tuberosas. Apesar de análises fitoquímicas terem encontrado substâncias com atividades biológicas de interesse terapêutico, sabe-se pouco sobre a biologia da planta. Neste trabalho, buscou-se contribuir para o conhecimento de aspectos relacionados ao desenvolvimento de V. arenaria, visando atingir três objetivos específicos: verificar a taxa de germinação em condições in vitro; estabelecer um protocolo de regeneração in vitro; verificar modificações epigenéticas (metilação de citosina) no DNA de células cambiais de raízes tuberizadas e não-tuberizadas que possam estar associadas ao processo de tuberização. As sementes e raízes foram coletadas em área de Cerrado no Estado de São Paulo, Brasil, em duas épocas diferentes: em maio de 2008 (apenas sementes) e março de 2009 (sementes e raízes). Sementes e embriões de V. arenaria foram colocados para germinar, respectivamente, em papel filtro embebido com solução de nistatina e em meio de cultura sólido (MS com metade da concentração de macronutrientes), sendo mantidos em sala de crescimento (24°C e 16 horas/ luz) para avaliação do tempo e da porcentagem de germinação e embriões viáveis. No experimento de regeneração in vitro, folhas de plântulas, sete semanas após a germinação e segmentos hipocotiledonares, uma semana após a germinação, foram inoculados no mesmo meio, porém acrescido de diferentes concentrações de NAA (0,0; 0,01 e 0,05 mg.L-1), BAP (0,0; 0,2; 0,4 e 0,8 mg.L-1) e Zeatina (0,0; 0,2; 0,4 e 0,8 mg.L-1). Os explantes foram mantidos sob condições idênticas ao experimento de germinação. No estudo sobre imunolocalização de 5-metilcitosina, lâminas permanentes contendo cortes transversais de raízes tuberizadas e não-tuberizadas foram coradas com anticorpos fluorescentes contra 5-metilcitosina e contracoradas com DAPI. Foi observado um efeito de época de coleta de sementes, sendo aquela realizada em março de 2009 a que apresentou maiores porcentuais de embriões viáveis (72%) e de germinação de sementes e embriões (> 62% e 87%, respectivamente), embora o tempo de germinação tenha sido maior (~7 dias), comparativamente à coleta feita em maio de 2008 (~3 dias). Os experimentos de regeneração demonstraram certa recalcitrância da espécie na regeneração adventícia de brotos, pois os porcentuais de explantes com brotos foram inferiores a 25% na maioria dos tratamentos. Porém, houve 100% de formação de calos em diversos tratamentos. Por fim, verificaram-se mudanças no padrão de metilação e aumento de três vezes no conteúdo de DNA nas raízes tuberizadas relativamente às raízes não-tuberizadas. / Viguiera arenaria Baker is an herbaceous Asteraceae from Cerrado presenting alternate phyllotaxis, capitulum inflorescence and tuberized roots. Although phytochemical analyses have found substances with biological activities of therapeutic interest, little is known about the biology of the plant. In this study, we sought to contribute to the knowledge of aspects related to the development of V. arenaria, aiming to achieve three specific goals: to determine the germination rate under in vitro conditions; to establish a protocol for in vitro regeneration; to check epigenetic modifications (cytosine methylation) in DNA of cambial cells in tuberized and non-tuberized roots, which may be associated with the tuberization process. The seeds and roots were collected in a Cerrado area in the State of Sao Paulo, Brazil, in two different times: in May 2008 (seeds only) and March 2009 (seeds and roots). Seeds and embryos of V. arenaria were placed to germinate, respectively, on filter paper soaked with a solution of nystatin and solid medium (MS with half-strength macronutrients), and maintained in a growth chamber (24 ° C and 16 hours/ light) to evaluate time for germination and percentages of germination and viable embryos. In the experiment of in vitro regeneration, leaves of seedlings, seven weeks after germination and hypocotyl segments, one week after germination were inoculated in the same medium supplemented with different concentrations of NAA (0, 0.01 and 0.05 mg.L-1), BAP (0.0, 0.2, 0.4 and 0.8 mg.L-1) and Zeatin (0.0, 0.2, 0.4 and 0.8 mg.L-1). Explants were kept under the same conditions of the germination experiment. In the study of immunolocalization of 5- methylcytosine, permanent slides containing transverse sections of tuberized and non-tuberized roots were stained with fluorescent antibodies against 5-methylcytosine and counterstained with DAPI. We observed an effect of harvest time, as the one held in March 2009 presented the highest percentage of viable embryos (72%) and germination of seeds and embryos (> 62% and 87% respectively), although the germination rate was higher (~7 days) compared to the harvest made in 2008 (~3 days). The in vitro assays showed some recalcitrance of the species in the regeneration of adventitious buds, as the percentage of explants with shoots were less than 25% in most treatments. However, there was 100% callus formation in different treatments. Finally, changes in the methylation pattern were observed as well as three-fold increase in DNA content in tuberized roots relatively to non-tuberized roots.

Viguiera arenaria Baker é uma Asteraceae de Cerrado de porte herbáceo, filotaxia alterna, inflorescência em capítulo e que apresenta formação de raízes tuberosas. Apesar de análises fitoquímicas terem encontrado substâncias com atividades biológicas de interesse terapêutico, sabe-se pouco sobre a biologia da planta. Neste trabalho, buscou-se contribuir para o conhecimento de aspectos relacionados ao desenvolvimento de V. arenaria, visando atingir três objetivos específicos: verificar a taxa de germinação em condições in vitro; estabelecer um protocolo de regeneração in vitro; verificar modificações epigenéticas (metilação de citosina) no DNA de células cambiais de raízes tuberizadas e não-tuberizadas que possam estar associadas ao processo de tuberização. As sementes e raízes foram coletadas em área de Cerrado no Estado de São Paulo, Brasil, em duas épocas diferentes: em maio de 2008 (apenas sementes) e março de 2009 (sementes e raízes). Sementes e embriões de V. arenaria foram colocados para germinar, respectivamente, em papel filtro embebido com solução de nistatina e em meio de cultura sólido (MS com metade da concentração de macronutrientes), sendo mantidos em sala de crescimento (24°C e 16 horas/ luz) para avaliação do tempo e da porcentagem de germinação e embriões viáveis. No experimento de regeneração in vitro, folhas de plântulas, sete semanas após a germinação e segmentos hipocotiledonares, uma semana após a germinação, foram inoculados no mesmo meio, porém acrescido de diferentes concentrações de NAA (0,0; 0,01 e 0,05 mg.L-1), BAP (0,0; 0,2; 0,4 e 0,8 mg.L-1) e Zeatina (0,0; 0,2; 0,4 e 0,8 mg.L-1). Os explantes foram mantidos sob condições idênticas ao experimento de germinação. No estudo sobre imunolocalização de 5-metilcitosina, lâminas permanentes contendo cortes transversais de raízes tuberizadas e não-tuberizadas foram coradas com anticorpos fluorescentes contra 5-metilcitosina e contracoradas com DAPI. Foi observado um efeito de época de coleta de sementes, sendo aquela realizada em março de 2009 a que apresentou maiores porcentuais de embriões viáveis (72%) e de germinação de sementes e embriões (> 62% e 87%, respectivamente), embora o tempo de germinação tenha sido maior (~7 dias), comparativamente à coleta feita em maio de 2008 (~3 dias). Os experimentos de regeneração demonstraram certa recalcitrância da espécie na regeneração adventícia de brotos, pois os porcentuais de explantes com brotos foram inferiores a 25% na maioria dos tratamentos. Porém, houve 100% de formação de calos em diversos tratamentos. Por fim, verificaram-se mudanças no padrão de metilação e aumento de três vezes no conteúdo de DNA nas raízes tuberizadas relativamente às raízes não-tuberizadas. / Viguiera arenaria Baker is an herbaceous Asteraceae from Cerrado presenting alternate phyllotaxis, capitulum inflorescence and tuberized roots. Although phytochemical analyses have found substances with biological activities of therapeutic interest, little is known about the biology of the plant. In this study, we sought to contribute to the knowledge of aspects related to the development of V. arenaria, aiming to achieve three specific goals: to determine the germination rate under in vitro conditions; to establish a protocol for in vitro regeneration; to check epigenetic modifications (cytosine methylation) in DNA of cambial cells in tuberized and non-tuberized roots, which may be associated with the tuberization process. The seeds and roots were collected in a Cerrado area in the State of Sao Paulo, Brazil, in two different times: in May 2008 (seeds only) and March 2009 (seeds and roots). Seeds and embryos of V. arenaria were placed to germinate, respectively, on filter paper soaked with a solution of nystatin and solid medium (MS with half-strength macronutrients), and maintained in a growth chamber (24 ° C and 16 hours/ light) to evaluate time for germination and percentages of germination and viable embryos. In the experiment of in vitro regeneration, leaves of seedlings, seven weeks after germination and hypocotyl segments, one week after germination were inoculated in the same medium supplemented with different concentrations of NAA (0, 0.01 and 0.05 mg.L-1), BAP (0.0, 0.2, 0.4 and 0.8 mg.L-1) and Zeatin (0.0, 0.2, 0.4 and 0.8 mg.L-1). Explants were kept under the same conditions of the germination experiment. In the study of immunolocalization of 5- methylcytosine, permanent slides containing transverse sections of tuberized and non-tuberized roots were stained with fluorescent antibodies against 5-methylcytosine and counterstained with DAPI. We observed an effect of harvest time, as the one held in March 2009 presented the highest percentage of viable embryos (72%) and germination of seeds and embryos (> 62% and 87% respectively), although the germination rate was higher (~7 days) compared to the harvest made in 2008 (~3 days). The in vitro assays showed some recalcitrance of the species in the regeneration of adventitious buds, as the percentage of explants with shoots were less than 25% in most treatments. However, there was 100% callus formation in different treatments. Finally, changes in the methylation pattern were observed as well as three-fold increase in DNA content in tuberized roots relatively to non-tuberized roots.

INTRODUÇÃO: Fatores associados à etiopatogenia das complicações diabéticas, incluindo hiperglicemia e estresse oxidativo, podem causar alterações epigenéticas que modificam a expressão de genes em células-alvo, sem alterar sua sequência de DNA. São considerados mecanismos epigenéticos: (1) as modificações pós-traducionais das histonas; (2) a metilação do DNA e (3) a ação dos micro-RNAs (miRNAs); todos já foram reconhecidos na patogênese da \"memória metabólica\", situação na qual a hiperglicemia continua a exercer efeitos deletérios prolongados mesmo depois de ser normalizada. A sirtuína-1 é uma enzima que causa modificações pós-traducionais das histonas por sua atividade de histona desacetilase, silenciando a transcrição gênica. O silenciamento gênico também pode ocorrer pela ação da DNA metiltransferase 1 (DNMT1), enzima que adiciona um grupamento metil (CH3) na posição 5 de resíduos de citosina localizadas em ilhas CpG presentes nas regiões promotoras dos genes. Os miRNAs constituem uma classe de pequenos RNAs não codificadores com cerca de 19 a 25 nucleotídeos que controlam a expressão gênica por meio da repressão da tradução ou da degradação do RNA mensageiro-alvo. As hipóteses do presente estudo são (1) que exista um perfil sérico de miRNAs associado à presença ou ausência de complicações crônicas e (2) que existam variantes em genes relacionados à desacetilação das histonas e à metilação de citosinas que poderiam predispor ao aparecimento das complicações diabéticas, o que se constituiria na \"genética da epigenética\". OBJETIVOS: (1) caracterizar e comparar o perfil de miRNAs sérico de pacientes com diabetes mellitus tipo 1 (DM1) sem nenhuma complicação microvascular versus aqueles com três complicações microvasculares: retinopatia diabética (RD), doença renal diabética (DRD) e neuropatia diabética, para identificar vias epigeneticamente moduladas nesses dois grupos de pacientes e (2) avaliar a frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 e sirtuína-1 e suas associações com cada uma das complicações microvasculares em pacientes com DM1. MÉTODOS: O perfil sérico de 381 miRNAs foi avaliado com o uso do estojo comercial Taqman® Human MicroRNA Array A em 10 pacientes bem caracterizados clínica e laboratorialmente divididos em dois grupos: Pacientes com DM1 sem complicações [sem DRD (Clearance de creatinina > 90 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina < 20 mg/g de creatinina), sem polineuropatia sensitivo-motora distal (ausência de sintomas sugestivos de neuropatia, sensibilidade térmica e dolorosa e reflexo aquileu normais), sem neuropatia autonômica cardiovascular (NAC) e sem RD] e Pacientes com DM1 com complicações [DRD (Clearance de creatinina < 60 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina > 200 mg/g de creatinina), com polineuropatia sensitiva-motora distal, com NAC instalada e RD moderada ou grave]. Os cinco miRNAs mais diferencialmente expressos foram validados em uma casuística bem caracterizada de 20 pacientes com DM1 sem nenhuma complicação e 27 com todas as complicações microvasculares, com o emprego do estojo comercial TaqMan(TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis. A avaliação da frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs17291414, rs10854076) e sirtuína-1 (rs10997870; rs12766485) foi realizada após a genotipagem por reação em cadeia da polimerase em tempo real, em uma casuística composta por 466 pacientes com DM1. RESULTADOS: Do total de 377 miRNAs-alvo avaliados no soro dos pacientes com DM1, um total de 21 miRNAs estava superexpresso no grupo com complicações. Dos 5 miRNAs para os quais foi realizada a validação na casuística de 47 pacientes com DM1, dois foram confirmados como superexpressos na população com complicações (hsa-miR-518d-3p e hsa-miR-618). O polimorfismo rs11085721 no gene que codifica a DNMT1 associou-se à presença de NAC no sexo feminino, sendo o alelo raro C considerado de risco e conferindo um odds ratio (intervalo de confiança de 95%) de 2,44 (1,26-5,28). Nenhum polimorfismo da sirtuína-1 associou-se às complicações microvasculares avaliadas. CONCLUSÃO: o perfil de miRNAs séricos difere entre pacientes com DM1 com e sem complicações. O achado de uma variante em um gene que codifica a enzima de uma via epigenética conferir suscetibilidade a uma complicação crônica sugere que também exista a \"genética da epigenética\" modulando o desenvolvimento das complicações / INTRODUCTION: Factors associated with the etiopathogenesis of diabetic complications, including hyperglycemia and oxidative stress, may cause epigenetic changes that modify the expression of genes in target cells without altering their DNA sequence. The following mechanisms are considered epigenetics: (1) post-translational modifications of histones; (2) methylation of DNA and (3) action of micro-RNAs (miRNAs); all have already been recognized in the pathogenesis of \"metabolic memory\", a situation in which hyperglycemia exerts prolonged deleterious effects even after its normalization. Sirtuin-1 is an enzyme that causes post-translational modifications of histones by their histone deacetylase activity, silencing gene transcription. Gene silencing may also occur through the action of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), an enzyme that adds a methyl group (CH3) at position 5 of cytosine residues located in CpG islands from gene-promoter regions. miRNAs are a class of small non-coding RNAs with about 19 to 25 nucleotides that control gene expression by promoting translation repression or degradation of target messenger RNAs. The hypotheses of the present study are (1) there is a serum profile of miRNAs associated with the presence or absence of chronic complications and (2) there are variants in genes related to histone deacetylation and cytosine methylation that could predispose to diabetes complications, which would constitute the \"genetics of epigenetics\". OBJECTIVES: (1) to characterize and compare the serum miRNA profile of patients with type 1 diabetes mellitus (T1D) without any microvascular complications versus those with three microvascular complications: diabetic retinopathy (DR), diabetic kidney disease (DKD) and diabetic neuropathy to identify signaling pathways epigenetically modulated in these two groups of patients and (2) to assess the frequency of single nucleotide polymorphisms in the genes encoding DNMT1 and sirtuin-1 and their associations with each of the microvascular complications in T1D patients. METHODS: The serum profile of 381 miRNAs was evaluated using the Taqman® Human MicroRNA Array A kit in 10 clinical and laboratory well-characterized patients divided into two groups: Patients without microvascular complications: without DKD (creatinine clearance> 90 ml/min/1.73 m2 and urinary albumin excretion < 20 mg / g creatinine), without distal sensory-motor polyneuropathy (absence of symptoms suggestive of neuropathy and normal thermal and pain sensitivity and Achilles reflex), without cardiovascular autonomic neuropathy (CAN) and without DR; and T1D patients with complications: with DKD (creatinine clearance < 60 ml / min / 1.73 m2 and urinary albumin excretion> 200 mg / g creatinine), with distal sensory-motor polyneuropathy, with CAN and with DR moderate or severe. The five most differentially expressed miRNAs were validated in a well-characterized case series of 20 patients with no complications and 27 patients with all microvascular complications using the TaqMan (TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis kit. The evaluation of the frequency of single nucleotide polymorphisms in genes encoding the DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs1729414, rs10854076) and sirtuin-1 (rs10997870; rs12766485) was performed by genotyping using real-time polymerase chain reaction in a sample of 466 T1D patients. RESULTS: Of the total of 377 target miRNAs evaluated in the serum of T1D patients, 21 miRNAs were overexpressed in the group with complications. Of the 5 miRNAs for which validation was performed in 47 patients, two were confirmed as overexpressed in the group with complications (hsa-miR-518d-3p and hsa-miR-618). The polymorphism rs11085721 in the gene encoding DNMT1 was associated with the presence of CAN in female patients, with the minor allele C being considered of risk and conferring an odds ratio (95% confidence interval) of 2.44 (1.26 - 5.28). Polymorphisms in the gene encoding Sirtuin-1 did not associate with microvascular complications. CONCLUSION: the serum miRNA profile differs between patients with and without microvascular complications. A variant in a gene encoding a enzyme of an epigenetic pathway conferring susceptibility to a chronic complication suggests that there is also the \"genetics of epigenetics\" modulating the development of complications

INTRODUÇÃO: Fatores associados à etiopatogenia das complicações diabéticas, incluindo hiperglicemia e estresse oxidativo, podem causar alterações epigenéticas que modificam a expressão de genes em células-alvo, sem alterar sua sequência de DNA. São considerados mecanismos epigenéticos: (1) as modificações pós-traducionais das histonas; (2) a metilação do DNA e (3) a ação dos micro-RNAs (miRNAs); todos já foram reconhecidos na patogênese da \"memória metabólica\", situação na qual a hiperglicemia continua a exercer efeitos deletérios prolongados mesmo depois de ser normalizada. A sirtuína-1 é uma enzima que causa modificações pós-traducionais das histonas por sua atividade de histona desacetilase, silenciando a transcrição gênica. O silenciamento gênico também pode ocorrer pela ação da DNA metiltransferase 1 (DNMT1), enzima que adiciona um grupamento metil (CH3) na posição 5 de resíduos de citosina localizadas em ilhas CpG presentes nas regiões promotoras dos genes. Os miRNAs constituem uma classe de pequenos RNAs não codificadores com cerca de 19 a 25 nucleotídeos que controlam a expressão gênica por meio da repressão da tradução ou da degradação do RNA mensageiro-alvo. As hipóteses do presente estudo são (1) que exista um perfil sérico de miRNAs associado à presença ou ausência de complicações crônicas e (2) que existam variantes em genes relacionados à desacetilação das histonas e à metilação de citosinas que poderiam predispor ao aparecimento das complicações diabéticas, o que se constituiria na \"genética da epigenética\". OBJETIVOS: (1) caracterizar e comparar o perfil de miRNAs sérico de pacientes com diabetes mellitus tipo 1 (DM1) sem nenhuma complicação microvascular versus aqueles com três complicações microvasculares: retinopatia diabética (RD), doença renal diabética (DRD) e neuropatia diabética, para identificar vias epigeneticamente moduladas nesses dois grupos de pacientes e (2) avaliar a frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 e sirtuína-1 e suas associações com cada uma das complicações microvasculares em pacientes com DM1. MÉTODOS: O perfil sérico de 381 miRNAs foi avaliado com o uso do estojo comercial Taqman® Human MicroRNA Array A em 10 pacientes bem caracterizados clínica e laboratorialmente divididos em dois grupos: Pacientes com DM1 sem complicações [sem DRD (Clearance de creatinina > 90 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina < 20 mg/g de creatinina), sem polineuropatia sensitivo-motora distal (ausência de sintomas sugestivos de neuropatia, sensibilidade térmica e dolorosa e reflexo aquileu normais), sem neuropatia autonômica cardiovascular (NAC) e sem RD] e Pacientes com DM1 com complicações [DRD (Clearance de creatinina < 60 ml/min/1,73 m2 e excreção urinária de albumina > 200 mg/g de creatinina), com polineuropatia sensitiva-motora distal, com NAC instalada e RD moderada ou grave]. Os cinco miRNAs mais diferencialmente expressos foram validados em uma casuística bem caracterizada de 20 pacientes com DM1 sem nenhuma complicação e 27 com todas as complicações microvasculares, com o emprego do estojo comercial TaqMan(TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis. A avaliação da frequência de polimorfismos de um único nucleotídeo nos genes que codificam as enzimas DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs17291414, rs10854076) e sirtuína-1 (rs10997870; rs12766485) foi realizada após a genotipagem por reação em cadeia da polimerase em tempo real, em uma casuística composta por 466 pacientes com DM1. RESULTADOS: Do total de 377 miRNAs-alvo avaliados no soro dos pacientes com DM1, um total de 21 miRNAs estava superexpresso no grupo com complicações. Dos 5 miRNAs para os quais foi realizada a validação na casuística de 47 pacientes com DM1, dois foram confirmados como superexpressos na população com complicações (hsa-miR-518d-3p e hsa-miR-618). O polimorfismo rs11085721 no gene que codifica a DNMT1 associou-se à presença de NAC no sexo feminino, sendo o alelo raro C considerado de risco e conferindo um odds ratio (intervalo de confiança de 95%) de 2,44 (1,26-5,28). Nenhum polimorfismo da sirtuína-1 associou-se às complicações microvasculares avaliadas. CONCLUSÃO: o perfil de miRNAs séricos difere entre pacientes com DM1 com e sem complicações. O achado de uma variante em um gene que codifica a enzima de uma via epigenética conferir suscetibilidade a uma complicação crônica sugere que também exista a \"genética da epigenética\" modulando o desenvolvimento das complicações / INTRODUCTION: Factors associated with the etiopathogenesis of diabetic complications, including hyperglycemia and oxidative stress, may cause epigenetic changes that modify the expression of genes in target cells without altering their DNA sequence. The following mechanisms are considered epigenetics: (1) post-translational modifications of histones; (2) methylation of DNA and (3) action of micro-RNAs (miRNAs); all have already been recognized in the pathogenesis of \"metabolic memory\", a situation in which hyperglycemia exerts prolonged deleterious effects even after its normalization. Sirtuin-1 is an enzyme that causes post-translational modifications of histones by their histone deacetylase activity, silencing gene transcription. Gene silencing may also occur through the action of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), an enzyme that adds a methyl group (CH3) at position 5 of cytosine residues located in CpG islands from gene-promoter regions. miRNAs are a class of small non-coding RNAs with about 19 to 25 nucleotides that control gene expression by promoting translation repression or degradation of target messenger RNAs. The hypotheses of the present study are (1) there is a serum profile of miRNAs associated with the presence or absence of chronic complications and (2) there are variants in genes related to histone deacetylation and cytosine methylation that could predispose to diabetes complications, which would constitute the \"genetics of epigenetics\". OBJECTIVES: (1) to characterize and compare the serum miRNA profile of patients with type 1 diabetes mellitus (T1D) without any microvascular complications versus those with three microvascular complications: diabetic retinopathy (DR), diabetic kidney disease (DKD) and diabetic neuropathy to identify signaling pathways epigenetically modulated in these two groups of patients and (2) to assess the frequency of single nucleotide polymorphisms in the genes encoding DNMT1 and sirtuin-1 and their associations with each of the microvascular complications in T1D patients. METHODS: The serum profile of 381 miRNAs was evaluated using the Taqman® Human MicroRNA Array A kit in 10 clinical and laboratory well-characterized patients divided into two groups: Patients without microvascular complications: without DKD (creatinine clearance> 90 ml/min/1.73 m2 and urinary albumin excretion < 20 mg / g creatinine), without distal sensory-motor polyneuropathy (absence of symptoms suggestive of neuropathy and normal thermal and pain sensitivity and Achilles reflex), without cardiovascular autonomic neuropathy (CAN) and without DR; and T1D patients with complications: with DKD (creatinine clearance < 60 ml / min / 1.73 m2 and urinary albumin excretion> 200 mg / g creatinine), with distal sensory-motor polyneuropathy, with CAN and with DR moderate or severe. The five most differentially expressed miRNAs were validated in a well-characterized case series of 20 patients with no complications and 27 patients with all microvascular complications using the TaqMan (TM) Advanced miRNA cDNA Synthesis kit. The evaluation of the frequency of single nucleotide polymorphisms in genes encoding the DNMT1 (rs8112895, rs7254567, rs11085721, rs1729414, rs10854076) and sirtuin-1 (rs10997870; rs12766485) was performed by genotyping using real-time polymerase chain reaction in a sample of 466 T1D patients. RESULTS: Of the total of 377 target miRNAs evaluated in the serum of T1D patients, 21 miRNAs were overexpressed in the group with complications. Of the 5 miRNAs for which validation was performed in 47 patients, two were confirmed as overexpressed in the group with complications (hsa-miR-518d-3p and hsa-miR-618). The polymorphism rs11085721 in the gene encoding DNMT1 was associated with the presence of CAN in female patients, with the minor allele C being considered of risk and conferring an odds ratio (95% confidence interval) of 2.44 (1.26 - 5.28). Polymorphisms in the gene encoding Sirtuin-1 did not associate with microvascular complications. CONCLUSION: the serum miRNA profile differs between patients with and without microvascular complications. A variant in a gene encoding a enzyme of an epigenetic pathway conferring susceptibility to a chronic complication suggests that there is also the \"genetics of epigenetics\" modulating the development of complications