MicroRNAs na tolerância operacional no transplante renal humano

• Main Author: Silva, Amanda Cabral da
• Other Authors: Coelho, Veronica Porto Carreiro de Vasconcellos
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2018
• Subjects: Cell death; Epigenética; Epigenetics; Kidney transplantation; microRNAs; Morte celular; Rejection graft; Rejeição de enxerto; Tolerância ao transplante; Transplantation tolerance; Transplante de rim
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5146/tde-01082018-133908/

A tolerância operacional (TO) é um estado de estabilidade funcional do órgão transplantado, após a parada de drogas imunossupressoras, por um período maior ou igual a um ano. Os microRNAs são pequenas moléculas de RNA não codificantes que regulam, negativamente, a expressão gênica de seus alvos, incluindo de moléculas relacionadas ao sistema imune, desempenhando um papel crítico na manutenção da homeostase. Nosso objetivo foi determinar se há um perfil diferencial de microRNAs na TO no transplante renal humano, indicando sua potencial participação nos mecanismos de tolerância. Analisamos o perfil sérico dos níveis de microRNAs na tolerância operacional (TO) (n= 8), comparando com rejeição crônica (RC) (n= 5), estáveis em uso de imunossupressão convencional (EST) (n= 5) e indivíduos saudáveis (SAU) (n= 5), utilizando, inicialmente, um painel de primers para 768 miRNAs, pela tecnologia TLDA (TaqMan Low Density Array). Detectamos um perfil diferencial nos níveis de microRNAs entre TO e o seu desfecho clínico oposto - RC- sugerindo que microRNAs podem integrar a rede de mecanismos envolvidos na tolerância ao transplante. Nesse perfil diferencial, alguns tiveram níveis maiores na TO: miR-885-5p (p=0,031), miR-331 (p=0,009), miR-27a (p=0,033), em comparação com RC, enquanto outros, o miR-1233-3p (p=0,029), miR-572 (p=0,028), miR-1260a (p=0.017) e o miR-638 (p=0,047) apresentaram menores níveis na TO. Na comparação de TO com o estado fisiológico (SAU), 2 dos microRNAs do perfil diferencial TO x RC apresentaram níveis diminuídos na TO: miR-27a-5p, (p=0,033) miR-1260a (p=0,017) e, para os demais, não encontramos diferenças de níveis, indicando predomínio de preservação do perfil na TO, em relação ao estado fisiológico. Por bioinformática, foram preditas vias de sinalização e observamos que os genes alvos desses microRNAs tiveram, predominantemente, relação com morte celular, integrando as vias de granzima e receptor de morte. Considerando os diversos alvos dos microRNAs do perfil diferencial e seus potenciais efeitos de favorecer vida e morte, nessas duas vias, encontramos uma razão de vida/morte de 1,95 na TO e de 0,39 na RC, indicando o maior potencial de promoção de morte na RC e, de vida, na TO, pela ação desses microRNAs. Esses dados indicam que a regulação de vias relacionadas à morte celular pode integrar os mecanismos de tolerância imunológica no transplante renal humano. Selecionamos o miR-885-5p para validar os achados, em um número maior de amostras, e confirmamos maiores níveis na TO (n=8), em relação à RC (n=12; p=0,0063) e também em relação ao SAU (n=12; p=0,0035). Considerando que CASP3 é um dos alvos do miR-885, interpretamos que a sua ação, na TO, pode promover a menor expressão de CASP3 e, consequentemente, favorecer a sobrevivência celular. Concluímos que mecanismos epigenéticos podem integrar a rede de mecanismos da tolerância ao transplante, como por meio da ação de microRNAs regulando a expressão de genes envolvidos com sobrevida/morte celular === Operational tolerance (OT) is a state of functional stability of the transplanted organ, after stopping immunosuppressive drugs for a period of at least one year. MicroRNAs are small non-coding RNA that downregulate gene expression of their targets, including genes related to the immune system, playing a critical role in keeping homeostasis. Our objective was to determine whether there is a differential profile of microRNAs in OT in human renal transplantation, indicating their potential participation in the mechanisms of tolerance. We analyzed the serum profile of microRNAs levels in operational tolerance (OT) (n = 8), compared with chronic rejection (CR) (n=5), stable subjects using conventional immunosuppression (STA) (n = 5) and healthy individuals (HI) (n = 5), initially using a panel of primers for 768 miRNAs, by TaqMan Low Density Array (TLDA) technology. We detected a differential profile in the levels of microRNAs between OT and its opposing clinical outcome - CR - suggesting that the microRNAs can integrate the network of mechanisms involved in human transplantation tolerance. Within this differential profile, some microRNAs showed higher levels in OT: miR-885-5p (p = 0.031), miR-331 (p = 0.009), miR-27a (p = 0.033) compared to CR, while others, miR-1233-3p (p = 0.029), miR-572 (p = 0.028), miR-1260a (p=0.017) and miR-638 (p = 0.047) had lower levels in OT. Comparing OT with the physiological state (HI), 2 microRNAs of the differential profile presented decreased levels in OT: miR-27a-5p, (p = 0.033) miR-1260a (p = 0.017) but no differences for the others, indicating the predominance of preservation of the profile in OT, in relation to the physiological state. Using bioinformatics, we predicted signaling pathways and we found that the target genes of these microRNAs were, predominantly, related to cell death, integrating the granzyme and death receptor pathways. Considering the various targets of the microRNAs comprised in the differential profile and their potential life-and-death effects, in these two pathways, we found a life-to-death ratio of 1.95 in OT and 0.39 in CR, indicating the greater potential to promote death in CR, and life in OT, by the action of these microRNAs. These data indicate that the regulation of pathways related to cell death may integrate the mechanisms of immune tolerance in human renal transplantation. We selected miR-885-5p to validate the findings in a larger number of subjects, and confirmed higher levels in OT (n = 8), in relation to CR (n = 12, p = 0.0063) and in relation to HI (n = 12, p = 0.0035). Considering that CASP3 is a relevant target of miR-885, we interpret that its action in OT can promote a decrease in CASP3 expression and, consequently, favor the preservation of cell survival. We conclude that epigenetic mechanisms can integrate the network of mechanisms of transplantation tolerance, such as by the action of microRNAs, regulating the expression of genes involved in cell survival and death