O diagnóstico das síndromes mielodisplásicas: revisão da literatura / The diagnosis of myelodysplastic syndromes: literature review

A síndrome mielodisplásica (SMD) é uma doença de diagnóstico complexo e, com bases nas contribuições encontradas na literatura, reunimos as principais ferramentas diagnósticas disponíveis na atualidade e sua aplicação, bem como o avanço nos métodos de diagnóstico, contribuindo para melhor compreensão da doença e futuras pesquisas. Este trabalho teve como objetivo apresentar as características da SMD, e apontar os exames realizados para o diagnóstico e seu avanço laboratorial, expondo as novas tecnologias para diagnóstico. Para realizar uma revisão bibliográfica, foi realizado um levantamento de artigos científicos publicados a partir de banco de dados confiáveis como PubMed, Bireme e SciELO, de 2000 a 2016. Foram utilizados os seguintes termos para a pesquisa: síndrome mielodisplásica, displasia e diagnóstico. Incluindo-se publicações no idioma Inglês e Português. A SMD, por se tratar de uma doença clonal ou não clonal, deve ser avaliada desde uma análise de sangue periférico, no qual observa-se uma alteração, e com o isso realizar uma investigação baseando-se em dados clínicos, histopatológicos, citogenéticos e na evolução do paciente. Sendo assim, requer profissionais altamente capacitados e que acompanhem a evolução dos critérios para o diagnóstico.

Estudos sobre a organização genômica, evolução e expressão de microRNAs / Studies on the genomic organization, evolution and expression of microRNAs

Os microRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs não codificadores de proteínas presentes na maioria dos eucariotos. Esses RNAs regulam a expressão gênica em nível pós-transcricional através do silenciamento de mRNAs-alvo que possuem sítios complementares às suas sequências, atuando em praticamente todos os processos celulares. Embora a estrutura e função dos miRNAs estejam bem caracterizadas, aspectos relacionados à sua organização genômica, evolução e atuação em doenças são tópicos que apresentam enormes lacunas. Nesta tese, utilizamos abordagens computacionais para investigar estes temas em três trabalhos. No primeiro, processamos e integramos um vasto volume de dados publicamente disponíveis referentes aos miRNAs e genes codificadores de proteínas para cinco espécies de vertebrados. Com isso, construimos uma ferramenta web que permite a fácil inspeção da organização genômica dos miRNAs em regiões inter e intragênicas, o acesso a dados de expressão de miRNAs e de genes codificadores de proteínas (classificados em genes hospedeiros e não hospedeiros de miRNAs), além de outras informações pertinentes. Verificamos que a ferramenta tem sido amplamente utilizada pela comunidade científica e acreditamos que ela possa facilitar a geração de hipóteses associadas à regulação dos miRNAs, principalmente quando estão inseridos em genes hospedeiros. No segundo estudo, buscamos compreender como o contexto genômico e a origem evolutiva dos genes hospedeiros influenciam a expressão e evolução dos miRNAs humanos. Nossos achados mostraram que os miRNAs intragênicos surgem preferencialmente em genes antigos (origem anterior à divergência de vertebrados). Observamos que os miRNAs inseridos em genes antigos têm maior abrangência de expressão do que os inseridos em genes novos. Surpreendentemente, miRNAs jovens localizados em genes antigos são expressos em um maior número de tecidos do que os intergênicos de mesma idade, sugerindo uma vantagem adaptativa inicial que pode estar relacionada com o controle da expressão dos genes hospedeiros, e como consequência, expondo-os a contextos celulares e conjuntos de alvos diversos. Na evolução a longo prazo, vimos que genes antigos conferem maior restrição nos padrões de expressão (menor divergência de expressão) para miRNAs intragênicos, quando comparados aos intergênicos. Também mostramos possíveis associações funcionais relacionadas ao contexto genômico, tais como o enriquecimento da expressão de miRNAs intergênicos em testículo e dos intragênicos em tecidos neurais. Propomos que o contexto genômico e a idade dos genes hospedeiros são fatores-chave para a evolução e expressão dos miRNAs. Por fim, buscamos estabelecer associações entre a expressão diferencial de miRNAs e a quimioresistência em câncer colorretal utilizando linhagens celulares sensíveis e resistentes às drogas 5-Fluoruracil e Oxaliplatina. Dentre os miRNAs identificados, o miR-342 apresentou níveis elevados de expressão nas linhagens sensíveis à Oxaliplatina. Com base na análise dos alvos preditos, detectamos uma significativa associação de miR-342 com a apoptose. A superexpressão de miR-342 na linhagem resistente SW620 evidenciou alterações na expressão de genes da via apoptótica, notavelmente a diminuição da expressão do fator de crescimento PDGFB, um alvo predito possivelmente sujeito à regulação direta pelo miR-342

MicroRNAs (miRNAs) are short non-coding RNAs found in most eukaryotic species. These RNAs regulate gene expression at post-transcriptional level by silencing target mRNAs through base-pairing of complementary sequences, thus acting on virtually all cellular processes. Although the structure and function of miRNAs are well understood, several aspects related to their genomic organization, evolution and involvement with diseases are largely underexplored. In this thesis, we employed computational methods to investigate such issues in three different studies. In the first one, we have processed and integrated a large amount of public data related to miRNAs and coding genes for five vertebrate species. Then, we developed a webtool to allow the analysis of the miRNA genomic context in inter and intragenic regions, the access of miRNA and gene expression data (classified as host and non-host genes), as well as other relevant information. We noticed that the webtool has been largely used by the scientific community, and we believe that it can facilitate hypothesis generation related to miRNA regulation, especially when they are within host genes. In the following study, we sought to understand how the genomic context and the evolutionary origin of host genes can affect the expression and evolution of human miRNAs. Our findings showed that intragenic miRNAs are preferentially embedded within old host genes (originated before the split of vertebrates). We observed that miRNAs within old genes are more broadly expressed than those within young genes. Surprisingly, young miRNAs within old genes were expressed in more tissues than their intergenic counterparts, suggesting an initial adaptive advantage which might be related to their hosts expression control, and as a consequence, exposing them to a more diverse cellular contexts and target genes. In the long run, we found that old host genes lead to expression constraints (lower expression divergence) between species for intragenic miRNAs, in respect to intergenic ones. We also showed possible functional associations related to miRNA genomic context, such as the enrichment of young intergenic miRNAs in testis, while young intragenic miRNAs were enriched in neural tissues. Thus, we propose that the genomic context and the age of the host genes are key factors in shaping the expression and evolution of miRNAs. Finally, we sought to establish associations between differential expression of miRNAs and chemoresistance in colorectal cancer using resistant and sensitive cell lines to 5-Fluoruracil and Oxaliplatin. Among differentially expressed miRNAs, miR-342 was highly expressed in sensitive cell lines to Oxaliplatin. Based on target prediction analysis, miR-342 is likely associated with apoptosis. The induced overexpression of miR-342 in SW620, a cell line resistant to Oxaliplatin, changed the expression levels of genes linked to the apoptosis pathway, notably the downregulation of PDGFB growth factor, which is a predicted target possibly subjected to direct regulation by miR-342

Diversidade genética dos vírus influenza A detectados em crianças de São Paulo / Genetic diversity of influenza virus A detected in children of São Paulo

Os vírus Influenza A infectam um largo espectro de hospedeiros e causam epidemias anuais. São vírus com alta variabilidade genética e RNA segmentado, que podem sofrer rearranjos entre os genes de diferentes vírus. Em 2006, foram analisadas 521 amostras de crianças menores de 5 anos atendidas no HU-USP e 25 foram positivas para Influenza A, sendo H3N2 o mais prevalente (68%). Cinco genes de 18 amostras foram seqüenciados e obtivemos 13 sequencias de HA, 12 da NP, 12 de NA, 14 da M e 10 da NS. Verificou-se a presença de várias mutações, especialmente na HA e NA, que favoreceram a substituição da cepa vacinal naquele ano. Todas as amostras H3N2 apresentaram sítios de resistências aos inibidores da M2. Diferentes linhagens circularam no mesmo ano, tanto de H1 como de H3, favorecendo rearranjos entre elas. Foram verificados, também rearranjos envolvendo os genes da HA e NP, indicando o complexo mecanismo de evolução desses vírus e enfatizando a necessidade de monitoramento da circulação e caracterização de seus genes.

Influenza A virus infects a wide range of hosts and cause annual outbreaks. RNA segmented virus has high genetic variability and may have rearrangements between the genes of different viruses. In 2006, 521 samples of children younger than 5 years were analyzed and 25 tested positive for Influenza A virus, of which the subtype H3N2 is the most prevalent (68%). Five genes of 18 samples were sequenced and 13 sequences of HA, 12 of NP, 14 of M and 10 of NS obtained were. The presence of this several mutations, especially in the HA and NA genes probably helped the replacement of the vaccine strain in that year. All H3N2 subtype samples showed points of resistance to M2 inhibitors. The phylogenetic analysis revealed the circulation of different lineages in the same year, for both H1 and H3, and the presence of two rearrangements involving the HA and NP genes. These results indicate the influence of rearrangements in the evolution of the virus and emphasize the need for monitoring of circulation and characterization of genes.

Diversidade genética da hemaglutinina (HA) de vírus influenza A, entre 1995 e 2006 / Genetic diversity of hemagglutinin (HA) of Influenza A virus from 1995 to 2006

Os Influenzavirus podem ser classificados de acordo com suas glicoproteínas externas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA), ambas apresentando alta variabilidade genética e antigênica. No presente estudo foi realizada análise molecular do gene HA, do vírus influenza A (IA) em amostras colhidas de crianças e lactentes com sintomatologia respiratória atendidas no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (USP), durante os anos de 1995 a 2006. Um total de 3.009 amostras foram analisadas por duplex RT-PCR e 4,38% (n=132) foram positivas, sendo 12,1% (n=16) Influenza B e 87,9% (n=116) IA, das quais 9% (n=9) eram H1N1, 91% (n=91) eram H3N2 e 13,8% (n=16) não foram subtipadas. A região HA1 do gene HA de 39 amostras foi sequenciada e as sequências comparadas com as cepas vacinais e circulantes dos respectivos anos. A região de ligação ao receptor foi conservada em todas as amostras e foram verificadas alterações de aminoácidos principalmente nos sítios antigênicos e arredores. No geral, as cepas vacinais foram compatíveis com as circulantes em São Paulo.

The Influenzavirus can be classified according to their external glycoproteins hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA), both showing high genetic and antigenic variability. In the present study was carried out molecular analysis of the HA gene of influenza A (IA) in samples harvested from children and infants, with respiratory symptoms attended at University Hospital, University of Sao Paulo (USP), during the years 1995 to 2006. A total of 3,009 samples were analyzed by duplex RT-PCR and 4.38% (n = 132) were positive, being 12.1% (n = 16) Influenza B and 87.9% (n = 116) IA, where which 9% (n = 9) were H1N1 and 91% (n = 91) were H3N2 and 13.8% (n = 16) did not subtyped. The HA1 region of HA gene of 39 samples were sequenced and the sequences compared with vaccine strains and circulating strains in those years. The receptor-binding region was conserved in all samples and aminoacid changes were observed mainly in the antigenic sites and surroundings. Overall, the vaccine strains were consistent with those circulating in Sao Paulo.