Epigenética e doenças humanas

Abstract

The term epigenetics defines heritable changes in gene expression that do not involve DNA sequence changes. DNA methylation and histone modifications are two important related mechanisms. DNA methylation alters chromatin structure and has been shown to have a direct effect on the silencing of genes and transposons. There are many post-traductional modifications on histones and an extra complexity comes from many sites and amino acids that may be modified, what results in multiple matches in a real "histone code" decrypted by different cell factors. The epigenetics mechanisms are complex, and minor failing in the establishment and maintenance causes diseases, as genetics syndromes and cancer. Due to several diseases, an increasing amount of research has been realized to find drugs able to suppress these defects. Nowadays, there have already been described some medicines able to interfere in the action of the enzymes which regulate the epigenetic processes, however, there is still doubt in effectiveness of theses treatment. It is necessary additional research about epigenetics mechanism to, in the future, understand specific pathways and control the effects of these drugs. Keywords: Epigenetics. Diseases. DNA methylation. Histone modifications.O termo epigenética é definido pela alteração herdável na expressão gênica, sem que haja mudança na sequência primária de DNA, sendo a metilação do DNA e a modificação de histonas, importantes mecanismos envolvidos. A metilação do DNA influencia a organização da cromatina, e leva à repressão de genes e elementos transponíveis. As modificações pós-traducionais que podem ocorrem em proteínas histonas são muitas e podem ocorrer em diferentes aminoácidos e diferentes posições, e resultam em uma multiplicidade de combinações em um verdadeiro "código de histona", e elas são interpretadas por diferentes fatores celulares. As marcas epigenéticas atuam simultaneamente para regular a transcrição gênica em um processo complexo, e pequenas falhas no estabelecimento ou manutenção desses podem desencadear o desenvolvimento de patologias, como a encontrada em síndromes genéticas e no câncer. Devido ao grande número de doenças, muitas pesquisas têm sido realizadas na busca de drogas capazes de reverter esses defeitos epigenéticos. Atualmente, já foram descritos alguns agentes capazes de interferir na ação de enzimas que regulam os processos, porém, existem ainda muitas dúvidas na aplicatividade desses tratamentos, se fazendo necessário maiores estudos dos mecanismos epigenéticos para, no futuro, serem mapeadas vias de interferências específicas e um melhor controle de efeitos. Palavras-chave: Epigenética. Doenças. Metilação do DNA. Modificação de histona.

O Papel Da Epigenética E Sua Relação Com Estresse Oxidativo E Inflamação No Processo Oncogênico / the Role of Epigenetics and Its Relationship Between Oxidative Stress and Inflammation in the Oncogenic Process

“…Sabe-se que os marcadores epigenéticos são extremamente complexos e essenciais para a regulação da transcrição e desenvolvimento normal do organismo, contudo, são flexíveis e podem sofrer alterações ao longo do tempo e espaço (HORSBURGH, et al, 2015). Desta forma, pequenas alterações na manutenção destas epimarcas podem acarretar ao desenvolvimento de algumas patologias (OLIVEIRA, 2012…”

O Uso dos Marcadores Epigenéticos na Área Forense

“…A epigenética seria capaz de interferir em vários processos biológicos do organismo, apesar de compreender-se a maneira na qual seria feita a transferência das informações genéticas nas células 24 .…”

Inibidores de Desmetilase Lisina-Específica 1 (LSD1) como candidatos a agentes antineoplásicos

“…No mecanismo epigenético, a metilação do DNA ocorre na presença de uma família de enzimas denominadas DNA metiltransferases (DNMT), as quais catalisam a transferência de um grupo metila da S-adenosilmetionina para ao carbono 5 do anel das citosinas presentes no DNA formando a 5-metil-desoxicitidina e a S-adenosil homocisteína. No processo de carcinogênese o perfil de metilação de células neoplásicas, no geral, é marcado por hipometilação ao longo do genoma (gera o crescimento desordenado das células pelo favorecimento da transcrição dos proto-oncogeneses) e hipermetilação em regiões promotoras (silenciamento de genes supressores de tumor), combinando-se com a presença de um padrão exacerbado de modificação de histonas (ARISTIZABAL, et al, 2019;RAO, 2017;HØJFELDT et al, 2013, LODI et al, 2012, DE OLIVEIRA et al, 2012, RELTON, 2010.…”

“…Um dos eventos característicos é a depleção de histonas com marcas repressivas, como a trimetilação da lisina 20 da histona H4 (H4K20me3) ocasionando a perda de heterocromatina nessas regiões (Figura 3A). Geralmente, essas alterações nos padrões de modificação das histonas foram relatadas em uma variedade de tumores e correlacionadas com o estágio do tumor e prognóstico (PARK et al, 2019;HØJFELDT, et al, 2013;DE OLIVEIRA et al, 2012;KOUZARIDES, 2007). Anteriormente acreditava-se que a metilação de histonas seria uma marcação epigenética permanente, sendo apenas removida em condições específicas como a replicação do DNA.…”