Effect of smoking on the DNA methylation profile of the SOCS-1 gene promoter in oral mucosal epithelial cells of individuals with chronic periodontitis (smokers and nonsmokers)

A periodontite está relacionada à genética do hospedeiro, constituição do biofilme dental e fatores ambientais como o hábito de fumar. A metilação do DNA é um mecanismo de expressão genética que pode inibir ou silenciar a expressão do gene. Desta forma, vários pesquisadores têm se dedicado a estudar a influência genética sobre a suscetibilidade e/ou risco aumentado à doença periodontal. Estudos têm relatado associação entre vários biomarcadores epigenéticos com a inflamação periodontal. Considerando a hipótese de que existe associação do tabagismo com a metilação em genes relacionados à doença periodontal, o objetivo deste estudo foi verificar o padrão de metilação do DNA em células do epitélio oral de pacientes com periodontite crônica (CP) no promotor de um gene específico envolvido no controle da inflamação, como supressor da sinalização de citocinas (SOCS-1) em pacientes fumantes e não fumantes. O gene SOCS-1 é localizado no cromossomo 16p13.3, compostos por uma região amino-terminal, um domínio SH2 central e uma caixa SOCS. É um regulador negativo da via JAK / STAT. Inibe os efeitos biológicos de várias citocinas, incluindo IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, interferão (INF) - γ e INF- α / β. Este foi um estudo caso-controle, comparando dois grupos, um grupo (teste) com consumo de 10 cigarros mínimos por dia, com diagnóstico de periodontite crônica e outro grupo controle que foram pacientes não fumantes com periodontite crônica. Para tal, DNA genômico foi purificado de células epiteliais bucais obtidas por meio de enxágue com sacarose 3%, por tempo único de coleta. O DNA foi modificado pelo bissulfito de Sódio e os padrões de metilação do DNA foram analisados com a técnica MS-PCR (Polymerase chain reaction). A análise estatística foi realizada pela plataforma estatística R version 3.3.2 Core Team (2016). Foi realizado Teste t de Student para amostras independentes e teste não paramétrico de Wilcoxon & Mann-Whitney para variáveis qualitativas; teste qui-quadrado e para a variável metilação, foi feito um teste exato de Fisher para testar a associação entre os grupos e a metilação. Os resultados indicaram que, para células epiteliais da mucosa bucal, a frequência de desmetilação no gene SOCS-1 é maior no grupo sem o hábito do fumo, em comparação ao grupo fumante. Foram detectadas diferenças no padrão de metilação entre os dois grupos. Ao estabelecer uma estimativa de risco relativo entre os grupos e a variável metilação, foi observado que pacientes fumantes têm 7,08 vezes (risco relativo) com um intervalo (1,95-51.46) de apresentar doença periodontal crônica, com um padrão de metilação no gene SOCS-1Periodontitis is related to host genetics, constitution of the dental biofilm and environmental factors such as smoking. DNA methylation is a mechanism of genetic expression that can inhibit or silence gene expression. In this way several researchers have been dedicated to study the genetic influence on the susceptibility and / or increased risk to periodontal disease. Studies have reported association between several epigenetic biomarkers with periodontal inflammation. Considering the hypothesis that there is an association between smoking and methylation in genes related to periodontal disease, the objective of this study was to verify the DNA methylation pattern in oral epithelial cells of patients with chronic periodontitis (ChP) in the promoter of a specific gene involved in the control of inflammation, as suppressor of cytokine signaling (SOCS-1) in smokers and nonsmokers patients. The SOCS-1 gene is located on chromosome 16p13.3 composed of an amino-terminal region, a central SH2 domain and a SOCS box. It is a negative regulator of the JAK / STAT path. It inhibits the biological effects of various cytokines, including IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, interferon (INF) -γ and INF-α / β . This was an case-control type study, comparing two groups, a group with consumption of 10 minimum cigarettes per day, with a diagnosis of chronic periodontitis and another control group were non-smokers with chronic periodontitis. For this, genomic DNA was purified from oral epithelial cells obtained by rinsing with 3% sucrose, for a single time of collection. The DNA was modified by Sodium bisulfite and the methylation patterns of the DNA were analyzed with the MS-PCR technique (Polymerase chain reaction). Statistical analysis was performed by the statistical platform R version 3.3.2 Core Team (2016), Student\'s t-test was performed for independent samples and Wilcoxon\'s & Mann-Whitney non-parametric test for qualitative variables; chi-square test. For the methylation variable, an exact Fisher\'s test was performed to test the association between the groups and the methylation. The results indicated that, for oral mucosal epithelial cells, the frequency of demethylation in the SOCS-1 gene is higher in the non-smoking group as compared to the smoker group. statistically significant differences were detected in the methylation pattern between the two groups. When establishing an relative risk between the groups and the methylation variable, it was observed that smokers are 7.08 times (relative risk) of having chronic periodontal disease with a methylation pattern in the SOCS-1 gen