Pharmacogenomics of mycophenolic acid in kidney transplantation: Contribution of immune response-related genes

Abstract Mycophenolic acid (MPA) inhibits IMPDH, involved in the guanosine nucleotides synthesis, and prevents DNA replication in immune cells. The repression of cell and humoral immunity by MPA induces allograft tolerance preventing acute rejection in solid organ transplantation. MPA is an effective and safe drug, but genetic and non-genetic factors have been implicated in the interindividual variability of drug response. Several studies have shown the impact of variants of pharmacokinetics or pharmacodynamics-related genes on MPA response in kidney transplantation. This review explored further the influence of genes involved in the immune response on clinical outcomes of kidney recipients on short- or long-term MPA treatment. Variants in genes related to T cell activation (CD28, CTL4, ICOS, PDPC1), pro-inflammatory cytokines (IL2, IL6, IL12A, IL12B, TNF, IFNG), immunomodulatory cytokines (IL4, IL10, TGFB1), and innate immune response (CD14, TLR2, TLR4) were shown to be associated with increased risk of acute rejection, graft function or survival, chronic graft nephropathy, viral infections or MPA-induced myelotoxicity. Some of the significant pharmacogenetic associations were confirmed by meta-analyses of kidney transplantation. These findings are suggestive that variants in immune response-related genes contribute to the variability of MPA response, and have potential application as biomarkers of acute rejection in kidney transplantation.

Increased levels of plasma IL-1b and BDNF can predict resistant depression patients

SUMMARY BACKGROUND: There is no strong evidence on the link between inflammatory profile and pattern of drug treatment response in depressive patients that could result in Coronary Artery Disease occurrence. OBJECTIVE: This study aimed to compare the subclinical atherosclerosis markers, inflammatory profile, and BDNF production in Resistant Depression (RD) or Bipolar Affective Disorder (BAD) patients under conventional treatment. METHODS: The population evaluated was comprised of 34 RD, 43 BAD, and 41 controls. Subclinical atherosclerosis markers were evaluated using ultrasonography, tomography, and exercise stress test. Plasma concentrations of TNFα, IL-1β, IL-6, and BDNF were measured using Luminex100™. The usCRP concentration was measured using turbidimetric immunoassay. IL1B, IL6, and TNFA expression were determined using TaqMan®. For the statistical analysis, the significance level was established at p<0.05. RESULTS: Concerning subclinical atherosclerosis markers, only O2 consumption was reduced in the BAD group (p = 0.001). Although no differences were found in gene expression, BDNF and IL-1β plasma concentration was increased in the RD group (p = 0.002 and p = 0.005, respectively) even with an antidepressant treatment, which suggests that these drugs have no effect in IL-1β secretion and that the inflammasome may play a role in therapy response. CONCLUSION: Taken together, both BDNF and IL-1β plasma concentrations could be used to the early identification of RD patients.

RESUMO FUNDAMENTAÇÃO: Não há fortes evidências sobre a associação entre o perfil inflamatório e o padrão de resposta ao tratamento medicamentoso em pacientes depressivos que podem resultar em ocorrência de doença coronariana. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi comparar os marcadores de aterosclerose subclínica, o perfil inflamatório e a produção de BDNF em pacientes com Depressão Resistente (DR) ou Transtorno Afetivo Bipolar (BAD) sob tratamento convencional. MÉTODOS: A população avaliada incluiu 34 RD, 43 BAD e 41 controles. Os marcadores de aterosclerose subclínica foram avaliados por ultrassonografia, tomografia e teste de esforço. As concentrações plasmáticas de TNFα, IL-1β, IL-6 e BDNF foram medidas utilizando Luminex100TM. A concentração de usCRP foi medida por imunoensaio turbidimétrico. A expressão de IL1B, IL6 e TNFA foi determinada usando TaqMan®. Para as análises estatísticas, foi estabelecido o nível de significância de p < 0,05. RESULTADOS: Quanto aos marcadores de aterosclerose subclínica, apenas o consumo de O2 foi reduzido no grupo BAD (p = 0,001). Embora não tenham sido encontradas diferenças na expressão gênica, a concentração plasmática de BDNF e IL-1β foi aumentada no grupo RD (p = 0,002 e p = 0,005, respectivamente) mesmo sob tratamento antidepressivo, o que sugere que esses medicamentos não têm efeito na secreção de IL-1β e que o inflamassomo pode desempenhar um papel na resposta terapêutica. CONCLUSÃO: Juntas, as concentrações BDNF e IL-1β poderiam ser usadas para a identificação precoce de pacientes com DR.

Analysis of the transcriptional regulatory mechanisms mediated by microRNAs in Metabolic Syndrome / Análise dos mecanismos regulatórios transcricionais mediados por microRNAs na Síndrome Metabólica

Metabolic Syndrome (MetS) is a combination of diseases interrelated and associated with increased mortality and risk of cardiovascular events. Among the elucidated molecular mechanisms of MetS, there are several genes regulated by miRNAs - small non-coding RNAs. A large number of transcriptomic studies in public databases integrated with new analysis methods can generate new insights. Therefore, this study aimed to identify circulating miRNAs and their target genes in MetS using a Systems Biology approach. For this, we used GEO-NCBI to download and analyse 26 microarray transcriptome studies of MetS and obesity. After preprocessing, the data underwent differential expression (LIMMA method), gene co-expression (CEMiTool), and enrichment (GSEA, Reactome) analyses. We retrieved a gene expression signature for subcutaneous adipose tissue (SAT) for obese individuals that included 291 consistent differentially expressed genes (DEG). This signature had a positive normalized enrichment score (NES) for adaptive immune system activation responses, and negative NES for metabolic pathways. The consensus co-expression network of SAT revealed 3 communities (CM) of densely interconnected genes. These CMs had a high number of up regulated genes and a consistent positive NES among the studies. The co-expressed genes of these 3 CMs were related to neutrophil degranulation, infiltration of immune system cells, and inflammatory processes. Also, a small brazillian cohort (6 individuals with MetS and 6 controls) underwent a seric miRNA profiling using PCR array. From the 222 miRNAs detected in serum, the differential expression analysis identified 4 upregulated miRNAs (miR-30c-5p, miR-421, miR-542-5p and miR-574) in MetS patients (p<0.01). The integrative miRNAs-mRNAs analysis revealed that the circulating upregulated miRNAs had 12 targets in the SAT, 3 targets in the liver; and no targets in the muscle and blood. Many of these target genes are known modulators of proinflammatory pathways. In conclusion, the use of Systems Biology in the analysis of gene networks and circulating miRNAs identified some potential molecular and pathophysiological mechanisms of the Metabolic Syndrome. The circulating miRNAs identified in this study are potential biomarkers and/or therapeutic targets. However, further studies are needed to validate these miRNAs and their target mRNA

A Síndrome Metabólica (MetS) é um conjunto de doenças inter-relacionadas e associadas ao aumento de mortalidade e risco de eventos cardiovasculares. Entre os mecanismos moleculares elucidados da MetS, existem muitos genes regulados por miRNAs - RNAs pequenos não codificadores. O grande número de estudos transcriptômicos em banco dados públicos integrado a novos métodos de análise podem gerar novas descobertas. Deste modo, o objetivo deste estudo foi identificar miRNAs circulantes e genes alvos na MetS usando a abordagem de Biologia de Sistemas. Para isso, GEO-NCBI foi usado para obter e analisar 26 estudos de transcriptoma por microarray de MetS e obesidade. Após o pré-processamento, realizamos análises de expressão diferencial (método LIMMA), co-expressão gênica (CEMiTool), e enriquecimento (GSEA, Reactome). Identificamos uma assinatura de expressão gênica do tecido adiposo subcutâneo (SAT) de indivíduos obesos, composta por 291 genes consistentemente diferencialmente expressos (DEG). Essa assinatura teve um escore de enriquecimento normalizado (NES) positivo para ativação de respostas do sistema imune adaptativo, e NES negativo para vias de metabolismo. A rede consenso de co-expressão do SAT revelou 3 comunidades (CM) de genes densamente interconectadas. Essas CMs continham muitos genes regulados positivamente e com consistência de NES positivo entre os estudos. Os genes co-expressos dessas 3 comunidades pertenciam a vias de a degranulação de neutrófilos, infiltração de células do sistema imune e processos inflamatórios. Além disso, uma pequena coorte brasileira (6 indivíduos com MetS e 6 controles) foi submetida à dosagem sérica de miRNAs por PCR array. Dos 222 miRNAs detectados no soro, a análise de expressão diferencial identificou 4 miRNAs regulados positivamente (miR-30c-5p, miR-421, miR-542-5p e miR-574) nos pacientes com MetS (p<0.01). A análise integrativa miRNAs-mRNAs revelou que osmiRNAs circulantes superexpressos tinham 12 alvos no SAT, 3 alvos no fígado; e nenhum alvo no músculo e no sangue. Muitos desses alvos são moduladores de vias ró-inflamatórias. Em conclusão, a utilização da Biologia de Sistemas na análise de redes gênicas e miRNAs circulantes identificou alguns potenciais mecanismos moleculares e fisiopatológicos da Síndrome Metabólica. Os miRNAs circulantes identificados neste trabalho são potenciais biomarcadores e/ou alvos terapêuticos. Entretanto, mais estudos são necessários para validar esses miRNAs e seus mRNAs alvos

Angiotomografia de Coronárias e Proteína C Reativa na Avaliação da Doença Arterial Coronariana / Coronary Computed Tomography Angiography and C-Reactive Protein in the Evaluation of Coronary Artery Disease

Fundamento: A doença arterial coronariana (DAC) constitui a principal causa de morte nos países desenvolvidos. No Brasil, gasta-se aproximadamente 1,74% do Produto Interno Bruto com doenças cardiovasculares. Testes de isquemia possuem baixa acurácia diagnóstica em indivíduos com risco intermediário de DAC e a angiotomografia computadorizada de múltiplos detectores (ATCMD) pode contribuir para esclarecer o diagnóstico desses pacientes, não obstante o custo deste procedimento que ainda é elevado para o nosso padrão. A proteína C reativa (PCR) eleva-se no caso de inflamação sistêmica e tem sido utilizada como marcador de DAC. Objetivo: Avaliar a correlação da PCR com a presença de placas ateroscleróticas identificadas pela angiotomografia. Métodos: Trata-se de um estudo de corte transversal, no qual foram incluídos 118 pacientes com risco intermediário para DAC, que realizaram ATCMD das artérias coronárias e dosagem de PCR de setembro de 2011 a janeiro de 2013 em um hospital de referência cardiológica. Resultados: Cerca de 55% da amostra foi representada pelo gênero masculino. A DAC, HAS e obesidade foram identificadas em 68,6%, 76,3% e 31,8% dos indivíduos, respectivamente. Observou-se que os pacientes com concentrações elevadas de PCR tiveram uma chance 2,9 maior de apresentarem DAC diagnosticada por ATCMD (p = 0,016). Conclusão: Indivíduos com PCR alterada têm maior chance de apresentarem DAC diagnosticada à ATCMD e possuem valores de PCR mais elevados que pacientes sem DAC. A PCR, junto a outros fatores de risco, pode representar um elemento preditivo relevante para o diagnóstico de DAC na ATCMD, ou em situações quando a realização da ATCMD não é possível

Background: Coronary artery disease (CAD) is the leading cause of death in developed countries. In Brazil, approximately 1.74% of the gross domestic product is spent on cardiovascular diseases. Ischemia tests have a low diagnostic accuracy for patients with intermediate CAD risk, and multidetector computed tomography angiography (MDCTA) may help establish the diagnosis of these patients, despite the cost of this procedure, which is still high for our standards. C-reactive protein (CRP) is increased in cases of systemic inflammation and has been used as a CAD marker. Objective: To evaluate the correlation of CRP with the presence of atherosclerotic plaques identified on CT angiography. Methods: Cross-sectional study including 118 patients with intermediate risk of CAD, who underwent coronary MDCTA and CRP measurement from September 2011 to January 2013 in a referral cardiology hospital. Results: Males comprised about 55% of the sample. CAD, hypertension, and obesity were identified in 68.6%, 76.3%, and 31.8% of the subjects, respectively. We observed that patients with increased CRP levels had a 2.9-fold higher chance of presenting CAD on MDCTA (p = 0.016). Conclusion: Individuals with altered CRP are more likely to present CAD diagnosed by MDCTA and have higher CRP values than patients without CAD. CRP, along with other risk factors, may represent a relevant predictive element in the diagnosis of CAD in MDCTA, or in situations in which MDCTA is not feasible

Sexo Masculino e Hipertensão Arterial São Preditores de Placa à Angiotomografia das Coronárias / Male Gender and Arterial Hypertension are Plaque Predictors at Coronary Computed Tomography Angiography

Background: Systemic Arterial Hypertension (SAH) is one of the main risk factors for Coronary Artery Disease (CAD), in addition to male gender. Differences in coronary artery lesions between hypertensive and normotensive individuals of both genders at the Coronary Computed Tomography Angiography (CCTA) have not been clearly determined. Objective: To Investigate the calcium score (CS), CAD extent and characteristics of coronary plaques at CCTA in men and women with and without SAH. Methods: Prospective cross-sectional study of 509 patients undergoing CCTA for CAD diagnosis and risk stratification, from November 2011 to December 2012, at Instituto de Cardiologia Dante Pazzanese. Individuals were stratified according to gender and subdivided according to the presence (HT +) or absence (HT-) of SAH. Results: HT+ women were older (62.3 ± 10.2 vs 57.8 ± 12.8, p = 0.01). As for the assessment of CAD extent, the HT+ individuals of both genders had significant CAD, although multivessel disease is more frequent in HT + men. The regression analysis for significant CAD showed that age and male gender were the determinant factors of multivessel disease and CS ≥ 100. Plaque type analysis showed that SAH was a predictive risk factor for partially calcified plaques (OR = 3.9). Conclusion: Hypertensive men had multivessel disease more often than women. Male gender was a determinant factor of significant CAD, multivessel disease, CS ≥ 100 and calcified and partially calcified plaques, whereas SAH was predictive of partially calcified plaques. .

Fundamento: Doença Arterial Coronariana (DAC) tem como um dos principais fatores de risco a Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS), além do sexo masculino. As diferenças nas lesões de artérias coronarianas entre hipertensos e normotensos de ambos os sexos pela Angiotomografia Computadorizada Coronariana (ATC) ainda não foram claramente determinadas. Objetivo: Investigar Escore de Cálcio (EC), extensão da DAC e as características de placas coronarianas à ATC em homens e mulheres com e sem HAS. Métodos: Estudo transversal prospectivo com 509 pacientes submetidos a ATC para diagnóstico e estratificação de risco de DAC, de novembro de 2011 a dezembro de 2012, no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Foram estratificados segundo o gênero e subdivididos de acordo com a presença (HT+) ou ausência (HT-) de HAS. Resultados: As mulheres HT+ apresentaram maior idade (62,3 ± 10,2 vs 57,8 ± 12,8, p = 0,01). Quanto à avaliação de extensão da DAC, os HT+ de ambos os sexos apresentaram DAC significativa, porém a doença multiarterial é mais frequente nos homens HT+. A análise da regressão para DAC significativa mostrou que idade e sexo masculino foram fatores determinantes de doença multiarterial e EC ≥ 100. Já a análise para os tipos de placas mostrou que a HAS se comportou como fator de risco preditor para placas parcialmente calcificadas (OR = 3,9). Conclusão: Homens hipertensos apresentaram mais frequentemente doença multiarterial. O sexo masculino foi fator determinante de DAC significativa, doença multiarterial, EC ≥ 100 e placas calcificadas e parcialmente calcificadas. Enquanto a HAS foi preditora de placas parcialmente calcificadas. .

Terapia personalizada: Contribuição da farmacogenômica cardiiovascular / Persolnalized therapy: contribution of the cardiovascular pharmacogenomics

A indicação terapêutica para prevenção e tratamentode doenças cardiovasculares apresenta uma variedadeampla de classes de fármacos com mecanismos deação (farmacodinâmica) e vias de biotransformação(farmacocinética) distintos. Estudos que investigaram arelação da genômica de várias populações com respostaterapêutica têm demonstrado perfis farmacogenômicosdiferenciais que tem contribuído de forma interessantetanto na terapia personalizada como em pesquisas clínicasmais direcionadas e melhor caracterizadas em diferentespopulações. Nesta revisão, discute-se o estado da arteda farmacogenômica e farmacogenética dos principaisfármacos utilizados no tratamento da doença cardiovascularcomo anticoagulantes, antiagregantes plaquetários,betabloqueadores, anti-hipertensivos e estatinas...

Therapeutic indication in the prevention and treatment ofcardiovascular diseases presents a variety of drug classeswith different mechanisms of action (pharmacodinamics)and metabolism pathways (pharmacokinetics).Studies thathave investigated the relationship of genomic data of severalpopulations with therapeutic response have demonstrated differentialpharmacogenornics profiles that have contributed inan interesting way to the personalized medicine as well as tonew drug discovery protocols in different populations. In thisreview we discuss the state of the art of pharmacogenomicsand pharmacogenetics of most drugs used in the treatment ofcardiovascular disease such as anticoagulants, antiplatelets,beta blockers, antihypertensives and statins...