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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/26655
ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO POLIMORFISMO DOS GENES KIR-HLA NA SUSCETIBILIDADE A MALÁRIA EM POPULAÇÃO DE ÁREA ENDÊMICA DA AMAZÔNIA LEGAL, PORTO VELHO - RO
Silva, Daiana de Souza Perce da | Data do documento:
2015
Autor(es)
Orientador
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumo
A malária é a doença parasitária que mais causa mortes em todo o mundo, representando um grave problema de saúde pública. O sistema imune inato constitui a primeira linha de defesa do organismo contra infecções e as células NK são uma importante subpopulação de linfócitos atuantes na fase aguda da resposta imunológica na malária. O controle da ação das células NK se dá através de receptores de membrana, dentre os quais estão os receptores KIR que reconhecem moléculas HLA de classe I expressas pela maioria das células do organismo. Esses receptores, altamente polimórficos, desempenham função significante no controle da resposta imune inata e adaptativa de cada indivíduo. Dentro deste contexto, nosso trabalho caracterizou geneticamente a frequência dos receptores KIR e seus ligantes HLA-I de indivíduos (n=377) naturalmente expostos à malária (Porto Velho - RO), verificando uma possível associação entre a presença desses genes e a infecção. Após a extração de DNA, a genotipagem da população estudada foi realizada através da técnica PCR-SSO e a leitura pelo equipamento Luminex. A ancestralidade da população foi estimada através da genotipagem de 32 marcadores informativos. Observamos uma maior frequência dos genes KIR2DL1, 3DL1, 2DS4 e 2DL3 (>89% em todos), HLA-C1, -Bw4 e -C2 (>66% em todos) e os pares KIR2DL2/3_C1, KIR3DL1_Bw4 e KIR2DL1_C2 (>66% em todos) na população de Porto Velho, que é semelhante às de outras regiões brasileiras. Caracterizamos 46 genótipos KIR, todos com distribuição cosmopolita. Os dois genótipos mais comuns em Porto Velho, os genótipos 1 e 2 estavam presentes em frequências semelhantes nas Américas. A presença do haplótipo Bx nos indivíduos parece exercer um papel de proteção à malária Análise de Componentes Principais com base nas frequências dos genes KIR da população de Porto Velho mostrou uma relação mais próxima dos mestiços da Venezuela, dos hispânicos americanos e de uma população do sul do Paraná. A análise de ancestralidade revelou que houve maior contribuição dos ameríndios na nossa população. Esta análise destaca o perfil multiétnico da população de Porto Velho. Foram identificados pares de genes KIR-HLA que parecem exercer influência ou serem marcadores tanto de susceptibilidade (KIR3DL2_A3/A11, KIR2DS1_C1/C2 e KIR2DS2_C1/C2) quanto de proteção (KIR3DL1_Bw4, KIR2DS1_C2/C2 e KIR3DS1_Bw4) à malária. Nesse estudo pudemos observar uma associação entre algumas citocinas e quimiocinas e a média ponderada de genes KIR ativadores, pares KIR-HLA e os parâmetros epidemiológicos. Indivíduos com maior média ponderada de genes KIR ativadores possuíam elevados níveis plasmáticos de TNF- \03B1, IL-4, IL-10, MIP-1\03B2 e IL-6, os dois últimos observados na malária vivax Dentre os pares ativadores observamos as seguintes associações: i) KIR3DS1_Bw4com elevados níveis de IL-6; ii) KIR2DS1_C1C2 com elevados níveis de MIP-1\03B2 e IL-10; iii) KIR2DS1_C2C2 com baixos níveis de IL-1\03B2 e TNF-\03B1 e com elevados níveis de MIP-1\03B2 e IL-6, esta última encontrada na malária vivax; iv) KIR2DS2_C1C1com elevados níveis de IL-1\03B2 e IL-2, na malária vivax; v)KIR2DS2_C2C2com elevados níveis de TNF-\03B1. Dentre os pares inibidores observamos as seguintes associações: i) KIR3DL1_Bw4combaixos níveis de TNF-\03B1, na malária vivax; ii) KIR2DL1_C1C2com elevados níveis de MIP-1\03B2 e IL-6, na malária vivax e com baixos níveis de IFN-\03B3; iii) KIR2DL2/3_C1C2com baixos níveis de IFN-\03B3 e elevados níveis de IL-10; iv) KIR2DL2/3_C1C1combaixos níveis de IL-10 e elevados níveis de MIP-1\03B2, TNF-\03B1 e MCP-1.Os dados obtidos nesse trabalho poderão contribuir para futuros estudos sobre o impacto funcional desses genes na regulação da resposta imune, na relação com a incidência e na evolução clínica da doença não só na malária como de outras doenças infecciosas.
Resumo em Inglês
Malaria remains one of the most important parasitic disease that causes more deaths in the world, representing a serious public health problem. However, the mechanisms involved in the pathogenesis and /or production of an effective immune response are still unclear. The innate immune system is the first line of defense against infection and NK cells are an important subpopulation of innate lymphoid cells in the acute phase of active immune response in malaria. The control of the action of NK cells is via membrane receptors, among which are the KIR receptors that recognize HLA class I molecules expressed by the majority of cells of the human body. These receptors, highly polymorphic, play a significant role in controlling innate and adaptive immune response of each individual. Within this context, our work characterized the genetic frequency of KIR receptors and their ligands HLA-I in subjects (n = 377) naturally exposed to malaria (Porto Velho - RO) and the association between the presence of these genes and infection. After DNA extraction, genotyping of the population was performed by PCR-SSO utilizing a Luminex equipment for reading. The ancestry of the population was estimated by the genotyping of 32 informative markers. We observed a higher frequency of the genes KIR2DL1, 3DL1, 2DS4 and 2DL3 (> 89% in all), HLA-C1, -Bw4 and -C2 (> 66% in all) and pairs KIR2DL2/3_C1, KIR3DL1_Bw4 and KIR2DL1_C2 (> 66% in all) in the population of Porto Velho, which is similar to other Brazilian regions. We identified 46 KIR profiles, all with a cosmopolitan distribution The two most common genotypes in the Porto Velho communities, genotypes 1 and 2, were present at similar frequencies as in the Americas. The Bx haplotype seems to play an important role in malaria protection. Principal component analysis based on the frequencies of the KIR genes placed the Porto Velho population closer to the Venezuela Mestizos, USA California Hispanic and Brazil Paraná Mixed in terms of KIR gene frequencies. The ancestry analysis revealed a greater contribution of Amerindians in our population. This analysis highlights the multiethnic profile of the Porto Velho population. Most of the individuals had at least one inhibitory KIR-HLA pair. The KIR2DL2/3_C1, KIR3DL1_Bw4 and KIR2DL1_C2 pairs were the most common. KIR-HLA pairs seems to play a role in malaria susceptibility (KIR3DL2_A3/A11, KIR2DS1_C1/C2 and KIR2DS2_C1/C2) and protection (KIR3DL1_Bw4, KIR2DS1_C2/C2 and KIR3DS1_Bw4). In this study, we observed an association between some cytokines and chemokines and the weighted average of activating KIR genes, KIR-HLA pairs and epidemiological parameters. Individuals with higher weighted average of activating KIR genes had elevated plasma levels of TNF-\03B1, IL-4, IL-10, MIP-1\03B2 and IL-6, the last two only in vivax malaria Among the pairs of activators, we observed the following associations: i) KIR3DS1_Bw4 with high levels of IL-6; ii) KIR2DS1_C1C2 with high levels of MIP-1\03B2 and IL-10; iii) KIR2DS1_C2C2 with low levels of IL-1\03B2 and TNF-\03B1 and high levels of MIP-1\03B2, and IL-6, the last two only in vivax malaria; iv) KIR2DS2_C1C1 with high plasma levels of IL-1\03B2 and IL-2, in vivax malaria; v) KIR2DS2_C2C2 with high levels of TNF-\03B1. Among the pairs of inhibitors, we observed associations of: i) KIR3DL1_Bw4 with low levels of TNF-\03B1; ii) KIR2DL1_C1C2 with high levels of MIP-1\03B2 and IL-6, in vivax malaria and low levels of IFN-\03B3; iii) KIR2DL2/3_C1C2 with low levels of IFN-\03B3 and high levels of IL-10; iv) KIR2DL2/3_C1C1 with low levels of IL-10 and high levels of MIP-1\03B2, TNF-\03B1 and MCP-1. Taken together, these results should provide baseline information that will be relevant to population evolutionary history, malaria and other diseases studies in populations of the Brazilian Amazon region.
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