Aplicações da Biologia Molecular à Patologia Renal: Revisão da

Artigo de Revisão
Aplicações da Biologia Molecular à Patologia Renal:
Revisão da Literatura
Application of Molecular Biology to Renal Pathology:
Review of the Literature
Maria Fernanda Soares e Marcello Franco
Departamento de Patologia. Escola Paulista de Medicina (EPM)/Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP).
RESUMO
As doenças renais são importante causa de morbidade e mortalidade. Suas características clínicas e morfológicas e seu potencial de progressão são
bastante heterogêneos. O diagnóstico anatomopatológico das doenças renais não se fundamenta unicamente nas suas características histopatológicas, e
o advento da Biologia Molecular oferece novas abordagens ao diagnóstico das doenças renais. Entre as aplicações mais promissoras, estão a análise de
genes e seus polimorfismos, o estudo do transcriptoma, com a identificação dos padrões de expressão de RNA, e a investigação do proteoma. A introdução
de métodos moleculares em associação aos parâmetros clínicos e morfológicos já estabelecidos deverá proporcionar melhor compreensão dos
mecanismos fisiopatológicos, maior acurácia diagnóstica e abordagens terapêuticas precisas, adequadas e personalizadas.
Descritores: Nefropatologia. Biologia molecular. Genômica. Proteômica.
ABSTRACT
Renal diseases are an important cause of morbidity and mortality. Clinical and morphological features and progression potential of these diseases are
heterogeneous. Their diagnosis is frequently not based solely on histopathological characteristics and the introduction of novel molecular biology techniques
offers new diagnostic approaches. The most promising applications are the analysis of genes and polymorphisms, the study of mRNA transcripts, the
identification of patterns of gene expression, and proteomic analysis. The introduction of molecular biology techniques in association with long established
clinical and morphological parameters may enhance our understanding of the physiopathologic mechanisms, improve the diagnostic accuracy, and allow
adequate, precise and tailored therapeutic approaches.
Keywords: Nephropathology. Molecular biology. Genomics. Proteomics.
INTRODUÇÃO
A prevalência mundial de doença renal crônica
está em franca elevação1. No Brasil, nos Estados
Unidos e na Europa, a incidência anual de doença renal
terminal (DRT) é, respectivamente, de 380, 336 e 135
indivíduos afetados a cada 1.000.000 de habitantes1,2
.Tais números alarmantes devem continuar aumentando
num ritmo de 5-8% anualmente. Estima-se que cinco
países – Estados Unidos, Alemanha, Itália, Japão e
Brasil, que concentram 12% da população mundial –
Recebido em 12/02/07 / Aprovado em 12/04/07
Endereço para correspondência:
Maria Fernanda Soares
Departamento de Patologia – Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Rua Botucatu, 740, Edifício Lemos Torres
04023-900, Vila Clementino – São Paulo / SP
E-mail: [email protected]
tratem de mais de 50% dos portadores de DRT do
mundo1.
A DRT, entretanto, é conseqüente a uma miríade de
doenças renais, com ampla gama de características clínicas
e morfológicas e potencial de progressão variável. Fatores
genéticos têm tanto um papel determinante na evolução
para DRT, como podem conferir proteção ao indivíduo3. O
advento da Biologia Molecular acrescenta novas
abordagens ao diagnóstico e à compreensão da patogênese
das doenças renais, com a participação de suas três áreas
correlatas: Genômica, Proteômica e Metabolômica4.
96
A Genômica subdivide-se em três principais
campos. A Genômica Estrutural ocupa-se da determinação das seqüências de nucleotídeos (adenina, citosina, timina, guanina) que compõem os genes. O genoma pode
apresentar variações das seqüências de nucleotídeos de um
alelo, sob a forma de inserções/deleções (I/Ds), mini e
microssatélites e polimorfismos de um único nucleotídeo
(SNPs). Os SNPs são as mais comuns das variações do
genoma humano, ocorrendo com uma freqüência de
aproximadamente um SNP a cada 1.000 pares de bases5.
Eles são seqüências de DNA em que uma fração da população apresenta um nucleotídeo diferente do observado em
outra fração da mesma população (Fig. 1). Embora muitas
doenças humanas não sejam causadas por uma variação de
um único gene, um SNP presente em uma seqüência codificadora é capaz de alterar a função biológica de uma proteína, o que, combinado a interações complexas com fatores
ambientais, confere ao indivíduo o potencial de desenvolver
ou não uma doença, diferentes habilidades em metabolizar
ou absorver uma determinada droga ou apresentar um efeito
favorável ou adverso a um tratamento.
Ainda que sejam conhecidas as seqüências de
genes e suas variações, a Genômica Estrutural não dá
informações imediatas sobre as relações entre os genes e
seu papel no funcionamento de uma unidade biológica. A
Genômica Funcional vem de encontro a essa necessidade, ao analisar em larga escala a expressão dos RNAs
mensageiros (mRNAs) e os efeitos dos polimorfismos. A
expressão de um gene compreende o processo de transcrição da informação contida no DNA para mRNA, a
tradução do mRNA pelas unidades ribossomais e a síntese
das seqüências de aminoácidos que compõem as proteínas, que, em última instância, conferem à célula sua individualidade e funcionalidade (Fig. 2).
No campo da Genômica Funcional, a introdução
da reação em cadeia da polimerase (PCR) por transcriptase reversa e dos microarranjos de DNA permitiu o
conhecimento e a descrição dos perfis transcriptômicos de
várias doenças. No PCR por transcriptase reversa, o
mRNA é extraído da célula e, a partir dele, é sintetizado
o DNA complementar (cDNA) pela enzima transcriptase
reversa. Esta enzima tem atividade endonucleásica, degradando o mRNA original e permitindo que seja formada a fita de DNA complementar ao cDNA. Ao cDNA ob-
Biologia Molecular em Patologia Renal
tido são adicionados DNA polimerase, desoxinucleotídeos e as seqüências de DNA iniciadoras específicas do
gene de interesse (“primers”). Da mesma maneira com
que é executado o PCR, em um termociclador, são realizados ciclos de denaturação, anelamento e amplificação,
e os resultados são quantificados em relação a uma curva
padrão6,7. A introdução da tecnologia de PCR em tempo
real (RT-PCR) permitiu a quantificação de um determinado mRNA com elevada sensibilidade6,7. Já os microarranjos de DNA consistem de uma pequena superfície sólida (“chip”) na qual estão afixadas seqüências de DNA
conhecidas. Nesta técnica, também se parte da extração
de mRNA e da síntese de cDNAs, que são marcados com
corante fluorescente (rodamina ou fluoresceína). Os
cDNAs marcados são adicionados ao “chip”, ocorrendo o
pareamento das bases do cDNA marcado e dos DNAs do
“chip”, com a formação um padrão de pontos coloridos
que permite determinar quais genes têm sua expressão
ativada ou reprimida. Porém, tanto o RT-PCR quanto os
microarranjos de DNA fornecem um panorama geral
sobre as seqüências ativas ou inativas de DNA, não fornecendo informações mais aprofundadas sobre a regulação
da expressão gênica, nem sobre as modificações epigenéticas sofridas pela molécula protéica após a tradução do
mRNA para se tornar funcional.
A Proteômica complementa o estudo da Genômica, ao identificar e caracterizar as proteínas codificadas
pelo genoma de um determinado organismo, incluindo a
análise de isoformas protéicas e modificações pós-tradução, as quais têm o potencial de promover a estruturação
DNA
Transcriptase Reversa
Síntese de RNA - transcrição
RNA
Síntese de proteína - tradução
Sequência
de
aminoácido
Alterações epigenéticas: dobramento,
ligações e modificações covalentes
Proteína
Funcional
Figura 1. Exemplo de polimorfismo de um único nucleotídeo
(SNP): A - T→ A - T
Figura 2. Do DNA à proteína. Transcrição e tradução
J Bras Nefrol Volume 29 - nº 2 - Junho de 2007
final, a localização, atividade e função da molécula protéica. A análise do proteoma, ao contrário da análise do
genoma, focaliza os processos biológicos no seu local de
ocorrência. Finalmente, a Metabolômica estabelece o
“status” biológico dos organismos, através da descrição
das micromoléculas exógenas ou endógenas e metabólitos (lipídeos, aminoácidos, carboidratos, cofatores e outros), fundamentais para o funcionamento da unidade
biológica em questão4,7.
A geração de grande volume de informação pela
Genômica Estrutural, Genômica Funcional, Proteômica e Metabolômica levou à necessidade absoluta de
bases de dados computadorizadas para o armazenamento,
organização e indexação dos dados e também à introdução de ferramentas especializadas para sua visualização
e análise. O desenvolvimento de tecnologia para a compilação, atualização constante, busca e aproveitamento dos
vários tipos de dados, como seqüências de nucleotídeos e
aminoácidos, é objeto de estudo da Genômica Computacional / Bioinformática4.
A introdução dos métodos moleculares em associação aos parâmetros clínicos e morfológicos já estabelecidos tem proporcionado melhor acurácia diagnóstica, melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos, a identificação de fatores genéticos determinantes de
suscetibilidade à progressão ou fatores de proteção a doenças renais, bem como tem auxiliado no desenvolvimento de abordagens terapêuticas precisas e personalizadas.
Na presente revisão, apresentamos brevemente
recentes trabalhos – artigos de revisão, técnicos e originais, publicados nos últimos cinco anos – envolvendo Nefropatologia e Biologia Molecular, enfatizando a contribuição que esta vem trazendo ao estudo das nefropatias.
FATORES GENÉTICOS EM DOENÇAS RENAIS
É bem estabelecida a relação entre fatores genéticos
e doença renal. Mesmo doenças renais tradicionalmente
não consideradas hereditárias tendem a apresentar
variações étnicas e geográficas quanto à sua prevalência,
agregação familiar e co-segregação de mais de uma forma
de nefropatia8. Exemplos são a agregação familiar de casos
de DRT e as formas familiares de Glomerulosclerose segmentar e focal (GESF) e Nefropatia por IgA (IgAN).
A GESF atualmente responde por até 5% e 20%
dos casos de DRT em adultos e crianças respectivamente.
Quanto à sua prevalência em diferentes grupos étnicos, a
GESF é causadora de até 64% das glomerulopatias diagnosticadas em afrodescendentes e 15-20% das glomerulopatias em caucasianos e asiáticos9. Recentes evidências
moleculares apontam para o fato de que os eventos cru-
97
ciais no desenvolvimento da GESF são a perda ou o dano
à integridade estrutural e à função dos podócitos. Em
quaisquer dos casos, os principais alvos de dano são: i)
proteínas componentes do diafragma da fenda podocitária, como a nefrina, a podocina e a proteína associada ao
CD2; ii) proteínas do citoesqueleto podocitário, como a aactinina-4; iii) proteínas de canais iônicos, como a
TRPC69-12.
Mutações dos genes NPHS1, NPHS2 e ACTN4,
que codificam, respectivamente, a nefrina, a podocina e a
a-actinina-4, são causadoras da síndrome nefrótica
congênita do tipo finlandês, da forma autossômica recessiva da síndrome nefrótica esteroido-resistente e da GESF
autossômica dominante10,11,12. Além das evidências clínicas supracitadas, o conhecimento da patogenia da GESF
ainda poderá sofrer maior impulso com o incremento das
técnicas de cultura de podócitos diferenciados humanos e
murinos13. É possível que, num futuro próximo, a pesquisa dessas mutações específicas seja integrada à investigação das formas familiares de GESF e síndrome nefrótica, com especial atenção ao seu diagnóstico precoce e ao
diagnóstico na faixa pediátrica3.
Com relação à IgAN, a nefropatia de maior prevalência no mundo, sua forma familiar foi reconhecida
em 35 famílias com mais de dois membros afetados, nos
Estados Unidos, Ásia e Europa8. A mutação em um gene,
com herança autossômica dominante, situado no lócus
IGAN do cromossomo 6q22-23, foi associada a algumas
formas familiares de IgAN15.
Os fatores genéticos, porém, costumam ter influência muito mais sutil no desenvolvimento de
doenças renais, assumindo papel mais modulador da
progressão do que determinante do aparecimento de
doenças. Um exemplo é o polimorfismo da seqüência do
gene CNDP1, localizado no cromossomo 18q, que
codifica a enzima carnosinase. O substrato dessa
enzima, a carnosina (dipeptídeo β-alanil-L-histidina), é
inibidor natural do estresse oxidativo e da formação de
produtos finais da glicosilação (AGEs) e de espécies
ativas de oxigênio (AOSs). A ligação dos AGEs a seus
receptores celulares medeia a liberação de AOSs e da
enzima conversora da angiotensina (ACE) pelas células
mesangiais, que estão reconhecidamente envolvidos na
patogênese das lesões microvasculares no diabetes. A
presença de uma repetição trinucleotídica no exon 2 do
gene CNDP1 codifica uma repetição de leucina do
peptídeo líder do precursor carnosinase-1. O número de
repetições trinucleotídicas, está diretamente relacionado
com o número de resíduos de leucina (cinco, seis ou sete
resíduos) no peptídeo líder da carnosinase-1. Portanto, a
menor das formas alélicas, isto é, a forma do gene
CNDP1 com o menor número de repetições trinucleo-
Biologia Molecular em Patologia Renal
98
tídicas, codificará apenas cinco resíduos de leucina na
molécula da carnosinase-1. Essa forma da molécula
apresenta menor atividade enzimática, o que determinaria maiores níveis teciduais de carnosina e,
conseqüentemente, maiores níveis de citoproteção. A
homozigose da menor forma alélica é mais comum em
pacientes diabéticos sem nefropatia16.
Polimorfismos identificados no doador e no receptor de um enxerto também podem desempenhar importante papel na evolução do transplante renal, pois as
respostas imunes dependente e independente de aloantígenos são mediadas por citocinas e quimiocinas, que são
altamente polimórficas. Tal polimorfismo está associado
a diferenças na produção, atividade, expressão e afinidade
aos seus receptores. Lacha et al17. demonstraram que
genótipos associados à baixa expressão de fator transformador do crescimento-β (TGF-β), tanto por parte do doador, quanto do receptor, estão relacionados com maior risco de rejeição nos primeiros seis meses após o transplante
e pior função do enxerto dentro de quatro anos após o
transplante. Alguns genótipos específicos também estão
aparentemente envolvidos com a resistência à infecção
viral em enxertos. Segundo Alakulppi et al.18, o genótipo
IL10 (-1082 AA) do doador proporciona proteção à
reativação da infecção pelo CMV em receptores
soronegativos. Esse genótipo estaria associado à menor
produção de interleucina-10 (IL-10) no tecido enxertado,
o que torna o microambiente menos permissivo à
sobrevivência e multiplicação viral.
Ainda no campo da patologia do transplante renal,
é de grande interesse o conhecimento dos mecanismos de
proteção à agressão tecidual. Um exemplo é o aumento da
expressão da região promotora do gene da hemeoxigenase-1 (HO-1), que determina maior expressão
dessa molécula de ação citoprotetora, o que resulta em
maior sobrevida do enxerto. A exploração desses
mecanismos tem especial importância para o desenvolvimento de terapias com foco em vias moleculares que
podem prevenir ou reverter o dano tecidual3.
GENÔMICA FUNCIONAL EM PATOLOGIA
RENAL – A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DO
mRNA
A análise do perfil genético, com a identificação
de regiões cromossômicas associadas à doença ou à capacidade de reparo renal, deve ser complementada pelo
estudo dos padrões de expressão dos genes e do mRNA
transcrito. O uso dos microarranjos de DNA e do PCR
por transcriptase reversa para estudo do transcriptoma
constitui abordagem promissora para a exploração dos
processos relacionados com a história natural da doença
renal. As principais questões relativas à utilidade da
análise dos níveis de determinados mRNAs em
Nefropatologia são:
Melhoria da acurácia diagnóstica: este aspecto
tem particular importância em entidades cujas características histopatológicas têm parâmetros diagnósticos tênues e superponíveis. Um exemplo é a possível distinção
entre GESF e Lesões Mínimas (LM) com base em marcadores moleculares. Dois estudos são particularmente interessantes nesse assunto: i) Kim et al.19 demonstraram
níveis reduzidos de expressão de nefrina em GESF, em
comparação ao observado em casos de LM; ii) Schmid et
al.20 propõem a razão entre a expressão dos mRNAs de
podocina/sinaptopodina como capaz de discriminar entre
GESF e LM e predizer a capacidade de resposta da
síndrome nefrótica à terapia com corticosteróides.
Avaliação prognóstica: os níveis de mRNAs
codificadores de proteínas de matriz extracelular sofrem
gradual elevação, acompanhando o avanço e o grau de
esclerose nas fases tardias de várias doenças renais. Também a expressão dos fatores intrínsecos de proteção do
tecido contra o dano permanente ao tecido renal, como é
o caso dos receptores de prolactina (PRLR) mostra decréscimo concomitante e proporcional à extensão de fibrose observada. Assim, os níveis de expressão de PRLR
após seis meses do transplante são preditivos da evolução
histopatológica da nefropatia crônica do transplante3,21
Avaliação de possível resposta terapêutica: a alta
expressão de CD20 e de Fas-ligante durante os processos de
rejeição aguda dos enxertos renais está relacionada à
resistência à terapia imunossupressora convencional21.
Avaliação de possíveis efeitos adversos a
drogas: a avaliação dos níveis de mRNAs dos colágenos
I e III é potencial ferramenta de monitoramento dos
efeitos fibrogênicos dos inibidores de calcineurina21.
Estudo etiopatogênico: a investigação dos níveis
de expressão de determinados genes em tecido proveniente de biópsia renal poderá ser de grande auxílio na
elucidação da patogênese das várias doenças renais. Por
exemplo, em modelo animal em ratos de doença policística renal, foram extraídos mRNAs dos rins, os quais
foram submetidos a análise transcricional por microarranjos de DNA. Observou-se que 350 genes apresentavam aumento de sua expressão - genes relacionados a
proteínas do cito-esqueleto, proteínas de matriz extracelular e moléculas de comunicação intercelular - e outros
90 genes apresentavam redução de sua expressão, nenhum dos quais envolvido no metabolismo de componentes da matriz. Os genes de expressão aumentada, relacionados à estrutura da matriz extracelular (30 genes),
estão principalmente envolvidos no estabelecimento de
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fibrose (codificadores de proteínas e peptídeos sinalizadores do processo inflamatório ou relacionados a moléculas de migração e adesão intercelular) e na degradação
da matriz extracelular (metaloproteinases). Esses resultados sugerem a participação de dois mecanismos na
patogênese da doença policística, no modelo estudado:
primeiro, o desencadeamento de processo inflamatório,
mediado por proteínas e peptídeos; em segundo lugar, a
perda de adesão das células epiteliais tubulares às proteínas da matriz, levando à dilatação cística tubular22.
Apesar do horizonte promissor que as técnicas de Biologia Molecular vêm delineando, dada a sua bem-sucedida aplicação em tecido neoplásico, o intrincado
“fingerprint” molecular renal exige o estudo de mRNA
de estruturas específicas, idealmente obtidas por microdissecção. Mais ainda, a integração dessas técnicas à
rotina diagnóstica exige a incorporação de protocolospadrão de extração de mRNA intacto, a partir de material
congelado ou embebido em parafina4,21.
ANÁLISE PROTEÔMICA URINÁRIA
Como acima exposto, a dificuldade de obtenção de
estruturas renais específicas, nas pequenas amostras
procedentes de biópsias, a crescente necessidade de técnicas diagnósticas menos invasivas e de menor custo e o
fato de que a urina é capaz de refletir o estado patofisiológico renal levaram à proposição da análise do perfil
proteômico de amostras de urina como potencial ferramenta diagnóstica de nefropatia e sua atividade23,24.
Os progressos recentes na área da Proteômica
foram impulsionados pelo desenvolvimento de dois métodos de ionização de amostras para a análise por espectrometria de massa (MS): a ionização por eletrospray
(ESI) e a dessorção a laser assistida por matriz (MALDI).
A ESI baseia-se na separação dos íons de uma amostra
por suas diferentes velocidades de difusão num gás inerte.
A fonte de íons MALDI, por sua vez, vale-se da absorção
da radiação laser por uma matriz, que é misturada em
solução com a molécula de interesse a ser analisada. A
técnica SELDI - dessorção-ionização a laser realçado de
superfície - tem princípio similar ao da MALDI, porém
com a capacidade de ionizar completamente moléculas
protéicas. Por sua alta sensibilidade, exatidão e capacidade de resolução das massas de proteínas e peptídeos,
a MS pode ser considerada a principal ferramenta analítica em Proteômica25,26. Além das técnicas de espectrometria de massa, pode-se lançar mão de ensaios imunoenzimáticos, como ELISA, e de microarranjos protéicos para o estudo do proteoma; ambas empregam superfície sólida onde é imobilizada a amostra de interesse27.
99
De modo geral, há duas diferentes estratégias de
estudo do proteoma: i) A identificação de determinadas
proteínas e complexos protéicos em particular e ii) A
representação e descrição de todo o perfil protéico de uma
amostra biológica. Em qualquer dessas estratégias de estudo,
os protocolos atuais são baseados na separação e disposição
dos elementos do proteoma através de eletroforese em gel
bidimensional. Nessa metodologia, as proteínas da amostra
solubilizada são discriminadas, primeiramente, pelo seu
ponto isoelétrico e, em seguida, por sua massa molecular,
através de eletroforese em gel de poliacrilamida-sódiododecilsulfato (SDS-PAGE). Depois, as proteínas de cada
ponto do gel de eletroforese são digeridas e sua estrutura é
definida ou, ao menos, inferida, pelo seqüenciamento dos
aminoácidos ou por análise em MALDI-MS25-28.
Estudos aplicando a combinação de eletroforese em
gel e MS revelaram que o proteoma urinário é composto,
em sua maior parte, de proteínas produzidas no próprio rim
(70%) e de proteínas plasmáticas (30%)29. Tal identidade
proteômica reflete, portanto, o estado funcional renal
normal.
A MS acoplada à eletroforese capilar permite maior
discriminação das partículas identificadas, resultando em
análise com maior número de marcadores. Utilizando essa
metodologia, Schaub et al.30,31 observaram picos protéicos
em urina de pacientes transplantados renais na vigência de
rejeição. Posteriormente, demonstrou-se que tais picos
correspondiam a produtos de degradação da β2microglobulina, produzidos sob baixo pH e presença de
proteases aspárticas, condições presentes em urina de
pacientes com dano tubular renal agudo. Apesar da incapacidade de discriminar entre as etiologias degenerativa,
imunológica ou infecciosa, o monitoramento da presença de
frações derivadas de β2-microglobulina na urina pode ser
ferramenta útil para o monitoramento de lesão tubular renal
aguda, incluindo rejeição túbulo-intersticial. Wittke et al.32
avançaram na identificação de perfil proteômico característico de pacientes transplantados renais, na vigência e na
ausência de infecção urinária e de rejeição aguda.
Além do diagnóstico precoce e não invasivo de
rejeição, outro foco de particular preocupação no seguimento de pacientes transplantados e também de pacientes
não transplantados é a detecção de dano isquêmico renal
e necrose tubular aguda (NTA). Os estudos de Han et
al.33, Ichimura et al.34 e Parikh et al.35,36 que empregaram
ensaios imunoenzimáticos, revelaram a interleucina-18
(IL-18) e a molécula de dano renal-1 (KIM-1) como
potenciais biomarcadores de lesão tubular. Segundo esses
estudos, tanto IL-18 quanto KIM-1 foram observadas em
maiores concentrações na urina de pacientes com NTA e
transplantados com disfunção inicial do enxerto. Também
a lipocalina neutrofílica associada à gelatinase (NGAL)
Biologia Molecular em Patologia Renal
100
tem seu aparecimento na urina relacionado à intensidade
e duração de isquemia renal. A detecção da NGAL costuma ser mais precoce do que de outros marcadores, como
a β2-microglobulina e N-acetil-β-D-glucosaminidase37.
Estudos imunoenzimáticos preliminares também mostram correlação dos níveis de NGAL com atividade e
irreversibilidade das lesões renais em portadores de nefrite
associada ao lupus eritematoso sistêmico na infância. 38
A análise do proteoma é também promissora no
diagnóstico de doenças renais não relacionadas ao transplante. Haubitz et al.39 descreveram padrão proteômico urinário consistente com o diagnóstico de Nefropatia por IgA,
discriminando, com elevada sensibilidade e especificidade,
pacientes portadores dessa condição de voluntários sadios e
pacientes portadores de Glomerulonefrite Membranosa.
Também observou-se tendência do proteoma urinário à
normalização, nos pacientes portadores de IgAN sob
tratamento efetivo. Esses dados dão suporte à utilização da
MS combinada à eletroforese capilar como ferramenta
rápida e precisa para o rastreamento da IgAN e monitorização do tratamento. Observações similares foram registradas também na detecção de dois potenciais biomarcadores urinários, com razões carga/massa de 3.340 e 3.980,
capazes de discriminar a atividade da nefrite lúpica com 92%
de acurácia40. Também o diagnóstico de Nefropatia diabética, em pacientes com diferentes graus de albuminúria,
poderá ser substancialmente refinado, segundo Mischak et
al.41, que descreveram padrão polipeptídico particular de
excreção protéica urinária em pacientes sadios e portadores
de diabetes mellitus do tipo II. O estudo do proteoma renal
em modelo murino de diabetes (OVE26) também permitiu a
elaboração de novas hipóteses sobre a patogênese da lesão
renal no diabetes mellitus tipo I. Segundo Thongboonkerd et
al.,42 o aumento da expressão da serina-protease, homóloga
do inibidor da elastase humano, seria o responsável pelo
aumento da elastina, importante componente da matriz
extracelular, em rins de camundongos diabéticos. Tal
observação poderá ser de utilidade no desenvolvimento de
novos alvos terapêuticos.
As metodologias acima discutidas deverão alcançar reconhecida importância à medida que se desenvolvam testes mais específicos para distinguir as variadas
causas de dano renal e que se descrevam perfis proteômicos distintivos e patognômicos, para as doenças renais
e que se avance em direção ao descobrimento de assinaturas metabólicas do estado funcional renal.43,44,45 Um
breve resumo dos tópicos discutidos no presente artigo é
apresentado no Quadro 1.
CONCLUSÃO
De modo geral, acreditamos que o uso de técnicas
de biologia molecular, associado aos critérios mor-
Quadro 1. Resumo dos principais marcadores genômicos e proteômicos em doenças renais
SITUAÇÃO
Nefropatias
Sd. Nefrótica congênita tipo
finlandês
Forma autossômica recessiva da
sd. nefrótica esteroido-resistente
Forma autossômica dominante
de GESF
IgAN
Nefropatia diabética
Nefrite lúpica ativa
Transplante renal
Rejeição
Resistência à infecção viral
Proteção ao dano tecidual
Resposta terapêutica
Fibrogênese
Lesão tubular / NTA
MARCADORES DNA E mRNA
MARCADORES
PROTEÔMICOS
NPHS1 – Nefrina
-
NPHS2 – Podocina
-
ACTN4 - α-actinina-4
-
Mutação – lócus IGAN em 6q22-23
Polimorfismo CNDP1 (maior forma alélica)
Perfil proteômico
Perfil proteômico
NGA
Biomarcadores
com carga/massa
de 3340 e 3980
↓↓↓ expressão de TGF-β
↓↓↓ expressão de IL-10
↑↑↑ expressão de promotor do HO-1
↑↑↑ expressão de PRLR
↑↑↑ expressão de CD20 e Fas-l
= má resposta
↑↑↑ expressão de colágenos I e II
-
β2-microglobulina
IL-18
NGAL
KIM-1
J Bras Nefrol Volume 29 - nº 2 - Junho de 2007
fológicos e clínico-laboratoriais convencionais, deverá
permitir diagnóstico mais preciso e, conseqüentemente, o
entendimento mais aprofundado da fisiopatologia das doenças renais. Mais ainda, a mensuração dos transcritos de
mRNA pode se tornar método sensível e específico de
prever o curso de doenças renais, monitorar a resposta terapêutica e eventuais efeitos adversos. É necessária a popularização do emprego dessas técnicas, já bem estabelecidas em laboratórios de pesquisa e de investigação genética e microbiológica, ao diagnóstico em Nefropatologia.
É o conhecimento profundo do processo de estabelecimento e desenvolvimento de uma doença e dos fatores individuais que influenciam esse processo que deverá pavimentar os caminhos para uma Medicina personalizada e individual e a aplicação de regimes terapêuticos diferenciados. Para que essas perspectivas sejam alcançadas, são necessárias, em primeiro lugar, técnicas
adequadas de obtenção das estruturas em estudo, a partir
das amostras teciduais, e que o mRNA, DNA e peptídeos
extraídos estejam em condições satisfatórias de análise.
Por fim, é fundamental o estabelecimento de estreita cooperação entre as equipes de biologistas moleculares, a
equipe clínica e o grupo responsável pela Bioinformática,
para a validação dos resultados e reconhecimento de sua
utilidade diagnóstica e prognóstica.
101
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