Caracterização do padrão de mutações da osteogêneses imperfeita e avaliação in vitro dos efeitos de antioxidantes resveratrol, ácido ascórbico e curcumina em células-tronco mesenquimais

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dc.contributor.advisor1Paula, Flavia de
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000186792982
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7913201450663683
dc.contributor.authorTrancozo, Maira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000185623482
dc.contributor.referee1Batitucci, Maria do Carmo Pimentel
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0010148251489155
dc.contributor.referee2Maranduba, Carlos Magno da Costa
dc.contributor.referee3Meira, Debora Dummer
dc.contributor.referee4Nishimura, Agnes Lumi
dc.date.accessioned2024-05-30T00:52:58Z
dc.date.available2024-05-30T00:52:58Z
dc.date.issued2022-02-03
dc.description.abstractOsteogenesis Imperfecta (OI) is an inherited disorder of connective tissues that contain collagen in their formation. More than 20 OI-related genes have been reported in the last years. Most cases happen due mutations inherited with autossomic dominant inheritance in the COL1A1 or COL1A2 genes that codifing the collagen fibers type I proteins. Mutations with recessive inheritance were also related to the disease. There is no cure for OI, but some treatments can significantly improve the quality of life of affected individuals. Therefore, this work aimed to characterize the pattern of mutations in OI-related genes in patients from Espírito Santo state/Brazil as well as search for new OI treatments. The techniques of next generation sequencing (NGS), Sanger sequencing and/or Screening of mutations by single-stranded conformational polymorphism (SSCP) were used for the molecular analysis of the mutations. We focused on evaluating whether antioxidants are able to improve the cellular proliferation in vitro experiments in the search for new OI treatments. The samples of this research were obtained from patients treated at the Nossa Senhora da Glória Children's Hospital in Vitória/ES, Brazil and at the Dório Silva Hospital/ES, Brazil. The COL1A1, COL1A2, P3H1, CRTAP, PPIB, SERPINH1, SERPINF1, FKBP10, SP7, WNT1 and IFITM5 genes were studied in 29 patients for the analyze the mutations. As expected, most individuals (23/29) carried mutations in COL1A1 or COL1A2 genes. Approximately 10% of the patients (3/29) had mutations in the FKBP10 gene. We found one mutation in the IFITM5 gene in one patient and another change in the P3H1 gene in other patient. The results suggest that the study of these five genes is able to identify 95% of OI mutations in Brazilian patients. Stem cell cultures were exposed to the antioxidants Resveratrol, Ascorbic Acid and Curcumin to search for compounds that improve cellular proliferation. Samples treated with Curcumin had their cell viability compromised by almost 80. This result suggests that Curcumin causes cell death in culture. By the other hand, increased cell proliferation was observed in cells treated with resveratrol and ascorbic acid. This result suggests that the compounds Resveratrol, Ascorbic acid are potential targets in the treatment of diseases and could be analyzed how much they can improve the bone mineralization. The results of this research can help in the planning of more efficient molecular diagnostic strategies, as well as in the identification of new compounds for the treatment of OI, contributing, in the future, for genetic counseling and improving the life quality of patients.
dc.description.resumoA Osteogenesis Imperfecta (OI) é uma doença hereditária dos tecidos conjuntivos que contém colágeno em sua formação. Já foram relatados mais de 20 genes relacionados a OI nos últimos anos. A maioria dos casos ocorrem devido a mutações herdadas com padrão autossômico dominante nos genes COL1A1 ou COL1A2 que codificam as fibras da proteína de colágeno tipo I. Mutações em outros genes herdados com padrão recessivo também já foram descritos. A OI não tem cura, porém existem tratamentos que podem promover uma significativa melhora na qualidade de vida nos indivíduos afetados. Assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar o padrão de mutações em genes relacionados com a OI em pacientes do estado do Espírito Santo e avaliar os efeitos in vitro de antioxidantes em células-tronco mesenquimais de pacientes. Para a análise molecular das mutações foram utilizadas as técnicas de sequenciamento de nova geração (NGS), sequenciamento de Sanger e/ou Triagem de mutações por polimorfismo conformacional de fita simples (SSCP). A avaliação do efeito de antioxidantes foi realizada em células-tronco mesenquimais por meio do tratamento das culturas com resveratrol, ácido ascórbico e curcumina e avaliação da viabilidade celular. As amostras desta pesquisa foram obtidas de pacientes atendidos no Hospital Infantil Nossa Senhora da Glória de Vitória/ES. Para análise da caracterização de mutações foram estudados os genes COL1A1, COL1A2, P3H1, CRTAP, PPIB, SERPINH1, SERPINF1, FKBP10, SP7, WNT1 e IFITM5 em 29 pacientes. Como esperado, a maioria dos indivíduos (23/29) apresentou mutações em COL1A1 ou COL1A2. Aproximadamente 10% dos pacientes (3/29) eram portadores de mutações no gene FKBP10. Foi identificado um paciente portador de uma mutação no gene IFITM5 e outro paciente portador de mutações no gene P3H1. Os resultados sugerem que o estudo destes cinco genes é capaz de identificar 95% das mutações em pacientes brasileiros com OI. Os resultados de avaliação da proliferação celular nas culturas de células-tronco mesenquimais sugerem que a exposição a curcumina provoca comprometimento da viabilidade celular em quase 80%, o que indica que este composto provoca morte celular em cultura. Por outro lado, foi observado aumento da proliferação celular em células tratadas com resveratrol e ao ácido ascórbico. Este resultado sugere que os compostos Resveratrol, Ácido ascórbico são potenciais alvos no tratamento de doenças e poderiam ser investigados quanto a sua potencialidade na melhora da mineralização ossea. Os resultados desta pesquisa podem ajudar no planejamento de estratégias mais eficientes de diagnóstico molecular, bem como, na identificação de novos compostos em potencial para o tratamento da OI, contribuindo, no futuro, com o aconselhamento genético e melhora da qualidade de vida dos pacientes.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15755
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectIFITM5
dc.subjectFKBP10
dc.subjectCultura celular
dc.subjectViabilidade celular
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleCaracterização do padrão de mutações da osteogêneses imperfeita e avaliação in vitro dos efeitos de antioxidantes resveratrol, ácido ascórbico e curcumina em células-tronco mesenquimais
dc.typedoctoralThesis
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