Uma mutaçãono SCARB2 é um modificador na
doença de Gaucher
Universidade Federal do Maranhão – UFMA
Laboratório de Genética e Biologia Molecular – LabGeM
Liga Acadêmica de Genética Médica – LAGeM
Poena Pereira da Silva/ Ciências Biológicas – Bacharelado
Doença de Gaucher
-O que é Doença
deGaucher?
Doença de Gaucher
- Erro inato do metabolismo, autossômica recessiva;
- Deficiência da enzima glicocerebrosidase ->
glicocerebrosídeo;
- Acúmulo progressivo de gordura nos lisossomos;
- Células de Gaucher;
- Baço, fígado e medula óssea.
-Oqueé Doença de
Gaucher?
-CélulasdeGaucher
-Oqueé Doença de
Gaucher?
-Viametabólica
-Oqueé Doença de
Gaucher?
-Viametabólica
-Oqueé Doença de
Gaucher?
- BaseGenética
 Gene GBA;
 Cromossomo 1;
 Mais de 240 mutações;
 L444P, N370S.
-Oqueé Doença de
Gaucher?
- Base genética
-Sinais e sintomas
Equimose e sangramentos fáceis;
Fadiga excessiva;
Anemia;
Fraturas óssea constantes;
Dores no ossos e articulações;
Aumento do abdômen e baço.
-Oqueé Doença de
Gaucher?
- Base genética
-Sinais esintomas
-Tipos da Doença
deGaucher
 Tipo I
- Aumento do baço, fígado;
- Deformidades ósseas.
 Tipo II
- Aparecimento precoce, 3 meses de vida;
- Múltiplas convulsões, hipertonia, apnéia e progressivo
retardo mental;
- Mais grave, compromete o pulmão.
 Tipo III
- Compromete os ossos;
- Quadro neurológico menos grave;
- Aparecimento tardio dos sintomas.
 Não neuropática
 Neuropática
-Oqueé Doença de
Gaucher?
- Base genética
-Sinais esintomas
-Tipos da Doença
deGaucher
-Oqueé Doença de
Gaucher?
- Base genética
-Sinais e sintomas
-Tipos da Doença de
Gaucher
- Diagnóstico
Exame de sangue
-Atividade da enzima glicocerebrosidase.
Amostra de tecido da pele
-Oqueé Doença de
Gaucher?
- Base genética
-Sinais esintomas
-Tipos da Doença de
Gaucher
- Diagnóstico
-Tratamento
Introdução
 Grande parte da ênfase na era da genética molecular tem sido
identificar genes e mutações;
 Irmãos com fenótipos diferentes mostram que outros fatores
além do genético podem influenciar;
 A DG é uma deficiência hereditária recessiva que causa a um
erro ou falta de produção da glicocerebrosidase, Gcase;
 Dividida em 3 grupos;
 Gcase é levada ao lisossomo através do LIMP-2;
 Mutação do SCARB2 (que codifica a LIMP-2) pode levar ao
quadro clínico de DG;
Introdução
 Irmãos possuírem o mesmo genótipo com as seguinte alterações
no GBA c.535G>C (p.Asp140His) e c.10936G>A (p.Glu326Lys),
herdadas da mãe, e c.586A>C (p.Lys157Gln) herdada do pai;
 Possuíam as mesmas alterações, porém o probando (P1)
apresentava um quadro mais grave e o seu irmão (P2) não
apresentava sinais clínicos da doença.
-Objetivo
 Relacionar a mutação do SCARB2
com a doença de Gaucher e epilepsia
mioclônica;
 Mostrar os mecanismos envolvidos
na enzima Gcase nesses pacientes.
Metodologia
 Relato de Caso
 Probando (P1): O paciente teve uma infância normal, com bom desempenho escolar. Aos 13
anos, iniciou um quadro de convulsões acompanhado de febre e sintomas semelhantes a
gripe. Devido a alterações na EEG, iniciou-se tratamento com Hidantoína e Fenobarbital.
Devido à sonolência excessiva, associou-se Primidona, melhorando o estado do paciente.
Ficou bem até os 14 anos, quando sofreu um acidente que rompeu o seu baço, tendo que ser
submetido a esplenectomia de urgência.
 Meses após o acidente, convulsões generalizadas tornaram-se mais graves e frequentes,
acompanhadas de escotomas visuais e ataques mioclônicos. Dosagem de cobre e CT de
crânio normais. Aos 18 anos, sua função intelectual estava bem abaixo de acordo com a
idade cronológica, com fraca memorização e conhecimento. Estava disártrico, com
movimentos lentos, mioclonia e escotomas visuais. Aos 19 anos, exames revelaram uma
queda da GCase e presença de células de Gaucher na medula óssea e no fígado. Função renal
e auditiva normais. Paciente submetido a plasmaférese para diminuir o acúmulo de
glicocerebrosídeo no cérebro, o que diminuiu a frequência das convulsões, mas continuaram
as mioclonias e os escotomas visuais. Aos 20 anos, paciente apresentava fraco
conhecimento, com dificuldade de nomear objetos comuns. Reflexos tendíneos profundos
ausentes nos tornozelos, preservados nos outros locais.
 Aos 21 anos, começou a depender de cadeira de rodas. Iniciou tratamento com apomorfina,
o que diminuiu bastante a mioclonia e as fotoconvulsões. Tratamentos com bromocriptina e
lítio foram iniciados, porém, foram suspensos por ineficácia ou efeitos colaterais. Com 26
anos, as mioclonias eram capazes de interromper a fala do paciente, e era totalmente
desatento durante as crises. Tônus muscular bastante aumentado, níveis de vitamina B12
normais. Contraiu ITU, sendo tratada, sem presença de proteína nas EAS de controle.
 Com 27 anos, o paciente se recusava a comer e perdeu peso, sendo submetido a
Gastrostomia. Aos 28 anos, o paciente contraiu endocardite infecciosa, que evoluiu para
óbito. À autopsia, foram encontrados: hepatomegalia, tecido esplênico acessório,
osteoporose e células de Gaucher na medula óssea e linfonodos. À neuropatologia, fibrose
meníngea e degeneração das colunas laterais da medula espinhal, mas sem presença de
células de Gaucher. Sem alterações renais.
Metodologia
 Relato de caso
 Após o diagnóstico, os níveis de GCase foram medidos em seus
pais e três irmãos;
 Seu irmão (P2) também foi deficiente na atividade da GCase e
carrega o genótipo GBA idêntico. Um exame completo aos 26
anos era normal, e um exame no baço e fígado mostrou o baço
muito maior que seu limite normal. Ele manteve-se saudável sem
hepatosplenomegalia palpável, dor óssea, episódios de
hemorragia, convulsões ou comprometimento cognitivo. Agora
60 anos de idade, ele tem seu próprio negócio e tem trabalhado
em profissões fisicamente exigentes. Ele não recebeu terapia de
reposição enzimática;
 A mãe do probando, uma portadora em seus 80 anos, também
não tem nenhum comprometimento cognitivo ou neurológica.
Sua genótipo GBA foi c.535G> C (p.Asp140His) + c.10936G> A
(p.Glu326Lys) /WT.
Metodologia
 Amostra dos pacientes
- Linfócitos, linfoblastos ou fibroblastos;
- Irmãos e mãe do probando;
- 13 pacientes com DG epilepsia mioclônica;
- 40 controles;
- Protocolos aprovados pelo Institute NIH Review
Board.
 Sequenciamento de DNA/cDNA
- DNA isolado dos fibroblastos dos irmãos, pacientes com
DG e controles;
- RNA -> cDNA.
exon 1-1F: 5’- GTCTTCGACGCCTCTGCGGC-3’
exon 12-1R: 5’-CAACTCATGGGTATTGCC-3’
exon 12-8F: 5’-GGTAGCTTCATCCAATATATC-3’
exon 12-2R 5’- GTGAACCAACTGTATAAGCTAC-3’
Metodologia
 Os plasmídeos e a transfecção
- Vetor de expressão neo-pCMV6;
- Tipo selvagem LIMP-2 e a mutação c.1412A>G;
- Os fibroblastos do irmão do probando (P2) foram transfectadas
com SCARB2 selvagem e mutado.
 Análise quantitativa de qPCR
 Ensaio de atividade daGcase
- Atividade de Gcase ensaiada em fibroblastos;
- Irmãos, mãe e controles;
- Substrato 4-metilumbeliferil-β-D-glucopiranósido;
- 3 réplicas de cada amostra.
Metodologia
SDS-PAGE and Western blotting;
Imunofluorescência e microscopia confocal;
Análise de secreção extra-celular.
Resultados
 Diferentes níveis de atividade GCase nos irmãos refletiu diferenças
na expressão GCase
- P1 e P2 tem genótipos iguais para GBA;
- Diminuição nos níveis de Gcase em ambos os irmãos;
Resultados
 Diferentes níveis de atividade GCase nos irmãos refletiu diferenças na
expressão da GCase
Resultados
 A nova mutação SCARB2 interferiu na redução dos
níveis LIMP-2
- Os fenótipos discrepantes e diminuição na quantidade
de LIMP-2 em P1 solicitou sequenciamento do SCARB2
através do cDNA;
- Uma mutação heterozigótica, c.1412A>G; resultando na
alteração de um aminoácido , p.Glu47Gly.
- Também foi identificada na mãe e foi encontrada
apenas em um dos alelos;
- Não foi detectada no outro irmão (P2), nem nos
controles.
Resultados
 As células com a mutação p.Glu471Gly SCARB2 mostraram
excreção extracelular de Gcase
Resultados
 SCARB2 em outros pacientes com doença de Gaucher e
epilepsia mioclônica
- Avaliação das mutações de SCARB2 tinham associação com
GD e epilepsia mioclônica;
- Sequenciaram as regiões intrônicas de SCARB2 de 13
indivíduos que tinham GD e epilepsia mioclônica, mais 40
controles;
- Não detectaram diferenças que não fossem sinônimas;
- Identificaram 3 SNPs diferentes em SCARB2;
- Nenhum SNPs foi mais frequente entre os pacientes com
epilepsia mioclônica.
Discussão
 A elucidação do mecanismo molecular pelo qual a Gcase é submetido
dentro do lisossomo fornece uma boa noção para triagem de
modificadores genéticos candidatos para DG;
 Produção adequada de LIMP-2 pode ser um pré-requisito para o bom
funcionamento da Gcase principalmente em pacientes que possuem
deficiência nessa enzima;
 O SCARB2 pode levar o paciente a desenvolver o tipo 3 de GD;
 Isto é particularmente interessante à luz dos recentes relatórios que
identificam mutações SCARB2 homozigotos e heterozigotos em
pacientes com epilepsia mioclônica (Balreira et al. and Berkovic et al.,
2008, Dardis et al., 2009);
Discussão
 Epilepsia mioclônica é uma característica de outras doenças que
também são erros inatos do metabolismo relacionadas ao depósito
lisossômico;
 Por tanto é muito importante trabalhos que mostrem os
mecanismos e trajetos das proteínas lisossômicas afim de encontrar
tratamento mais completo para essas doenças;
 Curiosamente, Glu471, o aminoácido mutado no LIMP-2, já foi
discutido na literatura e dois resíduos de aminoácidos Asp470 e
Glu471 regulam a distribuição intracelular de LIMP-2;
 Com base no fenótipo clínico normal da mãe, a mutação
p.Glu471Gly sozinha não causa epilepsia mioclônica;
Discussão
 O probando (P1) apresenta tanto o problema na produção de GCAse
como apresenta problemas na LIMP-2, o seu transportador;
 Mutações SCARB2 não foram observadas em pacientes que não tinham
o tipo 3 da DG manifestando epilepsia mioclõnica;
 Vários modificadores podem fazer com pacientes do tipo 3 (neuropática)
de DG tivessem epilepsia mioclônica;
 A identificação de SCARB2 apenas no irmão com epilepsia mioclônica
segure que LIMP-2 é um modificador da DG;
 Enquanto neste caso LIMP-2 parece estar associado com a epilepsia
mioclônica, outras proteínas relacionadas no transporte ou
processamento de Gcase ou LIMP-2 poderia igualmente ter afetado no
genótipo do paciente.
Uma mutaçãono SCARB2 é um modificador na
doença de Gaucher
OBRIGADA!
Universidade Federal do Maranhão – UFMA
Laboratório de Genética e Biologia Molecular – LabGeM
Liga Acadêmica de Genética Médica – LAGeM
Poena Pereira da Silva/ Ciências Biológicas – Bacharelado
Doença de Gaucher

Doença de Gaucher

  • 2.
    Uma mutaçãono SCARB2é um modificador na doença de Gaucher Universidade Federal do Maranhão – UFMA Laboratório de Genética e Biologia Molecular – LabGeM Liga Acadêmica de Genética Médica – LAGeM Poena Pereira da Silva/ Ciências Biológicas – Bacharelado Doença de Gaucher
  • 4.
    -O que éDoença deGaucher? Doença de Gaucher - Erro inato do metabolismo, autossômica recessiva; - Deficiência da enzima glicocerebrosidase -> glicocerebrosídeo; - Acúmulo progressivo de gordura nos lisossomos; - Células de Gaucher; - Baço, fígado e medula óssea.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
    -Oqueé Doença de Gaucher? -BaseGenética  Gene GBA;  Cromossomo 1;  Mais de 240 mutações;  L444P, N370S.
  • 9.
    -Oqueé Doença de Gaucher? -Base genética -Sinais e sintomas Equimose e sangramentos fáceis; Fadiga excessiva; Anemia; Fraturas óssea constantes; Dores no ossos e articulações; Aumento do abdômen e baço.
  • 10.
    -Oqueé Doença de Gaucher? -Base genética -Sinais esintomas -Tipos da Doença deGaucher  Tipo I - Aumento do baço, fígado; - Deformidades ósseas.  Tipo II - Aparecimento precoce, 3 meses de vida; - Múltiplas convulsões, hipertonia, apnéia e progressivo retardo mental; - Mais grave, compromete o pulmão.  Tipo III - Compromete os ossos; - Quadro neurológico menos grave; - Aparecimento tardio dos sintomas.  Não neuropática  Neuropática
  • 11.
    -Oqueé Doença de Gaucher? -Base genética -Sinais esintomas -Tipos da Doença deGaucher
  • 12.
    -Oqueé Doença de Gaucher? -Base genética -Sinais e sintomas -Tipos da Doença de Gaucher - Diagnóstico Exame de sangue -Atividade da enzima glicocerebrosidase. Amostra de tecido da pele
  • 13.
    -Oqueé Doença de Gaucher? -Base genética -Sinais esintomas -Tipos da Doença de Gaucher - Diagnóstico -Tratamento
  • 15.
    Introdução  Grande parteda ênfase na era da genética molecular tem sido identificar genes e mutações;  Irmãos com fenótipos diferentes mostram que outros fatores além do genético podem influenciar;  A DG é uma deficiência hereditária recessiva que causa a um erro ou falta de produção da glicocerebrosidase, Gcase;  Dividida em 3 grupos;  Gcase é levada ao lisossomo através do LIMP-2;  Mutação do SCARB2 (que codifica a LIMP-2) pode levar ao quadro clínico de DG;
  • 16.
    Introdução  Irmãos possuíremo mesmo genótipo com as seguinte alterações no GBA c.535G>C (p.Asp140His) e c.10936G>A (p.Glu326Lys), herdadas da mãe, e c.586A>C (p.Lys157Gln) herdada do pai;  Possuíam as mesmas alterações, porém o probando (P1) apresentava um quadro mais grave e o seu irmão (P2) não apresentava sinais clínicos da doença.
  • 17.
    -Objetivo  Relacionar amutação do SCARB2 com a doença de Gaucher e epilepsia mioclônica;  Mostrar os mecanismos envolvidos na enzima Gcase nesses pacientes.
  • 18.
    Metodologia  Relato deCaso  Probando (P1): O paciente teve uma infância normal, com bom desempenho escolar. Aos 13 anos, iniciou um quadro de convulsões acompanhado de febre e sintomas semelhantes a gripe. Devido a alterações na EEG, iniciou-se tratamento com Hidantoína e Fenobarbital. Devido à sonolência excessiva, associou-se Primidona, melhorando o estado do paciente. Ficou bem até os 14 anos, quando sofreu um acidente que rompeu o seu baço, tendo que ser submetido a esplenectomia de urgência.  Meses após o acidente, convulsões generalizadas tornaram-se mais graves e frequentes, acompanhadas de escotomas visuais e ataques mioclônicos. Dosagem de cobre e CT de crânio normais. Aos 18 anos, sua função intelectual estava bem abaixo de acordo com a idade cronológica, com fraca memorização e conhecimento. Estava disártrico, com movimentos lentos, mioclonia e escotomas visuais. Aos 19 anos, exames revelaram uma queda da GCase e presença de células de Gaucher na medula óssea e no fígado. Função renal e auditiva normais. Paciente submetido a plasmaférese para diminuir o acúmulo de glicocerebrosídeo no cérebro, o que diminuiu a frequência das convulsões, mas continuaram as mioclonias e os escotomas visuais. Aos 20 anos, paciente apresentava fraco conhecimento, com dificuldade de nomear objetos comuns. Reflexos tendíneos profundos ausentes nos tornozelos, preservados nos outros locais.  Aos 21 anos, começou a depender de cadeira de rodas. Iniciou tratamento com apomorfina, o que diminuiu bastante a mioclonia e as fotoconvulsões. Tratamentos com bromocriptina e lítio foram iniciados, porém, foram suspensos por ineficácia ou efeitos colaterais. Com 26 anos, as mioclonias eram capazes de interromper a fala do paciente, e era totalmente desatento durante as crises. Tônus muscular bastante aumentado, níveis de vitamina B12 normais. Contraiu ITU, sendo tratada, sem presença de proteína nas EAS de controle.  Com 27 anos, o paciente se recusava a comer e perdeu peso, sendo submetido a Gastrostomia. Aos 28 anos, o paciente contraiu endocardite infecciosa, que evoluiu para óbito. À autopsia, foram encontrados: hepatomegalia, tecido esplênico acessório, osteoporose e células de Gaucher na medula óssea e linfonodos. À neuropatologia, fibrose meníngea e degeneração das colunas laterais da medula espinhal, mas sem presença de células de Gaucher. Sem alterações renais.
  • 19.
    Metodologia  Relato decaso  Após o diagnóstico, os níveis de GCase foram medidos em seus pais e três irmãos;  Seu irmão (P2) também foi deficiente na atividade da GCase e carrega o genótipo GBA idêntico. Um exame completo aos 26 anos era normal, e um exame no baço e fígado mostrou o baço muito maior que seu limite normal. Ele manteve-se saudável sem hepatosplenomegalia palpável, dor óssea, episódios de hemorragia, convulsões ou comprometimento cognitivo. Agora 60 anos de idade, ele tem seu próprio negócio e tem trabalhado em profissões fisicamente exigentes. Ele não recebeu terapia de reposição enzimática;  A mãe do probando, uma portadora em seus 80 anos, também não tem nenhum comprometimento cognitivo ou neurológica. Sua genótipo GBA foi c.535G> C (p.Asp140His) + c.10936G> A (p.Glu326Lys) /WT.
  • 20.
    Metodologia  Amostra dospacientes - Linfócitos, linfoblastos ou fibroblastos; - Irmãos e mãe do probando; - 13 pacientes com DG epilepsia mioclônica; - 40 controles; - Protocolos aprovados pelo Institute NIH Review Board.  Sequenciamento de DNA/cDNA - DNA isolado dos fibroblastos dos irmãos, pacientes com DG e controles; - RNA -> cDNA. exon 1-1F: 5’- GTCTTCGACGCCTCTGCGGC-3’ exon 12-1R: 5’-CAACTCATGGGTATTGCC-3’ exon 12-8F: 5’-GGTAGCTTCATCCAATATATC-3’ exon 12-2R 5’- GTGAACCAACTGTATAAGCTAC-3’
  • 21.
    Metodologia  Os plasmídeose a transfecção - Vetor de expressão neo-pCMV6; - Tipo selvagem LIMP-2 e a mutação c.1412A>G; - Os fibroblastos do irmão do probando (P2) foram transfectadas com SCARB2 selvagem e mutado.  Análise quantitativa de qPCR  Ensaio de atividade daGcase - Atividade de Gcase ensaiada em fibroblastos; - Irmãos, mãe e controles; - Substrato 4-metilumbeliferil-β-D-glucopiranósido; - 3 réplicas de cada amostra.
  • 22.
    Metodologia SDS-PAGE and Westernblotting; Imunofluorescência e microscopia confocal; Análise de secreção extra-celular.
  • 23.
    Resultados  Diferentes níveisde atividade GCase nos irmãos refletiu diferenças na expressão GCase - P1 e P2 tem genótipos iguais para GBA; - Diminuição nos níveis de Gcase em ambos os irmãos;
  • 24.
    Resultados  Diferentes níveisde atividade GCase nos irmãos refletiu diferenças na expressão da GCase
  • 25.
    Resultados  A novamutação SCARB2 interferiu na redução dos níveis LIMP-2 - Os fenótipos discrepantes e diminuição na quantidade de LIMP-2 em P1 solicitou sequenciamento do SCARB2 através do cDNA; - Uma mutação heterozigótica, c.1412A>G; resultando na alteração de um aminoácido , p.Glu47Gly. - Também foi identificada na mãe e foi encontrada apenas em um dos alelos; - Não foi detectada no outro irmão (P2), nem nos controles.
  • 26.
    Resultados  As célulascom a mutação p.Glu471Gly SCARB2 mostraram excreção extracelular de Gcase
  • 27.
    Resultados  SCARB2 emoutros pacientes com doença de Gaucher e epilepsia mioclônica - Avaliação das mutações de SCARB2 tinham associação com GD e epilepsia mioclônica; - Sequenciaram as regiões intrônicas de SCARB2 de 13 indivíduos que tinham GD e epilepsia mioclônica, mais 40 controles; - Não detectaram diferenças que não fossem sinônimas; - Identificaram 3 SNPs diferentes em SCARB2; - Nenhum SNPs foi mais frequente entre os pacientes com epilepsia mioclônica.
  • 28.
    Discussão  A elucidaçãodo mecanismo molecular pelo qual a Gcase é submetido dentro do lisossomo fornece uma boa noção para triagem de modificadores genéticos candidatos para DG;  Produção adequada de LIMP-2 pode ser um pré-requisito para o bom funcionamento da Gcase principalmente em pacientes que possuem deficiência nessa enzima;  O SCARB2 pode levar o paciente a desenvolver o tipo 3 de GD;  Isto é particularmente interessante à luz dos recentes relatórios que identificam mutações SCARB2 homozigotos e heterozigotos em pacientes com epilepsia mioclônica (Balreira et al. and Berkovic et al., 2008, Dardis et al., 2009);
  • 29.
    Discussão  Epilepsia mioclônicaé uma característica de outras doenças que também são erros inatos do metabolismo relacionadas ao depósito lisossômico;  Por tanto é muito importante trabalhos que mostrem os mecanismos e trajetos das proteínas lisossômicas afim de encontrar tratamento mais completo para essas doenças;  Curiosamente, Glu471, o aminoácido mutado no LIMP-2, já foi discutido na literatura e dois resíduos de aminoácidos Asp470 e Glu471 regulam a distribuição intracelular de LIMP-2;  Com base no fenótipo clínico normal da mãe, a mutação p.Glu471Gly sozinha não causa epilepsia mioclônica;
  • 30.
    Discussão  O probando(P1) apresenta tanto o problema na produção de GCAse como apresenta problemas na LIMP-2, o seu transportador;  Mutações SCARB2 não foram observadas em pacientes que não tinham o tipo 3 da DG manifestando epilepsia mioclõnica;  Vários modificadores podem fazer com pacientes do tipo 3 (neuropática) de DG tivessem epilepsia mioclônica;  A identificação de SCARB2 apenas no irmão com epilepsia mioclônica segure que LIMP-2 é um modificador da DG;  Enquanto neste caso LIMP-2 parece estar associado com a epilepsia mioclônica, outras proteínas relacionadas no transporte ou processamento de Gcase ou LIMP-2 poderia igualmente ter afetado no genótipo do paciente.
  • 31.
    Uma mutaçãono SCARB2é um modificador na doença de Gaucher OBRIGADA! Universidade Federal do Maranhão – UFMA Laboratório de Genética e Biologia Molecular – LabGeM Liga Acadêmica de Genética Médica – LAGeM Poena Pereira da Silva/ Ciências Biológicas – Bacharelado Doença de Gaucher