The role of IL10 and IL17 gene polymorphisms in treatment response in children and adolescents with severe asthma / O papel de polimorfismos dos genes IL10 e IL17 na resposta ao tratamento em crianças e adolescentes com asma grave

ABSTRACT Objective: To determine whether polymorphisms of the IL10 and IL17 genes are associated with severe asthma control and bronchodilator reversibility in children and adolescents with severe asthma. Methods: This was a cross-sectional study, nested within a prospective cohort study of patients with severe asthma. Two outcomes were evaluated: asthma control and bronchodilator reversibility. We extracted DNA from peripheral blood and genotyped three single nucleotide polymorphisms: rs3819024 and rs2275913 in the IL17A gene; and rs3024498 in the IL10 gene. For the association analyses, we performed logistic regression in three genetic models (allelic, additive, and dominant). Results: The rs3024498 C allele in the IL10 gene was associated with failure to achieve asthma control despite regular treatment (p = 0.02). However, the G allele of the IL17A rs3819024 polymorphism was associated with failure to respond to stimulation with a b2 agonist. The rs2275913 polymorphism of the IL17A gene showed no relationship with asthma control or bronchodilator reversibility. Conclusions: In pediatric patients with severe asthma, the IL10 polymorphism appears to be associated with failure to achieve clinical control, whereas the IL17A polymorphism appears to be associated with a worse bronchodilator response. Knowledge of the involvement of these polymorphisms opens future directions for pharmacogenetic studies and for the implementation of individualized therapeutic management of severe asthma in pediatric patients.

RESUMO Objetivo: Determinar se existe relação entre polimorfismos dos genes IL10 e IL17 e controle da asma grave e reversibilidade com broncodilatador em crianças e adolescentes com asma grave. Métodos: Estudo transversal, aninhado em um estudo prospectivo de coorte com pacientes com asma grave. Foram avaliados dois desfechos: controle da asma e reversibilidade com broncodilatador. Extraímos DNA do sangue periférico e genotipamos três polimorfismos de nucleotídeo único: rs3819024 e rs2275913 no gene IL17A e rs3024498 no gene IL10. Para as análises de associação, realizamos regressão logística em três modelos genéticos (alélico, aditivo e dominante). Resultados: O alelo C do polimorfismo rs3024498 do gene IL10 apresentou relação com asma que permaneceu descontrolada mesmo com tratamento regular (p = 0,02). No entanto, o alelo G do polimorfismo rs3819024 do gene IL17A apresentou relação com ausência de resposta ao estímulo com b2-agonista. O polimorfismo rs2275913 do gene IL17A não apresentou relação com controle da asma ou reversibilidade com broncodilatador. Conclusões: Em pacientes pediátricos com asma grave, o polimorfismo do gene IL10 parece estar relacionado com ausência de controle clínico, ao passo que o polimorfismo do gene IL17A parece estar relacionado com pior resposta ao broncodilatador. O conhecimento a respeito do envolvimento desses polimorfismos abre perspectivas futuras para estudos farmacogenéticos e para a implantação de manejo terapêutico individualizado da asma grave em pacientes pediátricos.

Frequência alélica e potencial regulatório de polimorfismosno gene NELL1 em uma população da Bahia ­ Brasil / Allele frequency and regulatory potential of polimorphisms in NELL1 gene in a population of Bahia ­ Brazil

Introdução: o gene NELL1 codifica a proteína semelhante ao fator de crescimento epidérmico (do inglês Epidermal Growth factor (EGF)-like). GWASs e estudos de associação com genes candidatos têm sido utilizados para estabelecer a conexão entre polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) no NELL1 e diversas doenças. Objetivo: descrever a frequência alélica e o potencial regulatório dos polimorfismos do gene NELL1, estudados em uma população de Salvador (Bahia, Brasil) e descrever a frequência desses polimorfismos e a associação com diversas doenças, em populações africana, ameríndia, asiática e europeia. Metodologia: 1094 participantes foram recrutados através do Programa de Controle da Asma e da Rinite Alérgica no Estado da Bahia (ProAR). Os indivíduos tiveram o DNA genômico extraído e genotipado, utilizando-se a plataforma Illumina. Os SNP foram consultados através da plataforma SeattleSec Annotation. As bases de dados NCBI, RegulomeDB e Haploview 4.2 foram utilizadas para as análises. Resultados: foram analisados 346 SNPs do gene NELL1. Desses, 53 SNPs tiveram o MAF variando entre 50% e 40% e função intrônica. Os SNPs rs10833465 (alelo A), rs908944 (alelo C), rs1516766 (alelo A), rs10766739 (alelo G) e rs11025878 (alelo G) apresentam uma pontuação de 3, de acordo com o banco do RegulomeDB. O SNP rs7117671, com pontuação 2b, pode ter impacto regulatório e funcional. 101 SNPs apresentaram o MAF entre 39% e 20%. Dos polimorfismos menos frequentes nessa população, 192 apresentaram um MAF entre 19% e 2%. Discussão: alguns SNPs, com diferentes frequências, apresentaram alta probabilidade de impacto funcional. Foram encontrados, na literatura, estudos de associação dos SNPs e osteoporose, doenças metabólicas, condições inflamatórias, doenças neuropsiquiátricas e tumores malignos. Conclusão: ospolimorfismos do gene NELL1 estudados apresentaram diferentes frequências na população desse estudo e tiveram seus alelos associados a doenças em diferentes populações. Sugere-se que sejam realizados mais estudos.

Introduction: the NELL1 gene encodes the epidermal growth factor (EGF)-like protein. GWASs and association studies with candidate genes have been used to establish the connection between single nucleotide polymorphisms (SNP) in NELL1 and various diseases. Objective: to describe the allele frequency and regulatory potential of NELL1 gene polymorphisms studied in a population from Salvador, Bahia, Brazil; and to describe the frequency of these polymorphisms, and the association with various diseases, in African, Amerindian, Asian and European populations. Methodology: one thousand and ninety-four (1094) participants were recruited through the Program for the Control of Asthma and Allergic Rhinitis in the State of Bahia (ProAR). Individuals had their genomic DNA extracted and genotyped using the Illumina platform. The SNPs were consulted through the SeattleSec Annotation platform. The NCBI, RegulomeDB and Haploview 4.2 databases were used for the analyses. Results: four hundred and seventy-three (346) NELL1 gene SNPs were analyzed. Of these, 53 SNPs had MAF ranging between 50% and 40% and intronic function. The SNPs rs10833465 (A allele), rs908944 (C allele), rs1516766 (A allele), rs10766739 (G allele) and rs11025878 (G allele) showed a score of 3, according to the RegulomeDB database. SNP rs7117671, with score 2b, may have regulatory and functional impact. One hundred and eighteen (101) SNPs presented MAF between 39% and 20%. Of the less frequent polymorphisms in this population, 192 had a MAF between 19% and 2%. Discussion: some SNPs, with different frequencies, presented a high probability of functional impact. Studies on the association of SNPs and osteoporosis, metabolic diseases, inflammatory conditions, neuropsychiatric diseases and malignant tumors were found in the literature. Conclusion: the NELL1 gene polymorphisms studied showed different frequencies in the population of this study and had their alleles associated with diseases in different populations. It is suggested that further studies be carried out.

Caracterização de polimorfismos nos genes OPG, RANK e RANKL em uma população brasileira / Characterization of OPG, RANK and RANKL gene polymorphisms in a Brazilian population

Introdução: o sistema RANKL (receptor-ativador do fator nuclear-ligante κB)/RANK (receptor ativador do NF-kB)/OPG (osteoprotegrina) Introdução: o sistema OPG (osteoprotegrina)/RANK (receptor ativador do NF-kB)/RANKL (receptor-ativador do fator nuclear-ligante κB) regula os processos fisiológicos e patológicos da remodelação óssea. Polimorfismos genéticos nos genes OPG, RANK e RANKL têm sido associados a doenças, em diferentes populações. Objetivo: Descrever a frequência e o potencial regulatório dos polimorfismos do sistema OPG, RANK e RANKL em uma população brasileira; avaliar o seu potencial como marcadores genéticos informativos de ancestralidade; comparar com patologias associadas em outras populações. Metodologia: neste estudo, 506 indivíduos adultos, participantes de uma coorte acometidos de asma e periodontite, tiveram o DNA genômico extraído e genotipado, utilizando-se a plataforma Illumina. As plataformas NCBI, RegulomeDB, Haploview 4.2 e rSNPBase foram consultadas e utilizadas para análises. Resultados e Discussão: os polimorfismos mais frequentes na população estudada foram o rs3102724 no gene OPG, com frequência de menor alelo (MAF) de 46%; o rs4941129 em RANK, MAF 50%; e o rs9525641 em RANKL, MAF 46%. Os rs3134063 (1f) em OPG, rs17069898 (1f) em RANK e rs2200287 (1d) em RANKL apresentaram maior impacto funcional. Em OPG e RANK, nove polimorfismos se caracterizaram como marcadores genéticos informativos de ancestralidade, com predomínio nas populações YRI (africanos) e CEU (europeus). Os nove polimorfismos, com função intrônica, apresentaram MAF entre 2 a 46% na população-alvo e foram associados a patologias do metabolismo ósseo em outras populações. Conclusão: polimorfismos dos genes estudados se mostraram frequentes na população estudada e tiveram seus alelos mais frequentes associados a doenças em populações ancestrais. Sugere-se que sejam realizados mais estudos.

Introduction: The OPG (osteoprotegerin)/ RANK (NF-kB activating receptor)/ RANKL (nuclear-binding factor κB receptor-activating system regulates the physiological and pathological processes of bone remodeling. Genetic polymorphisms (SNPs) in OPG, RANK and RANKL genes have been associated with diseases in different populations. Objective: Describe the regulatory frequency and potential of SNPs in OPG, RANK and RANKL in a Brazilian population; assess their potential as informative genetic markers of ancestry; compare with pathologies associated with these polymorphisms in other populations. Methods: in this study, 506 adult individuals, participating in a cohort involving asthma and periodontitis, had genomic DNA extracted and genotyped using the Illumina platform. The NCBI, RegulomeDB, Haploview 4.2 and rSNPBase platforms were consulted and used for analysis. Results and discussion: the most frequent polymorphisms in the studied population were the rs3102724 in the OPG gene, with the lowest allele frequency (MAF) of 46%; rs4941129 in RANK, MAF 50% and rs9525641 in RANKL, MAF 46%. The rs3134063 (1f) in OPG, rs17069898 (1f) in RANK and rs2200287 (1d) in RANKL, had greater functional impact. In OPG and RANK, 9 SNPs were characterized as informative genetic markers of ancestry, predominantly in YRI (African) and CEU (European) populations. These 9 SNPs, with intronic function, presented MAF between 2 and 46% in our population, and were associated with pathologies in bone metabolism in other populations. Conclusion: SNPs of the studied genes were found to be frequent in the studied population and had their most frequent alleles associated with diseases in ancestral populations. It is suggested that further studies be carried out

Descrição da frequência de variantes genéticas no gene da endoglina em uma população do Nordeste do Brasil / Description of the frequency of genetic variants in the endoglin gene in a population of Northeast Brazil

Introdução: a endoglina (ENG, CD105) é um co-receptor da família transforming growth factor-beta e participa da regulação de processos celulares como proliferação, diferenciação, migração e apoptose. ENG é mais conhecida por sua expressão em células endoteliais, desempenhando papel importante na angiogênese e vasculogênese, porém sua expressão já foi associada a diferentes desfechos patogênicos, inclusive devido a mutações no gene ENG. Objetivos: descrever a frequência de variantes genéticas no gene ENG, comparar com populações ancestrais e analisar as variantes genéticas que possam estar envolvidas em processos patogênicos em outras populações. Metodologia: foi utilizado o banco de dados do programa SCAALA (Social Change Asthma and Allergy in Latin America) para a população do estudo, sendo genotipado 1309 indivíduos usando o chip Illumina 2.5 Human Omni Bead e feitas análises in silico utilizando plataformas on-line. Resultados: as variantes genéticas rs10987746, rs10121110, rs11792480 e rs16930129 apresentaram frequência de menor alelo entre 16 a 48% na população estudada, as quais foram mais reiteradamente próximas do padrão africano que do europeu. Os SNVs foram relacionados aos mecanismos regulatórios genéticos conhecidos, pressupondo que essas variantes não estejam envolvidas diretamente em processos funcionais. Conclusão: são necessárias maiores investigações referentes aos mecanismos funcionais deste gene, visto que a endoglina participa de uma gama de processos celulares importantes e mais esforços devem ser feitos para estudos genéticos na população brasileira, considerando a mistura de populações.

Introduction: the endoglin (ENG, CD105) is a coreceptor of the family transforming growth factor-beta and participates in the regulation of cellular processes such as proliferation, differentiation, migration and apoptosis. ENG She is best known for your expression in endothelial cells, playing an important role in angiogenesis and vasculogenesis, but its expression has already been associated with different pathogenic outcomes, including due to mutations in the ENG gene. Objectives: describe the frequency of genetic variants in the ENG gene in the population of northeastern Brazil, compare with ancestral populations and analyze genetic variants that may be involved in pathogenic processes in other populations. Methodology: we used the SCAALA program database (Social Change Asthma and Allergy in Latin America) for the population of the study, and the DNA of 1309 individuals were genotyped using the Illumina chip 2.5 Human Omni Bead and made in silico analysis. Results: the SNVs rs10987746, rs10121110, rs11792480 and rs16930129 presented lower allele frequency between 16 to 48% in the population studied, which were more consistently next African European standard. The SNVs were related to known genetic regulatory mechanisms assuming that these variants are not directly involved in functional processes. Conclusion: further investigation regarding the functional mechanisms of this gene are necessary, since the endoglin participates in a range of important cellular processes and more efforts should be made for genetic studies in the Brazilian population, considering the mixture of populations.