Avaliação da expressão gênica e de lesões no DNA de índividuos portadores de diabetes mellitus tipo 2, dislipidemia e periodontite crônica / Gene expression and DNA damage in individuals with type 2 diabetes mellitus, dyslipidemia and chronic periodontitis

O objetivo deste estudo foi avaliar a expressão gênica de indivíduos portadores de diabetes mellitus tipo 2 (DM2, compensados e não compensados metabolicamente), dislipidemia e/ou periodontite crônica, e avaliar se tais alterações metabólicas apresentam efeito mutagênico. Cento e cinquenta pacientes, divididos em 5 grupos (grupo 1 - diabetes descompensado, com dislipidemia e com doença periodontal; grupo 2 - diabetes compensado, com dislipidemia e com doença periodontal; grupo 3 - sem diabetes, com dislipidemia e com doença periodontal; grupo 4 - sem diabetes, sem dislipidemia e com doença periodontal; e o grupo 5 - sem diabetes, sem dislipidemia e sem doença periodontal), foram avaliados quanto ao exame periodontal completo, exame físico e avaliação laboratorial da glicemia de jejum e perfil lipídico. De cada paciente foi coletado sangue para investigar a expressão gênica e as lesões no DNA. A avaliação da expressão gênica foi realizada por microarray e validada por RT-qPCR (Transcrição Reversa seguida de Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real, ou quantitativo). As lesões no DNA foram avaliadas por meio do teste do micronúcleo. Os dados foram submetidos à análise bioinformática e estatística. Para verificar os resultados obtidos pelo microarray, os Grupos 1, 2 e 3 foram submetidos a comparações por pares. As análises de RT-qPCR confirmaram a expressão diferencial dos gene HLA-QA1, PDCD6, TRDV3, PPAP2B, HLA-DQB1, RIN3, VCAN, PPIC e SLC6A13. As frequências de micronúcleos foram significativamente mais elevadas em pacientes afetados por pelo menos uma das doenças sistêmicas, em comparação com aqueles sistemicamente saudáveis. Concluímos que foram identificados genes diferencialmente expressos em indivíduos portadores de DM2 também afetados por dislipidemia e periodontite crônica. Os resultados do micronúcleo confirmaram ser este teste útil como biomarcador para lesões no DNA, e demonstraram que as três patologias, ocorrendo simultaneamente, promoveram um papel adicional na produção de danos no DNA

The aim of this study was to evaluate the gene expression in individuals with type 2 diabetes (T2D, poor and well-controlled diabetics), dyslipidemia, and/or chronic periodontitis, and to assess whether these metabolic changes have mutagenic effect. One hundred and fifty patients were divided into 5 groups (group 1 ­ poor controlled diabetes with dyslipidemia and periodontal disease; group 2 ­ well-controlled diabetes with dyslipidemia and periodontal disease; group 3 ­ without diabetes with dyslipidemia and periodontal disease; group 4 ­ without diabetes, without dyslipidemia and with periodontal disease; and group 5 ­ without diabetes, dyslipidemia and periodontal disease), and were assessed a complete periodontal and physical examination, and laboratory evaluation of fasting glucose and lipid profile. From each patient, blood was collected to investigate gene expression and DNA damage. The gene expression was evaluated by microarray analysis and validated by RTqPCR (Polymerase Chain Reaction Real-Time, or quantitative). The DNA damage was evaluated using the micronucleus test. Data were subjected to statistical and bioinformatics analyses. To verify the results obtained by microarray, the Groups 1, 2 and 3 were submitted to pair comparisons. The RT-qPCR analysis confirmed the differential expression of HLA-QA1, PDCD6, TRDV3, PPAP2B, HLA-DQB1, RIN3, VCAN, PPIC and SLC6A13 genes. Significantly higher micronuclei frequencies were found in patients affected by any of the systemic diseases in comparison with the ones systemically healthy. We concluded that differentially expressed genes were identified in individuals with type 2 diabetes, dyslipidemia and chronic periodontitis. The results of the micronucleus confirmed that this test is useful as biomarker for DNA damage, and demonstrated that the three pathologies occurring simultaneously promoted an additional role in the production of DNA damage

Doença periodontal em pacientes com Diabetes Mellitus:influência de polimorfismos genéticos? / Periodontal disease in patients with Diabetes Mellitus:influence of genetic polymorphisms?

Nos últimos anos, evidenciou-se que, em muitas patologias, há fatores que não causam diretamente a doença, mas podem modificá-la, tornando o quadro clínico mais grave e a progressão mais rápida. Observa-se um número crescente de estudos investigando a relação entre Diabetes Mellitus (DM) e Doença Periodontal (DP), com alguns enfoques sobre a influência de fatores genéticos nesse processo. Existem polimorfismos genéticos cuja expressão está associada a fatores de risco. Portanto, para que as variantes genéticas afetem a severidade da doença ou aincidência de forma significativa, os polimorfismos genéticos devem agir cumulativamente ou pela interação com outros fatores, como a presença do diabetes. O objetivo deste estudo foi verificar, por meio de revisão sistemática da literatura, a influência de polimorfismos genéticos no perfil inflamatório da DP em pacientes com diabetes. Foram utilizadas as bases de dados BIREME e PubMed com os termos Periodontitis ou Periodontal disease, Polymorphism e Diabetes Mellitus. Realizando-se um refinamento na pesquisa bibliográfica, foram selecionados cinco referênciasque relacionavam DP crônica com DM e polimorfismos em genes de citocinas, especialmente Interleucina 1 (IL1) e IL6. Estudos associaram a presença de polimorfismos em pacientes portadores de diabetes à maior concentração de citocinas pró-inflamatórias no fluido gengival, quando comparados a pacientes sem diabetes. Conclui-se que, para confirmar essa associação, é necessária a realização de estudos longitudinais, investigando um maior número de genes para compreender melhor as relações causa-efeito entre polimorfismos genéticos, DM e DP.

Currently it is clear that there are several factors that can act as modifiers of diseases, without causing them directly, but having the potential to make these conditions to progress faster and more severe. There is a growing number of studies investigating the relationship between Diabetes Mellitus (DM) and Periodontal Disease (PD), includingsome studies focusing on the influence of genetic factors in this process. The aim of this study was to verify through a literature review, the influence of genetic polymorphisms in the development of PD in patients with DM. PubMed and BIREME were used as databases and the terms Periodontitis or Periodontal Disease, Polymorphism, Diabetes Mellitus were searched. After a refinement in the literature, five studies were selected and they were related to chronic PD with DM and polymorphisms in cytokine genes, especially interleukin 1 (IL1) e IL6. Polymorphismswere associated with a higher concentration of pro-inflammatory cytokines in the gingival crevicular fluid of diabetic patients when compared to non-diabetic. In conclusion, it is necessary to confirm this association with longitudinal studies that must investigate a larger number of cytokine genes in order to understand the cause-effectrelationship between genetic polymorphisms, DM and PD.

Avaliação clínica, imunológica e da resposta ao tratamento periodontal não-cirúrgico em indivíduos com e sem haplótipos de suscetibilidade genética à periodontite crônica no gene interleucina 8 / Clinical and immunological evaluation and the response to non-surgical periodontal therapy in the individuals with and without haplotypes of genetic susceptibility to chronic periodontitis in the Interleukin 8 gene

A Doença Periodontal (DP) tem caráter multifatorial, com a influência de fatores como a presença de microrganismos periodontopatogênicos, suscetibilidade genética do hospedeiro, reação do sistema imune, hábito de fumar e presença de doenças sistêmicas. O tecido periodontal inflamado produz várias citocinas, dentre elas a interleucina 8 (IL-8). Estudos recentes realizados por este grupo investigaram polimorfismos no gene IL8 em indivíduos com e sem periodontite crônica, onde foram observados indivíduos com 2 vezes mais predisposição genética à DP. O objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que a maior suscetibilidade genética à periodontite crônica dada pelo haplótipo ATC/TTC no gene IL8 seria acompanhada por diferenças nos índices clínicos periodontais, nos níveis da citocina IL-8 no fluido sulcular (FS) e na resposta ao tratamento periodontal não-cirúrgico. Foram selecionados 79 indivíduos divididos quanto à presença ou não do referido haplótipo no gene IL8, de forma que os indivíduos "suscetíveis" e "não suscetíveis" foram subdivididos quanto à presença ou ausência da periodontite crônica. Os indivíduos selecionados foram submetidos a exame clínico periodontal e coletas de FS antes e após 45 dias de finalizado o tratamento periodontal não-cirúrgico. A citocina IL-8 foi quantificada por meio de teste imunoenzimático (ELISA). Como resultado verificou-se que, comparando indivíduos suscetíveis e não-suscetíveis à DP, não houve diferença estatisticamente significante tanto nos índices clínicos periodontais quanto na resposta ao tratamento periodontal realizado, sendo que apenas o volume do FS, no período baseline, apresentou diferença significativa. Assim, a suscetibilidade genética à DP previamente observada nesses indivíduos não influenciou os índices clínicos periodontais avaliados, nem os níveis de IL-8 no FS e nem na forma como os mesmos responderam ao tratamento periodontal. Mais estudos investigando um número maior de genes são necessários para a melhor compreensão do envolvimento do fator genético na DP e sua interação com outros fatores, como o imunológico, dado o caráter multifatorial da DP

Periodontal disease is a multifactorial disease which is influenced by factors such as the presence of periodontopathogenic microorganisms, the reaction of the immune system, smoking, genetic susceptibility and the occurrence of systemic diseases. The inflamed periodontal tissue produces several cytokines like Interleukin 8 (IL-8). Recent studies carried out by our research group investigated polymorphisms in the IL8 gene in patients with and without periodontitis, where it was found individuals with a genetic predisposition to periodontitis. The purpose of this study was to test the hypothesis that the genetic susceptibility to chronic periodontitis given by ATC/TTC haplotype in IL8 gene would be linked to differences in the clinical periodontal parameters, IL-8 cytokine levels in the gingival crevicular fluid (GCF) and the response to non-surgical periodontal therapy. Seventy-nine individuals were selected and grouped according to the presence or not of the haplotype given in the IL8 gene, so that the "susceptible" and "nonsusceptible" individuals were subdivided by the presence or absence of chronic periodontitis. The selected individuals were submitted to periodontal clinical exam and the collection of GCF was done before and 45 days after the non-surgical periodontal therapy. The IL-8 cytokine was quantified through an immunoenzymatic assay (ELISA). As a result, it was verified that, comparing susceptible and non-susceptible individuals to chronic periodontitis, there wasn't any statistically significant difference as in clinical periodontal parameters as in response to non-surgical periodontal therapy. However, the volume of GCF, at baseline, presented a significant difference. Thus, the genetic susceptibility to chronic periodontitis previously observed in these individuals influenced neither in the clinical periodontal parameters, nor in IL-8 cytokine levels in the GCF. The way these individuals responded to non-surgical periodontal therapy was not also influenced by the genetic susceptibility previously observed. Therefore, further studies investigating a greater number of genes are needed to understand the involvement of the genetic factor in the periodontal disease and its interaction with other factors, such as the reaction of the immune system, given the multifactorial character of periodontal disease

Detection of the single nucleotide polymorphism (rs2227307) in the human interleukin 8 gene using a different PCR-RFLP assay / Detecção do polimorfismo de base única (rs2227307) no gene interleucina 8 humano usando PCR-RFLP

Interleukin 8 (IL-8) is a chemokine that acts as a potent chemoattractant for neutrophils. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the human IL8 gene have been investigated in many disease association studies. We have developed a different PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction - Restriction Fragment of Length Polymorphism) assay for genotyping the SNP (rs2227307) in the IL8 gene. This method was used for typing 147 white healthy Brazilian individuals, whose DNA was obtained from buccal epithelial cells and extracted with phenol: chloroform: isoamyl alcohol. Genomic DNA was amplified by PCR using a conventional thermal cycler. The PCR products (573 bp) were submitted to RFLP reactions. The RFLP fragments were analyzed in a 4% agarose gel stained with ethidium bromide. The genotype distribution observed in this study was consistent with the assumption of Hardy-Weinberg equilibrium and was similar (p=0.30) to those reported for other white populations in the SNP Database of the National Center for Biotechnology Information (NCBI). Because the PCR-RFLP method presented here was efficient, low cost, reproducible and convenient for laboratories with a limited level of technology worldwide, it should be useful for genotyping in case-control association or population genetic studies.

A Interleucina 8 é uma quimiocina com potente ação quimioatrativa para neutrófilos. Polimorfismos de base única (SNPs) no gene humano IL8 têm sido investigados em vários estudos de associação com doenças. Um método diferente de PCR-RFLP para genotipagem do SNP (rs2227307) do gene IL8 foi desenvolvido pelo nosso grupo. Esse método foi utilizado para genotipar 147 indivíduos brasileiros brancos saudáveis que tiveram seu DNA obtido de células da mucosa oral e extraído com fenol:clorofórmio:álcool isoamílico. DNA genômico foi amplificado por PCR usando um termociclador convencional, e a seguir os produtos da PCR (573 pb) foram submetidos a reações de RFLP. Os produtos de RFLP foram analisados em gel de agarose 4% impregnado com brometo de etídio. A distribuição do genótipo observado neste estudo foi consistente com o equilíbrio de Hardy-Weinberg e foi similar (p=0,30) ao reportado em outras populações brancas no banco de dados de SNPs do National Center for Biotechnology Information (NCBI). Este novo método de PCR-RFLP apresentado neste estudo foi eficiente, de baixo custo, reprodutível e conveniente para laboratórios com tecnologia limitada, podendo ser útil para utilização em estudos de genética de populações ou de associação com doenças (tipo caso-controle).