Estudo do papel de genes associados ao estresse oxidativo na carcinogênese da tireoide

RESUMO

INTRODUÇÃO: As células tireoidianas apresentam intensa circulação de radicais livres e metabólitos oxidantes, como o peróxido de hidrogênio, proveniente da síntese de hormônios tireoidianos, e o iodo, da iodação da tireoglobulina. Com um sistema antioxidante ineficiente, a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) podem provocar efeitos deletérios e, assim, causar danos ao DNA. A tireoide possui importante sistema de proteção contra EROs. A superóxido dismutase mitocondrial MnSOD (SOD2), principal antioxidante na mitocôndria; a glutationa peroxidase (GPX-1), enzima antioxidante intracelular localizada no citosol, mitocôndrias e peroxissomos; a glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) crítica para a conversão de nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato NADP em NADPH; e p22phox (uma das subunidades do complexo enzimático NOX) que participa de vários processos fisiológicos e fisiopatológicos. Essas proteínas são transcritos pelos genes SOD2, GPX-1, G6PD e CYBA, respectivamente. Eles têm um papel relevante na geração de espécies reativas e no controle de oxirredução, além de serem cruciais na proteção celular contra o estresse oxidativo. Variantes genéticas podem afetar a função de proteínas e, consequentemente, promover distúrbios no equilíbrio de oxirredução aumentando o risco de dano celular pelas EROs. A associação entre o estresse oxidativo e doenças da tireoide vem sendo extensamente investigada e sugere que as variantes dos genes SOD2, GPX-1, G6PD e CYBA desempenham um papel importante nessa relação.

OBJETIVOS: Analisar SNPs dos genes SOD2, GPX-1, G6PD e CYBA potencialmente importantes na carcinogênese tireoidiana.

MÉTODOS: Os SNPs do tipo missenses (nsSNPs) dos genes SOD2, G6PD, GPX1 e CYBA foram recuperados do banco de dados de polimorfismo de nucleotídeo único (dbSNP) onde são comumente referenciados por seus IDs de referência (rsIDs). As sequências de aminoácidos (AAs) foram recuperadas da plataforma UniProt (https://www.UniProt.org/UniProt/). As informações sobre os genes e as proteínas humanas foram coletadas do banco de dados Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) (https://www.omim. org), e o banco de dados ClinVar foi usado para pesquisas de alteração de aminoácidos para identificar variantes associadas a doenças. A seleção inicial foi realizada utilizando SIFT (Sorting Intolerant From Tolerant) (https://sift.bii.a-star. edu.sg/), uma ferramenta que emprega a homologia de sequência para prever o impacto das substituições de aminoácidos na função da proteína. Os SNPs considerados deletérios no programa SIFT Blink foram selecionados para análises adicionais em um conjunto de ferramentas in silico: PROVEAN, PolyPhen 2.0, PANTHER, SNAP 2, PhD-SNP, SNPs&GO, PMut, Mupro, I-Mutant v3 e HOPE. A pesquisa intitulada “Estudo do papel de genes associados ao estresse oxidativo na carcinogênese da tireoide”, não foi submetida para apreciação do Comitê de Ética em Pesquisas envolvendo Seres Humanos, tendo em vista que foi realizado um estudo in silico utilizando apenas ferramentas computacionais.

RESULTADOS: Ao todo, 1662 nsSNPs foram encontrados no banco de dados do NCBI e analisados pelas plataformas computacionais. Entre os 1662 nsSNPs analisados, 143 nsSNPs (8,6%) foram classificados como deletérios no SIFT com um índice de tolerância ≤ 0,05. Na previsão de efeitos funcionais usando PolyPhen-2, PROVEAN, SNAP2 e PANTHER, apenas 22 nsSNPs (1,32%) foram considerados altamente deletérios e então selecionados para análise de estabilidade. Nas ferramentas I-Mutant v3.0 e MUpro, 16 nsSNPs foram previstos para causar uma diminuição na estabilidade da proteína e 8 nsSNPs foram associados a doença. No consenso entre todas as ferramentas analisadas, as mutações G18W (SOD2), A161V e Q84R (GPX1), R90W, E53V, P156Q (CYBA) e P467R (G6PD) foram preditas como sendo capazes de modificar a função, estabilidade e a estrutura da respectiva proteína. Todas as mutações causavam mudanças no tamanho dos aminoácidos, alterações de hidrofobicidade e de flexibilidade. Essas mudanças podem perturbar o contato e interação com moléculas vizinhas, interferindo na transferência de sinal do domínio de ligação para o domínio de atividade podendo alterar a função da proteína.

CONCLUSÃO: O estudo in silico de importantes genes envolvidos no estresse oxidativo permitiu selecionar 6 variantes potencialmente patogênicas que poderão se tornar biomarcadores de grande utilidade para o câncer da tireoide.

BIBLIOGRAFIA: Teixeira ES et al. Investigation of Non-Synonymous Snps in Genes Associated with Oxidative Stress that may be Important in Thyroid Carcinogenesis.Research Journal of Oncology-(2022) Volume 6, Issue 4. DOI: 10.36648/iprjo.6.4.16

PALAVRA-CHAVE: polimorfismos; Bioinformática; Tireoide