CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR E RELAÇÃO GENÉTICA ENTRE DIFERENTES FAMÍLIAS COM DEFICIÊNCIA DA ENZIMA LCAT, RESIDENTES NO ESTADO DO PIAUÍ

Abstract

RESUMO: O metabolismo e o transporte reverso do colesterol extracelular em humanos são realizados pela enzima lecitina colesterol aciltransferase (LCAT). Essa proteína é codificada pelo gene de seis éxons GRCh37.p13 localizado no braço longo do cromossomo 16 (16q22). Já foram relatadas cerca de 90 mutações, que resultam em perda de atividade funcional da LCAT. A manifestação fenotípica de tal deficiência se dá pelos sinais patognomônicos de duas patologias: síndrome do olho do peixe (FED) e deficiência familiar de LCAT (FLD). Embora seja considerada uma condição rara (prevalência mundial < 1:1.000.000), foram identificadas cinco famílias distintas, em um total de 67 indivíduos portadores de mutação neste gene, todas residentes no estado do Piauí. Porque esta é uma frequência relativamente alta para uma região, começamos a estudar essas famílias com o objetivo de caracterizá-las molecularmente e investigar o grau de parentesco entre elas por meio de marcadores genéticos. Para tanto, casos índices e seus familiares foram convidados a participar do estudo por meio da doação de 5ml de sangue periférico, obtido por punção venosa. Tais células foram utilizadas para a extração de DNA e submetidas a protocolos de sequenciamento para determinação de mutações no gene GRCh37.p13 bem como para a comparação de conjunto de microssatélites de regiões polimórficas do genoma. As análises dos heredogramas das cinco famílias confirmam o caráter autossômico recessivo raro da deficiência de LCAT. Além disso, os testes de endogamia revelaram que, se existe alguma relação com o processo de endogamia, esta não ocorreu de forma reincidente nas últimas gerações e nem foi um fator comum para todas as famílias estudadas. Apesar disso, contudo, a estimativa de parentesco médio nas famílias foi superior ao encontrado no grupo controle, como mostrado pela análise de similaridade genética. No entanto, ao agrupar as famílias em um mesmo cluster para determinar o grau de parentesco, o resultado indica que se houver parentesco, este não é tão expressivo. Além disso, nas análises das distâncias genéticas foi interessante observar que as famílias F1, F2, F3 e F5 são descendentes de um ramo principal. Não é possível confirmar a existência de um efeito fundador, mas é possível que isso possa ter ocorrido há um tempo atrás restringindo a variabilidade genética. A análise Minimal Spanning Network demonstrou um possível parentesco entre as famílias F2, F3 e F5. Por fim, a análise Bayesiana corrobora com os outros testes realizados de comparação genética. Os resultados indicam a hipótese de um possível efeito fundador entre os participantes caso do presente trabalho, sugerindo um certo grau de parentesco entre os mesmos. Além disso, diversos estudos relacionam a proximidade geográfica, bem como casamentos entre indivíduos da mesma região como um fator importante para a ocorrência da baixa variabilidade genética. ABSTRACT: The metabolism and reverse transport of extracellular cholesterol in humans are performed by the enzyme lecithin cholesterol acyltransferase (LCAT). This protein is encoded by the six-exon gene GRCh37.p13 located on the long arm of chromosome 16 (16q22). About 90 mutations have been reported, which results in loss of LCAT functional activity. The phenotypic manifestation of such deficiency consists in two pathologies: fish eye syndrome (FED) and LCAT familial deficiency (FLD). Although considered a rare condition (world prevalence < 1:1,000,000), five distinct families were identified, in a total of 67 individuals with mutation in this gene, all residing in the state of Piauí. Because this is a relatively high frequency for a region, we began to study these families with the aim of molecularly characterizing them and investigating their relationship through genetic markers. Therefore, index cases and their relatives were invited to participate in this study by donating 5 ml of peripheral blood obtained by venipuncture. These cells were used for DNA extraction and subjected to sequencing protocols to determe mutations in the GRCh37.p13 gene as well as to the microsatellite set comparison of polymorphic regions of the genome. Heredogram analysis of the five families confirm the rare autosomal recessive character of LCAT deficiency. In addition, inbreeding tests have shown that if there is any relationship to the inbreeding process, it has not occurred relapsing in recent generations and was not a common factor for all families studied. Despite this, however, the average family relationship estimate was higher than that found in the control group, as shown by the genetic similarity analysis. However, when grouping families in the same cluster to determine the degree of kinship, the result indicates that if there is kinship, it is not as expressive. Moreover, in the analysis of genetic distances it was interesting to observe that the families F1, F2, F3 and F5 are descendants of a main branch. It is not possible to confirm the existence of a founding effect, but it is possible that this may have occurred some time ago by restricting genetic variability. Minimal Spanning Network analysis showed a possible relationship between families F2, F3 and F5. Finally, the Bayesian analysis corroborates the other tests performed for genetic comparison. The results indicate the hypothesis of a possible founding effect among the case participants of the present work, suggesting a certain degree of kinship between them. In addition, several studies relate geographic proximity as well as marriages between individuals from the same region as an important factor for the occurrence of low genetic variability.