Avaliação de sistemas de reparo de DNA em poliglutaminopatias com ênfase na doença de Machado-Joseph - Mergener, Rafaella (2020)
A ataxia espinocerebelar tipo 3, ou doença de Machado-Joseph (SCA3/MJD), pertence a um grupo de doenças neurodegenerativas relacionadas à idade. A SCA3/MJD é causada por uma expansão de repetições CAG no DNA, que se reflete a nível proteico com o acúmulo de glutamina o qual tende a formar agregados tóxicos. Sequências de CAG mais longas se correlacionam inversamente com a idade de início (ii) dos sintomas. Porém, em média, apenas 55,2% da variação da ii pode ser explicada por essa expansão. As repetições expandidas são geneticamente instáveis, com propensão a se expandir ainda mais, gerando mosaicismo somático. Visto que, mesmo as células que proliferam muito lentamente têm tendência à expansão, mecanismos não replicativos, como o reparo de DNA, são mais propensos a explicar muitas das expansões somáticas no cérebro. Nosso estudo teve como objetivo avaliar o efeito dos genes do sistema de reparo de DNA como modificadores da ii em pacientes com SCA3/MJD, bem como o efeito desses sistemas na formação de agregados e estabilidade das repetições CAG. Por meio do estudo de células de pacientes com SCA3/MJD pudemos notar que a instabilidade somática, ou a falta dele, não é o motivo da morte celular, que ocorre, aparentemente, de forma sistêmica. Mesmo que o reparo de ligações cruzadas entre cadeias de DNA tenha mostrado um efeito moderado na formação de agregados, variantes no gene FAN1 estão associadas à ii tardia.Demonstramos a prevalência da variação rs3512 deste gene no Rio Grande do Sul e em um grupo de pacientes com SCA3/MJD, com efeito protetor na mesma direção dos estudos anteriores. Também demonstramos que a inibição de algumas proteínas-chave do sistema de reparo do DNA pode levar a um aumento da agregação com a inibição das topoisomerases I e II exibindo uma enorme formação de agregados poliQ nuclear. Com esse fato em mente, testamos sete (equivalentes a 110) variantes no DNA. Nenhuma delas está associada à ii da doença, de modo que a formação de agregados detectada anteriormente pode refletir um desequilíbrio nas vias celulares. Por fim, a superespressão de uma chaperona, a HspB5 pode suprimir a formação destes agregados tóxicos, sem influenciar no reparo de DNA. Assim, nossos achados sugerem que o acúmulo de danos e a manutenção de agregados proteicos são mecanismos distintos, mas inter-relacionados, atuando na homeostase celular, causando escassez de proteínas, seja pelo sequestro ou pela diminuição de sua produção via transcrição, comprometendo a sobrevivência neuronal.