Epigenetic alteration of BDNF gene, social and health status as predictors of food and nutrition insecurity among familiar coffee farmers / Alteração epigenética no gene BDNF, status social e de saúde como preditores da insegurança alimentar e nutricional em cafeicultores familiares

ntroduction: state of Food and Nutritional Security (FNS) is one that should guarantee the right of permanent access to quality food and in sufficient quantity without prejudicing access to other basic rights. In Brazil, rural family farming establishments represent 84.4% of total agricultural establishments and contribute to more than 70% of all food consumed by Brazilians. In this context, the production of the coffee commodity stands out. However, despite being food producers, they do not earn a good income. Slow economic activity can lead to loss of wages and income, illness, as well as food insecurity (FNiS). In addition, the molecular effects of FNiS are poorly studied, especially epigenetic.Objective: the objective of the present study is to analyze the association between Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) DNA methylation and socio demographic, lifestyle, and epigenetic factors, among coffee farmers in the Caparaó zone, in Espirito Santo, Southeast Brazil.Methods: the study was carried out in 22 randomly selected coffee producing communities in Zona Caparaó, an area that produces coffee of recognized quality. A total of 570 coffee farming households, 18 to 60 years of age, were included in the study by answering a questionnaire about socioeconomic characteristics, land use and ownership, behavior, health, and working conditions. FNiS evaluation was carried out using the Brazilian Food Insecurity Scale. BDNF exon I methylation was examined by methylation-specific PCR. Body mass index and biochemical analyses were performed. Logistic regression models were used to verify factors associated with FNiS (p<0.05). Data were analyzed using the Stata® statistical software package version 14.Results: the FNiS prevalence found was 23.68%. In multivariable logistic regression, the occurrence of FNiS was associated with hypermethylation of exon I of the BDNF promoter exon I [ORa = 5.03 (95% (1.98, 12.82)] when compared to the unmethylated gene. Moreover, FNiS was associated with excessive workload [ORa = 3.36 (1.23, 9.22)], possession of less land (hectares) [ORa = 0.77 (0.67, 0.90)] and greater number symptoms and / or illnesses in real life [ORa = 1.12 (1.04.1.20)].Conclusion: there is a high prevalence of Food Insecurity in the studied region. This phenomenon was associated with epigenetic factors (BDNF methylation), excessive workload, small land ownership and a greater number of diseases / symptoms. Food insecurity is a psychosocial stressor that can lead to epigenetic changes in the BDNF gene, responsible for regulating cognitive functions, neuronal survival and involved in the genesis of psychiatric diseases.

Introdução: o Estado de Segurança Alimentar e Nutricional (SAN) é aquele que deve garantir o direito de acesso permanente à alimentação de qualidade e em quantidade suficiente sem prejudicar o acesso a outros direitos básicos. No Brasil, os estabelecimentos de agricultura familiar rural representam 84,4% do total de estabelecimentos agropecuários e contribuem com mais de 70% de todos os alimentos consumidos pelos brasileiros. Nesse contexto, destaca-se a produção da commodity café. No entanto, apesar de serem produtores de alimentos, não auferem bons rendimentos. A lenta atividade econômica pode levar à perda de salários e renda, doenças e insegurança alimentar (INSAN). Além disso, os efeitos moleculares da INSAN são pouco estudados, sobretudo epigenéticos.Objetivos: o objetivo do presente estudo é analisar a associação entre a metilação do promotor do BDNF e a INSAN e a associação da INSAN com fatores sociodemográficos, de estilo de vida e epigenéticos, em cafeicultores da zona do Caparaó, no Espírito Santo, Sudeste do Brasil.Método: o estudo foi realizado em 22 comunidades cafeeiras selecionadas aleatoriamente na Zona do Caparaó, área que produz café de reconhecida qualidade. Um total de 570 famílias de cafeicultores, entre 18 a 60 anos, foram incluídos no estudo e responderam a um questionário sobre características socioeconômicas, uso e posse da terra, hábitos de vida, saúde e condições de trabalho. A avaliação da INSAN foi realizada por meio da Escala Brasileira de Insegurança Alimentar. A metilação do éxon I do BDNF foi examinada por PCR específica para metilação. Índice de massa corporal e análises bioquímicas foram realizadas. Modelos de regressão logística foram utilizados para verificar os fatores associados à INSAN (p<0,05). Os dados foram analisados usando o software estatístico Stata® versão 14.Resultados: a prevalência de INSAN encontrada foi de 23,68%. Na regressão logística multivariada, a ocorrência de INSAN foi associada a hipermetilação do éxon I do promotor do gene BDNF [ORa = 5,03 (95% (1,98, 12,82)] quando comparado ao gene não metilado. Além disso, a INSAN foi associada a carga de trabalho excessiva [ORa = 3,36 (1,23, 9,22)], posse de menos hectares de terra [ORa = 0,77 (0,67, 0,90)] e maior número de sintomas e/ou doenças da vida real [ORa = 1,12 (1.04.1.20)].Conclusão: o estudo mostrou uma alta prevalência de Insegurança Alimentar na região analisada. Esse fenômeno foi associado a fatores epigenéticos (metilação do gene BDNF), carga horária excessiva, pequena propriedade de terra e maior número de doenças/sintomas. A INSAN pode ser um estressor capaz de promover alterações epigenéticas no gene BDNF, importante gene regulador da cognição, crescimento e sobrevivência neuronal e envolvido com doenças psiquiátricas.

Metilação aberrante de DNA, câncer cervical e HPV / Aberrant DNA methylation, cervical cancer and HPV

O diagnóstico laboratorial de metilação de DNA pode ser uma ferramenta fundamental para auxiliar no rastreio do câncer cervical. Os genes de metilação contribuem para o prognóstico de tumores do câncer cervical. O objetivo deste estudo foi identificar a frequência dos genes metilados mais frequentes no câncer cervical e a correlação da hipermetilação com a infecção por papilomavírus humano (HPV). Realizou-se uma revisão bibliográfica de publicações entre 2002 a 2012, utilizando-se a base de dados da PubMed. Os artigos selecionados revelaram que os genes metilados mais frequentes no câncer cervical são: CDH1, DAPK, RARβ, HIC1, DKK3, SFRP2, SOX17, WIF1, MGMT, hTERT e RASSF1A. Não houve correlação estatística significativa entre a positividade do HPV e a hipermetilação. Esses dados sugerem que os genes metilados mais frequentes no câncer cervical podem influenciar no início da progressão da doença. Acredita-se que o conhecimento sobre metilação de DNA no câncer cervical possa ser útil para prever as neoplasias do colo do útero, evitar a progressão da doença e servir como alvos de tratamento.

Laboratory diagnosis of DNA methylation may be a fundamental tool to help cervical cancer screening. Methylated genes contribute to the prognosis of cervical tumors. The objective of this study was to identify the frequency of the methylated genes most commonly found in cervical cancer and the correlation between hypermethylation and human papillomavirus (HPV) infection. A literature review was conducted of papers published between 2002 and 2012 using the PubMed database. The selected papers showed that the most common methylated genes in cervical cancer are: CDH1, DAPK, RARβ, HIC1, DKK3, SFRP2, SOX17, WIF1, MGMT, hTERT and RASSF1A. No statistically significant correlation was found between HPV positivity and hypermethylation. These data suggest that the methylated genes most commonly found in cervical cancer may exert an effect on the onset of disease. It is believed that the knowledge about DNA methylation in cervical cancer may be useful for predicting uterine neoplasias, avoid disease progression and may reveal possible targets for treatment.

Metilação genética, neoplasia intraepitelial cervical e câncer do colo uterino / Genetics methylation, cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer

O câncer de colo uterino é uma importante causa de morte entre as mulheres em países subdesenvolvidos. A infecção persistente pelo papilomavírus humano (HPV) oncogênico e o comprometimento da resposta imune são fatores de risco para o desenvolvimento da neoplasia intraepitelial cervical (NIC) e sua progressão para o câncer cervical invasivo. O diagnóstico precoce e o tratamento das lesões precursoras do câncer são de grande importância. Estudos epigenéticos estão sendo realizados com o objetivo de avaliar sua influencia nos processos de oncogênese, visto que alterações epigenéticas estão presentes em quase todos os tumores. A metilação de DNA e a acetilação de histonas são as duas mudanças epigenéticas mais estudadas. O melhor entendimento do perfil epigenético na neoplasia intraepitelial cervical e no câncer cervical invasor pode ser utilizado no diagnóstico e prognóstico deste câncer. O objetivo desta revisão consistiu em entender as mudanças epigenéticas encontradas até o momento nas pacientes com NIC e câncer de colo uterino. Foi realizada revisão da literatura de estudos indexados em banco de dados, como PubMed e LILACS. Verificou-se que, até o presente momento, não há um marcador de metilação que tenha o desempenho adequado para servir como indicador para as lesões precursoras do câncer, ou mesmo para o carcinoma cervical.

The cervical cancer is a major cause of death among women in developing countries. Persistent infection by human papillomavirus (HPV) and oncogenic involvement of the immune response are risk factors for the development of cervical intraepithelial neoplasia (CIN) and its progression to invasive cervical cancer. Early diagnosis and treatment of cancer precursor lesions are of great importance. Epigenetic studies are being conducted to evaluate its influence in the process of oncogenesis, since epigenetic alterations are present in almost all tumors. DNA methylation and histone acetylation are the two most studied epigenetic changes. An improved understanding of the epigenetic profile in CIN and invasive cervical cancer can be used in the diagnosis and prognosis of this cancer. The aim of this review was to understand the epigenetic changes found to date in patients with CIN and cervical cancer. We performed a literature review of studies indexed in databases such as PubMed and LILACS. It was found that, to our knowledge, there is no methylation marker with an adequate performance to serve as an indicator for cancer precursor lesions, or even for cervical carcinoma.