Study of polymorphisms in glutathione peroxidase 1 Pro198Leu gene and -617C/A in the transcription factor Nrf2 gene in relation to oxidative stress and nutritional status of selenium in patients with type 1 diabetes mellitus

Estudos têm mostrado que a atividade da enzima glutationa peroxidase (GPx) se encontra reduzida na presença do polimorfismo de nucleotideo único (SNP) Pro198Leu no gene que codifica para a GPx1. Associado a isso, polimorfismos na região promotora do gene do fator de transcrição Nrf2, o qual se liga ao elemento de resposta antioxidante na via de expressão de genes de enzimas antioxidantes, também pode alterar a expressão gênica da GPx1. Como o mineral selênio faz parte do sítio catalítico desta enzima antioxidante, muitos estudos têm associado o estado nutricional relativo a este nutriente com doenças relacionadas ao estresse oxidativo, como o diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Nesse sentido, este estudo visou avaliar a presença dos SNPs Pro198Leu e -617 C/A no Nrf2, bem como da expressão gênica da GPx1 em pacientes com diabetes mellitus tipo 1 e relacioná-los com marcadores do estado nutricional relativo ao selênio e de estresse oxidativo, comparados com um grupo controle sem a doença. Este é um estudo caso e controle, constituído por dois grupos experimentais, um grupo composto por 77 pacientes com diabetes mellitus tipo 1 (DM1) atendidos no Setor de Endocrinologia do Hospital das Clínicas, com idade entre 10 e 19 anos, de ambos os gêneros, e um grupo controle (GC) constituído por 74 indivíduos da mesma faixa etária, os quais relataram ausência de doenças crônicas. Foi realizada avaliação antropométrica e da ingestão alimentar. Além disso, foram determinados parâmetros bioquímicos de status de selênio, controle glicêmico (glicose sérica, HbA1c), atividade enzimática, concentração de malondialdeído e 8-isoprostanos. A determinação dos SNPs e da expressão gênica foi realizada por PCR em tempo real. O grupo DM1 apresentou média de idade de 15,9 anos e o GC de 13,4 anos. A concentração de glicose sérica e HbA1c foi significativamente diferente entre os grupos (p<0,001). As frequências dos genótipos do SNP da GPx1 para o grupo DM1 e GC foram, respectivamente, 60% e 61% (CC), 30% e 32% (CT), 10% e 7% (TT),estando em equilíbrio gênico. A concentração de selênio no plasma foi significativamente maior no grupo DM1 e, ao avaliar essa concentração de acordo com genótipos, observou-se menor concentração de selênio no plasma no genótipo TT no grupo controle (p<0,05). A expressão gênica da GPx1 não apresentou diferença estatística entre os grupos nem entre os genótipos. O mesmo foi observado quanto à concentração de 8-isoprostanos. No entanto, a atividade das enzimas GPx e SOD assim como a concentração de MDA foram significantemente maiores no grupo DM1 (p<0,05). O estado nutricional de todos participantes em relação ao selênio estava deficiente. Foi observada correlação entre a concentração de selênio no plasma e nos eritrócitos e a atividade da GPx, assim como foi observada maior atividade enzimática e concentração de MDA no grupo DM, sem apresentar diferença na distribuição segundo os alelos estudados. Desta forma, pode-se concluir que independentemente da doença todos os indivíduos apresentaram deficiência de selênio. Em ambos os grupos, foi observada maior peroxidação lipídica, na presença do alelo variante T, o que pode indicar alteração da proteção antioxidante. No entanto, a presença do alelo variante nos SNPs avaliados não apresentaram influencia sobre a expressão gênica.Studies have shown that the activity of glutathione peroxidase (GPx) is reduced in the presence of single nucleotide polymorphism (SNP) in Pro198Leu encoding GPx1 gene. Beyond that, polymorphism of the transcription factor Nrf2 gene promoter, which binds to the antioxidant response element in the pathway of antioxidant enzymes gene expression, may also alter gene expression of GPx1. As mineral selenium is part of the catalytic site of this antioxidant enzyme, many studies have associated the nutritional status of this nutrient with oxidative stress diseases, such as type 1 diabetes mellitus (DM1). Thus, this study aimed to evaluate the presence of Pro198Leu and -617 C / A in Nrf2 SNPs, as well as GPx1 gene expression in patients with type 1 diabetes mellitus, and to associate them with nutritional status of selenium and stress oxidative markers, comparing with a control group without the disease. This is a case-control study, compound of two groups, one group containing 77 patients with type 1 diabetes mellitus (DM1) from the Service of Endocrinology of Hospital das Clinicas, aged between 10 and 19 years, of both genders, and a control group (CG) was composed for 74 individuals of the same age, who reported no chronic diseases. Anthropometric and dietary intake assessment was performed. In addition, the biochemical parameters of selenium status, glycemic control (serum glucose, HbA1c), enzyme activity, concentration of malondialdehyde and 8-isoprostane were determined. The determination of SNPs and gene expression was performed by real-time PCR. The DM1 group had a mean age of 15.9 years and 13.4 years for the CG. The concentration of serum glucose and HbA 1c were significantly different between groups (p <0.001). The genotype frequencies of the GPx1 SNP for DM1 and control group were, respectively, 60% and 61% (CC), 30% and 32% (CT), 10% and 7% (TT), which is in genetic equilibrium. The selenium concentration in plasma was significantly higher in DM1 group. To assess the selenium concentration according to genotypes, we observed lower plasma concentration in TT genotype in the control group (p <0.05). The GPx1 gene expression showed no statistical difference between groups or between genotypes. The same result was observed for the 8-isoprostane concentration. However, GPx and SOD activity and MDA concentration were significantly higher in DM1 (p