Relationship between vitiligo and Hashimoto's thyroiditis / Relação entre vitiligo e tireoidite de Hashimoto

Introduction: vitiligo is a multifactorial acquired depigmenting disorder, characterized by a spontaneous loss of functional melanocytes from the epidermis. Vitiligo and Hashimoto's thyroiditis (HT) often occur in association and seem to be characterized by an autoimmune process. The vitiligo associated with HT suggests genetic homologies between them. Objective: to identify protein sequence homology between melanocyte protein (Pmel) and thyroid peroxidase (TPO), using bioinformatics tools, to propose an initial mechanism which could explain the production of cross-reacting autoantibodies to melanocyte and TPO. Methods: we performed a comparison between Pmel and TPO amino acids (AA) sequences, available on the National Center for Biotechnology Information (NCBI) database by BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) in order to find local homology regions between the AA sequences. Results: the homology sequence between the Pmel and TPO ranged from 21.0 % (19 identical residues out of 90 AA in the sequence) to 55.0% (6 identical residues out of 11 AA in the sequence). The identical alignments presented relatively high E values due to presence of short alignment. Conclusion: bioinformatics data suggest a possible pathological link between Pmel and TPO. Sequence homology between Pmel and TPO may present a molecular mimicry suggesting the possibility of antigen crossover between Pmel and TPO that might represent an immunological basis for vitiligo associated with HT.

Introdução: o vitiligo é uma doença de despimentação adquirida multifatorial, caracterizada por uma perda espontânea de melanócitos funcionais da epiderme. Vitiligo e tiroidite de Hashimoto (TH) ocorrem frequentemente em associação e parecem ser caracterizados por um processo autoimune. O vitiligo associado à TH sugere homologias genéticas entre eles. Objetivo: identificar homologia das sequências de proteína entre a proteína do melanócito (Pmel) e peroxidase da tiróide (TPO), usando ferramentas de bioinformática, para propor um mecanismo inicial que poderia explicar a produção de autoanticorpos de reação cruzada entre o melanócito e a TPO. Metodologia: foi realizada uma comparação entre a sequência de aminoácidos (AA) da Pmel e da TPO, disponível no banco de dados Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) do National Center for Biotechnology Information (NCBI), a fim de encontrar regiões de homologia locais entre as sequências de AA. Resultados: a sequência de homologia entre a Pmel e a TPO variou de 21,0% (19 resíduos idênticos na sequência de cada 90 AA na sequência) a 55,0% (6 resíduos idênticos na sequência de 11 AA). Os alinhamentos idênticos apresentaram valores relativamente altos (E) devido à presença de alinhamentos curtos. Conclusão: os dados de Bioinformática sugerem uma possível ligação patológica entre Pmel e a TPO. A sequência de homologia entre Pmel e a TPO pode apresentar um mimetismo molecular sugerindo a possibilidade de cruzamento entre antígeno da Pmel e da TPO que pode representar uma base imunológica para a associação entre o vitiligo e a TH.

Sequence similarity between thyroid self-protein and hepatitis c virus polyprotein: possible triggering mechanism of autoimmune thyroiditis / Similaridade de sequências entre auto-proteínas da tireoide e poliproteínas do vírus da hepatite C: possível mecanismo de desencadeamento da tireoidite auto-imune

ABSTRACT Background - Exposure to viral antigens that share amino acid sequence similar with self- antigens might trigger autoimmune diseases in genetically predisposed individuals, and the molecular mimicry theory suggests that epitope mimicry between the virus and human proteins can activate autoimmune disease. Objective - The purpose of this study is to explore the possible sequence similarity between the amino acid sequences of thyroid self-protein and hepatitis C virus proteins, using databanks of proteins and immunogenic peptides, to explain autoimmune thyroid disease. Methods - Were performed the comparisons between the amino acid sequence of the hepatitis C virus polyprotein and thyroid self-protein human, available in the database of National Center for Biotechnology Information on Basic Local Alignment Search Tool. Results - The sequence similarity was related each hepatitis C virus genotype to each thyroid antigen. The similarities between the thyroid and the viral peptides ranged from 21.0 % (31 identical residues out of 147 amino acid in the sequence) to 71.0% (5 identical residues out of 7 amino acid in the sequence). Conclusion - Bioinformatics data, suggest a possible pathogenic link between hepatitis C virus and autoimmune thyroid disease. Through of molecular mimicry is observed that sequences similarities between viral polyproteins and self-proteins thyroid could be a mechanism of induction of crossover immune response to self-antigens, with a breakdown of self-tolerance, resulting in autoimmune thyroid disease.

RESUMO Contexto - A exposição a antígenos virais que compartilham sequência de aminoácidos semelhantes a auto-antígenos pode provocar doenças auto-imunes em indivíduos predispostos geneticamente, e a teoria do mimetismo molecular sugere que o mimetismo entre epítopos de vírus e proteínas humanas pode ativar doenças auto-imunes. Objetivo - O objetivo deste estudo foi explorar a possível semelhança entre as sequências de aminoácidos de auto-proteinas da tireóide e proteínas do vírus da hepatite C, utilizando bancos de dados de proteínas e peptídeos imunogênicos, para explicar a doença auto-imune da tireóide. Métodos - Foram realizadas comparações entre as sequências de aminoácidos de poliproteínas do vírus da hepatite C e auto-proteinas da tireóide humana, disponível na base de dados do National Center for Biotechnology Information no Basic Local Alignment Search Tool. Resultados - A semelhança de sequências foi relacionada para cada genótipo de vírus da hepatite C e proteínas da tireóide. As semelhanças entre proteínas da tireóide e os peptídeos virais variaram de 21,0% (31 resíduos idênticos da sequência de 147 aminoácidos) a 71,0% (cinco resíduos idênticos da sequência de 7 aminoácidos). Conclusão - Dados de bioinformática sugerem uma possível ligação entre vírus da hepatite C e doença auto-imune da tireóide. Através de mimetismo molecular observa-se que as semelhanças entre as sequências de poliproteínas virais e auto-proteínas da tireóide pode ser um mecanismo de indução de resposta imune resultando em doença auto-imune da tireóide.