Efeito do tratamento com ácido fólico no perfil de metilação do DNA de adipócitos de pacientes com lúpus eritematoso sistêmico: estudo in vitro

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Souza, Letícia Lobato
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5140/tde-14032025-123906/
Resumo: O Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES) é uma doença crônica autoimune com etiologia multifatorial que afeta diversos órgãos e sistemas, impactando severamente a qualidade de vida das pessoas acometidas. Fatores genéticos, epigenéticos, hormonais, ambientais e imunológicos estão envolvidos em sua fisiopatologia, com destaque para as alterações nos níveis de metilação do DNA, que tem sido propostas como fator contribuinte para o desenvolvimento da autoimunidade. A obesidade pode agravar as manifestações clínicas da doença devido à inflamação sistêmica. Neste cenário, evidências sugerem uma relação negativa entre LES e obesidade. O ácido fólico, conhecido por ser um doador de grupo metil, pode influenciar a metilação do DNA. Estudos sugerem que baixos níveis de folato estão associados à diminuição da metilação global do DNA, aumentando o risco de LES e outras doenças autoimunes. Este estudo teve como objetivo avaliar se o tratamento in vitro com ácido fólico foi capaz de modular o perfil de metilação do DNA em culturas de adipócitos representativos de LES, verificando possíveis diferenças entre os grupos peso adequado (n=1) e obesidade (n=1). Os objetivos secundários incluíram a comparação dos níveis de expressão dos genes adiponectina (ADIPOQ), leptina (LEP), interleucina-6 (IL-6), transdutor de sinal e ativador da transcrição 3 (STAT3), modificador do elemento responsivo ao cAMP 2 (CREM2) e DNA metiltransferase 1 (DNMT1) antes e após o tratamento. Este é um estudo experimental in vitro com adipócitos provenientes de tecido adiposo de pacientes com LES e peso adequado ou obesidade. Os adipócitos foram isolados, cultivados e tratados com ácido fólico diluído em NaOH (0,02g NaOH qs) por 48 horas. Após este período, foi realizada a extração de ácidos nucleicos para análise do perfil de metilação do DNA e de expressão gênica. Na comparação entre os grupos peso adequado e obesidade, foram identificadas 1.755 CpGs diferencialmente metiladas (CpGDMs), com predominância de hipometilação no grupo obesidade. As análises de enriquecimento associaram essas CpGDMs a vias metabólicas relacionadas ao diabetes mellitus tipo 1. Quando o grupo peso adequado foi comparado antes e depois do tratamento com ácido fólico, observou-se hipometilação em 755 CpGs após o tratamento, com destaque para vias metabólicas como a diferenciação dos linfócitos Th1 e Th2. Já nas culturas do grupo obesidade, o tratamento com ácido fólico resultou em hipermetilação da maioria das CpGs, associadas principalmente à via de sinalização cAMP, importante na patogênese do LES. Os resultados da expressão gênica mostraram uma variação significativa entre as culturas celulares de adipócitos dos grupos peso adequado e obesidade. Os genes ADIPOQ, LEP e IL-6 apresentaram maior expressão na cultura obesidade em comparação com a peso adequado, tanto antes quanto após o tratamento. A suplementação aumentou os níveis de expressão do gene STAT3 em ambas as culturas obesidade e peso adequado. Após o tratamento, a expressão de CREM2 aumentou tanto na cultura peso adequado quanto na cultura obesidade. O tratamento com ácido fólico elevou os níveis de expressão do gene IL-6 na cultura peso adequado. Assim, o tratamento in vitro com ácido fólico alterou o perfil de metilação do DNA e, em partes, de expressão gênica nas culturas de adipócitos representativas do ambiente LES, com efeitos distintos na presença ou não de obesidade associada. Observou-se que o tratamento modificou os níveis de metilação em diferentes genes associados a vias metabólicas, variando entre os grupos, destacando-se o papel da obesidade como um fator agravante da inflamação no contexto do LES
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spelling Efeito do tratamento com ácido fólico no perfil de metilação do DNA de adipócitos de pacientes com lúpus eritematoso sistêmico: estudo in vitroEffect of folic acid treatment on the DNA methylation profile of adipocytes from patients with systemic lupus erythematosus: an in vitro studyÁcido fólicoCell cultureCultura celularEpigenéticaEpigeneticsExpressão gênicaFolic acidGene expressionLúpus eritematoso sistêmicoObesidadeObesitySystemic lupus erythematosusO Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES) é uma doença crônica autoimune com etiologia multifatorial que afeta diversos órgãos e sistemas, impactando severamente a qualidade de vida das pessoas acometidas. Fatores genéticos, epigenéticos, hormonais, ambientais e imunológicos estão envolvidos em sua fisiopatologia, com destaque para as alterações nos níveis de metilação do DNA, que tem sido propostas como fator contribuinte para o desenvolvimento da autoimunidade. A obesidade pode agravar as manifestações clínicas da doença devido à inflamação sistêmica. Neste cenário, evidências sugerem uma relação negativa entre LES e obesidade. O ácido fólico, conhecido por ser um doador de grupo metil, pode influenciar a metilação do DNA. Estudos sugerem que baixos níveis de folato estão associados à diminuição da metilação global do DNA, aumentando o risco de LES e outras doenças autoimunes. Este estudo teve como objetivo avaliar se o tratamento in vitro com ácido fólico foi capaz de modular o perfil de metilação do DNA em culturas de adipócitos representativos de LES, verificando possíveis diferenças entre os grupos peso adequado (n=1) e obesidade (n=1). Os objetivos secundários incluíram a comparação dos níveis de expressão dos genes adiponectina (ADIPOQ), leptina (LEP), interleucina-6 (IL-6), transdutor de sinal e ativador da transcrição 3 (STAT3), modificador do elemento responsivo ao cAMP 2 (CREM2) e DNA metiltransferase 1 (DNMT1) antes e após o tratamento. Este é um estudo experimental in vitro com adipócitos provenientes de tecido adiposo de pacientes com LES e peso adequado ou obesidade. Os adipócitos foram isolados, cultivados e tratados com ácido fólico diluído em NaOH (0,02g NaOH qs) por 48 horas. Após este período, foi realizada a extração de ácidos nucleicos para análise do perfil de metilação do DNA e de expressão gênica. Na comparação entre os grupos peso adequado e obesidade, foram identificadas 1.755 CpGs diferencialmente metiladas (CpGDMs), com predominância de hipometilação no grupo obesidade. As análises de enriquecimento associaram essas CpGDMs a vias metabólicas relacionadas ao diabetes mellitus tipo 1. Quando o grupo peso adequado foi comparado antes e depois do tratamento com ácido fólico, observou-se hipometilação em 755 CpGs após o tratamento, com destaque para vias metabólicas como a diferenciação dos linfócitos Th1 e Th2. Já nas culturas do grupo obesidade, o tratamento com ácido fólico resultou em hipermetilação da maioria das CpGs, associadas principalmente à via de sinalização cAMP, importante na patogênese do LES. Os resultados da expressão gênica mostraram uma variação significativa entre as culturas celulares de adipócitos dos grupos peso adequado e obesidade. Os genes ADIPOQ, LEP e IL-6 apresentaram maior expressão na cultura obesidade em comparação com a peso adequado, tanto antes quanto após o tratamento. A suplementação aumentou os níveis de expressão do gene STAT3 em ambas as culturas obesidade e peso adequado. Após o tratamento, a expressão de CREM2 aumentou tanto na cultura peso adequado quanto na cultura obesidade. O tratamento com ácido fólico elevou os níveis de expressão do gene IL-6 na cultura peso adequado. Assim, o tratamento in vitro com ácido fólico alterou o perfil de metilação do DNA e, em partes, de expressão gênica nas culturas de adipócitos representativas do ambiente LES, com efeitos distintos na presença ou não de obesidade associada. Observou-se que o tratamento modificou os níveis de metilação em diferentes genes associados a vias metabólicas, variando entre os grupos, destacando-se o papel da obesidade como um fator agravante da inflamação no contexto do LESSystemic Lupus Erythematosus (SLE) is a chronic autoimmune disease with a multifactorial etiology that affects various organs and systems, severely impacting the quality of life of those affected. Genetic, epigenetic, hormonal, environmental, and immunological factors are involved in its pathophysiology, with an emphasis on changes in DNA methylation levels, which have been proposed as a contributing factor to the development of autoimmunity. Obesity can exacerbate the clinical manifestations of the disease due to systemic inflammation. In this context, evidence suggests a negative relationship between SLE and obesity. Folate, known for being a methyl group donor, can influence DNA methylation. Studies suggest that low folate levels are associated with a decrease in global DNA methylation, increasing the risk of SLE and other autoimmune diseases. This study aimed to evaluate whether in vitro treatment with folic acid could modulate the DNA methylation profile in adipocyte cultures representative of SLE, examining possible differences between the normal weight group (n=1) and the obesity group (n=1). Secondary objectives included comparing the expression levels of the genes adiponectin (ADIPOQ), leptin (LEP), interleukin-6 (IL-6), signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), cAMP-responsive element modulator 2 (CREM2), and DNA methyltransferase 1 (DNMT1) before and after treatment. This is an experimental in vitro study with adipocytes derived from adipose tissue of patients with SLE and either normal weight or obesity. The adipocytes were isolated, cultured, and treated with folic acid diluted in NaOH (0.02g NaOH qs) for 48 hours. After this period, nucleic acids were extracted for DNA methylation and gene expression analysis. In the comparison between the normal weight and obesity groups, 1,755 differentially methylated CpGs (CpGDMs) were identified, with a predominance of hypomethylation in the obesity group. Enrichment analyses associated these CpGDMs with metabolic pathways related to type 1 diabetes mellitus. When the normal weight group was compared before and after treatment with folic acid, hypomethylation was observed in 755 CpGs after treatment, with an emphasis on metabolic pathways such as Th1 and Th2 lymphocyte differentiation. In the obesity group cultures, treatment with folic acid resulted in hypermethylation of most CpGs, primarily associated with the cAMP signaling pathway, important in the pathogenesis of SLE. Gene expression results showed significant variation between the adipocyte cultures of the normal weight and obesity groups. The genes ADIPOQ, LEP, and IL-6 exhibited higher expression in the obesity culture compared to the normal weight culture, both before and after treatment. Supplementation increased STAT3 gene expression levels in both obesity and normal weight cultures. After treatment, CREM2 expression increased in both the normal weight and obesity cultures. Folic acid treatment raised IL-6 gene expression levels in the normal weight culture. Thus, in vitro treatment with folic acid altered the DNA methylation profile and, in part, the gene expression profile in adipocyte cultures representative of the SLE environment, with distinct effects in the presence or absence of associated obesity. The treatment modified methylation levels in different genes associated with metabolic pathways, varying between the groups, highlighting the role of obesity as an aggravating factor of inflammation in the context of SLEBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFino, Carolina Nicoletti FerreiraSouza, Letícia Lobato2024-10-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5140/tde-14032025-123906/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-07T19:34:07Zoai:teses.usp.br:tde-14032025-123906Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-07T19:34:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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