Avaliação da instabilidade genômica e estresse oxidativo em gestações que apresentam malformações fetais

Abstract

Estima-se que em cada 33 nascimentos, um recém-nascido apresenta malformação congênita no mundo. E, a cada ano, 303000 destes morrem nas primeiras quatro semanas de vida. No Brasil e na região Sul do país, a malformação congênita é a principal causa de mortalidade pós-neonatal, com aproximadamente 50% das malformações congênitas sem uma causa específica conhecida. Muitas doenças resultam da interação entre fatores genéticos e ambientais. A instabilidade genômica, tendência aumentada do genoma em adquirir mutações, pode resultar da interação destes diferentes fatores. O excesso de espécies reativas de oxigênio pode causar dano em diferentes componentes celulares, como lipídios, proteínas e DNA. O estresse oxidativo, desequilíbrio entre moléculas pró-oxidantes e antioxidantes em favor das primeiras, pode ser alterado pelo aumento de espécies reativas de oxigênio e/ou espécies reativas de nitrogênio, ou por uma diminuição nos mecanismos de defesa antioxidante. A gestação apresenta maior susceptibilidade ao estresse oxidativo que, uma vez estabelecido em períodos críticos do desenvolvimento embrionário, pode levar a modificações na expressão gênica, sugerindo o envolvimento do estresse oxidativo na fisiopatologia da malformação congênita. O presente trabalho avaliou o estresse oxidativo e a instabilidade genômica no sangue periférico de gestantes com malformação fetal (n = 32), gestantes (n = 35) e mulheres não gestantes (n = 34). Para avaliar o estresse oxidativo, foi realizado o teste de proteína carbonilada (PC), o teste de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e a avaliação da atividade da enzima catalase (CAT). Para avaliar a instabilidade genômica, foram realizados o ensaio cometa e o ensaio de micronúcleos com bloqueio da citocinese celular - citoma (CBMN - citoma), que permite a análise das frequências de micronúcleos (MN), pontes nucleoplasmáticas (NPB) e buds nucleares (NBUD), além de possibilitar o cálculo do índice mitótico (IDN). Avaliou-se também o estado inflamatório através do ensaio de mieloperoxidase (MPO). O cariótipo fetal e a dosagem de alfafetoproteína (AFP) foram utilizados em combinação com a ultrassonografia, permitindo o diagnóstico da malformação fetal. Foi observado um aumento de PC e MN nas gestantes em relação às mulheres não gestantes, principalmente no terceiro trimestre gestacional. Quanto às gestantes com malformação fetal, as gestantes de segundo trimestre apresentaram análises semelhantes às do mesmo período gestacional do grupo de gestantes. As gestantes com malformação fetal no terceiro trimestre gestacional apresentaram redução de PC, NPB e CAT em comparação com o mesmo período gestacional do grupo de gestantes. As gestantes com fetos com cariótipo alterado apresentaram aumento de NBUD, NPB, MPO e idade, e diminuição do IDN em comparação às gestantes com fetos com cariótipo normal. Essas alterações foram induzidas principalmente por gestantes com fetos com síndrome de Down. Considerando a amostra completa, as participantes que costumam tomar café diariamente apresentaram frequência de NBUD aumentada em comparação com aquelas que não bebiam café ou não possuíam esse hábito diário. A gestação é um processo fisiológico que pode levar a alterações nos marcadores de estresse oxidativo e instabilidade genômica em comparação com mulheres não gestantes.

Abstract : An estimated one in 33 newborns born with congenital malformation worldwide. And each year, 303,000 of them die within the first four weeks of life. In Brazil and in the southern region, congenital malformation is the main cause of post-neonatal mortality, with approximately 50% of congenital malformations without a specific known cause. Many diseases result from the interaction between genetic and environmental factors. Genomic instability, an increased tendency of genome to acquire mutations, may result from the interaction of these different factors. Excessive reactive oxygen species (ROS) can cause damage to different cellular components such as lipids, proteins and DNA. Oxidative stress, an imbalance between pro-oxidant and antioxidant molecules in favor of the former, can be altered by reactive oxygen species (ROS) and/ or reactive nitrogen species increase, or by a decrease in antioxidant defense mechanisms. Gestation presents greater susceptibility to oxidative stress, which, once established in critical periods of embryonic development, can lead to modifications of gene expression, suggesting the involvement of oxidative stress in the pathophysiology of congenital malformation. The present study evaluated the oxidative stress and genomic instability in the peripheral blood of pregnant women with fetal malformation (n = 32), pregnant women (n = 35) and non-pregnant women (n = 34). To evaluate oxidative stress, carbonylated protein test (CP), thiobarbituric acid reactive substances test (TBARS) and evaluation of catalase enzyme activity (CAT) were performed. To evaluate genomic instability, comet assay and cytokinesis-block micronucleus cytome assay (CBMN cyt) were performed. CBMN cyt allows the analysis of micronuclei (MN), nucleoplasmic bridges (NPB) and nuclear buds (NBUD) frequencies, besides the mitotic index calculation (NDI). The inflammatory state was also assessed by the myeloperoxidase assay (MPO). The fetal karyotype and the alpha-fetoprotein (AFP) dosage were used with ultrasonographic image to allow the fetal malformation diagnosis. CP and MN were increased in pregnant women compared to non-pregnant women, especially in the third trimester of pregnancy. As for pregnant women with fetal malformation, second-trimester pregnant women presented similar analyzes to the same gestational period as the pregnant women with fetal malformation. Pregnant women with fetal malformations in the third trimester presented a reduction of CP, NPB and CAT in comparison with the same gestational period of the pregnant woman group. Pregnant women with altered fetal karyotypes had increased NBUD, NPB, MPO and age, and decreased NDI compared to pregnant women with normal karyotype fetuses. These alterations were induced mainly in pregnant women with fetuses with Down syndrome. Considering the whole sample, participants who consumed coffee daily had increased NBUD frequency compared to those who did not drink coffee or did not have this daily habit. Gestation is a physiological process that can lead to changes in oxidative stress and genomic instability markers compared to non-pregnant women.