Efeito de variantes nos genes de reparo do DNA como fatores modificadores da idade de início na Doença de Machado Joseph

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Tuchtenhagen, Ingrid Paola Neves
• Orientador(a): Jardim, Laura Bannach
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ataxias espinocerebelares; Doença de Machado-Joseph; Genes de reparo
• Palavras-chave em Inglês: Spinocerebellar ataxia type 3; Machado-Joseph disease; DNA repair
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/300380

A Ataxia Espinocerebelar do tipo 3, também conhecida como Doença de Machado-Joseph (SCA3/MJD), é a doença neurodegenerativa autossômica dominante mais comum entre as ataxias. A SCA3/MJD é causada por uma expansão da repetição trinucleotídica CAG (CAGexp) no gene ATXN3, e o tamanho dessa repetição se correlaciona inversamente com a idade de início da doença. No entanto, a expansão explica apenas cerca de 55-65% dessa variação, indicando que outros fatores genéticos e ambientais também desempenham um papel na determinação do início dos sintomas. Estudos em outras doenças devido a CAGexps sugeriram uma possível associação entre proteínas de reparo de DNA e a modulação da idade de início nas doenças devido à CAGexps, através de sua influência na instabilidade da expansão. Uma das principais vias envolvidas foi a do Mismatch Repair (MMR – Reparo de Pareamento Incorreto). Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar variantes nos genes desta via de reparo e avaliar sua associação com a modulação da idade de início da SCA3/MJD. Escolhemos as variantes rs1799977 (MLH1), rs175080 (MLH3), rs2303425 (MSH2), rs2250063 (MSH3), rs1042821 (MSH6), rs3791767 (PMS1) e rs1805323 (PMS2), uma em cada um dos genes MMR. Embora nunca tenham sido estudadas antes na SCA3/MJD, essas variantes tiveram efeitos funcionais em outras condições e teriam frequências alélicas provavelmente adequadas para garantir algum poder ao nosso estudo. Além dos genes do complexo MMR, acrescentamos outros dois genes que haviam demonstrado ter um efeito modulador sobre a idade de início da nossa coorte SCA3/MJD, atuando em conjunto e aparentemente também através do reparo do DNA: a variante rs3512 em FAN1e alelos CAG intermediários em ATXN2 (>26 repetições). Trezentos e cinquenta e seis indivíduos sintomáticos foram selecionados nos bancos de dados da coorte SCA3/MJD do Rio Grande do Sul e a seguir convidados a participar do estudo, por terem a idade de início da ataxia de marcha (AOga, do inglês “Age at Onset of Gait Ataxia”) já conhecida, uma CAGexp já medida e igual ou menor que 80 repetições, as CAGn já medidas no ATXN2 e uma amostra de DNA guardada em biorrepositório da instituição. Todos participaram do estudo. A amplificação do DNA foi feita por meio de PCR em tempo real. As genotipagens de rs1799977 (MLH1), rs175080 (MLH3), rs2303425 (MSH2), rs2250063 (MSH3), rs1042821 (MSH6), rs3791767 (PMS1), rs1805323 (PMS2) e rs3512 (FAN1) foram realizadas com o TaqMan SNP Genotyping Assay, seguindo as instruções do fabricante (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Associações com p < 0,05 foram consideradas significativas. A escolha do modelo funcional foi baseada na distribuição inicial da idade de início da AOga entre os genótipos, considerando padrões de dominância, efeito de dose ou heterozigosidade. As análises foram conduzidas por regressão linear, com o tamanho da expansão CAG em ATXN3 incluído como covariável, e as médias marginais estimadas (MMEs) foram calculadas para um CAGexp de referência de 75 repetições, com comparações pareadas ajustadas entre genótipos. Para variantes significativas, também foram avaliadas interações gene–gene e análises estratificadas por sexo, sendo adotado p < 0,05 como limiar de significância. Identificamos efeitos protetores em ATXN2 (≤26 CAG com AOga média de 36,9 anos vs. >26 repetições com 29,1 anos; p = 4,6 × 10−5) e em MLH1 (AG com 37,6 anos vs. AA com 35,7 anos; p = 0,048). Já em MSH3, observou-se um efeito de risco nos heterozigotos CT (35,3 anos vs. CC com 37,4 anos; p = 0,044), confirmando padrões de dominância e subdominância. A análise estratificada por sexo em MSH3 mostrou que a desvantagem da heterozigosidade CT foi mais pronunciada em homens (mulheres: 36,48 anos vs. homens: 33,97 anos; p = 0,034), assim como no genótipo TT (mulheres: 39,06 anos vs. homens: 33,79 anos; p = 0,016), indicando possível relevância clínica. A análise de interação entre genes revelou efeitos aditivos. Na combinação MLH1+ATXN2, portadores de ambos os alelos protetores apresentaram AOga mais tardia (38,06 anos) em comparação aos portadores isolados (28,88 anos para MLH1 e 36,8 anos para ATXN2; p = 0,050). De forma semelhante, na interação MSH3+ATXN2, indivíduos com ambos os alelos protetores tiveram início ainda mais tardio (38,24 anos) em relação aos portadores isolados (29,05 anos para MSH3; p = 0,011), indicando que a presença simultânea de variantes protetoras em genes do MMR potencializa o efeito do ATXN2. É importante pontuar, no entanto, que as interações aqui apresentadas são eventos estatísticos e não necessariamente biológicos. Não é possível garantir que os efeitos sejam de fato aditivos. Em conclusão, até onde sabemos, nossos resultados fornecem as primeiras evidências de que variantes nos genes da via de MMR influenciam a AOga da SCA3/MJD. A associação prévia entre antecipação da AOga e rs3512 em FAN1 em conjugação com alelos intermediários no ATXN2 observada em 144 casos da nossa coorte, relatados em 2019, não foi confirmada agora que a mesma coorte foi aumentada para 263 casos. O aumento do tamanho amostral, obtido no presente estudo, parece ter sido a principal razão para isso, ao corrigir vieses estocásticos inadvertidos no relato de 2019. Nossos achados sugerem que as instabilidades somáticas reparadas pelo sistema MMR desempenham um papel importante no processo patogênico da doença.