Alterações na homeostase redox e do retículo endoplasmático: mecanismos associados à lipodistrofia generalizada congênita do tipo 2
Congenital generalized lipodystrophy (CGL) type 2 consists of a rare autosomal recessive syndrome characterized by almost complete lack of body fat at birth. CGL, genetically caused by loss-of-function mutations in the two alleles of the BSCL2 gene, was phenotypically characterized by hypertrigly...
Gorde:
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| Formatua: | Dissertação |
| Hizkuntza: | pt_BR |
| Argitaratua: |
Brasil
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| Gaiak: | |
| Sarrera elektronikoa: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27009 |
| Etiketak: |
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| id |
ri-123456789-27009 |
|---|---|
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| institution |
Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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| topic |
BiP CHOP PDI APE-1 Berardinelli Estresse oxidativo CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA |
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BiP CHOP PDI APE-1 Berardinelli Estresse oxidativo CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA Sarmento, Aquiles Sales Craveiro Alterações na homeostase redox e do retículo endoplasmático: mecanismos associados à lipodistrofia generalizada congênita do tipo 2 |
| description |
Congenital generalized lipodystrophy (CGL) type 2 consists of a rare autosomal recessive
syndrome characterized by almost complete lack of body fat at birth. CGL, genetically
caused by loss-of-function mutations in the two alleles of the BSCL2 gene, was
phenotypically characterized by hypertriglyceridemia, hyperglycemia, decreased HDL-c,
and hypoadiponectinemia. These laboratory findings are important triggers for changes in
redox and endoplasmic reticulum (ER) homeostasis. Therefore, our aim was to investigate
if these intracellular mechanisms are part of this syndrome. Therefore, we collected the
whole blood from people living in Northeastern Brazil with 0, 1 and 2 mutant alleles for the
c.325dupA mutation (rs786205071) in the BSCL2 gene. Through the qPCR technique, we
evaluated the expression of genes responsible for triggering the antioxidant response, DNA
repair and ER stress in leukocytes. Colorimetric tests were applied to quantify lipid
peroxidation products and to evaluate the redox status of glutathione, as well as to access
plasma energy metabolism panorama. Conventional PCR was also chosen to observe
leukocyte mitochondrial DNA lesions. We also chose the immunoblot technique for the
study of gene expression of chaperone proteins related to ER stress in leukocytes, as well
as plasma adiponectin concentrations. Comparing to the healthy group, subjects with the
rs786205071 mutation in the 2 alleles showed increased transcription of NFE2L2, APEX1,
OGG1 and αOGG1 in leukocytes, as well as the concentrations of malondialdehyde and
the GSSG:GSH ratio in plasma. In addition, we also observed decreased in vitro
polymerization rate of mitochondrial DNA and increased XBP1 splicing in leukocytes. In
silico analyses indicated a high probability of seipin rs786205071 belonging to the ER
membrane, although the aforementioned mutation removes amyloidogenic regions from
that protein. In addition, we observed a decrease in the transcription of BSCL2 in these
leukocytes, associated with the absence of differences in the expression pattern of HSPA5
and P4HB chaperones. In parallel, these cells showed decreased DDIT3 transcripts, but
without differences in the procaspase-3 cleavage pattern. Finally, we also observed a soft
increase of plasmatic triacylglycerol, together with a decrease in plasma concentrations of
adiponectin and HDL-c. Together, results pointed to the presence of lipid lesions due to
changes in redox homeostasis, associated with increased numbers of mitochondrial DNA
damage and transcriptional recruitment of genes that participate of the antioxidant
response and DNA repair. Although there is also evidence of ER stress, the rs786205071
mutation was shown to possibly have a low probability to directly generate this mechanism.
In addition, the data suggest that there was no evidence of increased cell death and that
decreases in adiponectin and HDL-c concentrations may act as potential triggers for
changes in redox and ER homeostasis in CGL type 2. |
| author2 |
Campos, Julliane Tamara Araújo de Melo |
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Campos, Julliane Tamara Araújo de Melo Sarmento, Aquiles Sales Craveiro |
| format |
masterThesis |
| author |
Sarmento, Aquiles Sales Craveiro |
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Sarmento, Aquiles Sales Craveiro |
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Alterações na homeostase redox e do retículo endoplasmático: mecanismos associados à lipodistrofia generalizada congênita do tipo 2 |
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Brasil |
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ri-123456789-270092019-05-26T06:19:18Z Alterações na homeostase redox e do retículo endoplasmático: mecanismos associados à lipodistrofia generalizada congênita do tipo 2 Changes in redox and endoplasmic reticulum homeostasis are mechanisms associated with congenital generalized lipodystrophy type 2 Sarmento, Aquiles Sales Craveiro Campos, Julliane Tamara Araújo de Melo Lima, Lucymara Fassarella Agnez Rezende, Adriana Augusto de Fayh, Ana Paula Trussardi Montenegro Júnior, Renan Magalhães Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira BiP CHOP PDI APE-1 Berardinelli Estresse oxidativo CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA Congenital generalized lipodystrophy (CGL) type 2 consists of a rare autosomal recessive syndrome characterized by almost complete lack of body fat at birth. CGL, genetically caused by loss-of-function mutations in the two alleles of the BSCL2 gene, was phenotypically characterized by hypertriglyceridemia, hyperglycemia, decreased HDL-c, and hypoadiponectinemia. These laboratory findings are important triggers for changes in redox and endoplasmic reticulum (ER) homeostasis. Therefore, our aim was to investigate if these intracellular mechanisms are part of this syndrome. Therefore, we collected the whole blood from people living in Northeastern Brazil with 0, 1 and 2 mutant alleles for the c.325dupA mutation (rs786205071) in the BSCL2 gene. Through the qPCR technique, we evaluated the expression of genes responsible for triggering the antioxidant response, DNA repair and ER stress in leukocytes. Colorimetric tests were applied to quantify lipid peroxidation products and to evaluate the redox status of glutathione, as well as to access plasma energy metabolism panorama. Conventional PCR was also chosen to observe leukocyte mitochondrial DNA lesions. We also chose the immunoblot technique for the study of gene expression of chaperone proteins related to ER stress in leukocytes, as well as plasma adiponectin concentrations. Comparing to the healthy group, subjects with the rs786205071 mutation in the 2 alleles showed increased transcription of NFE2L2, APEX1, OGG1 and αOGG1 in leukocytes, as well as the concentrations of malondialdehyde and the GSSG:GSH ratio in plasma. In addition, we also observed decreased in vitro polymerization rate of mitochondrial DNA and increased XBP1 splicing in leukocytes. In silico analyses indicated a high probability of seipin rs786205071 belonging to the ER membrane, although the aforementioned mutation removes amyloidogenic regions from that protein. In addition, we observed a decrease in the transcription of BSCL2 in these leukocytes, associated with the absence of differences in the expression pattern of HSPA5 and P4HB chaperones. In parallel, these cells showed decreased DDIT3 transcripts, but without differences in the procaspase-3 cleavage pattern. Finally, we also observed a soft increase of plasmatic triacylglycerol, together with a decrease in plasma concentrations of adiponectin and HDL-c. Together, results pointed to the presence of lipid lesions due to changes in redox homeostasis, associated with increased numbers of mitochondrial DNA damage and transcriptional recruitment of genes that participate of the antioxidant response and DNA repair. Although there is also evidence of ER stress, the rs786205071 mutation was shown to possibly have a low probability to directly generate this mechanism. In addition, the data suggest that there was no evidence of increased cell death and that decreases in adiponectin and HDL-c concentrations may act as potential triggers for changes in redox and ER homeostasis in CGL type 2. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq A lipodistrofia generalizada congênita (LGC) do tipo 2 consiste numa rara síndrome autossômica recessiva caracterizada pela quase completa falta de tecido adiposo corporal desde o nascimento. A LGC, geneticamente causada por mutações de perda de função nos dois alelos do gene BSCL2, já foi fenotipicamente caracterizada por hipertrigliceridemia, hiperglicemia, diminuição do HDL-c e hipoadiponectinemia. Esses achados laboratoriais são importantes gatilhos para alterações na homeostase redox e do retículo endoplasmático (RE). Por conseguinte, o objetivo desse trabalho foi investigar se esses mecanismos intracelulares estariam presentes nessa síndrome. Para tal, o sangue total foi coletado a partir de pessoas originárias do Nordeste do Brasil com 0, 1 e 2 alelos mutantes para a mutação c.325dupA (rs786205071) no gene BSCL2. Por meio da técnica qPCR, foi avaliada a expressão de genes responsáveis por desencadear a resposta antioxidante, reparo de DNA e estresse do RE nos leucócitos. Testes colorimétricos foram utilizados para quantificar produtos de peroxidação lipídica e avaliar o status redox da glutationa, bem como acessar o panorama do metabolismo energético do plasma. A PCR convencional foi escolhida para observação das lesões no DNA das mitocôndrias dos leucócitos. Também foi escolhido o imunoblot para o estudo da expressão gênica de proteínas chaperonas relacionadas com o estresse do RE nos leucócitos, bem como das concentrações de adiponectina no plasma. Em relação aos grupos que não apresentavam lipodistrofia, as pessoas com a mutação rs786205071 nos 2 alelos apresentaram aumento da transcrição de NFE2L2, APEX1, OGG1 e αOGG1 nos leucócitos, bem como das concentrações de malondialdeído e da taxa GSSG:GSH no plasma. Além disso, também foi observada diminuição da taxa de polimerização in vitro do DNA mitocondrial e aumento do splicing de XBP1 nos leucócitos. As análises in sílico apontaram para alta probabilidade da seipina rs786205071 pertencer à membrana do RE, embora a mutação supracitada remova regiões amiloidogênicas dessa proteína. Ademais, também foi observada a diminuição da transcrição de BSCL2 nesses leucócitos, associado à ausência de diferenças significativas no padrão de expressão das chaperonas HSPA5 e P4HB. Em paralelo, essas células apresentaram diminuição das transcrições de DDIT3, mas sem diferenças significativas no padrão de clivagem da procaspase-3. Por fim, também foi observado leve aumento plasmático de triglicerídeos, junto com a diminuição das concentrações plasmáticas de adiponectina e do HDL-c. Juntos, os resultados apontaram para a presença de lesões em lipídeos decorrentes das alterações na homeostase redox, associadas com o aumento do número de danos no DNA mitocondrial e recrutamento transcricional de genes que participam da resposta antioxidante e do reparo do DNA. Embora também haja evidências de estresse do RE, a mutação rs786205071 se mostrou como tendo uma possível baixa probabilidade de gerar diretamente esse mecanismo. Ademais, os dados sugerem que não houve evidências de aumento significativo de morte celular e que as diminuições das concentrações de adiponectina e do HDL-c podem ser sugestivos gatilhos para as alterações na homeostase redox e do RE na LGC do tipo 2. 2019-05-07T23:54:42Z 2019-05-07T23:54:42Z 2019-04-09 masterThesis SARMENTO, Aquiles Sales Craveiro. Alterações na homeostase redox e do retículo endoplasmático: mecanismos associados à lipodistrofia generalizada congênita do tipo 2. 2019. 136f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27009 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA |