JOSILEIDE DUARTE DE FARIAS IDENTIFICAÇÃO GENOTÍPICA DO POLIMORFISMO DO SISTEMA SANGUÍNEO DUFFY (DARC) EM REGIÃO ENDÊMICA DE MALÁRIA DA AMAZÔNIA OCIDENTAL BRASILEIRA, PORTO VELHO - RO Dissertação apresentada ao Mestrado em Biologia Experimental da Universidade Federal de Rondônia – UNIR para obtenção do título de Mestre em Genética. Porto Velho – RO 2.003 JOSILEIDE DUARTE DE FARIAS IDENTIFICAÇÃO GENOTÍPICA DO POLIMORFISMO DO SISTEMA SANGUÍNEO DUFFY (DARC) EM REGIÃO ENDÊMICA DE MALÁRIA DA AMAZÔNIA OCIDENTAL BRASILEIRA, PORTO VELHO - RO Dissertação apresentada ao Mestrado em Biologia Experimental da Universidade Federal de Rondônia – UNIR para obtenção do título de Mestre em Genética. Área de conhecimento: Genética Humana Orientadora: Dra. Vera Engracia Gama de Oliveira Porto Velho – RO 2.003 FICHA CATALOGRÁFICA FARIAS, J.D. Identificação Genotípica do Polimorfismo do Sistema Sanguíneo Duffy (DARC) em Região Endêmica de Malária da Amazônia Ocidental Brasileira, Porto Velho - RO / FARIAS, Josileide Duarte de. Dissertação de Mestrado – Mestrado em Biologia Experimental / Fundação Universidade Federal de Rondônia. Porto Velho: s.n., 2003. – 55p. Orientadora: Dra. Vera Engracia Gama de Oliveira Palavras-Chave: 1. DARC 2. Suscetibilidade Genética 3. Malária I.Título IDENTIFICAÇÃO GENOTÍPICA DO POLIMORFISMO DO SISTEMA SANGUÍNEO DUFFY (DARC) EM REGIÃO ENDÊMICA DE MALÁRIA DA AMAZÔNIA OCIDENTAL BRASILEIRA, PORTO VELHO - RO JOSILEIDE DUARTE DE FARIAS BANCA EXAMINADORA _________________________________________________ Dra. Vera Engracia Orientadora _________________________________________________ Dra. Maria Manuela Fonseca Moura _________________________________________________ Dr. Paulo Afonso Nogueira Dissertação de Mestrado defendida e aprovada em 12 / 12 / 2003 . A minha família, Aos meus pais, José Capistrano de Farias e Anazilda Duarte de Farias Por seu amor e incentivo. Aos meus irmãos, Por estarem sempre ao meu lado. AGRADECIMENTOS A Deus por sempre me acompanhar em todas as jornadas da minha vida. A Dra. Vera Engracia pela orientação neste trabalho, cuja dedicação foi essencial para a concretização do mesmo, por ter colaborado direta e continuamente para o meu aprendizado desde o meu início como Iniciação Científica. Ao Dr. Mauro Shugiro Tada, pela idealização do projeto Candelária e por suas sugestões em minha qualificação. A Dra. Rubiani Pagotto, pelas sugestões e contribuição na minha qualificação. A Dra. Maria Manuela Moura, pela honra de tê-la como examinadora na defesa da dissertação e por ter colaborado para o meu aprendizado desde o início da minha jornada na Universidade. Ao Dr. Paulo Afonso Nogueira, por ter aceitado fazer parte da banca de defesa. Aos colegas do laboratório de Genética Molecular Humana Francisca de Holanda, Izabel Heckmann, Jefferson Castro, Almeida Casseb e Marlene Guimarães por terem contribuído de uma forma especial para o desenvolvimento deste projeto. A todos os professores e colegas de mestrado que de algum modo contribuíram no meu aprendizado. A Mariluce (kiki), Martinha e Nair pela paciência e suporte nos materiais de laboratório. Aos moradores das vilas de Candelária e Bate-Estaca por sua participação que tornou viável este estudo. As Instituições UNIR/CEPEM pelo apoio oferecido durante o desenvolvimento desse projeto. “A descoberta consiste em ver o que todos vêem e pensar o que ninguém pensou”. Albert von Szent Gvöngvi SUMÁRIO LISTA DE TABELAS ................................................................................. i LISTA DE FIGURAS ................................................................................ iii LISTA DE FOTOS .................................................................................... iii LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ................................................... iv RESUMO .................................................................................................. v ABSTRACT ............................................................................................... vi 1. INTRODUÇÃO .................................................................................... 01 1.1 Significância Biológica da Proteína Duffy ....................................... 01 1.2 Biologia Molecular de DARC ............................................................ 02 1.3 Polimorfismo do Sistema Duffy ........................................................ 03 1.4 FY Nulo .............................................................................................. 05 1.4.1 Supressão da expressão do promotor GATA em FY*B ................... 05 1.4.2 Diminuição da Expressão de Fyb nos eritrócitos ............................. 06 1.5 Breve História da Malária em Rondônia .......................................... 07 1.6 Sistema Duffy e Malária ................................................................... 08 2. JUSTIFICATIVA ................................................................................ 10 3. OBJETIVOS ........................................................................................ 11 4. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................ 12 4.1 Caracterização da População ............................................................ 12 4.1.1 Candelária ....................................................................................... 12 4.1.2 Bate-Estaca ...................................................................................... 13 4.2 Coleta da amostra e dados antropogenéticos .................................... 13 4.3 Acompanhamento dos Casos de Malária .......................................... 14 4.4 Métodos Laboratoriais ....................................................................... 14 4.4.1 Extração de DNA ............................................................................. 14 4.4.2 Amplificação do DNA por PCR ....................................................... 15 4.4.2.1 Polimorfismo de FY*A e FY*B...................................................... 15 4.4.2.2 Genótipo nulo (FY-nulo) ............................................................... 16 4.4.3 Análises de Polimorfismos através de RFLPs ................................. 17 4.5 Análises Estatísticas ........................................................................... 18 4.6 Análises de Freqüências Alélicas ...................................................... 18 4.7 Análises de Famílias .......................................................................... 18 4.8 Padronização dos testes para Duffy .................................................. 19 5. RESULTADOS .................................................................................... 21 5.1 Freqüências Alélicas .......................................................................... 21 5.2 Sistema Duffy ..................................................................................... 23 5.3 Infecção por Plasmodium ................................................................. 24 5.3.1 Associação de Infecção por Plasmódio e Genótipo Mutantes de Duffy ......................................................................................................... 24 5.3.2 Malária e Antropogenética em Candelária e Bate-Estaca .............. 26 5.4 Segregação do Sistema Duffy em Candelária e Bate-Estaca ........... 26 6. DISCUSSÃO ........................................................................................ 28 6.1 Antropogenética ................................................................................. 28 6.1.1 Distribuição dos Genótipos Segundo a Faixa Etária ...................... 28 6.1.2 Distribuição Alélica e Genotípica Segundo a Etnia ........................ 29 6.2 Freqüências ........................................................................................ 30 6.2.1 Freqüências Genotípicas e Alélicas ................................................ 30 6.3 Mutações ............................................................................................ 32 ES 6.3.1 Alelo FY*B .................................................................................... 32 6.3.2 Alelo FY*BG298A ................................................................................ 33 6.4 Duffy e Malária .................................................................................. 33 6.4.1 Portadores de Infecção Assintomáticos ........................................... 34 6.4.2 Portadores de Infecção Sintomáticos .............................................. 36 6.4.3 Malária, Duffy e Dados Antropogenéticos ...................................... 37 6.5 Fenótipo Nulo .................................................................................... 38 6.5.1 Seleção Positiva e Fixação do alelo Nulo de Duffy ........................ 39 6.6 Análise de Segregação ....................................................................... 39 7. CONCLUSÕES .................................................................................... 40 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................... 41 APÊNDICES ............................................................................................ 48 I. Localização do Estado de Rondônia ..................................................... 49 II. Localização das Vilas de Candelária e Bate-Estaca ........................... 50 III. Termo de Consentimento .................................................................... 51 IV. Questionário de Coleta de Dados Antropogenéticos e de Saúde ....... 52 V. Questionário de Coletas de Dados Demográficos e SócioEconômicos ............................................................................................... 53 VI. Protocolo de Extração de DNA – Proteinase K ................................. 54 i LISTA DE TABELAS Tabela n°. Página 01. Polimorfismo do Grupo Sangüíneo Duffy. .......................................... 03 02. Freqüência dos alelos do lócus FY em diferentes populações.............. 04 03. Distribuição dos doentes com malária pela etiologia e pelo sistema Duffy do Município de Humaitá, Estado do Amazonas. ..................... 05 04. Seqüência de primers para amplificação de Duffy. ............................. 15 05. Constituição da MIX de PCR identificação do polimorfismo de Duffy e dos sítios mutacionais G298A e C265T. ................................ 06. Constituição da MIX de PCR para identificação do alelo nulo de Duffy na região promotora de Duffy. .................................................. 07. 17 Distribuição de observados e esperados e freqüências alélicas do sistema Duffy na população total de Candelária e Bate-Estaca. .......... 09. 16 Identificação das principais variações encontradas no promotor GATA-1, e na seqüência codante da proteína Duffy. .......................... 08. 15 21 Distribuição de observados e esperados e freqüências alélicas de sistema Duffy de indivíduos com e sem parentesco de Candelária e Bate-Estaca. .......................................................................................... 22 10. Distribuição dos genótipos de Duffy segundo etnia, idade e sexo na vila de Candelária e Bate-Estaca........................................................... 23 11. Distribuição de genótipos Duffy entre indivíduos portadores sintomáticos e assintomáticos de plasmódio, via PCR, em 18 meses de seguimento longitudinal (arquivo CEPEM-2003) em Candelária e Bate-Estaca. .......................................................................................... 24 12. Distribuição de indivíduos portadores de mutações (T-33C e G298A) e normais (FY*A e FY*B) nos moradores de Candelária e BateEstaca portadores sintomáticos e assintomáticos de plasmódio e sem infecção. ............................................................................................... 13. 24 Distribuição de indivíduos portadores de mutação G298A, mutação T-33C e normais (FY*A e FY*B) nos moradores de Candelária e Bate-Estaca com ou sem infecção por malária vivax. .......................... 24 ii 14. Associação dos Genótipos de FY normais e mutantes com infecção por P. falciparum em Candelária e Bate-Estaca. ................................. 15. Mutação FY* G298A 25 entre os alelos FY*B em indivíduos brancos e não brancos (mulatos e negros) que apresentaram ou não infecção por malária no período de 18 meses de seguimento longitudinal na amostra de Candelária e Bate-Estaca. .................................................. 16. Indivíduos que permaneceram assintomáticos para malária vivax e falciparum nos três cortes de Candelária e Bate-Estaca. ..................... 17. 25 25 Associação entre os genótipos Duffy com grupos étnicos e infecção por plasmódio assintomática e sintomática de Candelária e BateEstaca em 18 meses de seguimento longitudinal. ................................ 18. 26 Genótipos de Duffy em indivíduos Brancos ou não brancos (mulatos e negros) que apresentaram ou não infecção por malária no período de 18 meses de seguimento longitudinal na amostra de Candelária e Bate-Estaca. .......................................................................................... 19. 26 Distribuição de genótipos Duffy em famílias anucleares (somente pai ou somente mãe) com filhos observados em Candelária e BateEstaca. .................................................................................................. 20. Tipos de casamentos observados em famílias nucleares com ou sem filhos na vila de Candelária e Bate-Estaca. .......................................... 21. 26 27 Distribuição da população geral do Município de Humaitá, Estado do Amazonas, pelo sistema Duffy. ........................................................... 31 iii LISTA DE FIGURAS Figura n°. Página 01. Porcentagem da distribuição dos genótipos de Duffy em Candelária. ....... 21 02. Porcentagem da distribuição dos genótipos de Duffy em Bate-Estaca. ..... 22 03. Proporção de Crianças e adolescentes (de 0 a 15 anos), jovens (de 16-30 anos) e adultos (acima de 31 amos) nas amostras de Candelária e BateEstaca. ......................................................................................................... 29 LISTA DE FOTOS Foto n°. 01. Página Gel de agarose 1%. Confirmação da amplificação da PCR da seqüência da proteína Duffy. ....................................................................................... 02. Gel de agarose 1%. Confirmação da amplificação da PCR da região promotora de Duffy. ................................................................................... 03. 20 Gel de agarose 2%. Produtos de PCR digeridos com Mwo I para identificação do alelo FY*BG298A. .............................................................. 05. 19 Gel de agarose 2%. Produtos de PCR digeridos com Ban I para identificação do polimorfismo do grupo sangüíneo Duffy. ........................ 04. 19 20 Gel de Poliacrilamida 10%. Produtos de PCR digeridos com Sty I para identificação da mutação no promotor GATA. .......................................... 20 iv LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS Sigla ou Abreviatura Significado 5’RACE 5’ – Rapid Amplification of cDNA Ends cDNA DNA complementar CEPEM Centro de Pesquisa em Medicina Tropical Cols. Colaboradores CONEP Comissão Nacional de Ética em Pesquisa DARC Duffy Antigen Receptor for Chemokines DBP Duffy-binding protein dNTP Desoxinucleotídeo EDTA ÁcidoEthilenodiaminetetraacetico EFMM Estrada de Ferro Madeira-Mamoré ES Erythrocyte Silent (eritrócito silencioso) FUNASA Fundação Nacional de Saúde FY Duffy gDNA DNA genômico GP Glicoproteína gp-Duffy Glicoproteína Duffy HLA Antígenos Leucocitários Humanos, em português IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IPA Índice Parasitário Anual MCP monocyte chemoattractant protein MGSA melanoma growth stimulating activity nt nucleotídeo pb Pares de bases PCR Reação da Polimerase em Cadeia, em português RANTES regulated on activation normal T cell expressed, em inglês RFLP Polimorfismos de Comprimento de Fragmento de Restrição, TA Temperatura de Anelamento TEMED N’,N’,N’,N’ -Tetramethylethylenediamina WK Weak (fraco) v RESUMO FARIAS, Josileide Duarte de. 2003. Identificação Genotípica do Polimorfismo do Sistema Sanguíneo Duffy em Região Endêmica de Malária da Amazônia Ocidental Brasileira, Porto Velho-RO. Dissertação de Mestrado. Fundações Universidade Federais de Rondônia, 55 p. Porto Velho – RO. A glicoproteína Duffy é um receptor eritrocitário tanto para quimiocinas quanto para merozóitos de Plasmodium vivax. A ausência de seus antígenos eritrocitários designa o fenótipo Fy(a- b-), que proporciona resistência a malária vivax aos indivíduos deste fenótipo. A detecção de indivíduos que apresentam infecção assintomática em regiões de alta endemicidade para malária, como Candelária e Bate-Estaca, Porto Velho – RO, dá indícios de um possível papel de DARC nesta resposta adaptativa humana. Este fato levou-nos a propor a investigação das interações entre o Plasmodium e o sistema Duffy. Objetivamos, assim, determinar as freqüências gênicas do sistema Duffy e a distribuição de mutações que condicionam o fenótipo Fy(a- b-), e associar os genótipos investigados com morbidade à malária, além de investigar o papel de DARC na infecção assintomática. O DNA extraído de leucócitos foi amplificado com primers FY3 e FY4 e o fragmento de 661pb foi digerido com Ban I e Mwo I para identificação dos principais genótipos de Duffy. A identificação do genótipo nulo de Duffy ocorreu com primers FY1 e FY2 e digestão do fragmento de 221pb com Sty I. A visualização ocorreu em gel de agarose 1-2% corado com brometo de etídio e em gel de poliacrilamida 10% corado com nitrato de prata 10%. O nível de significância adotado nas análises estatísticas foi de 5%. O genótipo mais freqüente desta distribuição total foi o FY*A/FY*B com 39% em Candelária e 30% em Bate-Estaca (109/298 indivíduos). As distribuições genotípicas e alélicas não estão de acordo com as condições de equilíbrio de Hardy-Weinberg, tanto para a população em geral, envolvendo os grupos familiares ( 24 = 32,05, p = 0,0000), como nas subamostras sem parentesco ( 24 = 15,55, p = 0,0037), e com parentesco ( 24 = 18,99, p = 0,0008). Os alelos FY*BES e FY*BG298A possuem freqüência polimórficas, sendo mais freqüentes em mulatos. Heterozigotos para o alelo FY*BES são suscetíveis à malária vivax e falciparum. vi ABSTRACT FARIAS, Josileide Duarte de. 2003. Genotypic Identification of the Duffy Blood Group System’s Polymorphism in the Malaria Endemic Region of the Western Amazon, Brazil, Porto Velho-RO. Dissertação de Mestrado. Fundações Universidade Federais de Rondônia, 55 p. Porto Velho – RO. The Duffy blood group antigens were first recognized as the erythrocyte receptor of chemokines and malaria parasites. Fy(a- b-) individuals resist to Plasmodium vivax infection because they lack DARC on their erythrocytes. The detention of individuals that present asymptomatic infection in regions of high endemicity for malaria, as Candelária and Bate-Estaca, Porto Velho-RO, gives indications of a possible DARC’s role in this human adaptative response. This fact led us to propose the investigation of the interactions between the Plasmodium and the Duffy system. We intend, thus, to determine the genics frequencies of the Duffy system and the distribution of mutations that condition phenotype Fy(a- b -), and to associate the genotypes investigated with morbity to the malaria. Besides, we also investigate the DARC’s role in the asymptomatic infection. The extracted DNA of leukocytes was amplified with primers FY3 and FY4 and the fragment of 661pb was digested with Ban I and Mwo I in order to identify the main genotypes of Duffy. The identification of the null genotype of Duffy occurred with primers FY1 and FY2 and digestion of fragment of 221pb with Sty I. The visualization occurred in gel of agarose 1-2% with etídio bromide and in gel of poliacrilamide 10% with nitrate of silver 10%. The level of significance adopted in the statistical analyses was 5%. The genotype most frequent of this total distribution was the FY*A/FY*B with 39% in Candelária and 30% in Bate-Estaca (109/298 individuals). The genotypics and alelics distributions are not in accordance with the conditions of Hardy-Weinberg, as much for the population in general, involving the familiar groups ( 24 = 32,05, p = 0,0000), as in undersample without relationship ( 24 = 15,55, p = 0,0037), and with relationship ( 24 = 18,99, p = 0,0008). The aleles FY* BES and FY* BG298A possess polymorphics frequency being more frequent in mulattos. Heterozygous individuals for the alele FY* BES are susceptible to the malaria vivax and falciparum. Introdução 1. INTRODUÇÃO O sistema Duffy (FY) distinguiu-se por ter sido o primeiro grupo sangüíneo mapeado em um loco autossômico (Donahue e cols., 1968; Mathew e cols., 1994). Os locos FY e Rh são sintênicos, presentes no cromossomo 1. O loco Rh está próximo à extremidade do braço curto e FY encontra-se no braço longo, sendo primeiramente designado na região 1q2125 por análise de ligação (Dracopoli e cols., 1991). Collins e cols. (1992) reduziram a região fixada para 1q2223 usando análises múltiplas de pareamento. Esta região foi confirmada por fluorescência e hibridação in situ. (Mathew e cols., 1994). O homólogo de FY em ratos também está localizado no cromossomo 1 (Luo e cols., 1997). O cDNA de FY foi originalmente clonado a partir de um mRNA “non-spliced” (transcrito primário) e seqüenciado, sendo constituído por 2 éxons e um íntron (Chaudhuri e cols., 1995; Chaudhuri e cols., 1997; Pogo e Chaudhuri, 2000). O produto gênico Duffy (Fy) é uma glicoproteína (GP) transmembrana composta por 336 aminoácidos, com peso molecular teórico de 35-43 kDa, sendo um receptor heptahélico transmembranário (Hadley e Peiper, 1997; Iwamoto e cols., 1996). Esta proteína foi o primeiro antígeno reconhecido em eritrócitos através de reações imunológicas, sendo descrito por Cutbush e cols. (1950) o antígeno Fya e o antígeno Fyb por Ikin e cols (1951). Alguns casos de incompatibilidade na transfusão sangüínea e doença hemolítica do recém-nascido são devidos à presença de anticorpos contra antígenos Duffy (Parasol e cols., 1998). 1.1 Significância Biológica da Proteína Duffy A significância biológica de GP Duffy, a qual transporta determinante antigênico, tornou-se claro quando foi demonstrado que esta proteína é receptor para certos parasitas da malária e um novo membro da superfamília de receptores de quimiocinas (Miller e cols., 1976; Pogo e Chaudhuri, 2000). Introdução 2 A GP Duffy foi identificada também como receptor para várias citocinas, sendo o sistema Duffy renomeado para Antígeno Duffy Receptor de Quimiocinas (Duffy Antigen Receptor for Chemokines, DARC, em inglês). DARC pode ter importantes funções fisiológicas nos processos homeostáticos em algumas regiões do cérebro e em processos envolvendo quimiocinas inflamatórias (Neote e cols., 1994; Chaudhuri e cols., 1995; Horuk e cols., 1996; Hadley e Paiper, 1997). As quimiocinas têm sido identificadas e caracterizadas por seus efeitos na migração de leucócitos durante processos inflamatórios (ver Murphy, 1994, para revisão), cuja função é mediada por sinalização transmembrânica através de receptores para quimiocinas. Na sua maioria, os receptores de quimiocinas são ligantes relativamente específicos. DARC é um receptor promíscuo, ligando-se a uma variedade de quimiocinas, de ambas famílias CC (regulated on activation normal T cell expressed - RANTES, monocyte chemoattractant protein - MCP-1) e CXC (IL-8, melanoma growth stimulating activity - MGSA). DARC pode agir nos eritrócitos como um nítido receptor para mediadores inflamatórios (Neote e cols., 1993; Horuk e cols., 1993). 1.2 Biologia Molecular de DARC Iniciadores de extensão e análises 5’RACE em humanos revelaram a presença de um éxon usptream contendo um códon metionina de início de tradução e seis códons para resíduos adicionais de aminoácidos. O polimorfismo responsável pelos fenótipos Fya e Fyb é codificado no códon 42 do exon 2 (Hadley e Peiper, 1997; Iwamoto e cols., 1996). Inicialmente, pensava-se que o gene Duffy possuía um único éxon, codificando uma proteína de 338 aminoácidos com um N-terminal de MASSGYLQ (Chaudhuri e cols., 1993). Entretanto, dois tipos de mRNA de Duffy foram descritos, tornando a designação do número de aminoácidos problemática. O transcrito menos abundante codifica uma proteína de 338 resíduos e é atualmente chamada de menor ou forma . Foi descoberto primeiro e é usado para clonagem, e o transcrito mais abundante, chamado de forma maior ou forma , codifica uma proteína de 336 resíduos Introdução 3 (Iwamoto e cols., 1996; Pogo e Chaudhuri, 1997). Fisiologicamente, as propriedades da gp-Duffy codificada tanto pelo transcrito maior quanto pelo menor são idênticas, permitindo, semelhantemente, a adesão de quimiocinas e de parasitas da malária (Rios e cols., 2000). Estudos subseqüentes revelaram a presença de um pequeno éxon upstream (éxon 1) que codifica sete aminoácidos (Iwamoto e cols., 1995). A unidade de transcrição Duffy engloba 1572 nucleotídeos, incluindo o éxon 1 com 55 nucleotídeos (nt), um único íntron com 479 nt, e o éxon 2 com 1038 nt (Pogo e Chaudhuri, 2000). 1.3 Polimorfismo do Sistema Duffy Foram identificados três fenótipos em indivíduos brancos usando-se antisoro anti-Fya e anti-Fyb: Fy(a+ b-), Fy(a- b+) e Fy(a+ b+). Estes fenótipos são produtos de alelos codominantes compreendendo os genótipos FY*A/FY*A, FY*B/FY*B e FY*A/FY*B, respectivamente (Cutbush e cols., 1950; Ikin e cols., 1951; Sanger e cols., 1955). Utilizando-se diferentes metodologias, como testes de imunofluorescência, foi observado que alguns indivíduos brancos expressam um produto antigênico de Fyb de fraca intensidade, sendo representado pelo alelo FY*BWK ou FyX (Hadley e Peiper, 1997; Parasol e cols., 1998; Pogo e Chaudhuri, 2000; tabela 01) . Tabela 01. Polimorfismo do Grupo Sangüíneo Duffy (Pogo e Chaudhuri, 2000). Antisoro Anti-Fya Anti-Fyb Anti-Fya/ Anti-Fyb — Antígenos Fya Fyb Fya/ Fyb — Fenótipos Fy(a+ b-) Fy(a- b+) Fy(a+ b+) Fy(a- b-) Anti-Fy3 Anti-Fy5 Anti-Fy6‡ Fyb Fy3 Fy5 (+Rh) † Fy6 Fy(a- b+wk) Fy3 Fy5 Fy6 * O alelo é silencioso apenas no eritrócito. † Fy5 requer a presença do polipeptídeo Rh ‡ O antígeno é determinado pelo anticorpo monoclonal murine Alelos FY*A/FY*A FY*B/FY*B FY*A/FY*B FY*BES/FY*BES* ou FY*A0/FY*A0 FY*B0/FY*B0 FY*BWK/FY*BWK FYA ou FYB FYA ou FYB FYA ou FYB Introdução 4 Os alelos FY*A e FY*B diferem por uma única substituição de base no nucleotídeo 125 do cDNA (A em FY*B e G em FY*A), resultando em um polimorfismo no resíduo do aminoácido 42, com ácido aspártico (Asp) no produto protéico Fyb e Glicina (Gli) em Fya (Chaudhuri e cols., 1993). A presença de uma guanina neste local gera o sítio palindrômico de restrição 5’ GGYRCC 3’ para a enzima Ban I em FY*A, sendo possível a identificação de FY*A e FY*B por polimorfismos de comprimento de fragmento de restrição (RFLP) com esta enzima (Chaudhuri e cols., 1993; Iwamoto e cols., 1995; Parasol e cols., 1998). A freqüência de Fya na Grã-Bretanha é de 42%, e na maior parte de outras populações de origem européia possui uma freqüência similar, tendo Fya freqüência proporcional à de Fyb nestas populações. Na Ásia é consideravelmente alta, chegando a 100% em algumas populações (Mallinson e cols., 1995; Moulds e cols., 1998; tabela 02). A maior parte dos negros ocidentais e cerca de 68% dos negros americanos não expressam Fya ou Fyb em seus eritrócitos (Mourant e cols., 1976). Tabela 02. Freqüência dos Populações Caucasianos Negros Chineses Japoneses Tailandeses Australianos alelos do lócus FY em diferentes populações. FY*A 0,42 0,10 0,95 0,90 0,92 - 1,0 0,97 FY*B 0,57 ** 0,05 0,10 0,0 - 0,08 --- FY*BES --** --------- ** Os dados não permitem a separação precisa de FY*B e FY*B ES sendo a freqüência para ambos alelos de 0,87 (Moulds e cols., 1998). Salzano e cols. (1980), estudando 23 sistemas genéticos sangüíneos entre populações indígenas da região sul do Brasil, observaram uma freqüência alélica do antígeno Fya do sistema Duffy de 0,710 entre os indígenas e 0,616 entre mestiços, totalizando 225 indivíduos analisados entre índios e mestiços. Em 1997, Salzano observou, em populações indígenas Xavantes no estado de Mato Grosso, região Centro-Oeste do Brasil, a freqüência alélica de Fya de 0,447 (59 indivíduos) em um total de 85 indivíduos analisados. Santos e cols. (1998), observaram, em 6 grupos de populações indígenas da Amazônia, a freqüência alélica de 0,681 de Fya. Em 1981 Colauto e cols. descreveram a prevalência de 11,5% para os fenótipos Fy(a-b-) em 104 indivíduos no município de Humaitá no estado do Amazonas, região Introdução 5 Norte do Brasil (tabela 03). Foi também observado em doadores negróides e caucasóides, na cidade de São Paulo, que um terço deles era Duffy-negativo, sendo este fenótipo definido por teste sorológico padrão (Cavasani, e cols., 2001; Novaretti e cols., 2000). Tabela 03. Distribuição dos doentes com malária pela etiologia e pelo sistema Duffy de grupo sangüíneo do Município de Humaitá, Estado do Amazonas (Colauto e cols., 1981). Sistema Duffy Etiologia Plasmodium vivax Plasmodium falciparum Fy( a+ b-) N.º (%) 5 (31,25) 4 (44,44) 9 (36,00) Fy(a- b+) N.º (%) 6 (37,50) 4 (44,44) 10 (40,00) Fy(a- b-) N.º (%) 0 (00,00) 1 (11,12) 1 ( 4,00) Fy(a+ b+) N.º (%) 5 (31,25) 0 (00,00) 5 (20,00) Total N.º (%) 16 (100,00 9 (100,00) 25 (100,00) Nunes e Moura (1999) investigaram fatores genéticos de resistência à malária através de reações imunológicas de Duffy em Rondônia, norte do Brasil, observando uma distribuição análoga entre os alelos FY*A e FY*B, e uma proporção de 33% de indivíduos heterozigotos para estes alelos; além disso, foram detectados 6% de indivíduos Duffy-negativos nas três amostras analisadas. 1.4 FY Nulo A ausência de Fya e Fyb nos eritrócitos designa o fenótipo Duffy negativo, Fy(a- b-). O fenótipo Fy(a- b-) é, entretanto, extremamente raro entre indivíduos brancos e populações asiáticas (Issitt, 1985). O genótipo designado FY/FY é considerado responsável pela maioria dos casos de eritrócitos Fy(a- b-) na população negra (Tounamille e cols., 1995). 1.4.1 Supressão da expressão do Promotor GATA-box eritrocitário em FY*B Tournamille e cols. (1995) encontraram uma mutação no gene Duffy de indivíduos negros Fy(a- b-), que não estava na região codificadora do gene, mas na região promotora usptream ao códon metionina de iniciador de tradução. Este fenótipo é determinado por um genótipo cuja seqüência gênica é idêntica a do FY*B caracterizando o alelo FY*BES (Erythrocyte Silente). Nos indivíduos de fenótipo Fy (a- b-) esta seqüência permanece silenciosa nas células hematopoéticas, mas é transcrita e expressa nas células endoteliais das veias pós-capilares (Hadley e Peiper, 1997). Chaudhuri e cols. (1995) encontraram mRNA da glicoproteína Duffy presente no pulmão, baço e cólon, mas não na medula óssea de indivíduos negros americanos Introdução 6 de fenótipo Fy(a- b-), o que leva à formulação da hipótese de regulação eritrocitária específica de mRNA GP Duffy como base para este fenótipo. Uma das causas do fenótipo FY (nulo) é a substituição de T por C no sítio motif GATA box, na região promotora do alelo FY*B (-33T C), segundo Tournamille e cols. (1995). A seqüência TTATCT está presente nos alelos A e B, e é uma seqüência consenso para ligação com fatores GATA de transcrição. Esta mutação interrompe o local para o fator de transcrição eritrocitário GATA-1, resultando em um alelo silencioso de FY*B, nos eritrócitos (Tournamille e cols., 1995). A mutação no promotor GATA box gera um sítio de restrição para Sty I, seguindo a identificação desta mutação por RFLP. Inicialmente, o fenótipo nulo de Duffy estava associado ao alelo FY*B. Zimmerman e cols. (1999) descreveram a mesma mudança (T-33C) que ocorre no promotor de FY*B ligada ao alelo FY*A, numa população de Papua em Nova Guiné, caracterizando dessa forma o alelo nulo Duffy em FY*A (FY*Anulo). Essa mutação parece ter origem mais recente que FY*BES. A detecção do fenótipo nulo em FY*A sugere que a emergência de novo alelo está envolvida com seleção do polimorfismo eritrocitário, diferentemente da fixação ocorrida com o alelo FY*BES, frente à ausência do P. vivax na África. A emergência de um alelo independente Duffynegativo em uma região de Papua, Nova Guiné, altamente endêmica para malária vivax fornece créditos para a teoria que malária vivax pode agir como um agente seletivo. Esta recente emergência do alelo FY*Anulo proporciona estudos sobre suscetibilidade à malária e sobre fatores de fixação deste alelo em populações etnicamente diversificadas. 1.4.2 Diminuição e Supressão da Expressão de Fyb na seqüência codante de GPDuffy Algumas raras mutações e deleções anti-sense em FY*A e FY*B também resultam em fenótipo Fy(a- b-) (Mallinson e cols., 1995; Rios e cols., 2000). Outra mutação, encontrada entre indivíduos judeus não-Ashkenazi, em negros brasileiros e europeus, foi identificada na seqüência codificadora do alelo FY*B, FY*BC265T Introdução 7 (Parasol e cols., 1998; Reid e cols., 1998; Olsson e cols., 1998; Tournamille e cols., 1998; Yazdanbakhsh e cols., 2000). A mutação FY*BC265T é responsável pela notável diminuição da expressão de Fyb, resultando no fenótipo FyWK (weak) (Tournamille e cols., 1998; Yazdanbakhsh e cols., 2000). FyWK não pode ser detectado rotineiramente por pesquisa de aglutinação, aparecendo como um fenótipo Fy(b-), e métodos especiais são requeridos para distinção entre Fy(b-) e FYWK (Murphy e cols., 1997). A mutação FY*BC265T quando encontrada simultaneamente na seqüência codante da GP Duffy com outra mutação previamente descrita, FY*BG298A, resulta no silenciamento do antígeno Fyb nos eritrócitos (Neote e cols, 1994; Mallinson e cols., 1995, Parasol e cols., 1998). Estas mutações podem ser responsáveis por alguns casos de Fy(b-) de indivíduos que possuem o promotor GATA FY*B tipo selvagem. Parasol e cols. (1998) identificaram ambas mutações em indivíduos judeus não-Ashkenazi Fy(b-) e em indivíduos negros brasileiros que possuíam o promotor GATA FY*B tipo selvagem. A mutação FY*BG298A modifica o resíduo de aminoácido 100 (Chaudhuri e cols., 1993), devido à substituição Ala Thr, causando uma modesta mudança nas propriedades do receptor. A mutação FY*BC265T converte o resíduo de aminoácido 89 Arg Cis no primeiro loop citoplasmático do receptor. Esta substituição representa uma considerável mudança na natureza química da região e pode afetar o comportamento do sistema Duffy e sítios antigênicos extracelulares. 1.5 Breve História da Malária em Rondônia O estado de Rondônia tem sido responsável por grande parte dos casos de malária registrados no Brasil nos últimos anos (50% dos casos de 1988 e 20% dos casos em 1997/8). Nos últimos 150 anos, quatro grandes epidemias foram recordes no Estado de Rondônia (Sawyer, 1988). Episódios conspícuos de imigração foram traços comuns destas epidemias. A primeira epidemia teve início em 1880. A maior parte dos imigrantes era lavradores oriundos dos estados do nordeste brasileiro, que fugiam da seca em sua terra (Sawyer, 1988; Pinto, 1993). A segunda epidemia Introdução 8 ocorreu na metade do século XIX e flagelou os trabalhadores da estrada de ferro Madeira-Mamoré. Neste caso, muitos imigrantes eram de países do Caribe, particularmente Granada e Barbados (Pinto, 1993). A terceira epidemia, que ocorreu no período da borracha e no início da II Guerra Mundial, vitimando voluntários do chamado exército da borracha, também consistia principalmente de lavradores do nordeste Brasileiro (Sawyer, 1988; Deane, 1988). A presente população nativa de Rondônia é descendente destes imigrantes e da população indígena local. A quarta e última epidemia explodiu em 1970, com o incentivo dado pelo governo federal aos programas de assentamento da região norte do Brasil, oferecendo terra livre; com esse incentivo houve grande fluxo migratório de indivíduos vindos das regiões centro-oeste, sul e sudeste, além de outros países (Marques, 1986; Marques 1987). A grande maioria dos imigrantes nunca tinha sido exposta à malária, caracterizando assim uma população não imune. Atualmente, a malária continua vitimando a população de Rondônia. Em Porto Velho, capital do Estado, áreas periurbanas, rurais e pequenas vilas apresentam elevados índices de casos de malária no estado. Este tipo de malária não é responsável pelas medidas de controle, enfatizando-se a necessidade da compreensão das características epidemiológicas e dinâmicas de transmissão (Marques e Gutierrez, 1994). 1.6 Sistema Duffy e Malária Haldane, em 1949, foi o primeiro a propor a hipótese pela qual indivíduos com distúrbios eritrocitários podiam proteger-se contra infecções fatais de malária, sobretudo as causadas pelo Plasmodium falciparum. Miller e cols. (1975), tentaram relacionar essa resistência a anticorpos eritrocitários, observando in vitro que eritrócitos Duffy negativos eram refratários à invasão do Plasmodium vivax, enquanto que todas as outras hemácias eram suscetíveis, qualquer que fosse o grupo sangüíneo. A freqüência do fenótipo Fy(a- b-) entre os negros coincidia com resistência ao P. vivax, sugerindo que o genótipo FY/FY poderia ser o fator de resistência. Miller e cols. (1976), estudando a infecção pelo P. vivax, em voluntários Introdução 9 humanos, observaram que os indivíduos Duffy negativos eram resistentes, enquanto que os Duffy positivos eram suscetíveis, concluindo que o genótipo FY/FY era o fator de resistência. Malária é uma doença causada pelo parasita Plasmodium, que após a infecção propaga-se através do sangue de seus hospedeiros vertebrados. Discute-se a resistência adaptativa a infecções de malária em humanos como sendo conferida por vários polimorfismos de grupos sangüíneos. Uma associação bem documentada entre um traço genético benigno em humanos e redução da prevalência da malária envolve o grupo sangüíneo Duffy e antígenos de Plasmodium vivax (Mourant e cols., 1976; Livingstone 1984). A gp Duffy é um receptor tanto para quimiocinas quanto para merozoítos de P. vivax. O P. vivax é responsável pela malária terçã benigna, uma forma de malária menos severa do que a infecção resultante da forma de P. falciparum. É também conhecida a relação entre o antígeno Duffy e o P. knowlesi, parasita em símios, e P. vivax, sendo identificados os respectivos ligantes de adesão ao antígeno Duffy (Pogo e Chaudhuri,1995; Horuk e cols.,1996). A interação entre os merozoítos de P. vivax com a glicoproteína Duffy dos eritrócitos humanos é realizada através do Duffy Antigen Receptor for Chemokines (DARC). Esta interação é essencial para a invasão, confirmando assim, que os parasitas possuem proteínas de ligação que são específicas para receptores de seu hospedeiro. No parasita, esta ligação é realizada pela proteína de ligação do P. vivax, o ligante Duffy-binding protein (DBP), identificado por Wertheimer & Barnewell (1989). Conseqüentemente, os determinantes Fya, Fyb, ou os dois, são necessários para a invasão dos eritrócitos, in vivo, pelos merozoítos do P. vivax. Isto explica a alta incidência de indivíduos Fy(a- b-) nas populações da África Ocidental e Etiópia, justamente devido a resistência à infecção que este fenótipo proporciona à invasão do P. vivax, levando à ausência ou baixa endemicidade de malária vivax nestas populações (Hadley e Peiper, 1997). Evidentemente, a presença da gp-Duffy em células vermelhas não se torna essencial para uma existência saudável. A mutação no promotor GATA eritrocitário, que impede a transcrição de Duffy nos eritrócitos é considerada como uma vantagem seletiva em áreas endêmicas para malária. Justificativa 10 2. JUSTIFICATIVA A alta prevalência de alelos mutantes de um número de proteínas eritrocitárias ou de outros tecidos, em determinadas regiões globais, tem oferecido indícios de que estes alelos podem ter sido selecionados por seus efeitos protetores contra doenças infecciosas. Devido à elevada freqüência destes alelos em áreas endêmicas de malária, tem sido proposto que certos polimorfismos aumentam a proteção contra esta doença (Allison, 1969; Pereira-Silva e Engracia, 2002, para revisão). A genética de resistência/suscetibilidade a infecção por Plasmodium falciparum tem sido estudada por vários grupos através de estudos de associação (ver Feitosa e cols., 2002, para revisão). Em certas regiões da África, acima de 70 % dos casos de malária grave estão associados com morte em 15 a 30% dos casos, dependendo da rapidez e qualidade do tratamento (Dessein e cols., 2001). Flatz e cols. (1964) sugeriram que indivíduos resistentes à malária vivax, quando infectados pelo P. falciparum, tendem a desenvolver uma malária mais severa do que indivíduos não resistentes, o que implica numa prévia adaptação do sistema imunológico destes indivíduos Duffy não nulo à infecção pelo P. falciparum. O Estado de Rondônia é ainda considerado como região endêmica para malária pela FUNASA (Fundação Nacional de Saúde). A detecção de indivíduos que apresentam infecção assintomática em regiões de alta endemicidade para malária, como os bairros de Candelária e Bate-Estaca, de Porto Velho, RO, dá indícios de um possível papel de DARC nesta resposta adaptativa humana. Este fato leva-nos a propor a investigação das interações entre o Plasmodium e o sistema sangüíneo Duffy, na manifestação dos fenótipos de Malária observados em Rondônia. Objetivos 11 3. OBJETIVOS Nossos objetivos são dirigidos a determinar as variáveis demográficas e genéticas que podem estar associadas tanto à infecção como ao desenvolvimento da Malária. Assim, propusemos-nos determinar: 1. As freqüências gênicas do Sistema Duffy em amostras dos bairros Candelária e Bate-Estaca, de Porto Velho-RO; 2. A distribuição de mutações Fy Nulo no GATA Box e a mutação FY*BG298A nos indivíduos destas frações amostrais; Também associar: 3. Os genótipos investigados com morbidade à malária; 4. Os genótipos investigados com outros fatores genéticos e ambientais, como sexo, idade e etnia; E investigar: 5. O papel de DARC na observação de fenótipo infecção assintomática tanto em malária vivax como falciparum. Materiais e Métodos 12 4. MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Caracterização da População Porto Velho, capital de Rondônia, com uma área de 58.310 Km2, localiza-se a 63°54’14’’ de longitude oeste e 08°45’43’’ de latitude sul (Apêndice I). Sua estimativa populacional é de 334.000 habitantes (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, Senso 2000). A amostra refere-se a indivíduos residentes no município de Porto Velho, Estado de Rondônia, moradores das vilas de Candelária e Bate-Estaca (Apêndice II). Localizadas a 8º47’08’’ de latitude sul e 63º55’04’’ de longitude oeste as vilas de Candelária e Bate-Estaca encontram-se geograficamente situadas em um dos bairros da capital de Rondônia, o bairro Triângulo, um dos mais antigos de Porto Velho. 4.1.1 Candelária: Candelária possui uma população que apresenta baixos índices de migração, encontrando-se entre as primeiras localidades a serem habitadas por imigrantes na região do município de Porto Velho no início do século XX. Vila Candelária, apesar de está localizada em região periurbana, possui características ribeirinhas, como baixa migração e presença de população autóctone. É considerada uma região de grande incidência para malária com IPA correspondente a 349 casos por 1000 habitantes no ano 2002. Outra característica de Candelária é a sua proximidade com o rio Madeira, fator este que influência no modo de vida desta comunidade. A amostra de Candelária constituiu-se de 32 grupos familiais, com alto grau de parentesco entre elas. Foram analisados 225 indivíduos. A região de Candelária é unida geograficamente à vila de Candelária, Bate-Estaca possui uma população com características bem diferentes. Materiais e Métodos 13 4.1.2 Bate-Estaca: A vila Bate-Estaca formou-se recentemente, à cerca de duas décadas, após o surgimento do cemitério de Santo Antônio, o que influenciou grandemente no fluxo migracional desta população, apresentando assim índices migracionais mais elevados do que a vila de Candelária. Semelhantemente a Candelária, Bate-Estaca possui características ribeirinhas e encontra-se próximo à cachoeira do Teotônio o que incentiva os hábitos de população rural como a pescaria e pequenos cultivos. Esta localidade, conta ainda, com um igarapé, o Bate-Estaca. Este se distancia cerca de trezentos metros da região de estudo, que também apresenta áreas inundáveis durante o período de chuvas, fato devido à construção da Estrada de Ferro Madeira-Mamoré (EFMM), que ocasiona o represamento de águas pluviais e fluviais às margens do rio Madeira. Bate-Estaca constituiu-se de 15 grupos familiais, diferentemente de Candelária, sua população não é constituída por grandes grupos de famílias e na sua maioria apresentam-se como famílias isoladas e que permanecem por 2 ou 3 anos nessa região. Foram analisadas 73 amostras. 4.2 Coleta da amostra e dados antropogenéticos O projeto obedeceu às normas da resolução 196 da CONEP (aprovado com o Registro CONEP de n 3349). Todas as amostras de sangue foram coletadas em domicílio, após obtenção formal de consentimento por escrito (Apêndice III) e esclarecimento sobre os objetivos da pesquisa. Também foram registrados dados antropogenéticos e de saúde (Apêndice IV), além de dados demográficos e sócioeconômicos (Apêndice V). A partir das amostras de sangue coletadas em tubos Vacutainer com EDTA (cerca de 5 ml por indivíduo) foi extraído o DNA genômico. Os procedimentos de separação e armazenamento de alíquotas das fases do sangue seguiram técnicas rotineiras, sendo as alíquotas armazenadas em tampão de glicerol. A coleta foi realizada por uma equipe composta por médicos e pesquisadores do Centro de Pesquisa em Medicina Tropical (CEPEM), ao longo de 18 meses, nos Materiais e Métodos 14 quais foram realizados três cortes transversais para Candelária e dois cortes para Bate-Estaca em diferentes datas, sendo: 1.º corte, abril de 2001; 2.º agosto de 2001; e 3.º corte março de 2002. 4.3 Acompanhamento Longitudinal de Malária A malária na região das vilas de Candelária e Bate-Estaca foi acompanhada longitudinalmente durante os 18 meses, que compreenderam os anos de 2001 e 2002, pela equipe de pesquisa do CEPEM e com o apoio da equipe FUNASA que atua no posto médico na vila de Candelária diariamente, com exceção de finais de semana, possibilitando o registro dos casos de portadores sintomáticos de plasmódio vivax ou falciparum dos indivíduos envolvidos na pesquisa por detecção de plasmódio através do exame de lâminas. A malária assintomática vivax e/ou falciparum foi detectada durante os três cortes através da técnica de PCR, sendo a equipe do Laboratório de Imunologia do CEPEM responsável pela pesquisa de portadores assintomáticos de plasmódio. 4.4 Métodos Laboratoriais 4.4.1 Extração de DNA O DNA foi extraído, segundo protocolo descrito por Higuchi (1989), a partir de 500 μl de sangue total, logo após a coleta, sendo em seguida armazenado a – 20°C até o momento da análise (Apêndice VI). O sangue remanescente foi centrifugado e armazenado, sendo a fase leucocitária (Buffer Coat) tratada com glicerol tamponado (Citrato de potássio tribásico 0,1 M; fosfato de sódio monobásico dihidratado 0,345 M; fosfato de sódio bibásico anidro 0,0344 M; glicerol 60 % e água destilada 40 %) e armazenada – 20°C, para futuras análises. Materiais e Métodos 15 4.4.2 Amplificação do DNA por PCR As reações de PCR (Reação da Polimerase em Cadeia) foram desenvolvidas nos termocicladores Progene, modelo Techne, e Eppendorf, modelo Mastercycler, onde a mistura de reação passou por 3 ciclos de temperaturas: uma temperatura de desnaturação, entre 92-94ºC, e uma temperatura de Annealing (TA), para hibridação que variou de acordo com os oligonucleotídeos iniciadores (ver tabela 04) de 58 a 60°C, e uma temperatura de extensão ou elongamento, na qual a síntese de DNA foi realizada, e que em geral é fixada em 72ºC. Tabela 04. Primers FY1* FY2** FY3* FY4** Seqüência de primers para amplificação de Duffy Seqüência AggCTTgTgCAggCAgTg ggCATAgggATAAgggACT CCCTCTTgTgTCCCTCCCTTT CAgAgCTgCgAgTgCTACCTA TA 58°C 58°C 66°C 62°C Região Alvo Promotor Promotor Seq. codante Seq. codante Referência Tournamille e cols., 1995 Tournamille e cols., 1995 Parasol e cols., 1998 Parasol e cols., 1998 * Primer Sense ** Primer Anti-Sense 4.4.2.1 Polimorfismo de FY*A e FY*B A identificação dos alelos FY*A e FY*B foi realizada através da técnica de PCR (foto 01) que amplifica um fragmento de 661 pares de bases (pb) que possui o sítio de polimorfismo de Duffy e os possíveis sítios mutacionais G298A e C265T na seqüência codante de Duffy que posteriormente são identificados com enzimas de restrição. A PCR foi padronizada para um volume de 40 µl por reação usando gDNA não quantificado, 250 nM de cada primer, 200 µM da cada dNTP, 1.0 U de Taq polimerase, cujo protocolo resume-se na tabela 05, e confirmada em agarose 1%. Tabela 05. Constituição da MIX de PCR identificação do polimorfismo de Duffy e dos sítios mutacionais G298A e C265T. Reagente Conc. Inicial Conc. Final** FY 3 250 nM 25 M FY 4 250 nM 25 M Tampão de reação* 10 X 1X dNTPs 2 mM 200 M MgCl2* 50 mM 1,2 mM Taq Polimerase 1U 5 U/ l gDNA Não quantificado 4 μl H20 — q.s.p. 40 l * Tampão de reação: (200mM Tris-HCl pH 8.4; 500mM KCl); MgCl2 (50mM) ** As concentrações são dadas por reação. Materiais e Métodos 16 Programa de PCR 1: 94ºC por 4 minutos para desnaturação do DNA; Seguido por 30 ciclos de amplificação 94ºC, 1 minuto; 60ºC, 1 minuto; 72ºC, 1 minuto E uma extensão final de 72ºC por 10 minutos. 4.4.2.2 Genótipo nulo (FY-nulo) A identificação do genótipo nulo de Duffy deu-se via PCR com amplificação de um fragmento 221 pb da região promotora de Duffy (foto 02) que poderá ou não conter o sítio mutacional T-33C, responsável pelo alelo nulo. Resumidamente, o protocolo utilizado foi o seguinte: Esta PCR foi padronizada para um volume de 25 µl por reação usando gDNA não quantificado, 250 nM de cada primer, 200 µM da cada dNTP, 1.0 U de Taq polimerase (tabela 06), e confirmada em agarose 1%. Tabela 06. Constituição da MIX de PCR para identificação do alelo nulo de Duffy na região promotora de Duffy. Reagente FY 1 FY 2 Tampão de reação* dNTPs MgCl2* Taq Polimerase gDNA H20 Conc. Inicial 16,39 M 16,37 M 10 X 2 mM 50 mM 5 U/ l Não quantificado q.s.p. 25 l Conc. Final** 250 nM 250 nM 1X 200 M 1,2 mM 1U 4 μl — * Tampão de reação: (200mM Tris-HCl pH 8.4; 500mM KCl); MgCl2 (50mM) ** As concentrações são dadas por reação. Materiais e Métodos 17 Programa de PCR 2: 94ºC por 5 minutos para desnaturação do DNA; Seguido por 30 ciclos de amplificação 94ºC por 30 segundos; 58ºC por 30 segundos; 72ºC por 30 segundos; E uma extensão final de 72ºC por 5 minutos. 4.4.3 Análises de Polimorfismos através de RFLPs com produtos de PCR Para a identificação de FY*A e FY*B, foram utilizados 10 µl de produto de PCR (DNA amplificado pelos primers FY3 e FY4) e digerido com enzima de restrição Ban I, foto 03. A mutação em G298A em FY*B foi analisada com produto de PCR amplificados com primers FY3 e FY4 e digerido com enzima de restrição Mwo I, foto 04 (Parasol e cols., 1998). Os fragmentos de restrição são analisados por eletroforese em gel de agarose 2% e tampão de eletroforese TBE 10x (Tris-HCl 0,89 M; Ácido Bórico 0,89 M e EDTA 10mM). A corrida eletroforética ocorre com a aplicação de 10µl do produto amplificado misturados a 3µl de tampão de corrida (Azul de Bromofenol 0,05%; Glicerol 30%; TBE 10X). Os fragmentos são corados com brometo de etídio e visualizados em luz UV. O limite de detecção é de cerca de 10 ng/bandas de ácido nucléico. Após identificação, o gel é fotografado para registro dos resultados. Tabela 07. Identificação das principais variações encontradas no promotor GATA-1, e na seqüência codante da proteína Duffy. Variação Identif. de FY*A e FY*B GATA Mutação FY*BG298A * New England - Biolabs Volume 10µl 10µl 10µl Primers FY3 e FY4 FY1 e FY2 FY3 e FY4 Enzima* Eletroforese Ban I Agarose 2% Sty I Acrilamida 10% Mwo I Agarose 2% Materiais e Métodos 18 A identificação da mutação GATA foi feita utilizando-se 10 l de produto de PCR (DNA amplificado com primers FY1 e FY2) e o submetendo a digestão com Sty I (Parasol e cols., 1998) overnight e eletroforese em gel de poliacrilamida 10% (Poliacrilamida 30%; TBE 10X; Pessulfato de potássio 10%; TEMED), corados com AgNO3 10% (nitrato de prata), foto 05. 4.5 Análises Estatísticas As estimativas de freqüências gênicas e genotípicas e respectivos desviospadrão foram obtidos por verossimilhança máxima, através dos programas FREGEN, da programoteca GENIOC (Cabello e Krieger, 1997) e do programa BioEstat 2.0. O nível de significância adotado foi de 5%. 4.6 Análises de Freqüências Alélicas As freqüências alélicas foram realizadas reunindo as populações de Candelária e Bate-Estaca, sendo subdivididas em dois grupos de indivíduos com parentesco e indivíduos sem parentesco. 4.7 Análises de Famílias A família foi à unidade analisada no processamento dos dados que constaram de: Família nuclear (pai e mãe) com ou sem filhos; Família não nuclear (somente pai ou somente mãe); Todos os filhos relatados por um dos membros da família e registrados pelo entrevistador. Materiais e Métodos 19 4.8 Padronização dos testes para Duffy A análise genotípica do sistema Duffy foi inicialmente realizada com a amplificação da região polimórfica na seqüência codante de GP Duffy para identificação dos principais genótipos de Duffy, seguindo-se a identificação das mutações G298A e da mutação do promotor GATA no alelo FY*B como mostrado nas fotos abaixo. M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 661 pb Foto 01. Gel de agarose 1%. Confirmação da amplificação da PCR da seqüência da proteína Duffy. Lane 1: Controle Branco de Reação; Lanes de 1 a 14 produtos de PCR. Marcador de Peso Molecular de 100 pb. M 1 2 3 4 5 6 7 8 221 pb Foto 02. Gel de agarose 1%. Confirmação da amplificação da PCR da região promotora de Duffy. Lane 1: Controle Branco de Reação; Lanes de 2 a 8 produtos de PCR. Marcador de Peso Molecular de 50 pb. Materiais e Métodos 20 M 1 2 3 4 5 6 7 8 565 pb 353 pb 212 pb 661 pb Foto 03. Gel de agarose 2%. Produtos de PCR digeridos com Ban I para identificação do polimorfismo do grupo sangüíneo Duffy. Lane 1: Produto de PCR não digerido; Lanes 2 e 4: FY*A/ FY*A; Lanes de 3, 5, 6 e 7: FY*A/ FY*B; Lane 8: FY*B/ FY*B. Marcador de Peso Molecular de 100 pb. M 1 2 3 4 5 6 7 8 661 pb 518 pb 451 pb Foto 04. Gel de agarose 2%. Produtos de PCR digeridos com Mwo I para identificação do alelo FY*BG298A. Lane 1: Produto de PCR não digerido; Lanes 2 e 7: amostras homozigotas para o alelo G298A normal; Lane 8: amostra heterozigota para FY*B . Marcador de Peso Molecular de 100 pb. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M 221 pb 82 pb 77 pb 65 pb 62 pb Foto 05. Gel de Poliacrilamida 10%. Produtos de PCR digeridos com Sty I para identificação da mutação no promotor GATA. Lane 1: Produto de PCR não digerido; Lanes 2, 5, 6, 7 e 16: amostras homozigotas para o alelo normal; Lane 3, 9, 10, 11, 12, 14 e 15: amostras –33/-33; Lanes 4, 8 e 13: heterozigotos. Marcador de Peso Molecular de 100 pb. Resultados 21 5. RESULTADOS 5.1 Freqüências Alélicas As análises de freqüências alélicas foram realizadas com a população total de Candelária e Bate-Estaca e com indivíduos que possuem parentesco e indivíduos sem parentesco da mesma amostra. Tabela 08. Distribuição de observados e esperados e freqüências alélicas do sistema Duffy na população total de Candelária e Bate-Estaca. Genótipo FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*B/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Total Obs 44 109 66 9 12 14 14 24 6 298 Esp 41,00 102,50 64,50 20,50 25,50 3,00 16,50 20,50 4,00 Freqüência Alélica χ2 (p) G.L. FY*A 0,37 0,019 32,055* 0,0000; 4 FY*B 0,47 0,020 FY*BES 0,09 0,009 FY*BG298A 0,07 0,011 298,00 * significante ao nível de 5%. Figura 01. Porcentagem da distribuição dos genótipos de Duffy em Candelária. Resultados 22 Figura 02. Porcentagem da distribuição dos genótipos de Duffy em Bate-Estaca. Tabela 09. Distribuição de observados e esperados e freqüências alélicas do sistema Duffy de indivíduos com e sem parentesco de Candelária e Bate-Estaca. Genótipo FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*B/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Total Sem Parentesco Com Parentesco Obs Esp Obs Esp 17 14,50 27 26,50 38 39,30 71 63,00 30 26,80 36 38,00 2 6,20 7 14,50 3 8,50 9 17,00 5 0,70 9 2,00 6 5,80 8 10,50 8 7,90 16 12,50 2 1,30 4 3,00 111 111,00 187 187,00 † significante ao nível de 5%. Alelo FY*A FY*B FY*BES FY*BG298A χ2 (p) G.L Freqüência e Desvio Padrão Sem Parentesco Com Parentesco 0,36 0,030 0,37 0,025 0,49 0,032 0,45 0,026 0,08 0,014 0,10 0,013 0,07 0,018 0,08 0,014 15,546† 18,997† 0,0037; 4 0,0008; 4 Resultados 23 5.2 Sistema Duffy Tabela 10. Distribuição dos genótipos de Duffy segundo etnia, idade e sexo na vila de Candelária e Bate-Estaca. Genótipo Cor Sexo 0 - 10 11 - 20 21 - 30 31 - 40 41 - 50 51 - 60 61 - 70 71 ou + Total M ----1 1 1 ----1 4 Branco F 1 2 2 2 ------1 8 M 3 2 4 3 1 --1 --14 FY*A/FY*A Mulato (N = 44) F 6 4 2 1 --------13 M 1 1 1 --1 ------4 Negro F 1 --------------1 M 1 5 --1 3 1 ----11 Branco F 5 4 2 2 2 ------15 M 9 12 7 4 4 ------36 FY*A/FY*B Mulato (N = 109) F 8 9 7 5 6 2 1 2 40 M 1 4 ------------5 Negro F --1 --1 --------2 M 1 1 ----3 ----1 6 Branco F ----2 2 3 ------7 M 3 6 6 3 --1 --1 20 FY*B/FY*B Mulato (N = 66) F 8 5 9 3 2 1 2 --30 M ------------------Negro F --1 --1 1 ------3 M ------------------Branco F ------------------ES M --2 ------------2 FY*A/FY*B Mulato (N = 9) F 2 1 2 ------1 --6 M ------------------Negro F --1 ------------1 M ------------------Branco F ----1 ----------1 ES M 2 2 1 ----------5 FY*B/FY*B Mulato (N = 12) F 3 ------1 ----1 5 M ------------------Negro F 1 --------------1 M ------------------Branco F ------------------ES ES M 1 --1 --2 ------4 FY*B /FY*B Mulato (N = 14) F 1 1 3 ----------5 M --------2 ----1 3 Negro F --1 --------1 --2 M --1 --1 --------2 Branco F --1 --1 1 ----1 4 M ----2 --2 ------4 FY*A/FY*BG298A Mulato (N = 14) F 2 --1 1 --------4 M ------------------Negro F ------------------M ------1 1 ------2 Branco F ------1 ------1 2 M 1 1 2 ----1 ----5 FY*B/FY*BG298A Mulato (N = 24) F 2 2 1 ----------5 M 1 1 --1 --------3 Negro F 2 4 --1 --------7 M ----1 ----------1 Branco F ----1 ----------1 M --2 ------------2 FY*B/FY*BES/G298A Mulato (N = 6) F 1 ----1 --------2 M ------------------Negro F ------------------Total 67 77 59 37 36 6 6 10 298 Resultados 24 5.3 Infecção por Plasmodium Tabela 11. Distribuição de genótipos Duffy entre indivíduos portadores sintomáticos e assintomáticos de plasmódio, via PCR, em 18 meses de seguimento longitudinal (arquivo CEPEM-2003) em Candelária e Bate-Estaca; controle de indivíduos sem infecção por malária. Genótipos FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*B/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Total Assintomáticos vivax falcipara mista 4 8 --13 21 4 6 10 6 --1 --4 --1 --3 --2 2 --1 5 ----3 --27 57 10 Total 12 38 22 1 5 3 4 6 3 94 vivax 8 17 4 2 4 ----3 1 39 Sintomáticos falcipara mista 3 2 10 13 3 8 1 1 --------1 --5 2 ----23 26 Sem Infecção 22 41 31 6 5 11 10 11 3 140 Total 13 40 15 4 4 --1 10 1 88 5.3.1 Associação de Infecção por Plasmódio e Genótipos Mutantes de Duffy Tabela 12. Distribuição de indivíduos portadores de mutações (T-33C e G298A) e normais (FY*A e FY*B) nos moradores de Candelária e Bate-Estaca portadores sintomáticos e assintomáticos de plasmódio e sem infecção. Infecção Genótipo Sintomáticos Assintomáticos Não vivax falciparum vivax falciparum infecção Total Port. de Mutação 10 7 4 18 46 85 Normal 29 39 16 23 23 27 39 57 94 140 201 286 Total 2 4; p 3,94*; 0,413 *NS Tabela 13. Distribuição de indivíduos portadores da mutação G298A, mutação T-33C e normais (FY*A e FY*B) nos moradores de Candelária e Bate-Estaca com ou sem infecção por malária vivax. Infecção Genótipo Não mutantes Mutantes G298A Mutantes T-33C Total Infecção Não Infecção Total 52 7 7 66 94 24 22 140 146 31 29 206 2 2; p 2,96; 0,227 Resultados 25 Tabela 14. Associação dos Genótipos de FY normais e mutantes com infecção por P. falciparum em Candelária e Bate-Estaca. Genótipo FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B Mutantes Heterozigotos Mutantes Homozigotos Total Assintomáticos 8 21 10 12 6 57 Sintomáticos 3 10 3 7 0 23 2 Total 11 31 13 19 6 80 4; p 3,43; 0,4885 Tabela 15. Mutação FY*BG298A entre os alelos FY*B em indivíduos brancos ou não brancos (mulatos e negros) que apresentaram ou não infecção por malária no período de 18 meses de seguimento longitudinal na amostra Candelária e Bate-Estaca. Alelos Número total de FY*B Total de FY*BG298A % mutantes entre FY*B Branco Infecção Não Infecção 40 33 04 07 10 21 Não Branco Infecção Não Infecção 157 146 16 16 10 11 Tabela 16. Indivíduos que permaneceram assintomáticos para malária vivax e falciparum durante os três cortes na amostra Candelária e Bate-Estaca. Genótipos FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*B/FY*BES FY*BESY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Total Vivax 1°, 2° e 3° 1° e 2° ------01 --01 ------------01 ----------01 02 Falcípara 1° e 2º 1° e 3º 01 ----01 01 --------------01 --01 ------04 01 Total 01 01 01 ------02 01 --06 Resultados 26 5.3.2 Malária e Antropogenética em Candelária e Bate-Estaca Tabela 17. Associação entre os genótipos de Duffy com grupo étnico (B= branco, M= mulato e N= negro) e infecção por plasmódio assintomática e sintomáticos de Candelária e Bate-Estaca em 18 meses de seguimento longitudinal; controle de indivíduos sem infecção por malária. Genótipos e Etnia FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*B/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Total B 3 5 2 --------1 1 12 vivax M 6 21 7 2 4 --2 1 --43 N 3 4 1 --1 ----2 --11 falciparum B M N 2 7 2 10 19 2 2 9 2 --2 ----3 1 --2 1 1 2 --1 4 5 2 1 --18 49 13 B --3 4 ------------7 mista M 2 13 10 1 ------1 --27 N --1 ----------1 --2 Total 25 78 37 5 9 3 5 16 4 182 Sem Infecção B M N 7 14 1 10 31 --5 25 1 1 4 1 --5 ----7 4 4 6 --3 6 2 --3 --30 101 9 Total 22 41 31 6 5 11 10 11 3 140 Tabela 18. Genótipos de Duffy em indivíduos brancos ou não brancos (mulatos e negros) que apresentaram ou não infecção por malária no período de 18 meses de seguimento longitudinal na amostra Candelária e Bate-Estaca. Genótipos FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*B/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Total Branco Infecção Não Infecção 5 7 16 10 8 5 ------1 --1 1 4 1 3 2 --33 31 Não Branco Infecção Não Infecção 17 15 52 31 27 26 4 5 6 5 3 10 3 6 12 8 1 3 125 109 Total 44 109 66 9 12 14 14 24 06 298 5.4 Segregação do Sistema Duffy em Candelária e Bate-Estaca Tabela 19. Distribuição de genótipos Duffy em famílias anucleares (somente pai ou somente mãe) com filhos observados em Candelária e Bate-Estaca. Pai --------------FY*A/FY*B FY*B/FY*B Pais Filhos Total Mães *A/*A *A/*B *B/*B *B/*BES *BES/*BES *A/*BG298A *B/*BG298A *B/*BES/G298A Mãe FY*A/FY*A 1 ----1† ----------1 FY*A/FY*B 9 5 10 2 3 1 --1 --22 FY*B/FY*B 5 --3 4 2 ----1 1† 11 FY*A/FY*BES 1 1 ----2 --------3 FY*B/FY*BES 1 ------2 --------2 FY*BES/FY*BES 2 1† 2† --1 ----2† --6 FY*B/FY*BG298A 1 --1 --------2 --3 --3 1 1 3 ----------5 --1 ----1 ----------1 Total 24 8 17 11 10 1 --6 1 54 † exclusão Tabela 20. Tipos de Casamentos observados em famílias nucleares (pai e mãe) com ou sem filhos na Vila de Candelária e Bate-Estaca. Pai FY*A/FY*A FY*A/FY*A FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*A/FY*B FY*A/FY*B FY*A/FY*B FY*A/FY*B FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*B/FY*B FY*B/FY*B FY*B/FY*B FY*BES/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A Mãe FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*A/FY*BES FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*BES/FY*BES FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*B/FY*B FY*B/FY*BES FY*A/FY*A FY*A/FY*B FY*A/FY*BG298A FY*B/FY*BG298A FY*BES/FY*BG298A FY*B/FY*B FY*A/FY*A FY*B/FY*B FY*A/FY*BES † exclusão Total de Casais 4 3 1 2 6 3 1 1 1 2 3 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 40 Genótipos dos Filhos *A/*A *A/*B *B/*B *A/*BES *BES/*BES *A/*BG298A *B/*BG298A *B/*BES/298A 2 ----2 3 ----1 --1† ----------------1† ------10 5 4 2 2 7 6 ------1 4 --------------1 1 ----33 1† ----1† 1 --1† ------5 3 ------2† ------------14 --------------------3† ----1 ----------------4 --------------2† ------------------1 --------3 --------------------------------------2 ----2 --------------1† --------------1 ------------2 --------------------------------2 ----------2 Total de Filhos 8 4 2 5 11 6 1 4 --2 12 3 --1 --3 2 1 2 3 ----70 Discussão 28 6. DISCUSSÃO 6.1 Antropogenética O fenótipo eritrocitário Fy(a- b-) é raro em populações caucasianas, porém é o fenótipo predominante nas populações negras. Em contraste, a considerável quantidade de informações disponíveis dos fenótipos Duffy eritrocitários em várias populações (Mourant e cols., 1976; Roychoudhury e cols., 1988) é pouco conhecida, bem como a distribuição populacional dos principais genótipos FY. Também faltam informações na prevalência das mutações FY*BG298A e FY*BC265T em vários grupos étnicos (Parasol e cols., 2001). Frente a estas considerações, a interação entre os genótipos de Duffy e dados antropogenéticos, em nossa amostra, contribuiu com informações adicionais sobre a freqüência e distribuição das mutações em FY e de seus genótipos (tabela 10, e discussão a seguir). 6.1.1 Distribuição dos Genótipos Segundo a Faixa Etária A amostra de Bate-Estaca apresentou uma proporção maior de crianças de (0 a 15 anos) que de jovens (16 a 30 anos) e adultos (acima de 31 anos) e Candelária uma proporção um pouco maior de jovens do que de adultos e crianças, observados na figura 03. A distribuição dos genótipos de Duffy, segundo a faixa etária, não foi significante ( 2 2 = 2,57; p= 0,2766). O genótipo FY*A/FY*B foi mais freqüente em todas as classes de idade, seguido dos genótipos FY*B/Y*B e FY*A/FY*A, respectivamente. Devido a menor proporção de indivíduos em idade adulta não se pode relacionar os genótipos mutantes com a faixa etária. Discussão 29 Figura 03. Proporção de Crianças e adolescentes (de 0 a 15 anos), jovens (de 16-30 anos) e adultos (acima de 31 amos) nas amostras de Candelária e Bate-Estaca. 6.1.2 Distribuição alélica e genotípica segundo a Etnia A maioria dos indivíduos de Candelária e Bate-Estaca pertence à categoria étnica mulata, sendo seguidos por indivíduos brancos e negros, respectivamente. O alelo FY*A é mais freqüente em populações de origem européia e em asiáticos (Mallinson e cols., 1995; Moulds e cols., 1998; Pittoni, V e cols., 2002; tabela 02), enquanto o alelo FY*B é mais freqüente em negros (Mourant e cols., 1976). A freqüência do alelo FY*B em Candelária e Bate-Estaca foi maior em indivíduos não brancos (mulatos e negros) que em indivíduos brancos, enquanto o alelo FY*A distribuiu-se uniformemente entre as três etnias (tabela 10, sem estatísticas). Observamos maior freqüência do genótipo FY*A/FY*B entre indivíduos não brancos. Nenhum indivíduo declarado branco apresentou o genótipo FY*BES/FY*BES, como descrito em outros estudos (Mourante e cols., 1976; Issitt, 198;Tabela 185). Os alelos FY*BES e FY*BG298A foram mais freqüentes em indivíduos mulatos que em indivíduos negros. Provavelmente devido aos casamentos interétnicos serem bastante freqüentes nas populações brasileiras. Observou-se que dois indivíduos declarados brancos eram heterozigotos para estes alelos, podendo ser Discussão 30 FY*BES/FY*BG298A ou FY*B/FY*BES/G298A, o que nos leva a propor uma classificação étnica baseada apenas em fatores genéticos (marcadores étnicos), e não em observações visuais, como o que foi realizado. Os fenótipos Duffy são considerados marcadores de determinação de padrões de migração e mistura étnica (Parasol e cols., 2001). A população brasileira apresenta um alto grau de miscigenação com a contribuição de portugueses, espanhóis, holandeses, negros e índios, e posteriormente, italianos, alemães, etc. Rondônia, em particular, apresenta um nível de miscigenação bem elevado se comparado com outros estados brasileiros (Ferreira e cols., 2002). Vários processos migratórios foram responsáveis pela mistura étnica observada neste estado (Ferreira, 1987; Oliveira, 2000), fato este que explica o alto índice de miscigenação detectado em nossos trabalhos. 6.2 Freqüências Para a compreensão da distribuição dos fenótipos de malária em Rondônia começamos um estudo das freqüências alélicas e genotípicas do sistema Duffy e suas associações com malária, como descrito em Materiais e Métodos. 6.2.1 Freqüências Genotípicas e Alélicas Uma visão geral da dinâmica dos genótipos de Duffy pode ser obtida nas figuras 01 e 02. O genótipo mais freqüente desta distribuição total foi o FY*A/FY*B com 39% em Candelária e 30% em Bate-Estaca (109/298 indivíduos). Os resultados obtidos em nossa amostra seguem a mesma distribuição observada por Nunes e Moura (1999) em amostras de Montenegro e Triunfo, assentamentos agrícolas, e Portuchuelo, vilarejo ribeirinho, localidades próximas a Porto Velho, assim como a de dados existentes na literatura, em diferentes populações (Moulds e cols., 1998; ver tabela 02, Introdução; Tounamille e cols., 1998; Parasol e cols., 2001) Discussão 31 As análises de freqüência dos alelos e dos genótipos de FY em Candelária, Bate-Estaca indicam que as distribuições genotípicas e alélicas não estão de acordo com as condições de equilíbrio de Hardy-Weinberg, tanto para a população em geral, envolvendo os grupos de famílias ( 2 nas sub-amostras sem parentesco ( 2 com parentesco ( 2 4 4 4 = 32,05; p = 0,0000; N total; tabela 08), como = 15,55; p = 0,0037; N = 111; tabela 09), e = 18,99; p = 0,0008; N = 187; tabela 09). Nestas três distribuições os desvios podem ser atribuídos à alta freqüência do genótipo homozigoto que envolve o alelo mutante FY*BES. Esta distribuição não está de acordo com o observado na literatura (Colauto e cols., 1981; Moulds e cols., 1998; Shimizu e cols., 2000; Cavasini e cols., 2001; Parasol e cols., 2001, entre outros). A subdivisão da amostra em indivíduos com e sem parentesco evitou que houvesse sobreposição de genes, o que poderia explicar, se fosse o caso, a alta significância dos desvios detectados. Isto fica evidente quando observamos os dados da tabela 09 (indivíduos sem parentesco): os alelos mais freqüentes do loco Duffy (FY*A e FY*B) apresentaram freqüências alélicas iguais a 0,36 e 0,49, respectivamente. A freqüência do alelo nulo FY*BES foi igual a 0,08, mais alta que a observada por Parasol e cols. (2001) em judeus esquizofrênicos Ashkenazi (0,04; N = 59) e nãoAshkenazi (0,05; N = 50). Colauto e cols. (1981) observaram uma proporção de 10,27% (N = 94) (Humaitá, Estado do Amazonas, ver tabela 21) de indivíduos que apresentaram o fenótipo Fy(a- b-), sendo sua população constituída por índios, ribeirinhos e indivíduos de área urbana. Não podemos comparar, entretanto, nossos resultados com estes de outra população Amazônica devido a ausência de detecção molecular do alelo mutante nos trabalhos de Colauto e cols. Tabela 21. Distribuição da população geral do Município de Humaitá, Estado do Amazonas, pelo sistema Duffy de grupo sangüíneo (Colauto e cols., 1981). Sistema Duffy Grupos Fy( a+ b-) Fy(a- b+) Fy(a+ b+) Total N.º (%) N.º (%) N.º (%) N.º (%) 63 (69,23) 17 (18,68) 11 (12,09) 91 (100,00) H.R.M. 21 (50,00) 18 (42,86) 3 ( 7,14) 42 (100,00) I 10 (76,92) 2 (15,39) 1 ( 7,69) 13 (100,00) U Total 94 (64,38) 37 (25,35) 5 (20,00) 146 (100,00) H.R.M. = habitantes do Rio Madeira; U = zona urbana (bairro da Olaria); índios da Tribo Tenhairim, habitantes do Km 126 da rodovia Transamazônica; p < 0,05 Outro alelo mutante detectado por nós, com freqüência polimórfica (0,07), foi o FY*BG298A. Entretanto não podemos comparar nossos dados com os da literatura Discussão 32 porque são inexistentes. Os trabalhos de Parasol e cols. (1998 e 2001), que nos serviram de referência para os estudos moleculares, não fizeram nenhum estudo de distribuição de freqüência populacional. A freqüência polimórfica dos alelos FY*BES e FY*BG298A pode ser devida a um processo adaptativo desta população frente à Seleção, ou seja, à alta endemicidade de Malária na região. Entretanto, não descartamos como sendo também conseqüência de Efeito Fundador, desde que a região estudada é uma das mais antigas de Rondônia e cuja história de povoamento revela a presença de famílias pioneiras que se instalaram aqui por ocasião da construção da Ferrovia Madeira-Mamoré (Ferreira, 1987). Segundo Ferreira (1987), os negros de Candelária são oriundos de uma única família. A alta freqüência de heterozigotos, tanto para o alelo FY*BES quanto para o alelo FY*BG298A (tabelas 08 e 09) também seja conseqüência do efeito de dosagem gênica, fato este observado também por Zimmerman e cols. (1999) em Papua, Nova Guiné. 6.3 Mutações 6.3.1 Alelo FY*BES O alelo FY*BES, em homozigose, proporciona resistência total à malária vivax, e parcial em heterozigose (Miller e cols., 1976; Mason e cols., 1977; Michon e cols., 2001). A distribuição observada em Candelária foi de 6% de homozigotos para este alelo, 3% de heterozigotos FY*A/FY*BES e 1% de heterozigotos FY*A/FY*BES (figura 02). Em Bate-Estaca este alelo apresentou um padrão diferente daquele observado em Candelária. O genótipo FY*B/FYBES foi encontrado em 14% dos indivíduos da amostra, 4% de heterozigotos FY*A/FY*BES e 1% para o homozigoto FY*BES/FY*BES (figura 03). As tabelas 08 e 09, já discutidas acima, confirmam a possível influência da malária na adaptação deste alelo em Rondônia. Discussão 33 6.3.2 Alelo FY*BG298A Parasol e cols. (1998) descreveram a mutação G298A em Askenazi e nãoAshenazi, e em negros brasileiros, que apresentavam fenótipo Fy(a- b-). A análise molecular revelou a presença simultânea das mutações G298A e C265T (não investigada neste trabalho) na seqüência codante da proteína Duffy associadas ao alelo FY*B, sendo estas mutações responsáveis pelo fenótipo Fy(a- b-) nestes indivíduos. A presença da mutação G298A foi observada tanto em Candelária, quanto em Bate-Estaca (tabelas 08 e 09). Os genótipos FY*A/ FY*BG298A e FY*B/FY*BG298A apresentaram-se em proporções idênticas de 5% (figura 02); este resultado não foi observado em Bate-Estaca (figura 03) provavelmente devido ao menor número de indivíduos dessa população. O heterozigoto FY*B/FY*BG298A foi encontrado em 16% da amostra e o heterozigoto FY*A/FY*BG298A em 4%. 6.4 Duffy e Malária A alta freqüência, em determinadas regiões do globo terrestre, de alelos mutantes de proteínas eritrocitárias, estimulou estudos sobre a manutenção desses alelos por vantagens seletivas. Um esboço da influência das doenças infecciosas na constituição do genoma humano foi feito por Garrod, 1931 (em Pereira-Silva e Engracia, 2002, para revisão), que sugeriu que as doenças infecciosas podem ter exercido grande força seletiva no modelamento da individualidade bioquímica. Nos últimos anos muitos dos trabalhos sobre a genética da suscetibilidade/resistência à malária têm contribuído tanto para a compreensão da patogênese como para o controle da doença. O polimorfismo do gene da cadeia da Globina, mantido por mecanismos de polimorfismo balanceado, foi o primeiro a ser correlacionado com resistência a formas graves de malária falciparum (Allison, 1954). Hill e cols (1991), analisando crianças do Oeste da África, mostraram que haplótipos do sistema de antígenos leucocitários HLA da classe I e um da classe II, comuns nesta região da Discussão 34 África, mas raros em outros grupos populacionais, estavam independentemente associados com proteção contra a malária cerebral e anemia severa, respectivamente. Através de análises de genótipos FY em várias populações podem se estabelecer haplótipos FY para estudos de doenças complexas, como a malária, que é uma importante força seletiva para adaptações sustentadas pela genética humana, conhecida desde os primórdios da civilização humana. Michon e cols. (2001) observaram uma significante redução na adesão ao DBP (Duffy Binding Protein) aos eritrócitos FY*A/FY*Anulo dos indivíduos de Papua, Nova Guiné. Este genótipo conferiu uma diminuição de 50% da expressão do antígeno Duffy nos seus eritrócitos quando comparados aos indivíduos que são Duffy-positivo. O mesmo foi observado em eritrócitos de heterozigotos (FY*B/FY*Bnulo, FY*A/FY*Bnulo) em alguns grupos de doadores norte-americanos. Estes resultados sustentaram as observações de Zimmerman e cols. (1999) sobre a associação entre os heterozigotos FY*A/FY*Anulo e uma redução da infecção por P. vivax. A manifestação da Malária humana é devido à freqüência de exposição do indivíduo ao Plasmodium. Porém há fatores adaptativos (inatos) que influenciam a resposta imune, responsável pelos fenótipos Sintomático e Assintomático da malária, como é o caso do Sistema Duffy : no caso do P. vivax, a ausência de isoantígenos do sistema sangüíneo Duffy impede a penetração do merozoíto na hemácia, impedindo a infecção, dando o caráter de loco de Resistência ao Sistema Duffy. A malária é um fator seletivo que se faz presente desde a fundação de Porto Velho, contribuindo para a fixação de genes de Resistência na população. A miscigenação advinda de casamentos interétnicos e a presença de malária provavelmente são as causas da alta freqüência observada de determinados alelos FY nesta população. 6.4.1 Portadores de Infecção Assintomática A infecção assintomática tem sido um fator de disseminação de malária em regiões de alta endemicidade, caracterizando uma adaptação humana, ainda não geneticamente identificada. Investigado desde longa data. Não tendo sido, entretanto, Discussão 35 detectado, provavelmente devido à metodologia de detecção dos fenótipos de malária, que, somente a partir de 1980 foi beneficiado por técnicas moleculares (PCR), o fenótipo Assintomático foi pela primeira vez descrito nesta região por Alves e cols., 2002 (localidades ribeirinhas endêmicas para malária do Estado de Rondônia). Semelhantemente ao observado em outras regiões do Estado de Rondônia, em Candelária e Bate-Estaca também foi observado, via PCR, indivíduos portadores assintomáticos de plasmódio (tabelas 11), pela equipe médica do CEPEM liderada pelo Dr. Mauro S. Tada. Todas as nossas observações referem-se ao período de 18 meses de acompanhamento longitudinal. A vila de Candelária apresentou 16% de assintomáticos vivax contra 55% de não portadores de plasmódios. Em Bate-Estaca foram observados 14% de assintomáticos para o mesmo plasmódio e 64% de não portadores. Quanto à infecção assintomática por P. falciparum, foram observados em Candelária 27% de indivíduos portadores e 50% de não portadores de plasmódio. Bate-Estaca apresentou 24% de indivíduos portadores assintomáticos e 68% de não portadores de P. falciparum, ver tabela 11. Dentre os principais genótipos de Duffy associados aos fenótipos de Malária observados (vivax, falciparum e mista), o genótipo FY*A/FY*B foi o mais freqüente em Candelária e Bate-Estaca, seguindo-se dos genótipos FY*A/FY*A e FY*B/FY*B, respectivamente (tabela 11). Dado já esperado, desde que o loco Duffy é loco de Resistência. Entre os indivíduos portadores assintomáticos de P. vivax em Candelária e Bate-Estaca, apenas um possuía o genótipo FY*B/FY*BES. Este dado encontra-se de acordo com os obtidos por Michon e cols. (2001), sobre a heterozigose de indivíduos Duffy-negativos e malária vivax. Também foram observados dois indivíduos FY*A/FY*BG298A e um com genótipo FY*B/FY*BG298A. Não foram observados indivíduos homozigotos Duffy-negativos, o que corresponde aos dados descritos na literatura. Nos indivíduos portadores assintomáticos de P. falcifarum de Candelária e Bate-Estaca observou-se: Candelária: três indivíduos com genótipo FY*BES/FY*BES e nenhum heterozigoto para este alelo nulo de Duffy; Bate-Estaca: apesar de número amostral pequeno, detectamos um indivíduo com genótipo FY*A/FY*BES e quatro Discussão 36 com genótipo FY*B/FY*BES, mas nenhum indivíduo homozigoto para o alelo FY*B nulo. O genótipo FY*A/FY*BG298A foi observado em dois indivíduos nas duas amostras e o genótipo FY*B/FY*BG298A em 6 indivíduos (tabela 11). Também foram observados portadores assintomáticos de plasmódio com infecção mista, sendo os genótipos FY*A/FY*B e FY*B/FY*B os únicos observados. Ao longo dos três seguimentos longitudinais, apenas um indivíduo permaneceu assintomático durante os três períodos de cortes, possuindo genótipo FY*A/FY*BG298A. Quatro indivíduos permaneceram assintomáticos no 1° e 2° cortes, e um no 1° e 3° corte (tabela 16). A infecção assintomática detectada em Candelária e Bate-Estaca é um fator que influencia diretamente o alto índice de malária da região. Os indivíduos detectados como portadores servem como reservatórios para o parasita, possibilitando a contínua transmissão de plasmódios nesta região. Entre estes indivíduos não houve uma preferência entre os principais genótipos FY, desde que estes são os de maior ocorrência na amostra. 6.4.2 Portadores de Infecção Sintomática A malária vivax foi observada em 29% dos indivíduos na vila de Candelária e 22% na vila de Bate-Estaca. Nos casos de malária falciparum, foram registrados 23% dos casos em Candelária e 8% em Bate-Estaca, tabela 11. Em Bate-Estaca, a ocorrência de casos de malária vivax foi maior do que a de malária falciparum, o mesmo não ocorrendo em Candelária, que apresentou proporções semelhantes entre os dois tipos de infecção. Semelhante à infecção assintomática, o genótipo FY*A/FY*B foi mais freqüente entre os indivíduos com malária sintomática, sendo seguido por FY*B/FY*B e FY*A/FY*A, respectivamente. O alelo FY*BES não foi observado em homozigose entre os fenótipos de malária sintomática. A presença de heterozigotos para este alelo foi maior, sendo que quatro indivíduos apresentaram genótipo FY*A/FY*BES, e dois desses tinham Discussão 37 malária vivax. O genótipo FY*B/FY*BES foi observado em quatro indivíduos com malária vivax. Quanto ao alelo FY*BG298A, foi observado apenas um indivíduo com genótipo FY*A/FY*BG298A, sendo este relacionado com infecção sintomática por P. falciparum. O genótipo FY*B/FY*BG298A foi observado em dez indivíduos, sendo três com infecção por P. vivax, dois com infecção mista e cinco com infecção por P. falciparum. A heterozigose entre os alelos FY*BES e FY*BG298A (homozigose de mutantes) foi observada em apenas um indivíduo com infecção sintomática vivax. Não foi possível, dado o pequeno número da amostra, e ao pouco tempo de seguimento longitudinal, determinar o papel fisiológico dessas mutações Duffy (FY*BES e FY*BG298A) na infecção por P. vivax. Não foi possível associar fenótipos de Infecção por P. falciparum com genótipos de Duffy (tabela 14). Os dados da literatura são escassos, mas a reação cruzada vivax-falciparum, estudada por Flatz e cols. (1964) é problema que ainda merece investigação. 6.4.3 Malária, Duffy e Dados Antropogenéticos Na associação entre malária, Duffy e dados antropogenéticos observou-se que houve maior freqüência do genótipo FY*A/FY*B entre indivíduos não brancos (mulatos e negros) com ou sem infecção por malária na amostra Candelária e BateEstaca (tabela 18). Como já mencionado anteriormente, a alta freqüência de mulatos na amostra deve-se ao alto grau de miscigenação, portanto, sendo os genótipos de FY excelentes marcadores étnicos. Estes dados sugerem que na população em estudo os genótipos FY estão amplamente distribuídos entre as três classes étnicas analisadas. Discussão 38 6.5 Fenótipo Nulo O mecanismo genético que condiciona o fenótipo nulo de Duffy tem sido base de discussão desde vários anos (Miller e cols., 1976; Livingstone, 1984; Chaudhuri e cols., 1993; Pereira da Silva e Engracia, 2002, para revisão). Mas apenas em 1995 Mallinson e cols. iniciaram a descrição da base molecular de Duffy, e do fenótipo Fy(a- b-). O grupo de Mallinson, através de reações imunológicas, observou uma reduzida expressão de Fyb, chamado então de FYX, e sugeriram que o antígeno FYX resulta da redução dos níveis de GP Fy(b+) na superfície celular quando comparado ao nível normal de Fyb, e que este nível é afetado pelo gene de expressão anormal. Tournamille e cols. (1995) identificaram a mutação que interrompe a transcrição do mRNA de Duffy, nos eritrócitos na seqüência motif do promotor GATA-1. Primeiramente, esta mutação foi identificada como T-46C para o mRNA de 338 resíduos de aminoácidos, e posteriormente, como T-33C, após a descoberta do mRNA de 336 resíduos, sendo este o mais abundante dos mRNA de Duffy (Hadley e Peiper, 1997; Pogo e Chaudhuri, 1997; Iwamoto e cols., 1996; Chaudhuri e cols., 1993). A identificação das mutações G298A e C265T feita por Parasol e cols. (1998) em judeus e em negros brasileiros foi, posteriormente, associada ao alelo FYX por Parasol e cols., (2001). Observa-se que a diminuição da expressão do antígeno Fyb ocorre devido a presença da mutação C265T (Tournamille e cols., 1998; Yazdanbakhsh e cols., 2000). A mutação G298A não foi observada em negros sulafricanos, sendo observada em negros brasileiros (Olsson e cols., 1998; Parasol e cols., 1998). Em nossa amostra a presença de um indivíduo homozigoto mutacional FY*BES e FY*BG298A sintomático para P. vivax sugere que ao menos uma dessas duas não está relacionada com o processo de infecção por Plasmódio. Discussão 39 6.5.1 Seleção Positiva e Fixação do alelo Nulo de Duffy Hamblim & Di Rienzo (2000) concentraram seus estudos numa população sub-Saariana da África e europeus, em que o alelo nulo está virtualmente fixado, analisando a variação existente ao redor da mutação na região promotora GATA. Assumiu-se que a mutação FY*BES foi ela mesma o alvo da seleção, e não um gene vizinho a ela. A variabilidade encontrada na população africana apresentou-se ao redor de 50% mais diversificada do que a encontrada em europeus. A região Duffy foi de duas a três vezes mais variável nos italianos que nos africanos. A população africana desviou-se significantemente do esperado por ação neutra na fixação do gene, não sendo identificados os fatores de fixação. Não fizemos uma análise detalhada como a dos trabalhos citados. Entretanto, a porcentagem de mutantes em indivíduos brancos não infectados foi expressivamente mais alta que em indivíduos não brancos não infectados (21 e 11%, respectivamente, tabela 15). Este dado contraditório possivelmente seja devido à má classificação étnica realizada, ou então a mutação G298A é um marcador de resistência à malária em indivíduos brancos. 6.6 Análise de Segregação A análise de segregação dos alelos de Duffy foi realizada em famílias nucleares (pai e mãe com ou sem filhos) e anucleares (somente pai ou somente mãe). Através desse tipo de análise observamos que a segregação dos alelos de Duffy encontra-se em conformidade com as leis de Mendel. Detectamos ainda que os genótipos de alguns filhos não estão de acordo com os dos pais, indicando exclusão de paternidade e/ou maternidade, sendo alguns destes filhos já declarados pelos pais como adotivos durante o processo de coleta de dados e entrevista (tabelas 19 e 20). Conclusões 40 7. CONCLUSÕES As distribuições genotípicas e alélicas não estão de acordo com as condições de equilíbrio de Hardy-Weinberg. A freqüência do alelo FY*B em Candelária e Bate-Estaca foi maior em indivíduos não brancos (mulatos e negros) que em indivíduos brancos. Os alelos FY*BES e FY*BG298A têm freqüência polimórfica, sendo estes mais freqüentes em indivíduos mulatos que em indivíduos negros. A freqüência do alelo FY*BG298A em indivíduos brancos não infectados foi expressivamente mais alta que em não brancos. Nenhum indivíduo declarado branco apresentou o genótipo FY*BES/FY*BES, correspondendo aos dados descritos na literatura. Indivíduos heterozigotos para o alelo FY*BES são suscetíveis à malária vivax e falciparum. O genótipo FY*A/FY*B foi o mais freqüente em todos os fenótipos de malária analisados, e que a etnia negra, branca e indígena, características da região, estão amplamente miscigenadas, proporcionando o elevado número de mestiços em nossa amostra. A segregação dos alelos Duffy aparentemente encontra-se em conformidade com as leis de Mendel. Não foi possível associar malária falciparum com genótipos Duffy. Mas, quanto à influência de genótipos nulos de Duffy na manifestação da malária falciparum (malária grave), a ausência deste fenótipo malárico pode ser devido à reação cruzada, ou à facilidade e rapidez de diagnóstico e tratamento de casos de pessoas portadoras, em estado febril, dentre elas, os infectados por Plasmodium. Referências Bibliográficas 41 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Allison, AC. 1969. Natural Selection and population diversity. J. Biosoc Sci Suppl 1:15-30. Allison, AC. 1954. 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APÊNDICES Apêndices 49 I – Localização do Estado de Rondônia Apêndices 50 II – Localização das Vilas de Candelária e Bate-Estaca Apêndices 51 III – Termo de Consentimento GOVERNO DO ESTADO DE RONDÔNIA SECRETARIA DE ESTADO DA SAÚDE CENTRO DE PESQUISA EM MEDICINA TROPICAL CEPEM – BR 364 KM 4,5 78900-970 TERMO DE CONSENTIMENTO Eu,________________________________________________ dou meu livre consentimento para coleta de uma pequena quantidade do meu sangue (10 ml) que serão utilizados na pesquisa "Caracterização de Populações Humanas em Rondônia Através de Análises de Polimorfismos de DNA". Fui informado que se trata de uma pesquisa que procura a presença de alterações em meu sangue, que podem não apresentar sintomas. Disseram-me que corro pequeno risco, relativo a coleta de sangue. Mas este sangue será coletado por pessoa experiente (médico ou auxiliar de enfermagem) do serviço de saúde, sem que haja risco real. Fui informado ainda de que não terei benefício direto se o estudo do meu sangue for norma, porém se houver alteração serei informado em minha residência, receberei orientações médicas e, se eu autorizar, novos exames poderão ser realizados em mim e em meus familiares. Porto Velho, _____ de _______________ de 2.0___. Assinatura: ________________________________________________________________ ENTREVISTADOR: _______________________________________________________________ Apêndices 52 IV – Questionário de Dados Antropogenéticos e de Saúde QUESTIONÁRIO Família nº_________________ Endereço: CANDELÁRIA, RUA________________________. DATA: _____/_____/_____ Nº FNS_______________ DATA TEMPO TEMPO ORIGEM REGT. NASC DE RO BAIRRO ÉTNICA PARENT CEPEM SEXO PC1 PC1 PC1 PC1 PC1 PC1 PC1 PC1 PC1 PC1 NOME HISTÓRICO DE ASCENDÊNCIA: CONSTRUÇÃO: PAREDE: ALVENARIA ( ) MADEIRA ( ) CIMENTO ( ) PALHA ( ) PISO: MADEIRA ( ) TETO: TELHA DE BARRO ( ) AMIANTO ( ) TELA NAS JANELAS: SIM ( ) CERÂMICA ( ) BATIDO ( ) PALHA ( ) ZINCO ( ) NÃO ( ) NÚMERO DE CÔMODOS:_________________________ BANHEIRO: DENTRO ( ) TIPO DE TRATAMENTO: FORA ( ) ESGOTO ENCANADA ( ) FOSSA SÉPTICA ( ) FOSSA NEGRA ( ) ÁGUA POTÁVEL: CAERD ( ) FOSSA ASSÉPTICA ( ) PERIDOMICILIO ( ) POÇO ( ) IGARAPÉ ( ) COMÉRCIAL ( ) TRATAMENTO: FILTRO ( ) FERVURA ( ) HIPOCLORITO ( ) SEM TRATAMENTO ( ) ÁGUA DE USO GERAL: CAERD ( ) POÇO ( ) IGARAPÉ ( ) ANIMAIS: SIM ( ) NÃO ( ) ESPÉCIE:_____________________ QUANT.: __________________ PERIDOMICÍLIO: ÁREA:_______________________________ Nº DE EDÍCULAS:_____________________ POMAR: SIM ( ) GALINHEIRO: SIM ( ) HABITADA(S) POR____________PESSOAS NÃO ( ) NÃO ( ) ENTULHOS: SIM ( ) RECIPIENTES DE COLEÇÃO DE ÁGUA: SIM ( ) NÃO ( ) LIXO: NO TERRENO ( ) DE BAIXO DA CASA ( ) NÃO ( ) SUJA ( ) NÃO HÁ LIXO ( ) Apêndices 53 V – Questionário de Dados Demográficos e Sócio-econômicos ENTREVISTADOR:__________________________________________________ Identificação do Indivíduo: Data da coleta: Local da coleta: Data da chegada a Rondônia: Data de chegada a Porto Velho: Registro: Sexo: M F Idade: Etnia: Nome: Endereço: Bairro: Ponto de referência: Telefone para contato: Local de nascimento: Ascendência: Estado: Materna: Paterna: Dados Sócio-Econômicos: Ocupação principal: Endocruzamento: Filhos: S Tipo de Construção: Renda Familiar: ≤ 200 N Tabagismo: S Grau de Instrução: N Média de cigarro dia: Estado Civil: ≤ 500 ≤1000 ≥ 1001 Bebida: S N Média de álcool/dia: Apêndices 54 VI – PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE DNA – PROTEINASE K I - Material e Equipamentos Microcentrífuga Micropipeta (c/ 1 ponteira/amostra) Microtubos de polipropileno tipo "Eppendorf" de 1,5 ml II - Reagentes e Soluções TAMPÃO PARA LISE DE ERITRÓCITOS Tris/HCl 0,5 M pH 7,6 Sacarose 0,32 M MgCl2 1M Triton X-100 1% TAMPÃO PARA LISE DE LEUCÓCITOS Tris/HCl 0,5 M pH 8,5 KCl 2M MgCl2 0,5 mM NP-40 0,45% Tween 20 (ou 80) 0,45% PROTEINASE K 10 mg/ml III – Procedimentos 1. As amostras de sangue devem ser colhidas em tubos Vacutainer com EDTA Volume de 3 a 5 ml (nunca menos do que 2 ml). 2. Proceder alternativamente de acordo com o tipo de amostra: a) sangue total: colocar 500 l de sangue total em microtubo; b) sangue total glicerolizado: transferir 50 l da papa de hemácias para um microtubo de 1,5 ml; c) Buffy Coat (BC): transferir 50 l de buffy coat para um microtubo de 1,5 ml; d) Sangue total hemolisado: transferir 300 l para microtubo e centrifugar. Separar o sobrenadante, se sobrar sedimento, proceder Apêndices 55 com ele a partir do item 3; caso contrário, usar o sobrenadante a partir do item 7. 3. Acrescentar 1 ml do tampão de lise de eritrócitos (lise 1). 4. Centrifugar a 6000G por 1 minuto e descartar o sobrenadante. 5. Os procedimentos 3 e 4 devem ser repetidos até que o precipitado fique límpido, indicando ausência de contaminação com a hemoglobina. Normalmente 3 vezes são suficientes. 6. Ressuspender o precipitado em 300 l de tampão de lise de leucócitos, adicionar 5 l de Proteinase K(10 mg/ml) e deixar pelo menos 1 hora a 65ºC e mais 3 horas a 37ºC (preferencialmente à noite). 7. Aquecer a 94ºC por 10 minutos para inativar a proteinase K, estocar a –20ºC. Este DNA tem se demonstrado de ótima qualidade para PCR. a) Acrescentar 75 l de NaCl 5,6 M autoclavado aos 300 l de tampão de leucócitos; b) Inverter cuidosamente várias vezes; c) Centrifugar durante 5 minutos a 6000 rpm; d) Transferir o sobrenadante para outro eppendorf de 1,5 ml; e) Adicionar a este sobrenadante transferido 900 l de etanol 95% gelado (de preferência a –20ºC); f) Agitar cuidadosamente o tubo e deixar por no mínimo 2 horas em freezer a – 20ºC; g) Centrifugar durante 5 minutos a 6000 rpm; h) Descartar o sobrenadante, deixando aproximadamente 30 l no tubo e cuidando para não ressuspender o pellet; i) Adicionar 1ml de etanol 70% e inverter cuidadosamente; j) Centrifugar durante 5 minutos a 6000 rpm; k) Descartar o sobrenadante, deixando aproximadamente 30 l no tubo cuidando para não ressuspender o pellet; l) Secar a 37ºC na estufa a vácuo; m) Ressuspender o pellet em 200 l de Tris-HCl pH 7,6 0,01 M; n) Estocar a –20ºC até o momento do uso. Existe indicação, de que o DNA em tampão, mantém-se por bastante tempo (1 ano ou mais) em geladeira; em freezer, mantém-se por tempo indeterminado. Apêndices 56