Genética e patogenia do megaesôfago chagásico: identificação de variantes patogênicas raras e investigação de seu impacto funcional

• Processo: 19/22858-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2020 - 31 de dezembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Imunologia - Imunologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Edecio Cunha Neto
• Beneficiário: Edecio Cunha Neto
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina (FM). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Amanda Farage Frade Barros ; Aurelie Cobat ; Christophe Chevillard ; Eduardo Shigueo Kitano ; Francisco Carlos Bernal da Costa Seguro ; Ivan Cecconello ; Jorge Elias Kalil Filho ; Rafael Ribeiro Almeida
• Assunto(s): Infecção Doença de Chagas Megaesôfago Cardiomiopatia chagásica Genética Etiologia Mitocôndrias Sequenciamento completo do exoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Doença de Chagas | genética | Imunologia | megaesôfago | mitocôndria | Sequenciamento completo de exoma | Imunologia e Infecção

Resumo

A Doença de Chagas é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi e afeta 5-8 milhões de pessoas em todo o mundo. Os fatores que levam à evolução diferencial de uma fração de pacientes para as formas cardíaca e digestiva da doença ainda não foram totalmente elucidados. Durante a fase crônica da infecção, 30% dos pacientes chagásicos desenvolvem a Cardiopatia Chagásica Crônica (CCC) que é frequentemente fatal. 10% desenvolvem distúrbios debilitantes da motilidade gastrointestinal, como dilatação do esôfago e/ou colon (megaesôfago e megacólon, respectivamente) em consequência de degeneração dos neurônios do plexo mioentérico, exigindo cirurgia. Um grupo de pacientes apresenta ambas as formas. Os 60% restantes permanecem assintomáticos, na forma indeterminada da doença. Um infiltrado inflamatório significativo é encontrado tanto no plexo mioentérico de pacientes chagásicos quanto no miocárdio de pacientes com CCC; produção de Interferon-gama (IFN-gama) e TNF-alfa e disfunção mitocondrial significativa foram observados no miocárdio de pacientes CCC. Um componente genético foi identificado na suscetibilidade diferencial à evolução para a CCC. Embora vários estudos tenham identificado polimorfismos genéticos comuns do hospedeiro associados à CCC, muito pouco é conhecido sobre o papel da genética no desenvolvimento do megaesôfago. O estudo de variantes genéticas raras do hospedeiro pode fornecer pistas para a patogênese, e tem sido cada vez mais estudado em doenças poligênicas. Nosso grupo estudou de forma pioneira as variantes genéticas raras associadas na Doença de Chagas, analisando famílias nucleares com múltiplos casos de CCC usando o sequenciamento completo de exomas. Todas as famílias estudadas apresentavam variantes patogênicas raras heterozigotas de genes mitocondriais ou envolvidos na inflamação compartilhadas pelos pacientes CCC e ausentes nos familiares na forma indeterminada - 5 das 6 famílias apresentaram variantes heterozigotas raras patogênicas em genes mitocondriais. Quando em homozigose, tais variantes podem provocar mitocondriopatias genéticas, que causam disfunção mitocondrial drástica e redução da produção de ATP em tecidos de alta demanda energética, como neurônios e músculo cardíaco e estriado. Cerca de 40% desses pacientes desenvolvem problemas cardíacos (cardiomiopatias, defeitos de condução e arritmias cardíacas) e disturbios do sistema nervoso autônomo, enquanto 15% desenvolvem distúrbios da motilidade gastrointestinal, incluindo megaesôfago e megacólon devido à destruição de neurônios dos plexos mioentéricos. A surpreendente semelhança na natureza e frequência do acometimento cardíaco e digestivo nas mitocondriopatias e na Doença de Chagas sugere a possibilidade que mutações heterozigotas afetando a função mitocondrial tenham um papel na suscetibilidade ao desenvolvimento da CCC, megaesôfago e megacólon chagásicos. O IFN-gama e o TNF-alfa, produzidos sistêmica e localmente pelas células inflamatórias mononucleares de chagásicos, são conhecidos indutores de disfunção mitocondrial. Neste projeto, nossa hipótese de trabalho é que variantes genéticas mitocondriais heterozigotas patogênicas são mais frequentes entre pacientes portadores de megaesôfago chagásico do que pacientes da forma indeterminada. Células portando tais variantes seriam mais suscetíveis a dano mitocondrial e morte celular induzida por IFN-gama/TNF-alfa, processos que poderiam levar à denervação dos plexos mioentéricos e megaesôfago. Pretendemos testar nossa hipótese avaliando a frequência de variantes genéticas patogênicas em pacientes com megaesôfago chagásico e a forma indeterminada, bem como estudar mecanisticamente se células de portadores de tais variantes são mais suscetíveis à disfunção mitocondrial ou morte celular induzida por IFN-gama/TNF-alfa do que células de não portadores. (AU)