Uma parcela significativa das lesões na molécula do DNA é causada por espécies reativas de oxigênio e a sua produção excessiva e/ou o funcionamento deficiente dos sistemas celulares antioxidantes, que neutralizam a sua ação, é conhecido como estresse oxidativo. Os danos em células normais são prontamente detectados por um sistema de defesa e, em conseqüência, uma rede intrínseca de sinalizações é ativada, sendo que uma das vias resulta na ativação dos mecanismos de reparo do DNA. O reparo por excisão de bases (BER) parece ser a via preferencial de reparo de bases oxidadas, mas existem outras vias de reparo implicadas na reversão do dano oxidativo. A doença de Alzheimer (DA), uma patologia causada particularmente por danos oxidativos, acomete atualmente cerca de 25 milhões de pessoas no mundo, sendo o risco aumentado a partir dos 65 anos de idade. Com isso, a necessidade da identificação de fatores de risco, além de fatores protetores relacionados à DA, tornou-se de grande importância. Por outro lado, há também a necessidade de estudos em nível molecular, que possam fornecer informações sobre os mecanismos que levam ao desenvolvimento da doença. Nesse sentido, foi realizado no presente trabalho, um estudo de expressão gênica transcricional pelo método de microarranjos de DNA, bem como uma análise por PCR em tempo real para uma série de genes envolvidos na resposta ao dano oxidativo no DNA (percepção de danos e reparo do dano), além de outros genes relacionados à doença. Adicionalmente, foram também avaliadas as quebras na fita dupla de DNA causadas por bases oxidadas, em linfócitos de pacientes de Alzheimer (grau moderado) e indivíduos sadios, usando-se métodos de detecção de bases oxidadas (8-oxoGuanina). Entre os vinte genes analisados pelo método de PCR quantitativa em tempo real, apenas a APOE mostrou-se induzida, enquanto 19 genes (ADAM17, APEX1, APP, BACE1, OGG1 ATM, ATR, TREX1, FEN1, FANCG, RAD17, DUSP, ERCC1, ERCC3, ERCC6, HUS1, RAD9, RAD1, PRKDC) foram reprimidos transcricionalmente. Essa repressão verificada para a maior parte dos genes estudados indica que várias vias de sinalização celular ligadas a respostas ao estresse oxidativo, incluindo-se as várias vias de reparo do DNA, podem estar envolvidas na condição DA. Adicionalmente, a análise de expressão gênica por microarranjos de cDNA indicou uma série de 41 genes significativamente modulados (q < 0,06) (dentre eles, NOTCH1, MARK3, PAK, SMC1L1) mas para a maioria destes não há relatos na literatura sobre uma possível relação com DA. Por essa razão, o método de microarranjos de cDNA aponta novas vias que possam estar alteradas em DA, o que constitui uma informação importante. Em conjunto, os dados obtidos no presente estudo fornecem uma contribuição relevante, que futuramente poderão contribuir em termos de intervenção terapêutica. / A great amount of DNA molecule lesions is caused by reactive oxygen species and its synthesis in excess and/or misfunctioning of antioxidant cell systems, which neutralize its effects, is known as oxidative stress. Damage in normal cells is readily detected by a defence system and as consequence, a complex signaling pathway is activated, among them DNA repair mechanisms. The base excision repair (BER) seems to be the primary repair pathway in base oxidative damages, however there are other pathways that are involved in their repair. The Alzheimers disease (AD), a pathology caused particularly by oxidative damages, hits 25 million people worldwide, and its prevalence increases every 5 years beyond age 65. Therefore, there is an emerging need of finding risk factors, as well as protective factors related do AD. By the other hand, it is also necessary molecular studies, which could provide precious information about the mechanisms which lead to the disease development. In the present work, it was made a study about transcriptional gene expression by cDNA microarray, as well as Real Time PCR analysis in a series of genes involved in oxidative DNA damage response (sensing and damage repair), and others associated with the disease. In addition, it were also evaluated DNA strand breaks induced by oxidized bases in lymphocytes from Alzheimers patients (moderate level) and healthy individuals, by oxidized bases (8- oxoguanine) detection methods. Among the twenty genes tested by the quantitative Real Time PCR assay, only APOE was induced, as the remaining 19 (ADAM17, APEX1, APP, BACE1, OGG1 ATM, ATR, TREX1, FEN1, FANCG, RAD17, DUSP, ERCC1, ERCC3, ERCC6, HUS1, RAD9, RAD1, PRKDC) were found repressed. This observed inhibition in most of genes studied shows that many cell signaling pathways associated to oxidative stress response, including DNA repair pathways, may be also involved in the AD pathology. Additionally, the gene expression analysis by cDNA microarrays showed transcriptional alterations in 41 genes (q < 0.06) (among them, NOTCH1, MARK3, PAK and SMC1L1), but for most of them, there are no reports in the literature about their possible relationship with AD, what brought us new important information. Together, all the data obtained in the preset study provide a relevant contribution, which, in the future, may help on new therapeutic designs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-17042009-152311 |
| Date | 24 September 2007 |
| Creators | Douglas Vinicius Nogueira Perez de Oliveira |
| Contributors | Elza Tiemi Sakamoto Hojo, Julio Cesar Moriguti, Marilia de Arruda Cardoso Smith |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências Biológicas (Genética), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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