Análise de modificadores genéticos do fenótipo da ataxia espinocerebelar tipo 3 - Emmel, Vanessa Erichsen (2010)
A doença de Machado-Joseph (DMJ/SCA3) é uma doença neurodegenerativa causada pela expansão de poliglutaminas na proteína ataxina-3. O número de repetições CAG presentes no gene ATXN3 é inversamente correlacionado com a idade de início da doença, mas é responsável por somente 45-60% desta variação. O objetivo deste trabalho foi testar o efeito da metilação no promotor do gene ATXN3, de polimorfismos em genes candidatos e do alelo normal ATXN3 como modificadores do fenótipo da doença. A análise do padrão de metilação em seis sítios CpG através de um ensaio de amplificação multiplex dependente de sondas – específico para metilação foi realizada em amostras de 123 pacientes de 62 famílias. Os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) nos genes BAX, CRYAB, GRIK2, IL1B, ITPR1, NEDD8, NEDD9 e CHIP foram analisados em 273 pacientes de 119 famílias. Os volumes cerebrais foram medidos através de ressonância magnética em 30 pacientes não relacionados. A gravidade foi medida pela Escala de Exame Neurológico para Ataxia Espinocerebelar (NESSCA) dividida pelo tempo de duração da doença. Uma correlação inversa significativa foi encontrada entre a idade de início e tamanho da repetição (r=-0,76, r2=0,58, p<0,001). Houve uma tendência de correlação direta entre o grau de metilação e a idade de início para um sítio CpG (p=0,055). Uma correlação significativa foi encontrada entre a gravidade e o tamanho da repetição CAG (r=0,48, r2=0,23, p=0,001). O SNP no gene IL1B (rs16944) apresentou um efeito significativo na idade de início de pacientes com SCA3 (p=0,042). Associação significativa foi observada entre o SNP no gene NEDD9 (rs760678) e a gravidade (p=0,003). SNPs nos genes GRIK2 (rs2227281) e NEDD8 (rs2144487) se relacionaram à medida do volume do cerebelo (p=0,006) e à medida do volume da ponte (p=0,023), respectivamente. Estes resultados sugerem que o controle epigenético no sítio CpG no promotor ATXN3 e que os SNPs nos genes GRIK2, IL1B, NEDD8 e NEDD9 podem contribuir para a variação fenotípica na SCA3. Ademais, os genótipos protetores dos genes GRIK2, IL1B e NEDD8 mostraram ter um efeito aditivo no adiamento do início da doença. O mecanismo exato pelo qual a mutação no gene ATXN3 causa a SCA3 ainda não foi determinado. A expansão da repetição CAG pode conferir uma função tóxica para a proteína, como acontece em outras doenças neurodegenerativas causadas por expansões de poliglutaminas. Considerando esta hipótese, uma maior metilação do promotor do gene ATXN3 pode se relacionar a sua menor expressão e a um menor acúmulo de poliglutaminas no neurônio. Ainda considerando esta hipótese, GRIK2, IL1B, NEDD8 e NEDD9 podem desempenhar um papel protetor, possivelmente por promover a sobrevivência de células neuronais em pacientes com SCA3. SNPs nestes genes poderiam modificar a expressão das proteínas, afetando a agregação de poliglutaminas no cérebro de tal forma que os indivíduos portadores de um genótipo de risco teriam significativamente maior perda gradual de neurônios e um início mais precoce dos sintomas.