A metilação do DNA é uma alteração epigenética que atua na regulação da expressão gênica. A deficiência de vitaminas (cobalamina, B6 e folato) pode interferir na taxa de metilação. O efeito da deficiência destas vitaminas foi determinado em estudos com cultura de células e em animais. No entanto, são raros os estudos realizados com seres humanos. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a taxa de metilação do DNA de leucócitos na região promotora dos genes Interferon gama (IFNγ), Serpin B5 e Stratifin; verificar se existe associação entre as concentrações das vitaminas e dos metabólitos com a taxa de metilação do DNA dos 3 genes; e analisar quais são os fatores de predição para a taxa de metilação do DNA (variável dependente) considerando como variáveis independentes os valores séricos das vitaminas e metabólitos, em mulheres com idades gestacionais de 16, 28 e 36 semanas. Cento e oitenta e três mulheres foram convidadas a participar desse estudo, porém apenas 96 completaram o estudo prospectivo. Foram determinadas as concentrações séricas da cobalamina (Cbl), folato, vitamina B6, S-adenosilmetionina (SAM), S-adenosilhomocisteína (SAH), ácido metilmalônico (MMA), homocisteína total (tHcy) e folato eritrocitário. A taxa de metilação nos 3 genes foi determinada por qMSP (Quantitative Methylation Specific - Polimerase Chain Reaction). Várias mulheres estavam fazendo uso de suplementação com ácido fólico e/ou polivitamínicos. Diante deste fato foram formados 4 subgrupos: Grupo 1 (constituído por mulheres que não usaram suplementação), Grupo 2 (mulheres que usaram suplementação em todas as idades gestacionais estudadas - 16, 28 e 36 semanas), Grupo 3 (mulheres que usaram suplementação no início da gestação até a 16ª semana) e Grupo 4 (mulheres que usaram suplementação na 16ª e 28ª semana gestacional). Não houve diferença entre as taxas de metilação do DNA dos genes IFNγ, Serpin B5 e Stratifin durante o período gestacional estudado. As taxas de metilação no gene IFNγ do grupo 1 foram maiores, quando comparadas as taxas dos demais grupos. Em modelos de regressão linear múltipla, considerando o período gestacional como um todo, apenas a vitamina B6 e a tHcy foram diretamente associadas aos valores da taxa de metilação do gene IFNγ. No entanto, a vitamina B6 foi inversamente associada, enquanto que tHcy esteve diretamente associada aos valores da taxa de metilação do gene Stratifin. A taxa de metilação não sofre alterações durante a gestação; a vitamina B6 e a tHcy foram os fatores de predição para as taxas de metilação do DNA na região promotora dos genes IFNγ e Stratifin. / DNA methylation is an epigenetic modification that regulates gene expression. Cobalamin, vitamin B6 and folate deficiencies can impair the DNA methylation index. Studies involving cultured cells and animals have evaluated the effect of vitamin deficiencies in DNA methylation. However, few studies were conducted in humans. The goals of this study were: to evaluate the leukocyte DNA methylation index in the promoter region of interferon gamma (IFNγ), Serpin B5 and Stratifin genes; to assess the association between vitamins and metabolites concentrations and DNA methylation index in three genes; and to examine the predictive factors for DNA methylation index using as independent variables: serum folate, serum cobalamin, serum vitamin B6, erythrocyte folate, methylmalonic acid (MMA), total homocysteine (tHcy) in three gestational ages (16th, 28th and 36,th weeks). A hundred eighty three women were included, but only 96 completed the prospective study. The serum concentrations of cobalamin, folate, vitamin B6, S-adenosylmethionine (SAM), Sadenosylhomocysteine (SAH), MMA, tHcy were determined. The erythrocyte folate concentration was also evaluated. The DNA methylation index was determined in three genes by qMSP (Quantitative Methylation Specific - Polymerase Chain Reaction). Several women were taking folic acid supplementation and/or multivitamins. Four groups were formed according to supplementation use: Group 1 (women who take no supplementation), Group 2 (women who took supplements at 16th, 28th and 36th weeks of pregnancy), Group 3 (women who took supplements in early pregnancy and up to 16 weeks) and Group 4 (women who took supplements in the 16th and 28th week of pregnancy). There was no difference between the DNA methylation index in the IFNγ, Serpin B5 and Stratifin genes during the gestational periods studied. The DNA methylation index in the IFNγ gene in group 1 was higher than those indexes from other groups. In multiple linear regression models considering the gestational periods as a whole, only vitamin B6 and tHcy were directly associated to DNA methylation index in IFNγ gene. However, vitamin B6 was inversely associated, whereas tHcy was directly associated with values of DNA methylation in Stratifin. The DNA methylation index does not change during pregnancy, vitamin B6 and tHcy were the predictors of DNA methylation in the promoter region of IFNγ and Stratifin genes.

INTRODUÇÃO: Exposição a fatores ambientais e estresse durante o período intrauterino estão associados com alterações da trajetória do neurodesenvolvimento de forma sexo-dependente. Mecanismos epigenéticos estão envolvidos a esta associação. OBJETIVOS: Analisar de acordo com a exposição ao estresse na gestação o impacto do sexo e de alterações de metilação do DNA no sangue de cordão umbilical nas medidas antropométricas do neonato. MÉTODOS: Foram recrutadas 94 gestantes e aplicados questionários de medidas exposição ao estresse e fatores de risco durante a gravidez. A coleta de sangue do cordão umbilical seguiu protocolo padronizado. Para analisar o estresse foi utilizada análise de componentes principais (ACP) dos fatores de exposição avaliados: status socioeconômico, educação, ganho de peso, índice de massa corporal pré-gravídico, presença de doença psiquiátrica, estresse psicossocial durante a gravidez. Após o ACP fizemos análise de agrupamento por K-means. As análises de metilação foram realizadas utilizando Illumina Infinium Human Methylation450 (450K) BeadChip. Os dados foram analisados pelos pacotes Minfi e ChAMP (Chip Analysis Methylation Pipeline). A partir das posições diferencialmente metiladas (PDMs) foi feito análise de enriquecimento de processos biológicos com a ferramenta WebGestalt. Para avaliar impacto do sexo e alterações de metilação no desfecho antropométrico do neonato usamos modelos de análise linear de regressão múltipla. RESULTADOS: A coorte final para a avaliação do estresse foi composta por 89 pares mãe/recém-nascidos, sendo 50 meninas e 39 meninos. A ACP mostrou que os primeiros 3 componentes explicaram 60% da variabilidade da amostra. Sendo o primeiro componente (CP1) estresse psíquico, o segundo CP estresse social e o CP3 exposição a tóxicos. O biplot dos primeiros dois componentes sugeriu a separação das mães em dois grupos, confirmados pela análise de agrupamentos. Usando o ponto de corte de p-valor < 0,01 e deltabeta-valor>5%, encontramos 110 posições PDMs entre os grupos e restringindo este valor para p-valor < 0,01 e delta beta valor > 10% encontramos 13 PDMs. Usando apenas as crianças adequadas para idade gestacional fizemos análise de metilação diferencial entre os sexos. Foram encontradas 426 PDMs. Nenhuma das 13 PDMs encontradas entre os dois grupos pertenciam ao conjunto das PDMs entre sexos. No modelo de regressão linear multivariada controlando para sexo da criança e idade da mãe não encontramos nenhuma PDM associada aos desfechos antropométricos do neonato. Na análise estratificada por grupos os sítios cg24702040 (MAP3K21), cg21550016 (PAX8) foram estatisticamente significantes para perímetro abdominal e cg18706028 (CCKBR) e cg21550016 (PAX8) foram estatisticamente significantes para índice do perímetro cefálico para a idade. Este estudo sugere que o estresse materno independente do sexo pode afetar o crescimento fetal, mediado por respostas epigenéticas em genes relacionados à resposta ao estresse, regulação negativa da via de sinalização do receptor do fator de crescimento epidérmico, biogênese da sinapse e processo apoptótico / BACKGROUND: Exposure to environmental factors and stress during the intrauterine period are associated with changes in the neurodevelopmental trajectory in a sex-dependent manner. Epigenetic mechanisms are involved in this association. OBJECTIVES: Analyze according to exposure to stress during pregnancy the impact of sex and DNA methylation alterations on umbilical cord blood in the anthropometric measurements of the neonate METHODS: A total of 94 pregnant women were recruited and questionnaires were used to measure stress exposure and risk factors during pregnancy. Umbilical cord blood collection followed a standardized protocol. In order to analyze the stress, the principal components analysis (PCA) of the exposure factors evaluated were: socioeconomic status, education, weight gain, pre-gravid body mass index, presence of psychiatric illness, and psychosocial stress during pregnancy. After the PCA we did group analysis by k-means. Methylation analyzes were performed using Illumina Infinium Human Methylation 450 (450K) BeadChip. The data were analyzed by the Minfi and ChAMP (Chip Analysis Methylation Pipeline) packages. From the differentially methylated positions (DMPs) was made analysis of enrichment of biological processes with the tool WebGestalt. To evaluate gender impact and methylation alterations in the neonatal anthropometric outcome we used multiple regression linear analysis models. RESULTS: The final cohort for the evaluation of stress was composed of 89 mother/newborn pairs, being 50 girls and 39 boys. The PCA showed that the first 3 components accounted for 60% of the variability of the sample. Being the first component (PC1) psychic stress, the second PC social stress and PC3 exposure to toxic. The biplot of the first two components suggested the separation of the mothers into two groups, confirmed by cluster analysis. Using the cutoff point of p-value < 0.01 and delta beta-value > 5%, we found 110 DMPs between the groups and restricting this value to p-value < 0.01 and delta beta-value > 10 % we found 13 DMPs. Using only children suitable for gestational age we did differential methylation analysis between genders. There were 426 DMPs found. None of the 13 DMPs found between the two groups belonged to the pool of DMPs between the sexes. In the multivariate linear regression model controlling for child sex and age of the mother we did not find any DMP associated with the anthropometric outcomes of the neonate. In group-stratified analysis the cg24702040 (MAP3K21), cg21550016 (PAX8) sites were statistically significant for abdominal perimeter and cg18706028 (CCKBR) and cg21550016 (PAX8) were statistically significant for head cephalic circumference for age. This study suggests that maternal stress independent of sex can affect fetal growth, mediated by epigenetic responses in genes related to stress response, negative regulation of the epidermal growth factor receptor signaling pathway, biogenesis of the synapse and apoptotic process

A idade normal para início da puberdade em meninas varia bastante, de 8 a 13 anos, e os genes envolvidos nesse controle são parcialmente conhecidos. Fatores ambientais, como alimentação e exposição a disruptores endócrinos, contribuem para essa variabilidade, de modo que genes modulados epigeneticamente podem justificar parte da complexidade desse processo. O termo epigenética se refere às modificações na expressão gênica que não são causadas por alterações na sequência do DNA. A metilação do DNA é o mecanismo epigenético mais bem estudado. Na última década surgiram evidências demonstrando a relação entre metilação do DNA e desenvolvimento puberal. Em fêmeas de roedores, a hipermetilação do DNA levou à puberdade precoce. Em humanos, a puberdade precoce central (PPC) familial causada por mutações nos genes MKRN3 e DLK1 é considerada um defeito do imprinting, fenômeno epigenético no qual apenas um dos alelos parentais é expresso, estando o outro metilado e inativo. Além disso, um conceito atual propõe que o início da puberdade requer a repressão epigenética de fatores inibidores do eixo gonadotrófico. Recentemente, genes zinc finger (ZNF) foram relacionados ao processo puberal, e muitos deles codificam repressores transcricionais. Neste trabalho, estudamos a metilação do DNA do sangue periférico de 10 pacientes do sexo feminino com PPC familial (casos índices) e 33 meninas com desenvolvimento puberal normal (15 pré-púberes e 18 púberes), usando a plataforma Human Methylation 450 BeadChip. Duas pacientes tinham PPC de causa genética (uma com mutação no MKRN3 e outra com deleção no DLK1) e oito tinham PPC idiopática, sem mutações identificadas pelo sequenciamento exômico global. Cento e vinte regiões diferencialmente metiladas foram identificadas entre as meninas saudáveis pré-púberes e púberes, estando 74% delas no cromossomo X. Apenas uma região mostrou-se hipometilada no grupo púbere e, de maneira importante, contém a região promotora do ZFP57, fator necessário para manutenção do imprinting. Uma vez que a hipermetilação nas regiões promotoras dos genes é relacionada à inibição transcricional, o achado de hipermetilação global do DNA na puberdade sugere que haja inibição de fatores inibidores do eixo gonadotrófico, o que resultaria no início do processo puberal. O receptor estrogênico destacou-se como um fator transcricional que se liga a sete genes diferencialmente metilados entre os controles pré-púberes e púberes. As pacientes com PPC apresentaram mais sítios CpG hipermetilados tanto na comparação com as meninas pré-púberes (81%) quanto púberes (89%). Há doze genes ZNF contendo sítios CpG hipermetilados na PPC. Não foram encontradas anormalidades de metilação nos genes MKRN3 e DLK1 nem em suas regiões regulatórias. Em conclusão, este estudo evidenciou hipermetilação global do DNA em meninas com puberdade normal e precoce, sugerindo que esse padrão é uma marca epigenética da puberdade. Pela primeira vez, mudanças no metiloma de pacientes com PPC foram descritas. Modificações na metilação de vários genes ZNF parecem compor a complexa rede de mecanismos que leva ao início da puberdade humana / Normal puberty initiation varies greatly among girls, from 8 to 13 years, and the genetic basis for its control is partially known. Environmental factors, such as nutrition and exposure to endocrine disruptors, contribute to this variance, and epigenetically modulated genes may justify some of the complexity observed in this process. Epigenetics refers to alterations in gene expression that are not caused by changes in DNA sequence itself. DNA methylation is the best studied epigenetic mechanism. In the last decade, evidence has emerged showing the relationship between DNA methylation and pubertal development. In female mice, DNA hypermethylation led to precocious puberty. In humans, familial central precocious puberty (CPP) caused by mutations in the MKRN3 and DLK1 genes is considered a disorder of imprinting, an epigenetic phenomenon in which only one parental allele is expressed, and the other allele is methylated and inactive. In addition, animal studies indicated that pubertal timing requires epigenetic repression of inhibitory factors of the gonadotrophic axis. Recently, zinc finger genes (ZNF) were related to pubertal development, many of which encode transcriptional repressors. In the present study, we analyzed the DNA methylation of peripheral blood samples from 10 female patients with familial CPP (index cases) and 33 girls with normal pubertal development (15 pre-pubertal and 18 pubertal), using the Human Methylation 450 BeadChip assay. Genetic CPP was diagnosed in two patients (one with a MKRN3 mutation and the other with a DLK1 deletion). The remaining eight cases with idiopathic CPP were previously evaluated by whole exome sequencing and no causative mutations were identified so far. We evidenced 120 differentially methylated regions between pre-pubertal and pubertal healthy girls, and 74% of them were located at the X chromosome. Only one genomic region was hypomethylated in the pubertal group. Of note, it contains the promoter region of ZFP57, an important factor for imprinting maintenance. As DNA hypermethylation in gene promoters is related to gene silencing, the finding of global DNA hypermethylation in puberty suggests inhibition of inhibitory factors of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis that results in puberty onset. Importantly, the estrogen receptor was identified as a transcriptional factor that binds to seven differentially methylated genes associated with pubertal process. Patients with CPP exhibited more hypermethylated CpG sites compared to both pre-pubertal (81%) and pubertal (89%) controls. Twelve ZNF genes were recognized as having hypermethylated CpG sites in CPP. The methylation analyses of MKRN3 and DLK1 genes showed no abnormalities. In conclusion, this study revealed a widespread DNA hypermethylation in girls with normal and precocious puberty, suggesting that this pattern can be an epigenetic signature of puberty. For the first time, changes in the methylome of patients with CPP were described. We highlight that alterations in methylation levels of several ZNF genes may impact the onset of human puberty

A programação epigenética do genoma por metilação do DNA, modificação das histonas e remodelamento da cromatina é crucial para o desenvolvimento e o crescimento normal dos mamíferos e alterações nesses mecanismos contribuem diretamente para a transformação maligna. Em função do papel relevante da metilação do DNA na carcinogênese, da importância e da necessidade de identificação de marcadores moleculares em tumores de cabeça e pescoço e dos resultados já obtidos pelo grupo, o presente trabalho teve por objetivo geral investigar o perfil de metilação de ilhas CpG em carcinomas primários de cabeça e pescoço (CECP), bem como identificar e iniciar estudos funcionais de biomarcadores candidatos para diagnóstico e prognóstico desses tumores. Alguns genes previamente descritos com padrões anormais de metilação em neoplasias humanas (CDH1, CDH13, DAPK, CDKN2A, RASSF1A, SOCS3 e TIMP3), além de outros dois genes (MX1 e SLC15A3) identificados em nosso estudo anterior, foram analisados em amostras normais e margens cirúrgicas de CECP por meio da técnica de pirosequencimento de DNA após tratamento com bissulfito de sódio. As análises estatísticas não mostraram diferenças significativas para a maioria dos genes analisados, com exceção do gene SLC15A3, que apresentou diferença significativa (p<0,05) entre tumores e amostras de sangue de doadores saudáveis. Diferentemente, os resultados obtidos com a metodologia de PCR-MSP em nosso trabalho anterior mostraram que o gene MX1 está metilado em CECP. Os estudos funcionais do MX1, por RNA de interferência, ensaios de migração e citometria de fluxo mostraram que seu produto contribui para migração e proliferação celular, e talvez para resistência à apoptose. Os resultados sugeriram que o nível de expressão do MX1 pode ser um preditor do potencial metastático em carcinoma epidermóide / The genome epigenetic programming by DNA methylation, histone modification and chromatin remodeling is crucial for normal growth and development in mammals and changes in these mechanisms contributes directly to malignant transformation. Regarding the role of DNA methylation in carcinogenesis, the importance and necessity for the identification of molecular markers in head and neck tumors, and the results already obtained by the group, this study was aimed at investigating the methylation profile of CpG islands in primary head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC), and to identify and initiate functional studies of candidate biomarkers for diagnosis and prognosis of these tumors. Therefore, some genes previously described with abnormal methylation pattern in humans tumors (CDH1, CDH13, DAPK, CDKN2A, RASSF1A, and TIMP3 SOCS3), and two other genes (MX1 and SLC15A3) identified in our previous study were analyzed in normal samples, surgical margins, and in HNSCC by pyrosequencing after sodium bisulfite treatment. The statistical analysis showed no significant differences for most of analyzed genes, except for the SLC15A3, which showed significant difference (p <0.05) between tumors and blood samples from healthy donors. However, our earlier results showed a higher frequency of MX1 hypermethylation in primary HNSCC using the PCR-MSP methodology. To gain a better understanding of the role MX1 in cancer biology we investigated whether a downregulation of MX1 by interference RNA contribute to apoptosis resistance and cell migration during cancer development. Wound healing and flow cytometry assays were performed to determine changes in cell motility, death and cell cycle in SCC cells. The results indicated that low levels of MX1 could regulate the cell cycle, increase proliferation, and enhance tumor cell migration in HNSCC cell lines, but it might not contribute to apoptosis resistance. It also suggests that the level of MX1 expression may be a predictor of metastatic potential in HNSCC

A cobalamina (vitamina B12) e o ácido fólico são nutrientes essenciais para síntese de DNA, metionina e S-adenosilmetionina (SAM). A SAM é uma potente doadora de grupo metil necessário nas reações de metilação do DNA. Deficiências dessas vitaminas podem comprometer as concentrações da SAM e, indiretamente, a metilação do DNA. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das concentrações de vitaminas (no sangue e na dieta), metabólitos (no soro) e do polimorfismo MTHFR C677T na taxa de metilação global do DNA. Participaram do estudo 103 gestantes, das quais foram colhidas amostras de sangue nas idades gestacionais de 16, 28 e 36 semanas. Foram realizadas as determinações dos valores de folato eritrocitário, e das concentrações séricas de folato, cobalamina, vitamina B6, homocisteína (tHcy), metionina, ácido metilmalônico (MMA), SAM e S-adenosilhomocisteína (SAH), além genotipagem para o polimorfismo MTHFR C677T por PCR-RFLP. A taxa de metilação global do DNA foi avaliada indiretamente por reação de extensão usando [3H]dCTP. Para avaliação nutricional foi aplicado um inquérito recordatório de 24 horas no dia de cada coleta. Devido ao uso de suplementação com ácido fólico e/ou polivitamínicos, as participantes foram classificadas em quatro grupos: grupo 1 (50 gestantes que não usaram suplementação); grupo 2 (14 mulheres que fizeram uso de suplementos nas três idades gestacionais); grupo 3 (21 participantes que usaram suplementação até a 16ª semana de gravidez) e grupo 4 (10 gestantes que utilizaram suplementação nas idades gestacionais de 16 e 28 semanas apenas). A taxa de metilação global do DNA foi menor na 28ª semana de gravidez quando comparada àquelas encontradas nas 16 e 36ª semanas em todos os grupos estudados. No grupo 1, as seguintes variáveis: concentrações de folato eritrocitário, vitamina B6 sérica, MMA, SAM, creatinina, vitamina B6 da dieta, proteínas de carnes (dieta), idade gestacional de 36 semanas e o genótipo CT + TT do polimorfismo MTHFR C677T foram associadas com a taxa de metilação do DNA, bem como as interações entre os genótipos CT + TT e folato eritrocitário ou sérico ou SAM; entre folato sérico e vitamina B6; entre creatinina e MMA ou vitamina B6 da dieta, e entre SAM e proteínas de carnes da dieta. As interações entre: 1 - menores concentrações de folato sérico e baixa ingestão de ácido fólico; 2 - maiores concentrações de MMA e baixa ingestão de vitamina B6; 3 - idade gestacional de 36 semanas e genótipo CT + TT do polimorfismo C677T no gene MTHFR foram associadas ao maior risco de apresentar menores taxas de metilação global do DNA no grupo 1. / Cobalamin (B12 vitamin) and folic acid are essential nutrients to DNA, methionine and S-adenosylmethinone (SAM) synthesis. SAM, the main methyl group donator, is necessary to DNA methylation reactions. Cobalamin and folic acid deficiencies might implicate SAM concentrations and, moreover, DNA methylation. The objective of this study was to evaluate the effects of serum vitamin and metabolites, vitamin intake and MTHFR C677T genetic polymorphism on global DNA methylation. Blood samples from 103 pregnant women were collected at gestational age of 16, 28 and 36 weeks. Red blood cell folate levels (RBC fol), and serum concentrations of folate (Fol), cobalamin, B6 vitamin, homocysteine (tHcy), methionine, methylmalonic acid (MMA), SAM and S-adenosylhomocysteine (SAH) were evaluated. The MTHFR C677T polymorphism was detected by PCR-RFLP. A radiolabeled [3H]dCTP extension assay was used to assess the level of global DNA methylation. Nutrient intake was assessed by 24 hour dietary recall applied at 16, 28 and 36 weeks of pregnancy. According to folic acid and/or multivitamins supplementation, women were classified in four groups: group 1 (50 women with no supplementation); group 2 (14 subjects who took supplements at three gestational ages); group 3 (21 women which took supplements until 16 weeks of pregnancy) and group 4 (10 subjects that took supplements at gestational ages of 16 and 28 weeks, but not at 36 weeks). Global DNA methylation level was lower at 28 weeks compared with 16 or 36 weeks.of pregnancy in women from four studied groups. In the group 1, not only values of RBC fol; serum concentrations of B6 vitamin, MMA, SAM and creatinine; vitamin B6 and meat protein intake; gestational age of 36 weeks and MTHFR 677T allele (CT+TT genotypes) were related to global DNA methylation in these women, but also interactions between MTHFR 677T allele and RBC fol or serum Fol or SAM; among serum Fol and B6 vitamin; between creatinine and MMA or vitamin B6 intake; and among SAM and meat protein intake. The following interactions between: 1 - lower serum Fol concentration and lower folate intake; 2 - higher serum MMA concentration and lower B6 vitamin intake; and 3 - gestational age of 36 weeks and MTHFR 677T allele were associated with higher risk of global DNA hypomethylation in pregnant women from group 1.

INTRODUÇÃO: Exposição a fatores ambientais e estresse durante o período intrauterino estão associados com alterações da trajetória do neurodesenvolvimento de forma sexo-dependente. Mecanismos epigenéticos estão envolvidos a esta associação. OBJETIVOS: Analisar de acordo com a exposição ao estresse na gestação o impacto do sexo e de alterações de metilação do DNA no sangue de cordão umbilical nas medidas antropométricas do neonato. MÉTODOS: Foram recrutadas 94 gestantes e aplicados questionários de medidas exposição ao estresse e fatores de risco durante a gravidez. A coleta de sangue do cordão umbilical seguiu protocolo padronizado. Para analisar o estresse foi utilizada análise de componentes principais (ACP) dos fatores de exposição avaliados: status socioeconômico, educação, ganho de peso, índice de massa corporal pré-gravídico, presença de doença psiquiátrica, estresse psicossocial durante a gravidez. Após o ACP fizemos análise de agrupamento por K-means. As análises de metilação foram realizadas utilizando Illumina Infinium Human Methylation450 (450K) BeadChip. Os dados foram analisados pelos pacotes Minfi e ChAMP (Chip Analysis Methylation Pipeline). A partir das posições diferencialmente metiladas (PDMs) foi feito análise de enriquecimento de processos biológicos com a ferramenta WebGestalt. Para avaliar impacto do sexo e alterações de metilação no desfecho antropométrico do neonato usamos modelos de análise linear de regressão múltipla. RESULTADOS: A coorte final para a avaliação do estresse foi composta por 89 pares mãe/recém-nascidos, sendo 50 meninas e 39 meninos. A ACP mostrou que os primeiros 3 componentes explicaram 60% da variabilidade da amostra. Sendo o primeiro componente (CP1) estresse psíquico, o segundo CP estresse social e o CP3 exposição a tóxicos. O biplot dos primeiros dois componentes sugeriu a separação das mães em dois grupos, confirmados pela análise de agrupamentos. Usando o ponto de corte de p-valor < 0,01 e deltabeta-valor>5%, encontramos 110 posições PDMs entre os grupos e restringindo este valor para p-valor < 0,01 e delta beta valor > 10% encontramos 13 PDMs. Usando apenas as crianças adequadas para idade gestacional fizemos análise de metilação diferencial entre os sexos. Foram encontradas 426 PDMs. Nenhuma das 13 PDMs encontradas entre os dois grupos pertenciam ao conjunto das PDMs entre sexos. No modelo de regressão linear multivariada controlando para sexo da criança e idade da mãe não encontramos nenhuma PDM associada aos desfechos antropométricos do neonato. Na análise estratificada por grupos os sítios cg24702040 (MAP3K21), cg21550016 (PAX8) foram estatisticamente significantes para perímetro abdominal e cg18706028 (CCKBR) e cg21550016 (PAX8) foram estatisticamente significantes para índice do perímetro cefálico para a idade. Este estudo sugere que o estresse materno independente do sexo pode afetar o crescimento fetal, mediado por respostas epigenéticas em genes relacionados à resposta ao estresse, regulação negativa da via de sinalização do receptor do fator de crescimento epidérmico, biogênese da sinapse e processo apoptótico / BACKGROUND: Exposure to environmental factors and stress during the intrauterine period are associated with changes in the neurodevelopmental trajectory in a sex-dependent manner. Epigenetic mechanisms are involved in this association. OBJECTIVES: Analyze according to exposure to stress during pregnancy the impact of sex and DNA methylation alterations on umbilical cord blood in the anthropometric measurements of the neonate METHODS: A total of 94 pregnant women were recruited and questionnaires were used to measure stress exposure and risk factors during pregnancy. Umbilical cord blood collection followed a standardized protocol. In order to analyze the stress, the principal components analysis (PCA) of the exposure factors evaluated were: socioeconomic status, education, weight gain, pre-gravid body mass index, presence of psychiatric illness, and psychosocial stress during pregnancy. After the PCA we did group analysis by k-means. Methylation analyzes were performed using Illumina Infinium Human Methylation 450 (450K) BeadChip. The data were analyzed by the Minfi and ChAMP (Chip Analysis Methylation Pipeline) packages. From the differentially methylated positions (DMPs) was made analysis of enrichment of biological processes with the tool WebGestalt. To evaluate gender impact and methylation alterations in the neonatal anthropometric outcome we used multiple regression linear analysis models. RESULTS: The final cohort for the evaluation of stress was composed of 89 mother/newborn pairs, being 50 girls and 39 boys. The PCA showed that the first 3 components accounted for 60% of the variability of the sample. Being the first component (PC1) psychic stress, the second PC social stress and PC3 exposure to toxic. The biplot of the first two components suggested the separation of the mothers into two groups, confirmed by cluster analysis. Using the cutoff point of p-value < 0.01 and delta beta-value > 5%, we found 110 DMPs between the groups and restricting this value to p-value < 0.01 and delta beta-value > 10 % we found 13 DMPs. Using only children suitable for gestational age we did differential methylation analysis between genders. There were 426 DMPs found. None of the 13 DMPs found between the two groups belonged to the pool of DMPs between the sexes. In the multivariate linear regression model controlling for child sex and age of the mother we did not find any DMP associated with the anthropometric outcomes of the neonate. In group-stratified analysis the cg24702040 (MAP3K21), cg21550016 (PAX8) sites were statistically significant for abdominal perimeter and cg18706028 (CCKBR) and cg21550016 (PAX8) were statistically significant for head cephalic circumference for age. This study suggests that maternal stress independent of sex can affect fetal growth, mediated by epigenetic responses in genes related to stress response, negative regulation of the epidermal growth factor receptor signaling pathway, biogenesis of the synapse and apoptotic process

A doença de Alzheimer (DA) é a causa mais comum de demência na população, sendo responsável por cerca de 50 a 60% dos casos. Embora o diagnóstico clínico da doença na maioria das vezes seja acurado, a confirmação da DA só é feita post mortem através principalmente da caracterização dos dois tipos principais de lesões neurais: depósitos extracelulares de placas de &beta; amiloide e emaranhados de proteína tau hiperfosforilada. Até o momento, o envolvimento de apenas quatro genes foi confirmado na etiologia da DA, três deles (APP, PSEN1 e PSEN2) associados à forma familial de herança mendeliana, que corresponde a um tipo raro e grave. No entanto, apesar de inúmeros trabalhos de associação genômica, (Genome wide association studies- GWAS) sugerirem uma possível participação de vários outros genes na suscetibilidade à manifestação da forma multifatorial da DA, o gene APOE, ainda é o único consistente e reproduzivelmente associado à doença. As descobertas derivadas dos GWAS investigando o papel de SNPs coletivamente explicam somente uma pequena porcentagem da variação herdada que contribui para o risco de desenvolver a DA. Atualmente, há novas abordagens para investigar a base genética do restante da variabilidade fenotípica herdada e que pode influenciar a suscetibilidade ao desenvolvimento de doenças complexas. O papel da variação do número de cópias de segmentos de DNA (Copy Number Variation - CNV) na genética de doenças complexas foi demonstrado por diversos estudos nos últimos anos e evidencia que desequilíbrios genômicos também podem contribuir significantemente para a resistência ou susceptibilidade a várias patologias. Outro aspecto que vem assumindo crescente importância é a análise de modificações epigenéticas que podem constituir um mecanismo molecular básico e contribuir diretamente para a patogênese da DA. Logo, este trabalho teve como objetivo principal investigar dois aspectos relacionados à DA: (1) a identificação de CNVs que podem estar contribuindo para o desenvolvimento da forma multifatorial da DA, usando a técnica de array-CGH, e (2) a análise de alterações do padrão global de metilação do DNA no córtex frontal de indivíduos com a forma multifatorial da DA, usando um microarranjo que interroga o status de metilação de 450.000 sítios CpGs. Em nossa investigação sobre desequilíbrios genômicos na DA, identificamos 6 CNVs raras com conteúdo gênico relevante para o fenótipo investigado. Dois indivíduos distintos do grupo DA apresentam microduplicações em genes que codificam diferentes subunidades do mesmo tipo de canal de Ca2+ dependente de voltagem, o tipo L. Além disso, dos outros genes selecionados como especialmente interessantes, 4 estão envolvidos em diferentes processos inflamatórios e 1 é responsável por codificar a enzima nicotinamida fosforibosiltransferase, participante importante da via de biossíntese da molécula nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD). A implicação de um possível envolvimento de mediadores da sinalização celular do Ca2+ e da via de biossíntese da NAD na etiologia da DA também foi reforçada pelos nossos resultados sobre o padrão de metilação do DNA na DA. Dois genes importantes para a homeostasia intracelular do Ca2+ e via de biossíntese da NAD apresentaram sítios CpGs diferenciamente metilados nos sujeitos com DA / Alzheimer\'s disease (AD) is the most common form of dementia in the population, corresponding to 50-60% of all cases. Although clinical diagnosis seems to be accurate, the definitive diagnosis of the disease can only be made by a post mortem neuropathological exam that certifies the presence of the two hallmarks of AD: the accumulation of extracellular senile plaques containing &beta;-amyloid (A&beta;) and the intracellular neurofibrillary tangles containing hyperphosphorylated tau protein. Four genes are known to be involved in the etiology of AD, three of them (APP, PSEN1 and PSEN2) are associated to the familial form of the disease, which show autosomal dominant inheritance and correspond to the more severe and rare type of AD. Despite many genome wide association studies (GWAS), APOE still remains the only unequivocal genetic risk factor associated to the multifactorial form of AD. The discoveries from GWAS using SNPs collectively explain only a small percentage of heritable variation that may contribute in AD risk. Currently, new approaches have been used to investigate the genetic basis of the phenotypical variability inheritance that can influence the susceptibility of complex diseases. The important role of DNA copy number variation (CNV) has been demonstrated by several studies over the last years and shows that genomic imbalances may also significantly contribute to resistance or susceptibility to various complex diseases. Additionally, there is now increasing interest in exploring how epigenetic modifications, in particular DNA methylation, could influence complex diseases etiology. Thus, the major aim of this work were to investigate two aspects related to the multifactorial form of AD: (1) identification of rare CNVs, using array-CGH, that could contribute to the development of the disease, and (2) analysis of the DNA methylation pattern in frontal cortex of individuals with AD. In our study, we identified 6 rare CNVs with relevant gene content to the investigated phenotype. Two distinct subjects with AD from our casuistic presented microduplications in genes that encode different subunits of the same type of Ca2+ voltage channel, the L-type. Furthermore, among the other selected genes, four are involved in different inflammatory process and one encodes the nicotinamide phosphoribosyltransferase enzyme, important mediator of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) biosynthesis. The implication of a possible involvement of Ca2+ intracellular signaling mediators and NAD biosynthesis pathway in the etiology of AD was also reinforced by our analysis of DNA methylation pattern. Interestingly, two important genes, one to intracellular Ca2+ homeostasis and the other to NAD biosynthesis pathway presented CpGs sites differently methylated in the AD subjects

A cobalamina (vitamina B12) e o ácido fólico são nutrientes essenciais para síntese de DNA, metionina e S-adenosilmetionina (SAM). A SAM é uma potente doadora de grupo metil necessário nas reações de metilação do DNA. Deficiências dessas vitaminas podem comprometer as concentrações da SAM e, indiretamente, a metilação do DNA. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das concentrações de vitaminas (no sangue e na dieta), metabólitos (no soro) e do polimorfismo MTHFR C677T na taxa de metilação global do DNA. Participaram do estudo 103 gestantes, das quais foram colhidas amostras de sangue nas idades gestacionais de 16, 28 e 36 semanas. Foram realizadas as determinações dos valores de folato eritrocitário, e das concentrações séricas de folato, cobalamina, vitamina B6, homocisteína (tHcy), metionina, ácido metilmalônico (MMA), SAM e S-adenosilhomocisteína (SAH), além genotipagem para o polimorfismo MTHFR C677T por PCR-RFLP. A taxa de metilação global do DNA foi avaliada indiretamente por reação de extensão usando [3H]dCTP. Para avaliação nutricional foi aplicado um inquérito recordatório de 24 horas no dia de cada coleta. Devido ao uso de suplementação com ácido fólico e/ou polivitamínicos, as participantes foram classificadas em quatro grupos: grupo 1 (50 gestantes que não usaram suplementação); grupo 2 (14 mulheres que fizeram uso de suplementos nas três idades gestacionais); grupo 3 (21 participantes que usaram suplementação até a 16ª semana de gravidez) e grupo 4 (10 gestantes que utilizaram suplementação nas idades gestacionais de 16 e 28 semanas apenas). A taxa de metilação global do DNA foi menor na 28ª semana de gravidez quando comparada àquelas encontradas nas 16 e 36ª semanas em todos os grupos estudados. No grupo 1, as seguintes variáveis: concentrações de folato eritrocitário, vitamina B6 sérica, MMA, SAM, creatinina, vitamina B6 da dieta, proteínas de carnes (dieta), idade gestacional de 36 semanas e o genótipo CT + TT do polimorfismo MTHFR C677T foram associadas com a taxa de metilação do DNA, bem como as interações entre os genótipos CT + TT e folato eritrocitário ou sérico ou SAM; entre folato sérico e vitamina B6; entre creatinina e MMA ou vitamina B6 da dieta, e entre SAM e proteínas de carnes da dieta. As interações entre: 1 - menores concentrações de folato sérico e baixa ingestão de ácido fólico; 2 - maiores concentrações de MMA e baixa ingestão de vitamina B6; 3 - idade gestacional de 36 semanas e genótipo CT + TT do polimorfismo C677T no gene MTHFR foram associadas ao maior risco de apresentar menores taxas de metilação global do DNA no grupo 1. / Cobalamin (B12 vitamin) and folic acid are essential nutrients to DNA, methionine and S-adenosylmethinone (SAM) synthesis. SAM, the main methyl group donator, is necessary to DNA methylation reactions. Cobalamin and folic acid deficiencies might implicate SAM concentrations and, moreover, DNA methylation. The objective of this study was to evaluate the effects of serum vitamin and metabolites, vitamin intake and MTHFR C677T genetic polymorphism on global DNA methylation. Blood samples from 103 pregnant women were collected at gestational age of 16, 28 and 36 weeks. Red blood cell folate levels (RBC fol), and serum concentrations of folate (Fol), cobalamin, B6 vitamin, homocysteine (tHcy), methionine, methylmalonic acid (MMA), SAM and S-adenosylhomocysteine (SAH) were evaluated. The MTHFR C677T polymorphism was detected by PCR-RFLP. A radiolabeled [3H]dCTP extension assay was used to assess the level of global DNA methylation. Nutrient intake was assessed by 24 hour dietary recall applied at 16, 28 and 36 weeks of pregnancy. According to folic acid and/or multivitamins supplementation, women were classified in four groups: group 1 (50 women with no supplementation); group 2 (14 subjects who took supplements at three gestational ages); group 3 (21 women which took supplements until 16 weeks of pregnancy) and group 4 (10 subjects that took supplements at gestational ages of 16 and 28 weeks, but not at 36 weeks). Global DNA methylation level was lower at 28 weeks compared with 16 or 36 weeks.of pregnancy in women from four studied groups. In the group 1, not only values of RBC fol; serum concentrations of B6 vitamin, MMA, SAM and creatinine; vitamin B6 and meat protein intake; gestational age of 36 weeks and MTHFR 677T allele (CT+TT genotypes) were related to global DNA methylation in these women, but also interactions between MTHFR 677T allele and RBC fol or serum Fol or SAM; among serum Fol and B6 vitamin; between creatinine and MMA or vitamin B6 intake; and among SAM and meat protein intake. The following interactions between: 1 - lower serum Fol concentration and lower folate intake; 2 - higher serum MMA concentration and lower B6 vitamin intake; and 3 - gestational age of 36 weeks and MTHFR 677T allele were associated with higher risk of global DNA hypomethylation in pregnant women from group 1.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1722534 bytes, checksum: d8557488d35ade21ba45951fd8412a2f (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / DNA methylation, characterized by the addition of a methyl group in cytosines within CpG dinucelotides can modified gene transcription, leading to decrease or even silence a gene. The ability of the environmental factors to induce epigenetic changes has been investigated and many studies have shown a relationship between them. Studies show that pesticides, metal ions, drugs, diet, alcohol dependence and smoking are associated with epigenetic changes. Smoking is often associated with the risk of cancer in various tissues and cardiovascular diseases, being considered the leading cause of preventable death. The MLH1 gene is related to the repair of badly paired bases of DNA (DNA mismatch repair (MMR)). The hTERT gene comprises the catalytic subunit of telomerase enzyme, which is considered a biological clock, a marker indicating that the cellular senescence can be installed inevitably form. The TP53 is a tumor suppressor gene and its hypermethylation is related to the development of various cancers. The aim of this work was to investigate the smoking habit influence on DNA methylation status in the promoter of cancer-related genes, MLH1, hTERT and TP53 in oral epithelial cells of healthy subjects. Samples of oral epithelium of smokers, nonsmokers and former smokers were collected by rinsing and DNA was extracted. After, DNA Methylation analysis was performed by Methylation Sensitive Restriction Enzymes, using two restriction enzymes, the HpaII and HhaI, which cleave different sites. Following the enzymatic digestion, DNA was amplified by PCR, subjected to electrophoresis on a 6% polyacrylamide gel and stained with silver nitrate. Statistical analysis was performed by Chi-square test at a significance level of 5%. The investigated CpG dinucleotides located at HhaI and HpaII sites in the MLH1 gene promoter were observed to be fully methylated in DNA majority samples from the smoker group and statistical differences were found between nonsmokers and smokers and between smokers and former smokers (p<0.05). The same was observed in the hTERT gene promoter at HhaI site (p<0.05) and for HpaII site the unmethylated condition was more frequent in smoker in comparison to nonsmokers (p<0.05). For TP53 no differences were found among groups (p>0.05) which the fully methylated condition was found to be an usual event in healthy oral epithelial cells. We conclude that smoking may induce changes in DNA methylation status in cancer-related genes, such as MLH1 and hTERT of healthy oral epithelial cells and the cessation of smoking reversed the process. / A metilação de DNA é uma modificação química na molécula de DNA, e consiste na presença de um radical metil em dinucleotídeos CpG, presente principalmente em regiões promotoras do gene. Uma das principais funções da metilação de DNA é regular a transcrição gênica, sendo que a presença do radical metil pode suprimir por completo a expressão gênica. Estudos mostram que o meio ambiente pode modular a metilação de DNA. Como exemplo de fatores ambientais temos: a radiação ultravioleta, agrotóxicos, dieta, fármacos, uso crônico do álcool e o hábito de fumar. O fumo é frequentemente associado ao risco de câncer em diversos tecidos e doenças cardiovasculares, sendo considerado a maior causa de morte evitável. O gene MLH1 está relacionado ao reparo de bases mal pareadas do DNA (DNA mismatch repair (MMR)). O gene hTERT compõe a subunidade catalítica da enzima telomerase, a qual é considerada um relógio biológico, um marcador que indica que a senescência celular poderá se instalar de forma inevitável. O TP53 é um gene supressor tumoral e sua hipermetilação está relacionada ao desenvolvimento de diversos tipos de câncer. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar o efeito do tabagismo no perfil de metilação de DNA em genes relacionados ao câncer, MLH1, hTERT e TP53 em células da mucosa bucal de indivíduos saudáveis. Para tanto, amostras de epitélio da mucosa bucal de indivíduos fumantes, não fumantes e ex-fumantes foram coletadas por bochecho e o DNA dessas células foi extraído. Após esse processo, a análise de metilação de DNA foi feita utilizando o método de Digestão Enzimática Sensível à Metilação, utilizando-se de duas enzimas de restrição, a HhaI e a HpaII, as quais clivam sítios diferentes. Em seguida à digestão enzimática, DNA foi amplificado por PCR, submetido à eletroforese em gel de poliacrilamida a 6% e corado pelo nitrato de prata. A análise estatística foi realizada pelo Teste de Qui-Quadrado ao nível de significância de 5%. Os dinucleotídeos CpG localizados nos sítios HhaI e HpaII no promotor do gene MLH1 mostraram-se totalmente metilados na maioria dos indivíduos do grupo fumante e diferenças significativas foram observadas entre fumantes e não fumantes e entre fumantes e ex-fumantes (p<0,05). O mesmo foi observado para o sítio HhaI no promotor do gene hTERT (p<0,05) e para o sítio HpaII a condição não metilada foi mais frequente em fumantes em comparação com não fumantes (p<0,05). Para o gene TP53 não foram encontradas diferenças entre os grupos (p>0,05), sendo a condição totalmente metilada um evento usual das células saudáveis da mucosa bucal. Assim, concluímos que o fumo está associado a alterações no perfil de metilação de DNA em genes relacionados ao câncer, como MLH1 e hTERT em células epiteliais saudáveis da mucosa bucal e a cessação do hábito de fumar reverteu o processo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-18Bitstream added on 2014-06-13T19:12:52Z : No. of bitstreams: 1 valsechi_mc_me_sjrp_parcial.pdf: 574533 bytes, checksum: a4733296b652ce8ac3b0aa3af78e4e48 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-01-16T10:37:46Z: valsechi_mc_me_sjrp_parcial.pdf,Bitstream added on 2015-01-16T10:38:34Z : No. of bitstreams: 1 000590383.pdf: 1465270 bytes, checksum: 6abb1c740c0eb28b1d1eb0e5696f75a3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O tumor renal é a mais letal das doenças urológicas. É uma doença histologicamente heterogênea, sendo o carcinoma renal de células claras o subtipo histológico mais comum. Embora a nefrectomia e imunoterapia sejam tratamentos bem estabelecidos, aproximadamente 30% dos pacientes tratados são acometidos por metástases. Alterações na expressão gênica e na inativação transcricional, devido ao mecanismo de metilação, são evidentes em células cancerosas. A metilação do DNA é um evento epigenético intimamente relacionado com o silenciamento da expressão gênica, e está envolvida em vários processos, dentre eles, a carcinogênese. Dessa forma, este trabalho teve como objetivos investigar se os genes selecionados, GPC3, CRABP2, KTN1 e ADAM23 apresentam expressão alterada nas amostras tumorais, verificar se a expressão gênica está associada com a progressão tumoral, e analisar o padrão de metilação de ilhas CpGs. Os quatro genes selecionados foram validados pela técnica de PCR em Tempo Real. Para validação desses genes foram utilizadas 35 amostras de carcinoma renal de células claras e 35 amostras de córtex renal normal. Os genes GPC3, CRABP2, KTN1 e ADAM23 apresentaram redução de expressão significativa em amostras de carcinoma renal de células claras quando comparadas ao pool de amostras de córtex renal normal. Observou-se que a redução da expressão do gene ADAM23 está diretamente relacionada com o avanço do estadiamento tumoral. Foi observada uma freqüência elevada de hipermetilação do gene ADAM23, entretanto, não houve associação do padrão de metilação com os dados clínicos. A análise da expressão gênica e dos mecanismos responsáveis pela inativação transcricional dos genes CRABP2, KTN1 e ADAM23, estudados pela primeira vez em carcinoma renal, e GPC3, podem fornecer informações relevantes para o conhecimento e desenvolvimento do carcinoma renal de células claras. / The renal tumor, which is the most lethal of urological diseases, is a histologically heterogeneous disease, and the clear cell renal cell carcinoma the most common histological subtype. Although the treatment of nephrectomy and immunotherapy are established, approximately 30% of patients are affected by metastases. Changes in gene expression and transcriptional inactivation, due to the methylation mechanism are evident in cancer cells. The DNA methylation is an epigenetic event closely related to the silencing of gene expression, and is involved in several cases, including the carcinogenesis. The aim of this study was to investigate the gene expression of GPC3, CRABP2, KTN1 and ADAM23, check if gene expression was associated with tumor progression and analyze methylation pattern of CpG island. The four selected genes were validated by the quantitative RT-PCR. Thirty five samples of clear cell renal cell carcinoma and 35 samples of normal renal cortex were used for validation. The genes GPC3, CRABP2, KTN1 and ADAM23 showed significant reduction of expression in samples of clear cell renal cell carcinoma when compared to a pool of samples of normal renal cortex. It was observed that the lower expression of ADAM23 is directly related to the advancement of the tumor staging. Despite the high frequency of hypermethylation of ADAM23, there was no association with the methylation pattern of the clinical data. The analysis of gene expression and the mechanisms responsible for the transcriptional inactivation of genes CRABP2, KTN1 and ADAM23, first studied in clear cell renal cell carcinoma, and GPC3, may provide relevant information for the clear cell renal cell carcinoma understanding and development.