Pesquisa de Assinaturas de Seleção de Malária na Região do Gene Humano TPI (Triosefosfato Isomerase)

Abstract

A malária continua a ser a maior causa de doença e mortalidade no Mundo, sobretudo no continente Africano. Das cinco espécies do parasita causador de malária em humanos, Plasmodium falciparumé a mais letal.

Em termos evolutivos a malária é um fenómeno recente com cerca de 10 000 anos, período onde tem atuado como importante pressão seletiva no genoma humano, contribuindo para a seleção de inúmeros polimorfismos que propiciam maior resistência ao protozoário parasita. Apesar da interação entre o parasita e o hospedeiro ser foco de inúmeros estudos, é bastante complexa e ainda está longe de ser totalmente compreendida, nomeadamente os fatores de suscetibilidade/resistência à infeção ou à doença.

Este estudo teve como principal objetivo contribuir para o estudo dos polimorfismos eritrocitários associados à proteção contra a infeção malárica grave, centrando-se no gene TPIque codifica uma enzima glicolítica.

Foi selecionada uma amostra populacional Africana (Moçambique) agrupada de acordo com a gravidade da doença (grupos clínicos). Fez-se o rastreio dos exões do gene TPIpor SSCP, na busca de alterações no padrão de migração dos produtos amplificados, indiciadores de alterações na sequência nucleotídica que pudessem ser assinaturas de eventuais efeitos evolutivos exercidos pela malária; caracterizaram-se as variantes do promotor do gene TPI: -5A>G, -8G>A e -24T>G; e analisou-se o polimorfismo intrónico 2262 situado no intrão 5.

Esta análise permitiu identificar o polimorfismo -8G>A como possível marcador associado à proteção contra a malária, observando-se diferenças estatisticamente significativas entre doentes com malária grave e não-grave [P = 0,032; OR = 0,230 (CI_95%: 0,049-1,081)], quando associado ao haplótipo -5G/-8A/2262G. Através de um estudo de microssatélites nas regiões adjacentes ao gene TPI, estimou-se a antiguidade dos polimorfismos -5G>A e -8G>A, tendo-se obtido a idade de ~20 mil anos e ~14 mil anos, respetivamente. Ao nível bioquímico, o polimorfismo -8G>A poderá estar associado à acumulação celular de metilglioxal citotóxico, um potente inibidor da proliferação parasitária.

Abstract (AI English translation)

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Malaria remains a world major cause of morbidity and mortality, especially in Africa. There are five parasite species that cause malaria in humans, being Plasmodium falciparumthe most lethal.

In evolutionary terms, malaria is a recent phenomenon with about 10 000 years, a period over which it has acted as an important selective force on the human genome, contributing to the selection of several polymorphisms that confer greater resistance to the protozoan parasite. Although parasite/host interaction has been intensely studied, it is extremely complex and is far from being totally understood, particularly the factors of susceptibility / resistance to infection.

This study aimed to contribute for the knowledge of erythrocyte polymorphisms associated with protection against severe malarial infection, focusing on the TPIgene that encodes a glycolytic enzyme.

An African population sample (Mozambique) was grouped according to the severity of disease (clinical groups). A screening of the exons of the TPIgene by SSCP was performed to search for migration alteration patterns of amplified products suggestive of changes in nucleotide sequence which could be signatures of possible evolutive effects exerted by malaria; TPIgene promoter variants -5A>G, -8G>A and -24T>G were characterized; and an intragenic polymorphic marker 2262 within intron 5 was studied.

This analysis allowed identifying a polymorphism -8G>A as a possible marker associated with protection against severe malaria, as showed by the significant differences between patients with severe and non-severe malarial infection [P = 0,032; OR = 0,230 (CI95%: 0,049-1,081)]. This polymorphism was associated with the haplotype -5G/-8A/2262G. The age of -5G>A and -8G>A polymorphisms was estimated, through a study of microsatellites in adjacent regions of the TPIgene, corresponding to the age of ~20 000 years and ~14 000 years, respectively. Biochemically, -8G>A polymorphism may be associated with cellular accumulation of cytotoxic methylglyoxal, a potent inhibitor of parasite proliferation.