Association study between a genetic polymorphism in aldosterone sinthase and resistance to anti-hypertension treatment

Orientador: Heitor Moreno JuniorDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias MedicasResumo: Introdução: Hipertensão Refratária se caracteriza por quadro de hipertensão concomitante ao uso de 3 classes diferentes de anti-hipertensivos, sendo, pelo menos um destes, diurético. Existem fatores genéticos que influenciam mecanismos de controle da pressão arterial, podendo ter papel importante na hipertensão refratária. O sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona desempenha um papel central na gênese da hipertensão. Isto torna interessante o estudo das influências genéticas sobre sistemas envolvidos com a produção e transporte da aldosterona. Este trabalho apresenta o estudo de um polimorfismo na região promotora do gene CYP11b2 (troca de timina por citosina na posição -344 do gene), que codifica a aldosterona sintase, enzima responsável pelo último passo na síntese de aldosterona pelas glândulas supra-renais. Secundariamente, o trabalho apresenta o estudo de um polimorfismo no exon 26 do gene da p-glicoproteína (troca de citosina por timina na posição 3435 do gene). Esta proteína está envolvida com resistência a diversos medicamentos na terapêutica (o gene é chamado Muliple Drug Resistance-1, MDR-1), e recentemente foi associada a alterações na excreção e captação tecidual de aldosterona. Objetivos: O estudo visa determinar se existe associação entre o alelo T do polimorfismo -344C/T no gene CYP11b2 e a resistência ao tratamento anti-hipertensivo. Secundariamente, é avaliada, de maneira preliminar, a participação do alelo C do gene MDR-1 no fenótipo de hipertensão refratária. Materiais e Métodos: Foram avaliados 340 indivíduos, dos quais 88 eram portadores de HAR que preencheram os requisitos de inclusão no estudo, 142 indivíduos eram hipertensos moderados e responsivos a tratamento farmacológico (HT). Os demais indivíduos (n = 110) constituíram o grupo controle. Foram coletadas amostras de sangue para exames laboratoriais (dentre eles, quantificação de aldosterona, cortisol, renina) e extração de DNA. Foi medida a espessura da íntima média de carótida (EIM) dos pacientes através de ultra-som. Foi estimada a Velocidade de Onda de Pulso carótida-femural (VOP) dos pacientes. O DNA foi extraído pelo método de Salting Out. O polimorfismo do gene CYP11b2 foi genotipado por PCR(Polymerase Chain Reaction) seguido por digestão enzimática com a enzima Hae-III. O polimorfismo do gene MDR-1 foigenotipado através de PCR alelo específico. Resultados: Foi encontrada associação do alelo T do gene CYP11b2 com Hipertensão (p<0,05), porém não houve diferença entre os grupos hipertensos responsivos e hipertensos resistentes. Não houve diferença estatística nas concentrações plasmáticas de aldosterona, cortisol e renina; EIM e VOP nos grupos de alelos C e T. Não foi encontrada relação entre a distribuição alélica do gene MDR-1 e hipertensão tratada ou resistente. Foi detectada associação significativa entre alelo C do gene MDR-1 e pressão arterial diastólica (PAD) aumentada em hipertensos refratários. Conclusões: há associação entre o alelo T do gene CYP11b2 e hipertensão, mas não há associação com resistência farmacológica aos anti-hipertensivos. Não houve influência do alelo T sobre parâmetros clínicos e de remodelamento vascular. O alelo C do gene MDR-1 parece estar associado a uma maior PAD no grupo de hipertensos refratários.Abstract: Introduction: Resistant hypertension is characterized by elevated blood pressure concurrent with the use of 3 different anti-hypertensive drugs, being one of them a diuretic. There are genetic factors that interfere in the arterial pressure control system and may have a significant role in resistant hypertension. Renin-Angiotensin-Aldosterone System plays a major role in hypertension genesis, therefore the systems that control the production and transport of aldosterone are interesting targets for genetic association studies. This work presents the study of a polymorphism (-344 C/T) in CYP11b2 gene. This gene translates aldosterone synthase, an enzyme responsible for endogenous synthesis of aldosterone on adrenal glands. A secondary study on a polymorphism (3435C/T) in MDR-1 gene was performed. This gene translates p-glicoprotein, an efflux-pump related to several drug resistance phenotypes. Recently it was reported that tissue uptake and excretion of aldosterone is mediated by p-glicoprotein. Objectives: The study aims to evaluate the association between allele T of CYP11b2 and resistance to anti-hypertension treatment. As a second objective it has been performed an initial evaluation of the influence of C allele of MDR-1 on resistant hypertension phenotype. Materials and Methods: In this study, 340 subjects were evaluated: 88 patients presented Refractory Arterial Hypertension (RAH), 142 were responsive to anti-hypertension treatment (RT), and the remaining was the control group (n=110). Blood samples were collected for laboratory examinations (plasmatic aldosterone, cortisol, renin) and DNA extraction. It was examined the carotid intima-media thickness (IMT) using ultra-sound, and carotid-femoral pulse wave velocity (PWV). DNA was extracted using the salting out method. CYP11b2 genotyping was performed through restriction fragment length polymorphism (polymerase chain reaction (PCR) followed by endonuclease digestion). PCR products were digested with Hae III enzyme. MDR-1 genotyping was performed through allele specific PCR. Results: It was found association between allele T of CYP11b2 and hypertension (p<0,005), but no difference has been detected between RT and RAH groups. No statistical difference was detected in plasmatic aldosterone, cortisol and renin concentrations, neither in PWV nor in IMT when compared C and T allele groups. It was found no relationship between alleleC of MDR-1 and hypertension, treated or resistant, although there was a significant association between allele C of this gene and elevated diastolic blood pressure in the RAH group. Conclusions: There is association between allele T of CYP11b2 gene and hypertension, but there is no relationship with pharmacological resistance to antihypertensive treatment. No influence was detected of allele T regarding clinical parameters or remodeling indicators. Allele C of MDR-1 gene seems to be associated with an elevated diastolic blood pressure in resistant hypertensive subjects.MestradoMestre em Farmacologi

Experiences From an Extension Program: Awareness of the Population About the Importance and Use of Pharmacogenetics

A expressão “farmacogenética” indica a existência de variações na sequência de DNA que podem influenciar a maneira como o corpo responde aos medicamentos, tanto em relação à eficácia terapêutica quanto à ocorrência de reações adversas aos medicamentos. Apesar de muito bem estabelecida e aplicada internacionalmente, o uso da farmacogenética ainda não é uma realidade no Brasil, especialmente no SUS. O objetivo geral desse trabalho foi produzir uma cartilha informativa sobre farmacogenética e aplicar essa cartilha para a população frequentadora do campus da USP de Ribeirão Preto, e fornecer de forma gratuita aos participantes um exame genético com a determinação dos alelos *2 e *3 da enzima CYP2C9, tema da cartilha. O presente projeto de extensão foi feito em paralelo a uma pesquisa clínica cujos resultados serão submetidos para revistas científicas e não serão reproduzidos aqui. Os participantes receberam informações gerais sobre farmacogenética de forma oral, em seguida leram a cartilha e a avaliaram através de um questionário. Esse estudo mostrou que, com o uso de materiais e método simples, é possível trazer a farmacogenética até mesmo para leigos, e isto pode ser uma importante abordagem para estimular o uso dessas informações por profissionais da saúde.The term "pharmacogenetics" indicates the existence of variations in the DNA sequence that may influence the way our body responds to drugs, both in terms of therapeutic efficacy and the occurrence of adverse drug reactions. Although very well established and applied internationally, the use of pharmacogenetics is not yet a reality in Brazil, especially in SUS. The general objective of this work was to produce an informative pamphlet on pharmacogenetics and apply this pamphlet to the population attending the USP campus in Ribeirão Preto, and to provide freely to patients a genetic test determining *2 and *3 alleles for CYP2C9 enzyme, which is the subject of the pamphlet. The present extension project was done in parallel to a clinical research whose data will be submitted to scientific journals and will not be reproduced here. Participants received general information on pharmacogenetics orally, then read the pamphlet and evaluated it through a questionnaire. This study showed that with the use of simple materials and method, it is possible to bring pharmacogenetics to lay people, and this may be an important approach to stimulate the use of this information by health professionals

Empoderamento do enfermeiro por meio da Farmacogenética

Objetivo: verificar la existencia de elementos que justifiquen el uso de la farmacogenética por parte del enfermero brasileño. Método: se trata de un estudio cuantitativo, transversal, observacional, descriptivo, cuya muestra final fue de 67 individuos. Los participantes estaban sanos en el momento del estudio e informaron un historial de uso previo y la aparición de efectos adversos por fármacos comúnmente utilizados y metabolizados por el CYP2C9. Recolectamos 4 ml de sangre venosa para la posterior extracción de ADN mediante el método de salazón y genotipificación de los polimorfismos CYP2C9 * 2 y CYP2C9 * 3 a través de la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real utilizando ensayos Taqman. Resultados: el uso de drogas metabolizadas por el CYP2C9 fue frecuente (más del 75% de las personas ya han usado entre 2 o 4 de estas drogas). Con respecto a los eventos adversos, hubo 19 casos sintomáticos percibidos asociados con medicamentos metabolizados por el CYP2C9. La frecuencia alélica del polimorfismo * 2 y * 3 en la población estudiada fue de 11.1% y 7.5%, respectivamente, y hubo una coincidencia entre la presencia de alelos de baja actividad enzimática y la aparición de efectos adversos. Conclusión: existen elementos que justifican la adopción de la farmacogenética en el cuidado del enfermero para reducir la aparición de reacciones adversas a los medicamentos metabolizados por el CYP2C9.Objetivo: verificar a existência de elementos que justifiquem o uso da farmacogenética pelo enfermeiro brasileiro. Método: trata-se de um estudo quantitativo, do tipo transversal, observacional descritivo, cuja amostra final foi de 67 indivíduos. Os participantes estavam saudáveis no momento do estudo e reportaram histórico de uso prévio e ocorrência de efeitos adversos por fármacos comumente utilizados e metabolizados pela CYP2C9. Coletamos 4 mL de sangue venoso para posterior extração de DNA por método salting out e genotipagem dos polimorfismos CYP2C9*2 e CYP2C9*3 através de Polymerase Chain Reaction em tempo real, utilizando ensaios Taqman. Resultados: o uso de fármacos metabolizados pela CYP2C9 foi frequente (mais de 75% dos sujeitos já utilizaram entre 2 ou 4 desses fármacos). A respeito dos eventos adversos, houve 19 ocorrências sintomáticas percebidas, associadas a fármacos metabolizados pela CYP2C9. A frequência alélica do polimorfismo *2 e *3 na população estudada foi de 11,1% e 7,5%, respectivamente, com coincidência entre a presença dos alelos de baixa atividade enzimática e ocorrência de efeitos adversos. Conclusão: existem elementos que justificam a adoção da farmacogenética no cuidado do enfermeiro com objetivo de redução da ocorrência de reações adversas a fármacos metabolizados pela CYP2C9.Objective: to verify the existence of elements that justify the use of pharmacogenetics by the Brazilian nurse. Method: this is a quantitative, cross-sectional, observational, descriptive study, whose final sample was 67 individuals. The participants were healthy at the time of the study and reported a history of previous use and the occurrence of adverse effects by drugs commonly used and metabolized by CYP2C9. We collected 4 mL of venous blood for subsequent DNA extraction by salting out method and genotyping of the CYP2C9*2 and CYP2C9*3 polymorphisms, using Polymerase Chain Reaction in real time using Taqman assays. Results: the use of drugs metabolized by CYP2C9 was frequent (more than 75% of the individuals have already used between 2 or 4 of these drugs). Regarding adverse events, there were 19 perceived symptomatic occurrences associated with drugs metabolized by CYP2C9. The allele frequency of the polymorphism * 2 and * 3 in the population studied was 11.1% and 7.5%, respectively, and there was a coincidence between the presence of alleles of low enzyme activity and the occurrence of adverse effects. Conclusion: there are elements that justify the adoption of pharmacogenetics in the nursing care to reduce the occurrence of adverse reactions to drugs metabolized by CYP2C9

Pharmacogenetic Implications Of The Enos Polymorphisms For Cardiovascular Action Drugs.

The pharmacogenetics is one of the most promising fields of medicine. The conclusion of the Genome Project allowed this field to start discovering complex factors modulating the response to drugs, and new technologies are close a great expansion of the area. The cardiovascular diseases are currently among the major causes of hospitalizations and death, and have been the target of a large part of genetic studies of complex diseases. Parallel to the susceptibility to disease markers identification, it is necessary to investigate how different genetic profiles can change the responses to the currently used drugs. The biological system that controls the endothelial production of the nitric oxide has been one of the greatest targets in the pharmacological responses to the drugs used in the cardiovascular diseases therapy. This review aims at approaching the current knowledge on interaction among the genetic variations of eNOS and the pharmacological responses to the drugs used in the cardiovascular system.96e27-3

Lifetime cannabis use and childhood trauma associated with CNR1 genetic variants increase the risk of psychosis: findings from the STREAM study

Objectives: Gene-environment interactions increase the risk of psychosis. The objective of this study was to investigate gene-gene and gene-environment interactions in psychosis, including single nucleotide variants (SNVs) of dopamine-2 receptor (D2R), N-methyl-d-aspartate receptor (NMDAR), and cannabinoid receptor type 1 (CB1R), lifetime cannabis use, and childhood trauma. Methods: Twenty-three SNVs of genes encoding D2R (DRD2: rs1799978, rs7131056, rs6275), NMDAR (GRIN1: rs4880213, rs11146020; GRIN2A: rs1420040, rs11866328; GRIN2B: rs890, rs2098469, rs7298664), and CB1R (CNR1: rs806380, rs806379, rs1049353, rs6454674, rs1535255, rs2023239, rs12720071, rs6928499, rs806374, rs7766029, rs806378, rs10485170, rs9450898) were genotyped in 143 first-episode psychosis patients (FEPp) and 286 communitybased controls by Illumina HumanCoreExome-24 BeadChip. Gene-gene and gene-environment associations were assessed using nonparametric Multifactor Dimensionality Reduction software. Results: Single-locus analyses among the 23 SNVs for psychosis and gene-gene interactions were not significant (p 4 0.05 for all comparisons); however, both environmental risk factors showed an association with psychosis (p o 0.001). Moreover, gene-environment interactions were significant for an SNV in CNR1 and cannabis use. The best-performing model was the combination of CNR1 rs12720071 and lifetime cannabis use (p o 0.001), suggesting an increased risk of psychosis. Conclusion: Our study supports the hypothesis of gene-environment interactions for psychosis involving T-allele carriers of CNR1 SNVs, childhood trauma, and cannabis use

Influence of extracellular matrix metalloproteinases genetic factors over cardiac hypertrophy susceptibility in hypertensive patients

Orientador: José Eduardo Tanus dos SantosTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: A hipertensão é uma doença muito comum, e está associada à alta morbidade e mortalidade cardiovascular. Em relação às doenças associadas à hipertensão, se observam diferenças étnicas, sendo que negros são expostos a maior risco cardiovascular que os brancos. A manutenção de níveis pressóricos elevados leva a alterações teciduais em vasos e no coração em um processo chamado remodelamento cardiovascular. No coração este processo leva à hipertrofia cardíaca. Esta condição causa progressiva perda na eficiência de contração do coração, e em casos avançados pode levar à morte dos pacientes. O remodelamento cardíaco envolve a participação de metaloproteinases de matriz extracelular (MMPs), principalmente a MMP-2 e MMP-9. Diversos polimorfismos genéticos foram associados com alterações na expressão e/ou atividade destas enzimas, e é possível que diferenças nas distribuições dos polimorfismos ajudem a explicar as diferenças étnicas quanto à morbidade e mortalidade cardiovascular. Os principais polimorfismos da MMP-9 e MMP-2 são: um polimorfismo de base única (SNP) (C-1562T) e um microssatélite (-90 CA (14-24)) no promotor, e um SNP no exon 6 (A855G - Q279R) da MMP-9, e dois SNPs (C-1306T e C-735T) no promotor da MMP-2. Como estes polimorfismos também foram associados com diversas doenças, o propósito deste estudo foi avaliar se polimorfismos da MMP-9 e MMP-2 estão associados à hipertensão, a alterações ecocardiográficas em hipertensos e se diferem entre populações de brancos e de negros. Em nosso estudo avaliamos 173 hipertensos submetidos a eco cardiografia e 137 indivíduos normotensos, pareados para idade gênero e raça. Avaliamos também 140 indivíduos brancos e 177 indivíduos negros recrutados aleatoriamente. Nossos resultados mostraram uma associação do alelo H e do genótipo HH do microssatélite -90 CA(14-24) com hipertensão (P= 0,0058 e P=0,0085, respectivamente), e os portadores destes alelos apresentaram maior risco a estadoença, quando comparados com o alelo L (odds ratio, ou razão de chances (OR) =1,581) e genótipo LL (OR=2,32). Haplótipos da MMP-9 foram capazes de exercer efeitos protetores (H3, P=0,049) e deletérios (H7; P=0,0015) sobre o diâmetro diastólico final e protetores (H3, P=0,0367) e deletérios (H7; P=0,0057) sobre o índice de massa do ventrículo esquerdo. Não encontramos associações dos polimorfismos da MMP-2 com hipertensão, porém os haplótipos H1 e H3 mostraram efeitos protetores sobre diâmetro diastólico final e índice de massa do ventrículo esquerdo (H1; P=0,0290 e P=0,0318, respectivamente) e deletérios sobre e índice de massa do ventrículo esquerdo (H3; P=0,0187). Nós encontramos diferenças grandes nas distribuições dos polimorfismos estudados entre brancos e negros. O alelo H e genótipo HH do microssatélite -90 CA (14-24) é mais frequente em negros (P<0.05), o que poderia explicar em parte a maior incidência de hipertensão nestes indivíduos. Além disto, diversos haplótipos da MMP-9 e genótipos da MMP-2, cujos efeitos foram demonstrados sobre a hipertrofia cardíaca (incluindo os haplótipos H3 e H7 da MMP-9 e genótipo CC do C-1306T da MMP-2) tiveram frequências significativamente diferentes (P<0.05) entre brancos e negros, o que também ajuda a explicar diferenças étnicas observadas quanto à morbidade e mortalidade cardiovascular entre estes dois gruposAbstract: Hypertension is a very common disease and is associated with high cardiovascular morbidity and mortality. There are inter-ethnic differences regarding the risk to hypertension-related diseases, as black subjects are at higher cardiovascular risk than whites. The maintenance of high blood pressure levels trigger a process called cardiovascular remodeling, which causes several histological and functional changes in arteries and in myocardium. The myocardium remodeling usually causes cardiac hypertrophy. This condition leads to progressive loss in efficiency of heart pumping, and in advanced stages, it may result in death. Cardiac remodeling involves matrix metalloproteinases (MMPs) actions, and MMP-2 and MMP-9 are the most important. Several genetic polymorphisms were associated with differences in enzyme expression or activity and it is possible that differences in distribution of these polymorphisms may help to explain the observed interethnic differences in cardiovascular risk observed between blacks and whites. The main polymorphisms of MMP-9 and MMP-2 are: a single nucleotide polymorphism (SNP) (C-1562T) and a microsatellite (-90 CA (14-24)) in promoter and a SNP in exon 6 (A855G - Q279R) on MMP-9 gene, and two SNPs (C-1306T e C-735T) at MMP-2 promoter. As these polymorphisms were already associated with several diseases, the purpose of this study was to evaluate whether polymorphisms of MMP-9 and MMP-2 are associated with hypertension, with echocardiographic alterations and if they are different between blacks and whites. This study included 173 hypertensive patients which were submitted to echocardiography and 137 age, race and gender matched healthy volunteers. Besides that, we also included 140 white subjects and 177 black subjects for the ethnic study. Our results shown an association of the H allele and HH genotype of - 90 CA (14-24) microsatellite with hypertension (P= 0.0058 and P=0.0085, respectively),, and that carriers of these allele (odds ratio (OR) =1.581) and genotype (OR=2,32) may be at higher risk to hypertension. MMP-9 haplotypes exerted protective (H3; P=0.0490) or detrimental (H7; P=0.0015) effects on enddiastolic diameter and protective (H3; P=0.0367) or detrimental (H7; P=0.0057) effects on left ventricular mass index (LVMI). Although we didn't observe an association of MMP-2 polymorphisms with hypertension, we have found that H1 and H3 may have protective effects on end-diastolic diameter and LVMI (H1; P=0.0290 and P=0.0318, respectively) and detrimental effects on LVMI (H3; P=0.0187). We have found that the studied polymorphisms differed significantly in their distributions between white and black groups. The H allele and HH genotype of the -90 CA (14-24) was more common in blacks(P<0.05) which could help to explain why this group have higher risk to hypertension. Besides that, several MMP-9 haplotypes and MMP-2 genotypes differed significantly (P<0.05) in their frequencies between blacks and whites, including some that shown effects on heart hypertrophy (H3 and H7 of MMP-9 and CC genotype of C-1306T of MMP-2). This may also help to explain ethnic differences in cardiovascular morbidity and mortality between these groupsDoutoradoFarmacologiaDoutor em Farmacologi

Circulating HO-1 levels are not associated with plasma sFLT-1 and GTn HMOX1 polymorphism in preeclampsia

Objectives: We aimed to assess the plasma HO-1 level and its interrelationship with the plasma sFLT-1 level in preeclamptic and healthy pregnant women with different variants of microsatellite polymorphism (GTn) located in the promoter region of the HMOX-1 gene. Methods: HO-1 and sFLT-1 were measured by ELISA. HMOX1 genotyping was performed using fragment analysis. Results: We found similar and higher levels of plasma HO-1 and sFLT-1, respectively, in preeclampsia. Similar genotypes and alleles frequencies were found in both groups and the absence of modulation of HO-1 levels by genotypes were observed. Conclusion: The plasma HO-1 levels are not increased in preeclampsia women and neither related to sFLT-1 levels and GTn polymorphism

Frequência de haplótipos intragênicos ao gene MJD1 em pacientes com Doença de Machado-Joseph e em indivíduos normais

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