Estudo do 1,5 androglucitol e polimorfismos nos genes RAGE, RANTES, CAT, MMP9 e EGFR em uma população brasileira com diabetes

Orientadora: Profª. Drª. Fabiane G. de Moraes RegoCoorientador: Prof. Dr. Geraldo PichethTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 23/11/2018Inclui referências: p.134-193Resumo: O Diabetes mellitus (DM) é um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia crônica resultante dos defeitos na secreção da insulina, e/ou na sua ação, de alta e crescente prevalência global. A frequência do DM no Brasil se aproxima de 10%. O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) reflete a destruição autoimune das células beta-pancreáticas produtoras de insulina e o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) está majoritariamente associado à resistência a ação da insulina. A variabilidade genética, como os polimorfismos de único nucleotídeo (SNPs) e biomarcadores são relevantes como elementos para diagnóstico e prognóstico da patologia. O objetivo do trabalho foi investigar o efeito de biomarcadores na discriminação do DM2 e buscar associação entre a variabilidade genética (SNPs) em diferentes genes no DM1 de início na fase adulta e no DM2. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Setor de Ciências da Saúde da UFPR (CAAE 24676613.6.0000.0102). A amostra se constituiu de 790 indivíduos, classificados em pacientes com DM1 (n=143), pacientes com DM2 (n=293) e indivíduos saudáveis (grupo controle, n=354). Foram estudados biomarcadores de controle glicêmico como a glicemia em jejum, HbA1c e o 1,5-anidroglucitol (1,5-AG). Foram genotipados (PCR-RFLP) os polimorfismos -374T>A (rs1800624), Del 63pb (-407_-345pb), -429T>C (rs1800625) e Gly82Ser (rs2070600) do gene RAGE, -403G>A (rs2107538) e -28C>G (rs2280788) do gene RANTES, -262C>T (rs1001179) do gene CAT, -1562C>T (rs3918242) do gene MMP9, 142285G>A (rs2227983) do gene EGFR, em estudo caso-controle. Todas as variantes estudadas estavam em equilíbrio de Hardy-Weinberg. As concentrações séricas de 1,5-AG (>15 pg/mL) discriminam indivíduos com DM2 (AUC 0,573, P5,8%) foi o biomarcador que melhor discriminou indivíduos com DM2 (AUC 0,815; P 113 mg/dL). O polimorfismo -374T>A (rs1800624) do gene RAGE foi associado à proteção (P=0,023) do DM1 (O.R.; 0,69; 95%IC: 0,51-0,95), já para o polimorfismo -429T>C (rs1800625) o alelo C foi associado ao maior risco para o DM1 (O.R.;1,54; 95%IC:1,01-2,34). Os polimorfismos de RAGE, Del63 (-407_-345pb) e Gly82Ser (rs2070600) não foram associados ao DM1 e DM2 neste estudo. O polimorfismo -403G>A (rs2107538) do gene RANTES foi associado ao aumento do risco para DM1 (OR:1,55; 95%IC; 1,15-2,07), no entanto o alelo G do polimorfismo -28C>G (rs2280788) foi associado ao aumento do risco (P=0,003) para o DM2 (OR: 5,78, 95%IC, 3,37-10,22). O alelo T do polimorfismo -262C>T (rs1001179) do gene CAT, apresentou associação diferenciada quanto ao risco e o tipo de diabetes, para o DM1 foi associado ao risco (OR: 2,38; 95%IC:1,73-3,28) e para o DM2 como fator de proteção (OR: 0,60; 95%IC:0,43-0,60). O polimorfismo -1562C>T (rs3918242) do gene MMP9 foi associado ao maior risco para DM1 (OR: 1,61; 95%IC:1,00-2,60) e o polimorfismo 142285G>A (rs2227983) do gene EGFR não foi associado ao diabetes na amostra em estudo. Foi encontrada associação à redução do colesterol total (-33%) e LDL-colesterol (-51%) somente com o DM1, com o alelo A em homozigose do polimorfismo -374T>A (rs1800624) do gene RAGE quando comparado aos portadores do alelo T (-374TT). No geral, em indivíduos saudáveis (grupo controle) as frequências do alelo menor foram similares às observadas em outras populações Caucasianas. Em síntese, o 1,5-AG tem potencial para discriminar o DM2 e contribuir para o diagnóstico, sem apresentar características superiores a marcadores clássicos como a HbA1c e a glicemia em jejum. Os polimorfismos nos genes estudados que mostraram associação com DM1 e DM2, e foi diferenciada corroborando com os diferentes componentes genéticos entre estas formas de diabetes. O estudo em tela confirma para a identificação dos componentes associados ao diabetes, e caracteriza o perfil da miscigenada população brasileira.Abstract: Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases characterized by chronic hyperglycemia resulting from defects in insulin secretion, and / or its action, of high and increasing global prevalence. The frequency of DM in Brazil is close to 10%. Type 1 diabetes mellitus (DM1) reflects the autoimmune destruction of beta-pancreatic insulin-producing cells and type 2 diabetes mellitus (DM2) is mostly associated with insulin resistance. Genetic variability, such as single nucleotide polymorphisms (SNPs) and biomarkers are relevant as elements for diagnosis and prognosis of pathology. The objective of this study was to investigate the effect of biomarkers on the discrimination of DM2 and to search for association between genetic variability (SNPs) in different genes in DM1 from adult onset and in DM2. The project was approved by the Research Ethics Committee of the Health Sciences Sector of UFPR (CAAE 24676613.6.0000.0102). The sample consisted of 790 individuals, classified as patients with DM1 (n = 143), patients with DM2 (n = 293) and healthy individuals (control group, n = 354). Biomarkers of glycemic control such as fasting glycaemia, HbA1c and 1,5-anhydroglucitol (1,5-AG) were studied. The polymorphisms - 374T> A (rs1800624), Del 63pb (-407_-345pb), -429T> C (rs1800625) and Gly82Ser (rs2070600) of the Ra Ge gene, -403G> A (rs2107538) were genotyped (pCr -RFLP) -28C> G (rs2280788) of the RANTES gene, -262C> T (rs1001179) of the CAT gene, -1562C> T (rs3918242) of the MMP9 gene, 142285G> A (rs2227983) of the EGFR gene, in a casecontrol study. All variants studied were in Hardy-Weinberg equilibrium. Serum concentrations of 1.5-AG (> 15 pg / mL) discriminated individuals with DM2 (AUC 0.573, P 5.8%) was the biomarker that best discriminated individuals with DM2 (AUC 0.815; P 113 mg / dL). The polymorphism -374T> A (rs1800624) of the RAGE gene was associated with the protection (P = 0.023) of DM1 (OR, 0.69; 95% Cl: 0.51 ± 0.95), already for the -429T> C (rs1800625), the C allele was associated with a higher risk for DM1 (OR, 1.54; 95% Cl: 1.01 +- 2.34). The polymorphisms of RAGE, Del63 (-407_-345pb) and Gly82Ser (rs2070600) were not associated with DM1 and DM2 in this study. The polymorphism -403G> A (rs2107538) of the RANTES gene was associated with increased risk for DM1 (OR: 1.55; 95% Cl: 1.15D2.07), however the G-allele of the -28C polymorphism> G (rs2280788) was associated with increased risk (P = 0.003) for DM2 (OR: 5.78, 95% Cl, 3.37-10.22). The T-allele of the -262C> T polymorphism (rs1001179) of the CAT gene, showed a different association with risk and type of diabetes, for DM1 was associated with risk (OR: 2.38; 95% Cl: 1.73 3,28) and for DM2 as a protection factor (OR: 0.60; 95% Cl: 0.43-0.60). The polymorphism -1562C> T (rs3918242) of the MMP9 gene was associated with increased risk for DM1 (OR: 1.61; 95% Cl: 1.00-2.60) and the polymorphism 142285G> A (rs2227983) of the EGFR gene was not associated with diabetes in the study sample. lt was found to be associated with the reduction of total cholesterol (-33%) and LDLcholesterol (-51%) only with DM1, with the A allele in homozygous of the -374T> A polymorphism (rs1800624) of the RAGE gene when compared to the T allele (-374TT). ln general, in healthy individuals (control group) the frequencies of the minor allele were similar to those observed in other Caucasian populations. In summary, 1,5DAG has the potential to discriminate DM2 and contribute to the diagnosis, without presenting characteristics superior to classic markers such as HbA1c and fasting glycaemia. The polymorphisms in the studied genes that showed association with DM1 and DM2, and was differentiated corroborating with the different genetic components between these forms of diabetes. The screen study confirms the identification of the components associated with diabetes, and characterizes the profile of the mixed Brazilian population

Estudo do 1,5 androglucitol e polimorfismos nos genes RAGE, RANTES, CAT, MMP9 e EGFR em uma população brasileira com diabetes

Orientadora: Profª. Drª. Fabiane G. de Moraes RegoCoorientador: Prof. Dr. Geraldo PichethTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa : Curitiba, 23/11/2018Inclui referências: p.134-193Resumo: O Diabetes mellitus (DM) é um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia crônica resultante dos defeitos na secreção da insulina, e/ou na sua ação, de alta e crescente prevalência global. A frequência do DM no Brasil se aproxima de 10%. O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) reflete a destruição autoimune das células beta-pancreáticas produtoras de insulina e o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) está majoritariamente associado à resistência a ação da insulina. A variabilidade genética, como os polimorfismos de único nucleotídeo (SNPs) e biomarcadores são relevantes como elementos para diagnóstico e prognóstico da patologia. O objetivo do trabalho foi investigar o efeito de biomarcadores na discriminação do DM2 e buscar associação entre a variabilidade genética (SNPs) em diferentes genes no DM1 de início na fase adulta e no DM2. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Setor de Ciências da Saúde da UFPR (CAAE 24676613.6.0000.0102). A amostra se constituiu de 790 indivíduos, classificados em pacientes com DM1 (n=143), pacientes com DM2 (n=293) e indivíduos saudáveis (grupo controle, n=354). Foram estudados biomarcadores de controle glicêmico como a glicemia em jejum, HbA1c e o 1,5-anidroglucitol (1,5-AG). Foram genotipados (PCR-RFLP) os polimorfismos -374T>A (rs1800624), Del 63pb (-407_-345pb), -429T>C (rs1800625) e Gly82Ser (rs2070600) do gene RAGE, -403G>A (rs2107538) e -28C>G (rs2280788) do gene RANTES, -262C>T (rs1001179) do gene CAT, -1562C>T (rs3918242) do gene MMP9, 142285G>A (rs2227983) do gene EGFR, em estudo caso-controle. Todas as variantes estudadas estavam em equilíbrio de Hardy-Weinberg. As concentrações séricas de 1,5-AG (>15 pg/mL) discriminam indivíduos com DM2 (AUC 0,573, P5,8%) foi o biomarcador que melhor discriminou indivíduos com DM2 (AUC 0,815; P 113 mg/dL). O polimorfismo -374T>A (rs1800624) do gene RAGE foi associado à proteção (P=0,023) do DM1 (O.R.; 0,69; 95%IC: 0,51-0,95), já para o polimorfismo -429T>C (rs1800625) o alelo C foi associado ao maior risco para o DM1 (O.R.;1,54; 95%IC:1,01-2,34). Os polimorfismos de RAGE, Del63 (-407_-345pb) e Gly82Ser (rs2070600) não foram associados ao DM1 e DM2 neste estudo. O polimorfismo -403G>A (rs2107538) do gene RANTES foi associado ao aumento do risco para DM1 (OR:1,55; 95%IC; 1,15-2,07), no entanto o alelo G do polimorfismo -28C>G (rs2280788) foi associado ao aumento do risco (P=0,003) para o DM2 (OR: 5,78, 95%IC, 3,37-10,22). O alelo T do polimorfismo -262C>T (rs1001179) do gene CAT, apresentou associação diferenciada quanto ao risco e o tipo de diabetes, para o DM1 foi associado ao risco (OR: 2,38; 95%IC:1,73-3,28) e para o DM2 como fator de proteção (OR: 0,60; 95%IC:0,43-0,60). O polimorfismo -1562C>T (rs3918242) do gene MMP9 foi associado ao maior risco para DM1 (OR: 1,61; 95%IC:1,00-2,60) e o polimorfismo 142285G>A (rs2227983) do gene EGFR não foi associado ao diabetes na amostra em estudo. Foi encontrada associação à redução do colesterol total (-33%) e LDL-colesterol (-51%) somente com o DM1, com o alelo A em homozigose do polimorfismo -374T>A (rs1800624) do gene RAGE quando comparado aos portadores do alelo T (-374TT). No geral, em indivíduos saudáveis (grupo controle) as frequências do alelo menor foram similares às observadas em outras populações Caucasianas. Em síntese, o 1,5-AG tem potencial para discriminar o DM2 e contribuir para o diagnóstico, sem apresentar características superiores a marcadores clássicos como a HbA1c e a glicemia em jejum. Os polimorfismos nos genes estudados que mostraram associação com DM1 e DM2, e foi diferenciada corroborando com os diferentes componentes genéticos entre estas formas de diabetes. O estudo em tela confirma para a identificação dos componentes associados ao diabetes, e caracteriza o perfil da miscigenada população brasileira.Abstract: Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases characterized by chronic hyperglycemia resulting from defects in insulin secretion, and / or its action, of high and increasing global prevalence. The frequency of DM in Brazil is close to 10%. Type 1 diabetes mellitus (DM1) reflects the autoimmune destruction of beta-pancreatic insulin-producing cells and type 2 diabetes mellitus (DM2) is mostly associated with insulin resistance. Genetic variability, such as single nucleotide polymorphisms (SNPs) and biomarkers are relevant as elements for diagnosis and prognosis of pathology. The objective of this study was to investigate the effect of biomarkers on the discrimination of DM2 and to search for association between genetic variability (SNPs) in different genes in DM1 from adult onset and in DM2. The project was approved by the Research Ethics Committee of the Health Sciences Sector of UFPR (CAAE 24676613.6.0000.0102). The sample consisted of 790 individuals, classified as patients with DM1 (n = 143), patients with DM2 (n = 293) and healthy individuals (control group, n = 354). Biomarkers of glycemic control such as fasting glycaemia, HbA1c and 1,5-anhydroglucitol (1,5-AG) were studied. The polymorphisms - 374T> A (rs1800624), Del 63pb (-407_-345pb), -429T> C (rs1800625) and Gly82Ser (rs2070600) of the Ra Ge gene, -403G> A (rs2107538) were genotyped (pCr -RFLP) -28C> G (rs2280788) of the RANTES gene, -262C> T (rs1001179) of the CAT gene, -1562C> T (rs3918242) of the MMP9 gene, 142285G> A (rs2227983) of the EGFR gene, in a casecontrol study. All variants studied were in Hardy-Weinberg equilibrium. Serum concentrations of 1.5-AG (> 15 pg / mL) discriminated individuals with DM2 (AUC 0.573, P 5.8%) was the biomarker that best discriminated individuals with DM2 (AUC 0.815; P 113 mg / dL). The polymorphism -374T> A (rs1800624) of the RAGE gene was associated with the protection (P = 0.023) of DM1 (OR, 0.69; 95% Cl: 0.51 ± 0.95), already for the -429T> C (rs1800625), the C allele was associated with a higher risk for DM1 (OR, 1.54; 95% Cl: 1.01 +- 2.34). The polymorphisms of RAGE, Del63 (-407_-345pb) and Gly82Ser (rs2070600) were not associated with DM1 and DM2 in this study. The polymorphism -403G> A (rs2107538) of the RANTES gene was associated with increased risk for DM1 (OR: 1.55; 95% Cl: 1.15D2.07), however the G-allele of the -28C polymorphism> G (rs2280788) was associated with increased risk (P = 0.003) for DM2 (OR: 5.78, 95% Cl, 3.37-10.22). The T-allele of the -262C> T polymorphism (rs1001179) of the CAT gene, showed a different association with risk and type of diabetes, for DM1 was associated with risk (OR: 2.38; 95% Cl: 1.73 3,28) and for DM2 as a protection factor (OR: 0.60; 95% Cl: 0.43-0.60). The polymorphism -1562C> T (rs3918242) of the MMP9 gene was associated with increased risk for DM1 (OR: 1.61; 95% Cl: 1.00-2.60) and the polymorphism 142285G> A (rs2227983) of the EGFR gene was not associated with diabetes in the study sample. lt was found to be associated with the reduction of total cholesterol (-33%) and LDLcholesterol (-51%) only with DM1, with the A allele in homozygous of the -374T> A polymorphism (rs1800624) of the RAGE gene when compared to the T allele (-374TT). ln general, in healthy individuals (control group) the frequencies of the minor allele were similar to those observed in other Caucasian populations. In summary, 1,5DAG has the potential to discriminate DM2 and contribute to the diagnosis, without presenting characteristics superior to classic markers such as HbA1c and fasting glycaemia. The polymorphisms in the studied genes that showed association with DM1 and DM2, and was differentiated corroborating with the different genetic components between these forms of diabetes. The screen study confirms the identification of the components associated with diabetes, and characterizes the profile of the mixed Brazilian population

Evaluation of 1,5-Anhydroglucitol as a Biomarker for Type 2 Diabetes Mellitus in Patients without Overt Nephropathy

1,5-Anhydroglucitol (1,5-AG) is a non-fasting glycemic marker that responds to hyperglycemia excursions. The reduction in serum levels of 1,5-AG is associated with an increase in postprandial glycemia and glycosuria, phenomena that increase the risk and severity of diabetic complications. The objective is to assess the ability of 1,5-AG to discriminate type 2 diabetes (T2D) patients without overt kidney disease, for screening or diagnostic purposes. The Human Research Ethics Committee of Universidade Federal do Paraná (UFPR) approved the project. Serum samples from 567 individuals classified as healthy subjects (n = 291) and T2D (n = 276) with moderate glycemic control (HbA1c of 7-8%), matched by gender, were analyzed. Serum 1,5-AG levels were measured using an automated enzymatic method (GlycoMark, Inc.). Receiver Operating Characteristic (ROC) curve analysis for 1,5- AG showed sensibility of 65.3% and specificity of 91.1% to detect T2D at cut-off point of 92 µmol/L. The results were similar to the groups’ discrimination by glycemia (sensibility/specificity, 62.2%; 89.0%) at cut-off point of 6.3 mmol/L. HbA1c was the best discriminator (sensibility/specificity, 87.4%; 94.2%) at a cut-off point of 5.8% (40 mmol/mol). The serum 1,5-AG concentration was not able to discriminate T2D in the presence of moderate glycemic control with no overt nephropathy