Há décadas a exposição ao mercúrio é alvo de estudos toxicológicos devido ao alto potencial de danos a saúde humana. Na região amazônica os primeiros estudos reportavam a exposição ocupacional pelo uso nos garimpos de ouro, entretanto recentemente destacam-se os estudos relacionados a exposição ambiental que ocorre na região decorrente do consumo de peixes contaminados com mercúrio. Muitos estudos se concentram em populações ribeirinhas residentes na região do rio Tapajós, onde o consumo de peixes é frequente e o metil-mercúrio (MeHg) contido nos peixes é o responsável pela exposição dessas pessoas ao metal. O MeHg apresenta efeitos tóxicos relevantes sobre o sistema cardiovascular, e muitos grupos de pesquisa buscam elucidar os mecanismos que expliquem tais efeitos. Alguns estudos apontam uma diminuição significativa na disponibilidade do óxido nítrico (NO) após exposição ao organometal, o que poderia contribuir para uma alteração da fisiologia cardiovascular uma vez que o NO é um modulados desse sistema. O NO é sintetizado pela óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e sua atividade pode ser alterada por vários fatores, dentre eles, os polimorfismos nos genes que codificam essa proteína, são eles: T-786C na região promotora, 27-pb VNTR no intron 4 e Glu298Asp no exon 7. Neste sentido, o presente estudo teve por objetivo avaliar os efeitos dos polimorfismos da eNOS sobre a síntese de NO entre os indivíduos expostos a metilmercúrio. Foram analisadas amostras de sangue de 214 voluntários com idade entre 15 e 84 anos, dos quais 103 homens e 111 mulheres. A concentração de mercúrio no sangue (Hg sangue) total variou de 1,7 a 179,3 µg/L e a concentração plasmática de nitrito variou entre 85,7 e 695,8 M. Foram determinados os valores de pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), índice de massa corporal (IMC) e freqüência cardíaca (FC) de todos os voluntários. A PAS média foi de 119,8 mmHg e a média da PAD foi 71,8 mmHg. O IMC médio foi de 24,5 Kg/m2 e a FC média foi 70,4 batimentos por minuto (bpm). Não foram observadas diferenças entre os grupos, segundo genótipos dos três polimorfismos, quanto às características dos voluntários: idade, PAS, PAD, IMC, FC, Hg sangue e as concentrações plasmáticas de nitrito. Quando os polimorfismos foram estudados isoladamente foi observado que o alelo C na região promotora, o alelo 4b no intron 4 e o alelo Glu no exon 7 apresentaram-se associados a concentrações reduzidas e nitrito plasmático. Quando a população foi estratificada com base na concentração de Hg essa associação desapareceu, provavelmente mascarada pelas altas concentrações do metal. Entretanto quando foram estudados os haplótipos pode ser observada novamente a associação desses mesmos alelos com a diminuição da concentração do nitrito, confirmando os achados iniciais. O haplótipo mais frequente na população combina os alelos selvagens para todos os polimorfismos (T, 4b e G) e o haplótipo menos freqüente combina os alelos variantes. O haplótipo associado à menor concentração plasmática de nitrito combina os alelos selvagens (C, 4b e G), confirmando os primeiros resultados. Essa abordagem haplotípica é muito útil na observação de efeitos mais discretos uma vez que é possível observar os efeitos dos três polimorfismos agindo simultaneamente sobre uma variável, nesse caso o óxido nítrico. O presente estudo sugere que os fatores genéticos exercem grande influência sobre a produção e biodisponibilidade de NO e que esses fatores combinados com a exposição ambiental ao Hg podem agir de maneira sinérgica, aumentando a suscetibilidade aos efeitos cardiotóxicos do metal através da modulação da atividade da eNOS. / The mercury (Hg) exposure has been target of toxicological studies due the high potential of damage to human health. In the Amazon region the first studies reported the occupational exposure due the use in gold mining, however, recently become relevant the studies about the environment exposure due the fish intake in the riparian population. Several studies have been concentrated in the riparian community in the Tapajós river region, where the fish consumption is frequent and the methylmercury content in fish is responsible to exposure of this people. The MeHg presents toxic effects in the cardiovascular system and many researches groups try to elucidate the mechanisms that explain this effects. Some studies report a significant reducing in nitric oxide (NO) production after the Hg exposure, which could contribute to an altered physiology of the cardiovascular system, once the NO is a modulating factor of this system. The NO is produced by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and its activity can be altered by many factors like polymorphisms in gene that codify this protein, among this: : T-786C in the promoter region, 27-pb VNTR in intron 4 and Glu298Asp in exon 7. In this regard, the present study mean to evaluate the effects of the eNOS polymorphisms over the NO synthesis among the Hg exposed subjects. In this work, the whole blood samples of 214 volunteers were analyzed for determination of Hg concentration, nitrite plasma concentration and genotyping. The age of the volunteers varied between 15 and 84 years old, including 103 men and 111 women. The blood mercury concentration varied between 1.7 and 179.3 µg/L and the nitrite plasma concentration varied between 85.7 and 695.8 M. Was determinate the systolic arterial pressure (SAP), diastolic arterial pressure (DAP), body mass index (BMI) and heart rate (HR). The SAP mean was 119.8 mmHg and the DAP mean was 71.8 mmHg. The BMI mean was 24.5 Kg/m2 and the HR mean was 70.4 beats per minute. There was no difference among the groups of the three polymorphisms according the volunteers characteristics: age, DAP, SAP, BMI, HR, blood Hg concentration and nitrite plasma concentration. When the polymorphisms were observed separately the reduced nitrite plasma concentration was associated with the presence of the alleles: C in promoter region, 4b in intron 4 and G in exon 7, however there is lack of association when the volunteers were grouped according the blood Hg concentration, probably due a mask effect of the high Hg concentration. When these three polymorphisms were observed simultaneously, in analysis of the haplotypes, the association between the same alleles and the nitrite plasma concentration was observed again, confirming the initial findings. The commonest haplotype in the volunteers combine the alleles of the three polymorphisms (T, 4b and G) and the less frequent haplotype combine the three variants alleles. There was an association between the haplotype C, 4b and G and reduced nitrite plasma concentration, according the result of the polymorphisms separately. The haplotype analysis is too interesting to observe discrete effects, once is possible to analyze the effects of the three polymorphisms acting simultaneously above one variable, in this case, nitric oxide production. The present study suggest that genetic factors could exert a relevant influence above the NO production and bioavailability and that this factors combined with environmental Hg exposure can acting synergic, increasing the susceptibility to Hg cardiovascular effects, through the modulation of the eNOS activity.

O eixo hipotálamo-pituitária-adrenal é o principal sistema neuroendócrino envolvido na regulação e adaptação da resposta ao estresse e, o principal hormônio secretado é o cortisol. O cortisol exerce seus efeitos por meio dos receptores mineralocorticoide (MR) e glicocorticoide (GR). Variações nos genes desses receptores têm sido associadas à sensibilidade aos glicocorticoides e mudanças no perfil metabólico. O objetivo geral desse trabalho foi compreender a variabilidade existente em relação às respostas fisiológicas de bovinos por meio da identificação de polimorfismos genéticos em genes envolvidos na resposta ao estresse e, verificar as consequências dessa variação genética em características de qualidade da carne. Dessa forma, três abordagens foram propostas: (1) avaliar a incidência de carne DFD (dark, firm and dry) e seu impacto no perfil metabólico, endócrino e características de qualidade da carne bovina, uma vez que o estresse é um dos principais fatores que levam a essa condição desfavorável; (2) avaliar a contribuição de fatores genéticos, por meio da identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), no gene do MR e GR, e suas associações com as características mensuradas; (3) avaliar os efeitos desses polimorfismos sobre o perfil proteico do músculo bovino. Foram utilizados 241 bovinos da raça Nelore. Os resultados evidenciaram implicações direta do pH 24 horas post-mortem nos atributos de cor e perdas por cozimento da carne. A incidência de carnes DFD (pH>=5,8) foi de 18,7%. Os polimorfismos identificados mostraram influenciar em algumas características mensuradas. Os SNPs NR3C2_1 e NR3C2_2 no gene do MR foram associados ao conteúdo de glicogênio muscular e nível plasmático do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) post-mortem, e o SNP NR3C1_1 no gene do GR foi associado aos níveis plasmático de cortisol post-mortem. As análises proteômicas demonstraram que a maioria das proteínas reguladas por esses SNPs estão envolvidas na contração muscular, metabolismo e defesa celular. Portanto, é possível inferir que o pH tem impacto nas características de qualidade da carne e que polimorfismos em MR e o GR levam a mudanças na atividade do eixo HPA, no perfil metabólico do organismo e no perfil proteico do músculo, sugerindo que esses genes estão envolvidos em uma complexidade de funções e podendo ser alvos de estudos em sistemas de produção que visam melhorar a produtividade. / The hypothalamic-pituitary-adrenal axis is the main neuroendocrine system involved in the regulation and adaptation in stress response and the primary hormone secreted is cortisol. Cortisol exerts its effects through the mineralocorticoid (MR) and glucocorticoid (GR) receptors. Variations in the genes of these receptors have been associated with sensitivity to glucocorticoids and changes in the metabolic profile. The general objective of this work was to understand the variability in relation to physiological responses of cattle through identification of genetic polymorphisms in genes involved in stress response and, checking the consequences of this genetic variation in meat quality traits. Thus, three approaches have been proposed: (1) evaluate the incidence of DFD meat (dark, firm and dry) and its impact on metabolics, endocrines profiles and meat quality traits, since stress is the major factor that lead to this unfavorable condition; (2) evaluate the contribution of genetic factors through identification single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the MR and GR gene and its association with the measured traits; (3) evaluate the effects of these polymorphisms on the protein profile of bovine muscle. A total of 241 Nellore cattle were used. The results evidenced direct implications of 24 hours pH post-mortem in color attributes and cooking losses. The incidence of DFD meat (pH >= 5.8) was 18.7%. The polymorphisms identified demonstrated to influence some on measured characteristics. The NR3C2_1 and NR3C2_2 SNPs in MR gene were associated with muscle glycogen content and post-mortem adrenocorticotropic hormone (ACTH) plasma levels and, the NR3C1_1 SNP in GR was associated with post-mortem cortisol plasma levels. The proteomic analysis demonstrated that most proteins regulated by these SNPs are involved in muscle contraction, metabolism and cellular defense. Therefore, it is possible to infer that pH has impact on meat quality traits and MR and GR polymorphisms lead to changes in the HPA axis activity, metabolic profile and protein muscle profile, suggesting that these genes are involved in a complexity of functions and may be targets for studies on production systems to improve productivity.

O colágeno XVIII é um componente das membranas basais com diversos domínios funcionais, como a endostatina e o domínio frizzled, que têm importante papel em processos celulares como proliferação e diferenciação. COL18A1 possui dois promotores alternativos: o promotor 1, que regula a síntese da variante NC11-303, e o promotor 2 responsável pelas variantes NC11- 728 e NC11-493, expressas por hepatócitos. Existe uma variação interindividual da endostatina circulante e da expressão do colágeno XVIII no fígado. A expressão do colágeno XVIII/endostatina foi correlacionada com a progressão tanto do hepatocarcinoma (HCC), quanto da fibrose/cirrose hepática. Elucidar a regulação da expressão de COL18A1 pode auxiliar na compreensão dessa variação interindividual e da progressão dessas doenças. Neste trabalho demos início a caracterização do promotor 2 do COL18A1. Identificamos na seqüência predita como promotora cinco regiões conservadas entre humanos e camundongos. A análise in silico e funcional dessas regiões revelou que os fatores de transcrição, Sp1, Sp3, YY1, Oct-1, C/EBPα e C/EBPβ, interagem com as mesmas. Demonstramos que C/EBPβaumenta a taxa de transcrição do promotor 2 em hepatócitos, e que existe uma correlação positiva da expressão de NC11-493 com C/EBPαe C/EBPβem tecido hepático cirrótico e tumoral. As expressões de C/EBPαem tecido hepático cirrótico e tumoral estão diretamente correlacionadas, enquanto que os níveis de NC11-493 nos tumores estão inversamente correlacionados com o tamanho dos mesmos. Mostramos a existência de diversos SNPs no promotor 2. O SNP-700T/G, funcional in vitro, afeta a interação de Sp3 e YY1 com essa região regulatória. A deleção da região do SNP indicou que ela possui elementos importantes para a transcrição em hepatócitos, apesar deste SNP não estar relacionado com o nível de expressão do colágeno XVIII em fígado fibrótico ou com susceptibilidade a HCC. O SNP- 700T/G está em desequilíbrio de ligação com o SNPc.1135C/T, no domínio frizzled do colágeno XVIII. Não foi possível elucidar a funcionalidade do SNPs c.1135C/T in vitro, mas os haplótipos formados por esses dois SNPs têm diferentes frequências entre descendentes de europeus e de africanos. Nosso trabalho traz importantes contribuições e abre novas perspectivas para a compreensão da regulação do colágeno XVIII em fígado humano, tanto em situações fisiológicas, quanto em processos fibrogênicos e tumorigênicos¶ / Collagen XVIII is a basal membrane component with several funcional domains, such as endostatin and frizzled domains, which have important roles in cellular processes such as proliferation and differentiation. COL18A1 has two promoter regions: promoter 1, that regulates the synthesis of NC11-303 isoform, and promoter 2, localized in intron 2, responsible for NC11-728 and NC11-493 isoforms expressed by hepatocytes. There is a large interindividual variation in circulating endostatin and in collagen XVIII liver expression. Collagen XVIII/endostatin levels were correlated with hepatocellular carcinoma (HCC) progression, as well as liver fibrosis/cirrhosis, conditions that precede HCC. Elucidating the mechanisms that regulate COL18A1 expression in hepatocytes may help understanding its variation among individuals and liver disease stages, as well as contribute to new treatment strategies. In this work we began to characterize COL18A1 promoter region 2. We identified in the predicted promoter sequence five conserved regions between human and mouse. The in silico and functional analysis of these regions revealed that transcription factors Sp1, Sp3, YY1, Oct-1, C/EBPα and C/EBPβ interact with them. We have demonstrated that C/EBPβ increases promoter 2 transcription rate in hepatocytes, and that there is a positive correlation of NC11-493 expression with that of C/EBPα and C/EBPβ in cirrhotic and tumor liver samples. Non-tumor and tumor C/EBPα expressions positively correlate between themselves, while NC11-493 tumor expression inversely correlates with tumor size. We also showed that there are several SNPs in COL18A1 promoter 2 region. SNP-700T/G, functional in vitro, affects Sp3 and YY1 interaction with the promoter 2 region and deletion of the SNP region indicated that this sequence has important hepatocyte regulatory elements. Our results suggest that this SNP does not significantly affects COL18A1 expression in fibrotic/cirrhotic liver and is not associated with HCC susceptibility. SNP-700T/G is in linkage disequilibrium with SNPc.1135C/T, at collagen XVIII frizzled domain. We could not elucidate SNPc.1135C/T functionality in vitro, but the haplotypes formed by these two SNPs have different frequencies in European and African descendants. In conclusion, our work brings important contributions and opens new perspectives for the comprehension of collagen XVIII regulation in human liver in physiological situations, as well as in fibrotic/cirrhotic and tumorigenic process.

O zinco (Zn) é um mineral que participa de diversas funções biológicas no organismo. É necessário para cerca de 300 enzimas, dentre elas a enzima Cu, Zn - superóxido dismutase (SOD1) que desempenha ações importantes no controle do estresse oxidativo e no processo de carcinogênese. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) no gene para a SOD1 poderiam favorecer o aumento do estresse oxidativo e o surgimento do câncer. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência dos SNPs A35C (rs 2234694) e G2809A (rs 4998557) no gene da SOD1 no risco do câncer da cavidade oral e orofaringe (Estudo I) e associação entre esses SNPs, estado nutricional relativo ao zinco e estresse oxidativo em pacientes com câncer da cavidade oral e orofaringe (Estudo II). No Estudo I incluíram-se 169 homens com câncer da cavidade oral e orofaringe (casos) e 181 homens sem a doença (controles). A distribuição da frequência dos genótipos para o SNP A35C, para o grupo caso, foi de 91% de AA, 8% de AC e 1% de CC. Em relação ao genótipo para o SNP G2809A, no grupo caso observaram-se 66% de GG, 29% de GA e 5% de AA, e no grupo controle observaram-se 62% de GG, 34% de GA e 4% de AA. No estudo II incluíram-se 29 homens com câncer da cavidade oral e orofaringe. O consumo alimentar de Zn foi de 10,02 ± 4,81mg/dia [média ± desvio-padrão (dp)]. Observaram-se concentrações plasmáticas e eritrocitárias de Zn de 76,80 ± 23,77µg/dL e 44,26 ± 4,79 µg/g de hemoglobina (média ± dp); atividade da SOD total no eritrócito de 1.629,57 ± 675,25 U/g de hemoglobina (média ± dp); concentrações plasmáticas de malondialdeído (MDA) de 1,65 ± 0,58 nmol/dL (média ± dp); concentração de ORAC de 2607,89 ± 440,60 µmol TE/L. O SNP G2809A parece não ter influência no risco no câncer da cavidade oral e orofaringe. Os dados sugerem pacientes com câncer da cavidade oral e orofaringe apresentam deficiência no estado nutricional relativo ao Zn e aumento do estresse oxidativo. / Zinc (Zn) is a mineral with diverse biological functions. It is necessary for 300 enzymes, including Cu, Zn superoxide dismutase (SOD1) that displays important roles in oxidative stress control and in carcinogenesis. Single nucleotide polymorphisms (SNP) in SOD1 gene could lead to increased oxidative stress and cancer development. We aimed at investigating the influence of the A35C (rs 2234694) and G2809A (rs 4998557) SNPs in SOD1 gene on oral and orofaryngeal cancer risk (Study I) and the association between these SNPs, Zn nutritional status and oxidative stress in oral and orofaryngeal cancer patientes (Study II). 169 men with oral and orofaryngeal cancer (cases) and 181 men without the disease (controls) were included in Study I. Genotype frequency distribution for SOD1 A35C was the following: 91% AA, 8% AC and 1% CC (cases). Genotype frequency distribution for SOD1 G2809A was the following: 66% GG, 29% GA and 5% AA (cases) and 62% GG, 34% GA and 4% AA (controls). 29 men with oral and orofaryngeal cancer were included in Study II. Dietary Zn consumption was 10,02 ± 4,8 mg/day. Zn plasma and eritrocyte concentrations were 76,80 ± 23,77µg/dL and 44,26 ± 4,79 µg/g hemoglobin; total SOD activity in the eritrocyte was 1.629,57 ± 675,25 U/g hemoglobin; malondialdehyde (MDA) plasmatic concentration was 1,65 ± 0,58 nmol/dL and ORAC was 2607,89 ± 440,60 µmol TE/L. SOD1 G2809A does not seem to increase oral and orofaryngeal cancer risk. Furthermore oral and orofaryngeal cancer patients seem to present deficiency in Zn nutritional status and increased oxidative stress.

Polimorfismos em genes de receptores Toll-like (TLR) podem modular o risco de desenvolvimento de infecção, inflamação crônica e câncer. O objetivo deste estudo foi investigar a associação de polimorfismos em TLR ao risco aumentado de desenvolvimento de câncer de cabeça e pescoço, o carcinoma epidermóide (CEC) de boca e de laringe, e lesões bucais com potencial de transformação maligna, como o líquen plano oral (LPO), incluindo lesões idiopáticas e lesões liquenóides (LLO). Para tal foi conduzido um estudo caso-controle com 40 pacientes com CEC de boca, 35 com CEC de laringe, 175 com LPO (129 idiopático e 46 LLO) e 89 controles saudáveis, todos de origem basca. Oito SNP nos TLR1, TLR2, TLR4, TLR6, TLR9 e TLR10 foram genotipados por ensaios TaqMan® ou pirosequenciamento. A análise estatística por meio do teste qui-quadrado mostrou que a variante A, para o SNP TLR2-rs4696480 aumentou significativamente o risco para o desenvolvimento de CEC de boca (p=0.03) e LLO (p=0.0223). O genótipo AT representa risco de desenvolvimento de CEC de boca aumentado em 5.3 vezes quando comparado ao genótipo TT (OR=5.3, IC95%=1.19-13.63), e genótipo AA em 6.6 vezes (OR=6.6, IC95%=1.30-33.89). Quanto ao desenvolvimento de LLO, o genótipo AT representa um aumento no risco de 4.6 vezes comparado ao genótipo TT (OR=4.6, IC95%=1.55-13.38) e o genótipo AA em 4.1 vezes (OR=4.1, IC95%=1.33-12.88). Embora os genótipos AT e AA ocorram com significativa frequência no grupo LPO idiopático (p=0.045), este SNP não foi correlacionado estatisticamente à susceptibilidade de desenvolvimento deste. O SNP TLR2-rs4696480 pode ser relevante para o risco de desenvolvimento de CEC de boca e LLO nesta população, incentivando novos estudos sobre a possível associação destes grupos de doenças e SNP no gene do TLR2, colaborando com a demonstração de polimorfismos de TLR como marcadores úteis do prognóstico e prevenção do câncer de boca. / Polymorphisms in toll-like receptor (TLR) genes may modulate the risk of infection, chronic inflammation and cancer. This study investigated whether TLR polymorphisms were associated with an increased risk of head and neck cancer, including oral (OSCC) and laryngeal squamous cell carcinoma (LSCC); and oral premalignant disorders such as oral lichenoid disease (OLD), including oral lichen planus (OLP) and oral lichenoid lesions (OLL). This case-control study included 40 OSCC, 35 LSCC, 175 OLD (129 OLP and 46 OLL) patients and 89 healthy controls, all of them from the Basque Country. Genetic polymorphisms in TLR1, TLR2, TLR4, TLR6, TLR9, and TLR10 were genotyped by TaqMan® assays or pyrosequencing. Chi-square analysis showed that the variant A for the SNP TLR2-rs4696480 increased OSCC (p=0.03) and OLL (p=0.0223) risk significantly. AT genotype increases the risk of developing an OSCC by 5.3 times compared with TT genotype (OR=5.3, 95%CI=1.19-13.63), and the AA by 6.6 times (OR=6.6, 95%CI=1.30-33.89). AT genotype increases the risk of developing OLL by 4.6 times compared with TT genotype (OR=4.6, 95%CI=1.55-13.38) and the AA by 4.1 times (OR=4.1, 95%CI=1.33-12.88). Although these mutated genotypes were significantly frequent in the OLP group (p=0.045), this SNP was not correlated with OLP susceptibility. TLR2-rs4696480 polymorphism may be relevant to OSCC and OLL susceptibility in this population; encouraging further studies to assess the possible association of this group of potentially malignant disorders and oral cancer with TLR2 SNP, which may help to demonstrate that TLR polymorphisms may be useful markers to prognosis and cancer prevention.

Depuis le premier séquençage du génome humain au début des années 2000, de grandes initiatives se sont lancé le défi de construire la carte des variabilités génétiques inter-individuelles, ou bien encore celle des altérations de l'ADN tumoral. Ces projets ont posé les fondations nécessaires à l'émergence de la médecine de précision, dont le but est d'intégrer aux dossiers médicaux conventionnels les spécificités génétiques d'un individu, afin de mieux adapter les traitements et les stratégies de prévention. La traduction des variations et des altérations de l'ADN en prédictions phénotypiques constitue toutefois un problème difficile. Les séquenceurs ou puces à ADN mesurent plus de variables qu'il n'y a d'échantillons, posant ainsi des problèmes statistiques. Les données brutes sont aussi sujettes aux biais techniques et au bruit inhérent à ces technologies. Enfin, les vastes réseaux d'interactions à l'échelle des protéines obscurcissent l'impact des variations génétiques sur le comportement de la cellule, et incitent au développement de modèles prédictifs capables de capturer un certain degré de complexité.Cette thèse présente de nouvelles contributions méthodologiques pour répondre à ces défis.Tout d'abord, nous définissons une nouvelle représentation des profils de mutations tumorales, qui exploite leur position dans les réseaux d'interaction protéine-protéine. Pour certains cancers, cette représentation permet d'améliorer les prédictions de survie à partir des données de mutations, et de stratifier les cohortes de patients en sous-groupes informatifs. Nous présentons ensuite une nouvelle méthode d'apprentissage permettant de gérer conjointement la normalisation des données et l'estimation d'un modèle linéaire. Nos expériences montrent que cette méthode améliore les performances prédictives par rapport à une gestion séquentielle de la normalisation puis de l'estimation. Pour finir, nous accélérons l'estimation de modèles linéaires parcimonieux, prenant en compte des interactions deux à deux, grâce à un nouvel algorithme. L'accélération obtenue rend cette estimation possible et efficace sur des jeux de données comportant plusieurs centaines de milliers de variables originales, permettant ainsi d'étendre la portée de ces modèles aux données des études d'associations pangénomiques. / Since the first sequencing of the human genome in the early 2000s, large endeavours have set out to map the genetic variability among individuals, or DNA alterations in cancer cells. They have laid foundations for the emergence of precision medicine, which aims at integrating the genetic specificities of an individual with its conventional medical record to adapt treatment, or prevention strategies.Translating DNA variations and alterations into phenotypic predictions is however a difficult problem. DNA sequencers and microarrays measure more variables than there are samples, which poses statistical issues. The data is also subject to technical biases and noise inherent in these technologies. Finally, the vast and intricate networks of interactions among proteins obscure the impact of DNA variations on the cell behaviour, prompting the need for predictive models that are able to capture a certain degree of complexity. This thesis presents novel methodological contributions to address these challenges. First, we define a novel representation for tumour mutation profiles that exploits prior knowledge on protein-protein interaction networks. For certain cancers, this representation allows improving survival predictions from mutation data as well as stratifying patients into meaningful subgroups. Second, we present a new learning framework to jointly handle data normalisation with the estimation of a linear model. Our experiments show that it improves prediction performances compared to handling these tasks sequentially. Finally, we propose a new algorithm to scale up sparse linear models estimation with two-way interactions. The obtained speed-up makes this estimation possible and efficient for datasets with hundreds of thousands of main effects, thereby extending the scope of such models to the data from genome-wide association studies.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VINICIUS MONTENEGRO TORRES.pdf: 1768646 bytes, checksum: 07597e8ad4cdc3a2b202a13efcd25a60 (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / Cerebral Palsy is the most common motor disorder in childhood. Its prevalence in Brazil is estimated at around 30,000 to 40,000 new cases a year. The advancement in diagnostic methods in recent years has changed the profile of the PC and etiological genetic causes are considered to be an important etiology. The objective of the present study was to conduct a literature review on the latest advances in the knowledge of the genetic changes associated with the etiology of the PC. The terms Cerebral Palsy, coagulation factors, cytokines, genetic mutations, genetic polymorphisms and pediatric stroke were searched in electronic databases in order to select important publications on the subject (Medline, Scielo, PubMed, OVID, Web of Science, Elsevier Science Direct and CAPES Journals). Direct searches in the collections of the libraries of the PUC-Goiás and Federal University of Goiás also were held. Searches in databases identified 1,731 articles with potential for inclusion in the study and, after reading the summaries, 164 articles were selected for inclusion. The dates of the publications were limited from 1993 to 2013. The languages accepted for reading were Portuguese, English, French and Spanish. A large number of numeric and structural chromosomal mutations, affecting different metabolic pathways, was associated with the signs and symptoms of PC. In the studies reviewed, mutations in several genes with different functions, located on several chromosomes and with different inheritance patterns were described, highlighting the complexity of the etiology of PC. Mutations in complex AP4 (adaptor protein Complex 4), which participates in the transmembrane transport of glutamate receptor vesicles, suggest the existence of a complex AP4 syndrome, with characteristic symptoms, representing one of the few mutations with pathophysiology partially elucidated on PC. Studies correlating the PC with mutations in genes involved in the glutamate metabolism were also reviewed, which emphasizes the importance of this neurotransmitter in the PC. In the evaluated period, mutations in genes encoding factors related to the coagulation cascade, leading to hereditary thrombophilia, were the most widely studied, however, the role of these mutations on PC seems to be discreet. PC is a multifactorial and complex manifestation and different cellular mechanisms must be involved in its occurrence, reflecting various types of mutations involved in its etiology. Multicenter studies, with the largest number of individuals evaluated, are necessary in order to elucidate the complex role of genetic changes in the pathophysiology of PC. / A Paralisia Cerebral é a desordem motora mais comum na infância. Sua prevalência no Brasil é estimada em cerca de 30.000 a 40.000 novos casos por ano. O avanço nos métodos de diagnóstico nos últimos anos mudou o perfil etiológico da PC, sendo as causas genéticas consideradas como uma etiologia importante. O objetivo do presente estudo foi realizar uma revisão bibliográfica sobre os últimos avanços no conhecimento das alterações genéticas associadas ao aparecimento da PC. Os termos acidentes vasculares cerebrais pediátricos, citocinas, fatores da coagulação, mutações genéticas, Paralisia Cerebral e polimorfismos genéticos foram pesquisados nas bases de dados eletrônicas para a busca de publicações sobre o assunto (Medline, PubMed, Scielo, OVID, Web of Science, Elsevier Science Direct e Periódicos CAPES). Pesquisas diretas nos acervos das bibliotecas da PUC-Goiás e Universidade Federal de Goiás também foram realizadas. As pesquisas nas bases de dados identificaram 1.731 artigos com potencial de inclusão no estudo e, após a leitura dos resumos, foram selecionados 164 artigos para inclusão. As datas das publicações foram limitadas de 1993 a 2013. Os idiomas aceitos para leitura foram Português, Inglês, Francês e Espanhol. Um grande número de mutações cromossômicas numéricas e estruturais, que afetam diferentes vias metabólicas, foi associado aos sinais e sintomas da PC. Nos estudos revisados foi observado o envolvimento de mutações em genes localizados em diferentes cromossomos e com padrões de herança distintos, o que evidencia a complexidade da etiologia da PC. As mutações no complexo AP4 (Complexo de proteínas adaptadoras 4), que participa no transporte de transmembranar de vesículas dos receptores de glutamato, indicam a existência de uma síndrome do complexo AP4, com sintomas característicos, representando uma das poucas mutações com fisiopatologia parcialmente elucidada na PC. Estudos correlacionando a PC com mutações em genes envolvidos no metabolismo do glutamato, também foram revisados, o que evidencia a importância deste neurotransmissor na PC. No período avaliado, mutações em genes que codificam fatores relacionados à cascata de coagulação, levando às trombofilias hereditárias, foram os mais amplamente estudados, porém, o papel dessas mutações na PC parece ser discreto e secundário. A PC é uma manifestação multifatorial e complexa e diferentes mecanismos celulares devem estar envolvidos no seu aparecimento, refletindo vários tipos de mutações envolvidas na sua etiologia. Estudos multicêntricos, com maior número de indivíduos avaliados, são necessários para que o papel das alterações genéticas seja melhor elucidado na fisiopatologia da PC.

Dados de desenvolvimento ponderal de 3.844 bovinos da raça Nelore, criados em pastagens em duas fazendas do sudoeste do Brasil, dos quais 1.889 tiveram suas carcaças avaliadas por ultra-sonografia e 674 foram confinados por 90 a 120 dias e abatidos por volta dos 24 meses de idade tiveram análises de associação com dezenas de marcadores genéticos realizadas, visando detectar a associação desses marcadores com características economicamente relevantes. Foram analisadas as características de crescimento, peso ao nascer (PNAS), peso a desmama (PDES), peso ao sobreano (PSOB), ganho de peso pós-desmama (GP345), escores visuais de conformação frigorífica (CONF), precocidade de acabamento (PREC), musculosidade (MUSC) e de carcaça área de olho de lombo medida por ultra-sonografia (AOL_US), espessuras de gorduras medida por ultra-som na região lombar (EGS_US) e na picanha (EGP8). Adicionalmente, foram analisadas as características medidas post-mortem, relacionadas a qualidade de carcaça, peso de carcaça quente (PCQ), área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura no músculo Longissimus dorsi (EGS) e as características ligadas à qualidade de carne, perdas por exsudação após 7, 14 ou 21 dias de maturação da carne (PEX7, PEX14, PEX21), perdas por cocção e maciez após os mesmos períodos de maturação (PCO7, PCO14 e PCO21, MAC7, MAC14 e MAC21), além de teor de lipídeos totais e colesterol em amostras após 7 dias de maturação. Os genótipos dos polimorfismos de base única (SNP) foram obtidos em laboratórios licenciados por empresa parceira, com uso de placas de micro-arranjos dessa empresa. Foram analisados os efeitos de substituição em análises de marcador único e multi-polimorfismos e os efeitos de aditividade e desvio de dominância de cada marcador genético. Vários dos polimorfismos de DNA analisados apresentaram ou fixação ou freqüências muito altas, maiores que 99%, de um dos alelos impossibilitando as análises de associação. No entanto, muitos outros polimorfismos apresentaram freqüências gênicas adequadas às análises de associação. Cada uma das características avaliadas apresentou, no mínimo, dois marcadores com efeitos significativos (P≤0,05) ou sugestivos (0,05<P≤0,20), o que indica que polimorfismos de DNA podem ser critérios adicionais e auxiliares nos processos seletivos ligados às 24 características de desenvolvimento ponderal, qualidade de carcaça e carne na raça Nelore. Como os efeitos de substituição alélica são responsáveis apenas por parte da determinação de cada característica, em geral uma pequena parte, recomenda-se que as previsões de efeitos de marcadores sejam feitas com análise conjunta dos mesmos. / Data on of 3,844 Nellore cattle, reared under pasture conditions on two different farms in southwestern Brazil, 1,889 of them measured by ultra-sound for carcass traits and 674 bulls finished in a feedlot for 90 to 120 days and slaughtered around 24 month of age were analyzed to verify the association with genetic markers (DNA Single nucleotide polymorphism or SNP) with the objective of detecting association of those markers with traits economically important relevant for Brazilian beef business. Growth traits considered were birth weight (PNAS), weaning weight (PDES), yearling weight, measured at 18 mo (PSOB), weight gain after weaning (GP345), visual scores for carcass conformation (CONF), finishing (PREC) and muscle (MUSC). Carcass traits, measured by ultra-sound were ribeye area (AOL_US), backfat (EGS_US) and fat depth at rump (EGP8). Additionally, carcass traits measured after slaughter were hot carcass weight (PCQ), ribeye area (AOL), fat depth on Longissimus muscle (EGS). Meat quality traits were measured after 7, 14 and 21 days of ageing: weep loss (PEX7, PEX14 and PEX21), shrink loss (PCO7, PCO14 and PCO21) and tenderness (MAC7, MAC14 and MAC21). Total lipids and cholesterol content on samples aged for 7 days, were, also, included on the analysis. The genotypes of DNA markers were carried out in laboratories licensed by a private company using its micro-array panels. Allele substitution effects were estimated in single or multi-polymorphism analysis. Additive and dominance effects were also estimated. Many DNA polymorphisms analyzed showed to be fixed or the frequencies for one of the alleles were too high, more than 99 %. In those cases, analysis could not be performed. However, for many others polymorphisms there was observed variability on allele frequencies what make possible to do the association analysis. All traits analyzed were influenced by, at least, two polymorphisms with statistically significant (P≤0,05) or suggestive (0,05<P≤0,20) effects, thus DNA polymorphisms can be used as additional and auxiliary criteria on selection process of those 24 traits related to animal growth, carcass and meat quality in Nellore cattle. As allele substitution effects explain only a small part of the phenotype, the results of this paper suggest that the effect of those markers should be considered together.

O zinco (Zn) é um mineral que participa de diversas funções biológicas no organismo. É necessário para cerca de 300 enzimas, dentre elas a enzima Cu, Zn - superóxido dismutase (SOD1) que desempenha ações importantes no controle do estresse oxidativo e no processo de carcinogênese. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) no gene para a SOD1 poderiam favorecer o aumento do estresse oxidativo e o surgimento do câncer. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência dos SNPs A35C (rs 2234694) e G2809A (rs 4998557) no gene da SOD1 no risco do câncer da cavidade oral e orofaringe (Estudo I) e associação entre esses SNPs, estado nutricional relativo ao zinco e estresse oxidativo em pacientes com câncer da cavidade oral e orofaringe (Estudo II). No Estudo I incluíram-se 169 homens com câncer da cavidade oral e orofaringe (casos) e 181 homens sem a doença (controles). A distribuição da frequência dos genótipos para o SNP A35C, para o grupo caso, foi de 91% de AA, 8% de AC e 1% de CC. Em relação ao genótipo para o SNP G2809A, no grupo caso observaram-se 66% de GG, 29% de GA e 5% de AA, e no grupo controle observaram-se 62% de GG, 34% de GA e 4% de AA. No estudo II incluíram-se 29 homens com câncer da cavidade oral e orofaringe. O consumo alimentar de Zn foi de 10,02 ± 4,81mg/dia [média ± desvio-padrão (dp)]. Observaram-se concentrações plasmáticas e eritrocitárias de Zn de 76,80 ± 23,77µg/dL e 44,26 ± 4,79 µg/g de hemoglobina (média ± dp); atividade da SOD total no eritrócito de 1.629,57 ± 675,25 U/g de hemoglobina (média ± dp); concentrações plasmáticas de malondialdeído (MDA) de 1,65 ± 0,58 nmol/dL (média ± dp); concentração de ORAC de 2607,89 ± 440,60 µmol TE/L. O SNP G2809A parece não ter influência no risco no câncer da cavidade oral e orofaringe. Os dados sugerem pacientes com câncer da cavidade oral e orofaringe apresentam deficiência no estado nutricional relativo ao Zn e aumento do estresse oxidativo. / Zinc (Zn) is a mineral with diverse biological functions. It is necessary for 300 enzymes, including Cu, Zn superoxide dismutase (SOD1) that displays important roles in oxidative stress control and in carcinogenesis. Single nucleotide polymorphisms (SNP) in SOD1 gene could lead to increased oxidative stress and cancer development. We aimed at investigating the influence of the A35C (rs 2234694) and G2809A (rs 4998557) SNPs in SOD1 gene on oral and orofaryngeal cancer risk (Study I) and the association between these SNPs, Zn nutritional status and oxidative stress in oral and orofaryngeal cancer patientes (Study II). 169 men with oral and orofaryngeal cancer (cases) and 181 men without the disease (controls) were included in Study I. Genotype frequency distribution for SOD1 A35C was the following: 91% AA, 8% AC and 1% CC (cases). Genotype frequency distribution for SOD1 G2809A was the following: 66% GG, 29% GA and 5% AA (cases) and 62% GG, 34% GA and 4% AA (controls). 29 men with oral and orofaryngeal cancer were included in Study II. Dietary Zn consumption was 10,02 ± 4,8 mg/day. Zn plasma and eritrocyte concentrations were 76,80 ± 23,77µg/dL and 44,26 ± 4,79 µg/g hemoglobin; total SOD activity in the eritrocyte was 1.629,57 ± 675,25 U/g hemoglobin; malondialdehyde (MDA) plasmatic concentration was 1,65 ± 0,58 nmol/dL and ORAC was 2607,89 ± 440,60 µmol TE/L. SOD1 G2809A does not seem to increase oral and orofaryngeal cancer risk. Furthermore oral and orofaryngeal cancer patients seem to present deficiency in Zn nutritional status and increased oxidative stress.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sidneypinheirojunior_tese.pdf: 1185692 bytes, checksum: 2cae9b38515819abe487b6260ac74acc (MD5) Previous issue date: 2012-03-27 / Background Outstanding, among the factors associated to cholelithiasis after bariatric surgery, are those related to metabolism and synthesis of lipoproteins, such as apolipoprotein E (ApoE) and protein from cholesterol ester transfer protein (CETP). Methods - 220 patients have been part of the study, 114 (G1) with cholelithiasis postoperatively and 106 (G2) without cholelithiasis in over 8 months period, including the analysis of apoE-Hha I and CETP-TaqIB polymorphisms per PCR / RFLP and biochemical profile [total cholesterol (TC), lipoprotein cholesterol fraction of low (LDL), high (HDLc) and very low density (VLDLc), triglycerides (TG) and glucose levels. It was accepted level of significance for P <0.05. Results - Preoperatively, it was observed that in G1 54% of the patients with the APOE*4 allele had serum altered levels of LDL. Postoperatively, there was a decrease (P <0.001) of LDL with TG in G2 (85.3 ± 32.1 mg / dL, P <0.0001) and glucose (G1 = 83.2 ± 10.7 mg / dL; G2 = 84.7 ± 11.5 mg / dL, P <0.0001 for both), TC and LDL and HDL cholesterol increased only in G2 (P <0.0001). The B1 allele was related to decreased (P <0.01) of TC, LDLc and TG postoperatively in both groups, in addition to lowering glucose levels and increase HDL cholesterol only in G2 (P <0.0001). The genotype APOE*_/4 in G2 was associated with decreased levels of TC, LDL, TG and glucose levels and increased levels of HDL cholesterol (P<0.01) postoperatively. Conclusions - This study does not confirm the association of apoE-Hha-I and CETP-TaqIB with gallstones in the late postoperative period after bariatric surgery. However, B1 allele seems to enhance the action of bariatric surgery in the control of dyslipidemia effectively reducing levels of TC, LDL and TG, with additional benefit to those without gallstones by decreasing blood glucose levels and also increase HDL cholesterol. The relationship of APOE*4 with increased LDLc preoperatively only in G1 suggests its association with cholelithiasis in the late postoperative bariatric surgery, which should be evaluated in prospective studies. / Introdução- Destacam-se entre os fatores associados à colelitíase após cirurgia bariátrica, aqueles relacionados a metabolismo e síntese de lipoproteínas plasmáticas, como apolipoproteína E (apo E) e proteína de transferência do éster de colesterol (CETP). Objetivos-Avaliar a associação das variantes genéticas apoE-Hha I e CETP-TaqIB na colelitíase e sua influência no perfil bioquímico,além de perfil antropométrico e co-morbidades em pacientes com obesidade mórbida após cirurgia bariátrica. Métodos- Foram estudados 220 pacientes: 114 (G1) com colelitíase no pós-operatório e 106 (G2) sem colelitíase, em período >8 meses, incluindo a análise dos polimorfismos apoE-HhaI e CETP-TaqIB por PCR/RFLP e perfil bioquímico [colesterol total (CT), fração de colesterol de lipoproteína de baixa (LDLc), alta (HDLc) e muito baixa densidade (VLDLc), triglicérides (TG) e glicemia], além do índice de massa corporal (IMC), cintura abdominal (CA), hipertensão e diabete melito. Admitiu-se nível de significância para P<0,05. Resultados- Houve semelhança entre os grupos para os genótipos de apoE-HhaI e CETP-TaqIB. O genótipo APOE*3/3 prevaleceu em ambos os grupos (G1: 65% e G2:73%; P=0,204), enquanto genótipos APOE*_/4 destacaram-se em G1 (23% versus 16%; P=0,269). Para CETP o alelo B1 prevaleceu em G1 (0,59) e G2 (0,62; P=0,558). O perfil bioquímico, com valores recomendados já no pré-operatório em ambos os grupos, exceto para TG (141,4±75,4; 159,3±90,9mg/dL, respectivamente, P=0,123) e glicemia (113,0±53,2; 105,8±34,3mg/dL, respectivamente; P=0,262), mostrou decréscimo (P<0,001) no pós-operatório para todas as variáveis, incluindo TG (respectivamente, 89,0±34,6mg/dL; 85,3±32,1mg/dL; P<0,0001 para ambos) e glicemia (respectivamente, 83,2±10,7mg/dL; 84,7±11,5mg/dL; P<0,0001 para ambos). Níveis de HDLc mostraram acréscimo no pós-operatório apenas em G2 (52,5±14,7 versus 43,0±11,9; P<0,0001). Em G1, 54% dos pacientes portadores do alelo APOE*4 tinham níveis séricos alterados de LDLc no pré-operatório. O genótipo APOE*3/3, em G1, associou-se com decréscimo nos níveis de CT, LDLc, TG e glicemia e aumento nos níveis de HDLc (P<0,01). O mesmo ocorreu para genótipos APOE*_/4, em G2. O alelo B1 relacionou-se com decréscimo (P<0,01) de CT, LDLc e TG no pós-operatório em ambos os grupos, além de redução de glicemia e aumento de HDLc apenas em G2 (P<0,0001).Ambos os grupos mostraram redução nos valores de IMC e CA, além de hipertensão e diabete melito. Conclusões: Variantes de apoE-HhaI e CETP-TaqIB não diferenciam os grupos com e sem colelitíase no pós-operatório tardio de cirurgia bariátrica. Presença de APOE*4 relacionada com aumento de LDLc no pré-operatório, sugere sua influência no desenvolvimento de colelitíase no pós- operatório tardio, a ser confirmado em estudos prospectivos. CETP-Taq IB, representado pelo alelo B1 parece potencializar a ação da cirurgia bariátrica no controle do perfil bioquímico, particularmente em G2 com aumento de HDLc e decréscimo da glicemia. Além disso, independente da presença de colelitiase, a cirurgia bariátrica controla também doenças crônicas como diabete melito e hipertensão arterial.