Masters in Biomedical EngineeringSendo das doenças genéticas recessivas de maior impacto no mundo, as β-hemoglobinopatias representam uma ameaça real às pessoas. Os tratamentos disponíveis apresentam-se como caros e com efeitos colaterais associados prejudiciais à saúde dos pacientes. A reativação da hemoglobina fetal por meio de mecanismos de regulação epigenética aparece como um método eficaz para o tratamento de pacientes com essas patologias. Novos agentes facilmente acessíveis capazes de induzir a hemoglobina fetal são desejáveis, com baixos níveis de citotoxicidade, que podem alterar a expressão génica sem alterar o material genético. Neste projeto, foram avaliados os efeitos induzidos por dois compostos naturais, numa linhagem celular precursora de eritroides e em linhagem celular imortalizada para avaliar os efeitos em genes reguladores epigenéticos, tais como ADN metiltransferases (DNMTs) e histonas deacetilases (HDACs). A linha celular foi exposta por 72 horas a uma concentração de 100 ng/ml de genisteína, epigalocatequina-3-galato e ambos em co-exposição para replicar a exposição celular in vivo após a suplementação. A exposição a 25 μg/ml de um tratamento padrão de hidroxiureia foi usada como controle positivo. A viabilidade celular foi avaliada para os precursores eritroides e os efeitos transcricionais dos compostos nos genes DNMT1, DNMT3a, DNMT3b, HDAC1, HDAC2 e HDAC3 na linha celular imortalizada K562. Os resultados demonstraram maior viabilidade da genisteína e do epigalocatequina-3-galato na linha celular de precursores eritroides em comparação à HU que exibiu maior percentagem de células mortas. Estes compostos naturais presentes no chá verde demonstraram potencial na regulação epigenetica de DNMTs, com resultados dispares para HDACs em relação à literatura existente.
Este estudo pioneiro descreve o potencial desses compostos naturais individualmente ou em co-exposição para regulação epigenética em linhagem celular de precursores eritroides.As the most impacting recessive genetic diseases in the world, β-hemoglobinopathies represent a real threat to people. Available treatments present themselves as expensive with serious side effects associated. Fetal hemoglobin reactivation through epigenetic regulation mechanisms appears as one effective method for therapy of patients with these pathologies. New easily accessible agents capable of inducing fetal hemoglobin are desirable, coupled with low cytotoxicity levels, that can shift gene expression without altering the genetic material. In this project, the effects induced by genistein and epigallocatechin-3-gallate were evaluated, in an erythroid precursor cell line as well as in an immortalized cell line to evaluate the effects on epigenetic regulatory genes, like DNA methyltranferases (DNMTs) and histone deacetylases (HDACs).
Cell lines were exposed for 72 hours to a concentration of 100 ng/ml of genistein, epigallocatechin-3-gallate and both in co-exposure, to replicate cellular exposure in vivo after supplementation. Exposure to 25 μg/ml of a standard treatment of hydroxyurea was used as a positive control. Cellular viability was measured for the erythroid precursors and the transcriptional effects of the compounds on DNMT1, DNMT3a, DNMT3b, HDAC1, HDAC2 and HDAC3 genes cells were evaluated in K562 immortalized cell line.
Results showed greater viability of genistein and epigallocatechin-3-gallate in the erythroid precursor cell line compared to HU that displayed higher percentage of dead cells. These natural compounds present in green tea showed potential in the epigenetic regulation of DNMTs, with different results for HDACs in relation to the existing literature. This pioneer study describes the potential of these natural compounds individually or in co-exposure for epigenetic regulation in a cell line of erythroid precursors.N/
