Biomarkers in Parkinson Disease: global gene expression analysis in peripheral blood from patients with and without mutations in PARK2 and PARK8 / Biomarcadores na doença de Parkinson: avaliação da expressão gênica no sangue periférico de pacientes com e sem mutações nos genes PARK2 e PARK8

Objective: To evaluate the performance of gene expression analysis in the peripheral blood of Parkinson disease patients with different genetic profiles using microarray as a tool to identify possible diseases related biomarkers which could contribute to the elucidation of the pathological process, as well as be useful in diagnosis. Methods: Global gene expression analysis by means of DNA microarrays was performed in peripheral blood of Parkinson disease patients with previously identified mutations in PARK2 or PARK8 genes, Parkinson disease patients without known mutations in these genes and normal controls. Each group consisted of five individuals. Results: Global gene expression profiles were heterogeneous among patients and controls, and it was not possible to detect a consistent pattern between groups. However, analyzing genes with differential expression of p < 0.005 and fold change greater than or equal to 1.2, we were able to identify a small group of well-annotated genes. Conclusions: Despite the small sample size, the identification of differentially expressed genes suggests that the microarray technique may be useful in identifying potential biomarkers in the peripheral blood of Parkinson disease patients or in people at risk of developing the disease. This will be important once neuroprotective therapies become available, and may contribute to the identification of new pathways involved in the disease physiopathology. Results presented here should be further validated in larger groups of patients.

Objetivo: Avaliar a viabilidade da análise da expressão gênica por microarray no sangue periférico de pacientes com doença de Parkinson com diferentes perfis genéticos, para a identificação de marcadores que possam estar relacionados ao desenvolvimento da doença ou que possam se tornar úteis para o seu o diagnóstico. Métodos: Foram selecionados pacientes portadores de mutações nos genes PARK2 ou PARK8, além de parkinsonianos não-portadores dessas mutações e controles sadios, sendo cinco pessoas em cada grupo. A expressão gênica global foi analisada por microarray com RNA extraído do sangue periférico desses pacientes. Resultados: O perfil de expressão global apresentou grande heterogeneidade entre os pacientes, não sendo possível identificar um padrão diferencial entre os grupos. No entanto, utilizando como critérios de seleção p < 0,005 e fold-change maior ou igual a 1,2, observamos expressão diferencial de alguns genes específicos entre os diferentes grupos estudados. Conclusões: A detecção de expressão diferencial de alguns genes sugere que a técnica pode vir a ser útil na identificação de marcadores em sangue periférico que possam caracterizar pessoas com risco de desenvolver doença de Parkinson, o que será importante, uma vez que terapias neutroprotetoras se tornem disponíveis, bem como auxiliará na elucidação da fisiopatologia da doença, identificando novas vias de sinalização que possam estar comprometidas. Esses achados deverão ainda ser confirmados por novos estudos com ampliação das amostras e testes para validação dos genes identificados.

Mutações da glicocerebrosidade em pacientes com doença de Parkinson / Glucocerebrosidase mutations in Parkinson's disease patients

Introdução: A doença de Parkinson é uma enfermidade neurodegenerativa decorrente da perda de neurônios dopaminérgicos na substância negra, principalmente, e em outras regiões cerebrais. Caracteriza-se clinicamente por tremor, rigidez, bradicinesia e instabilidade postural. O tratamento é sintomático e consiste essencialmente na reposição da dopamina deficiente. A etiologia da doença de Parkinson ainda não é conhecida, mas os recentes avanços da Neurologia trouxeram novos conhecimentos acerca dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos. Disfunção mitocondrial, estresse oxidativo e degradação de proteínas são alguns dos processos celulares que foram relacionados à degeneração dos neurônios dopaminérgicos. O campo da genética da doença de Parkinson tem recebido atenção especial na última década, graças à descoberta de vários genes associados ao desenvolvimento da doença. Um fator de risco genético recentemente descrito é a presença de mutações no gene da glicocerebrosidase, uma enzima lisossomal cuja deficiência resulta na doença de Gaucher. Apesar de a maioria dos estudos já publicados terem confirmado esta associação, um trabalho mais recente da Noruega não encontrou significância estatística ao analisar a presença destas mutações em pacientes com doença de Parkinson, tornando o assunto ainda controverso. Objetivo: Pesquisar a presença de mutações da glicocerebrosidase em pacientes com diagnóstico de doença de Parkinson no Brasil, acompanhados no ambulatório de Distúrbios do Movimento do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e correlacionar tais achados com estudos recém-publicados que analisaram esta associação em outras populações em âmbito mundial, além de descrever possíveis características dos pacientes portadores de mutações que os diferenciem de não portadores. Métodos: Foram incluídos no estudo 65 pacientes com o diagnóstico de doença de Parkinson e idade de início da doença inferior ou igual a 55 anos e 267...

Introduction: Parkinson's disease is a neurodegenerative disorder due to the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra, primarily, and in other brain regions. It is clinically characterized by tremor, rigidity, bradykinesia and postural instability. Treatment is symptomatic and consists essentially in replacing the deficient dopamine. The etiology of Parkinson's disease remains unknown, but recent advances in Neurology have provided data concerning the pathophysiological mechanisms involved. Mithocondrial dysfunction, oxidative stress and protein degradation are some of the cellular processes that have been linked to dopaminergic neurons degeneration. The field of genetics in Parkinson's disease has gained special attention in the past decade, thanks to the discovery of several genes associated with the development of the disease. A recently described genetic risk factor for Parkinson's disease is the presence of glucocerebrosidase gene mutations. Glucocerebrosidase is a lysosomal enzyme which is deficient in Gaucher disease. Although most studies published to date have confirmed such association, a recent article from Norway could not find statistical significance when Parkinson's disease patients were analyzed for glucocerebrosidase mutations, generating controversy. Objective: To search for glucocerebrosidase mutations in Parkinson's disease patients in Brazil, followed at the Movement Disorders Division at Hospital das Clínicas, University of São Paulo Medical School, and correlate these findings with recently published studies which evaluated this association in other populations worldwide, besides describing possible features of patients carrying the mutations that may help differentiating them from non-carriers. Methods: Sixty five patients diagnosed with Parkinson’s disease, with disease onset before age 55, and 267 age and sex-matched controls were included in the study. DNA analysis of the three most common glucocerebrosidase...