Search

Submitted by Biblioteca Escola Superior de Saúde (biblioteca@ess.ipp.pt) on 2022-01-28T16:03:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_AnaOliveira.V1.pdf: 12683730 bytes, checksum: 0edd5eea1652bb17056c731c5a70aa25 (MD5) Made available in DSpace on 2022-01-28T16:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_AnaOliveira.V1.pdf: 12683730 bytes, checksum: 0edd5eea1652bb17056c731c5a70aa25 (MD5) Previous issue date: 2021-09-21

Tese de mestrado, Biologia Humana e Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 Submitted by Cristina Manessiez (camanessiez@fc.ul.pt) on 2019-12-06T16:24:48Z No. of bitstreams: 1 ulfc125145_tm_Rita_Simão.pdf: 3456326 bytes, checksum: e2750a0486e7b50e60187086fd892ca1 (MD5) Made available in DSpace on 2019-12-06T16:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc125145_tm_Rita_Simão.pdf: 3456326 bytes, checksum: e2750a0486e7b50e60187086fd892ca1 (MD5) Previous issue date: 2019

A complexidade genética e clínica que caracterizam a per turbação do espetro do autismo (PEA) têm limitado o desenvolvimento de biomarcadores que permitam um diagnóstico precoce e um prognóstico fiável, assim como uma abordagem personalizada para a inter venção terapêutica. Neste estudo pretendeu-se desenvolver uma abordagem integrativa para predição da apresentação clínica baseada em informação de variantes genéticas (Copy Number Variants, CNVs), com aplicação clínica no diagnóstico e prognóstico na PEA. Para tal, técnicas de aprendizagem automática (machine learning) foram aplicadas a dados clínicos e genéticos de 2446 doentes com PEA, recrutados no âmbito do consórcio Autism Genome Project. Análise de clustering de dados clínicos multidimensionais definiu, nesta população, dois subgrupos de pacientes com per fis clínicos diferindo significativamente em termos de capacidade verbal, nível cognitivo, gravidade da doença e compor tamento adaptativo. A análise dos CNVs que afetam especificamente genes do cérebro, nos mesmos indivíduos, identificou 15 processos biológicos enriquecidos em genes alterados. A aplicação de um algoritmo de machine learning para classificação dos doentes com apresentação clínica mais disfuncional, com base nos processos biológicos alterados, mostrou que correlações entre fenótipo clínico e biologia subjacente são possíveis na PEA e que, para grupos populacionais com dados informativos, existe um poder preditivo razoável. Para implementação deste conceito na prática clínica serão necessários estudos mais alargados com dados clínicos e genómicos mais completos. The genetic and clinical complexity that characterize Autism Spectrum Disorder (ASD) has hindered the development of biomarkers for early diagnosis and reliable prognosis, as well as a personalized to therapeutic inter vention. This study aimed to develop an integrative approach for clinical presentation prediction based on Copy Number Variants (CNVs), with clinical application for diagnosis and prognosis of ASD. For this purpose, machine learning techniques were applied to a dataset of 2446 patients with ASD, recruited by the Autism Genome Project. Clustering analysis of multidimensional clinical data allowed the definition of two patient subgroups in this population, with clinical profiles dif fering significantly in verbal ability, cognitive level, disease severity and adaptive behavior. In the same subjects, analysis of CNVs specifically af fecting brain-expressed genes identified 15 biological processes enriched for the disrupted genes. A machine learning algorithm was trained and tested to classif y patients with more dysfunctional clinical presentation based on altered biological processes. The results showed that correlations between clinical phenotype and underlying biology can be established in ASD and that, for datasets with suf ficiently informative data, there is a reasonable predictive power. Fur ther studies with more complete clinical and genomic data are needed to implement this concept in clinical practice. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

A nefropatia diabética (ND) é uma das principais causas de insuficiência renal em pacientes diabéticos. Estudos apontam que o desenvolvimento e a progressão da nefropatia são fortemente determinados por fatores genéticos, e alguns têm demonstrado contribuir com a ND. O polimorfismo genético de inserção/deleção do gene da enzima conversora de angiotensina (ECA) está associado ao aumento da atividade enzimática de ECA e diversos estudos já evidenciaram associação deste polimorfismo com ND. Outro polimorfismo genético, G8790A do gene enzima conversora de angiotensina 2 (ECA 2), resulta na alteração da expressão desse gene, no entanto, permanece até então, desconhecido o papel fisiopatológico desse polimorfismo G8790A na nefropatia de diabéticos do tipo 1 e 2. O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma possível relação entre os polimorfismos genéticos descritos e o desenvolvimento da nefropatia diabética. Um total de 101 pacientes com ND e 95 pacientes com diabetes mellitus (DM) foram incluídos neste estudo do tipo caso-controle de base hospitalar e a determinação dos genótipos para o polimorfismo do gene ECA foi feita por PCR em tempo real (qPCR) e para o gene ECA 2 por PCR/RFLP, respectivamente. O genótipo I/D de ECA conferiu risco aumentado no desenvolvimento de ND (OR= 2,5 e p=0.01), demonstrando que o alelo D é responsável pelo aumento dos níveis circulantes de angiotensina II (Ang II), o que leva ao aumento da pressão arterial, afetando os glomérulos e consequentemente provocando danos glomerulares. Com relação ao ECA 2, não foi demonstrada associação com o risco de ND. Nos pacientes com nefropatia foi observado que o genótipo de risco (D/D) está associado a uma tendência ao aumento nos níveis de hemoglobina glicada e na diminuição dos níveis da Pressão Arterial Sistólica. Conclui-se o polimorfismo do gene ECA foi relevante para o desenvolvimento do curso clínico de DN. Diabetic nephropathy (DN) is one of the main causes of renal failure in diabetic patients. Studies indicate that the development and progression of nephropathy are strongly determined by genetic factors, and some have been shown to contribute to DN. The genetic insertion / deletion polymorphism of the angiotensin converting enzyme (ACE) gene is associated with an increase in the enzymatic activity of ACE, and several studies have already demonstrated the association of this polymorphism with ND. Another genetic polymorphism, G8790A of the gene converting enzyme angiotensin 2 (ACE 2), results in the alteration of the expression of this gene, however, it remains unknown until now the pathophysiological role of this G8790A polymorphism in type 1 and 2 diabetic nephropathy. The objective of this study was to establish a possible relationship between the genetic polymorphisms described and the development of diabetic nephropathy. A total of 101 patients with DN and 95 patients with diabetes mellitus (DM) were included in this hospital-based case-control study and the determination of the genotypes for the ACE gene polymorphism was done by real-time PCR (qPCR) and for the ACE 2 gene by PCR / RFLP, respectively. The ACE I / D genotype conferred an increased risk of developing DN (OR = 2.5 and p = 0.01), demonstrating that the D allele is responsible for the increase in circulating levels of angiotensin II (Ang II), leading to an increase of blood pressure, affecting the glomeruli and consequently causing glomerular damage. Regarding ACE 2, no association with the risk of DN was demonstrated. In patients with nephropathy, it was observed that the risk genotype (D / D) is associated with a tendency to increase glycated hemoglobin levels and decrease in systolic blood pressure levels. We conclude that the ACE gene polymorphism was relevant for the development of the clinical course of DN. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

A hemofilia A é um distúrbio hemorrágico ligado ao cromossomo X que atinge de 1-2 a cada 10.000 meninos nascidos vivos em todo mundo. Este distúrbio se caracteriza pela diminuição de Fator VIII circulante no plasma e é classificada de acordo com a atividade resultante desse fator em grave, moderada e leve. Sabe-se que há uma heterogeneidade de manifestações clínicas, sangramento e consumo de Fator VIII, entre indivíduos com a mesma classificação da hemofilia. Este estudo tem como objetivo investigar mutações e polimorfismos de proteínas da coagulação que poderiam influenciar na diversidade clínica dos pacientes com hemofilia moderada e grave e, ainda, determinar o potencial de geração de trombina dos mesmos. Foram incluídos no estudo 51 pacientes com hemofilia A moderada (n=13) e grave (n=38) atendidos na Fundação Hemominas e 37 doadores de sangues, como grupo controle. Foram realizados a análise dos dados clínicos dos pacientes, pesquisa de genótipos das mutações do Fator V Leiden (G1691A), da Protrombina (G20210A), polimorfismos do Fator VII (G10976A), da Proteína C (A-1641G e A-1476T) e Proteína S (A2148G), e teste de geração de trombina. Para verificar a influência das variantes genéticas, os pacientes foram distribuídos em dois grupos, baixo perfil hemorrágico e alto perfil hemorrágico, de acordo com o consumo do fator VIII, em U/kg/ano. Não foram encontradas diferenças nas frequências alélicas das variantes genéticas entre os dois grupos. A geração de trombina dos pacientes foi significativamente menor do que a dos controles, porém não houve diferença entre a geração de trombina dos dois grupos de pacientes, com relação ao perfil hemorrágico. Contrariamente, houve diferença significativa dos parâmetros de geração de trombina entre pacientes com tipo sanguíneo não-O e O. Conclui-se que a presença de variações genéticas nos genes das proteínas envolvidas na coagulação e anticoagulação natural e o potencial de geração de trombina não influenciaram manifestações hemorrágicas de pacientes com hemofilia A moderada e grave. Esse estudo foi realizado em um número limitado de amostras, portanto novos estudos devem ser feitos em uma amostragem mais robusta visando investigar fatores que contribuam para a variedade clínica dos pacientes com hemofilia A. Hemophilia A is an X-linked hemorrhagic disorder that affects 1-2 boys born alive worldwide. This disorder is characterized by the decrease of circulating Factor VIII in plasma and is classified according to the activity resulting from this factor in severe, moderate and mild. It is known that there is a heterogeneity of clinical manifestations, bleeding and consumption of Factor VIII, among individuals with the same classification of hemophilia. This study aims to investigate mutations and polymorphisms of coagulation proteins that could influence the clinical diversity of patients with moderate and severe haemophilia and to determine verify the thrombin generation potential of these patients. The study included 51 patients with moderate (n = 13) and severe (n = 38) haemophilia A attended at the Hemominas Foundation and 37 blood donors, as a control group. We have performed analysis of the clinical data of the patients, genotyping of the Factor V Leiden (G1691A), Prothrombin (G20210A), Factor VII (G10976A), Protein C (A-1641G and A-1476T) and of Protein S (A2148G), and thrombin generation test. To investigate the influence of the genetic variants, the patients were distributed in two groups, low and high hemorrhagic profiles, according to factor VIII consumption, in U / kg / year. No differences were found in the allelic frequencies of the genetic variants between the two groups. The thrombin generation of the patients was significantly lower than that of the controls, but there was no difference between the thrombin generation of the two groups of patients, in relation to the hemorrhagic profile. In contrast, there was a significant difference in thrombin generation parameters between patients with non-O and O blood types. It was concluded that the presence of genetic variations in the genes of the proteins involved in the coagulation and natural anticoagulation ,and the potential of thrombin generation did not influence hemorrhagic manifestations of patients with moderate and severe hemophilia A. This study was performed in a limited number of samples, therefore new studies should be done in a more robust sample to investigate factors that contribute to the clinical variety of patients with hemophilia A.

A prevalência da obesidade vem crescendo de forma expressiva no mundo todo, chegando a ser considerada, em muitos lugares, a maior epidemia de saúde pública e a principal causa de morte prematura. É definida como um acúmulo anormal ou excessivo de gordura que pode prejudicar a saúde. Inúmeros estudos têm avaliado genes e sua associação com a obesidade infantil. O gene FTO (fat mass and obesity associated) é um dos mais relacionados à obesidade, no qual sua superexpressão está relacionada ao aumento de peso nesta condição, podendo ser modulada por variantes genéticas. Este trabalho tem como objetivos investigar as frequências das variantes genéticas rs9940128, rs8050136, rs9939609 do gene FTO, em crianças com sobrepeso e obesidade e verificar associação destas e parâmetros como sexo, histórico de obesidade na família e atividade física com a obesidade infantil. Trata-se de um estudo do tipo caso-controle retrospectivo com 364 indivíduos, dos quais o grupo de estudo compreendeu 186 crianças e adolescentes entre 5 e 19 anos diagnosticadas com sobrepeso ou obesidade. Fizeram parte do grupo controle 178 adultos, os quais não tiveram sobrepeso ou obesidade na infância. Para a avaliação das variantes genéticas foi realizada a técnica de PCR em Tempo Real, PCR aleloespecífico e PCR-RFLP. Para comparar as distribuições das frequências alélicas e genotípicas entre os grupos e verificar se as distribuições genotípicas estavam em Equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW), foi utilizado o teste de Qui-Quadrado (2). Para a análise do modelo de herança e dos haplótipos, foi utilizado o programa SNPStats. O modelo de regressão logística múltipla foi utilizado para determinar o efeito das variáveis analisadas e o desenvolvimento de obesidade infantil, incluindo fatores sociodemográficos, sinais clínicos e dados moleculares. O nível de significância considerado foi de 5% (p≤ 0,05). A frequência do genótipo heterozigoto foi maior nos grupos estudados para as três variantes genéticas. Na análise de regressão logística, o parâmetro mãe com excesso de peso e presença do alelo A da variante genética rs9940128 foram estatisticamente significativos (0,0225 e 0,0439, respectivamente). Não foi encontrada associação das variantes genéticas rs9940128 G>A, rs8050136 A>C e rs9939609 A>T, dos haplótipos, modelos de herança mendeliana e os parâmetros estudados com a obesidade infantil, exceto para mãe com excesso de peso, o que pode conduzir a pesquisas acerca do papel da8 herdabilidade nesta doença e no monitoramento familiar de crianças que apresentam excesso de peso. The prevalence of obesity has been growing significantly worldwide, and has become, in many places, the largest public health epidemic and the leading cause of premature death. It is defined as an abnormal or excessive accumulation of fat that can be harmful to health. Many studies have evaluated genes and their association with childhood obesity. The FTO (fat mass and obesity associated) gene is one of the most related to obesity, in which its overexpression is related to weight gain in this condition, and can be modulated by genetic variants. This work aims to investigate the frequencies of genetic variants rs9940128, rs8050136, rs9939609 of FTO gene in overweight and obese children and to verify the association of these and parameters such as gender, history of obesity in family and physical activity with childhood obesity. It is a retrospective case-control study with 364 individuals, of which the study group comprised 186 children and adolescents between 5 and 19 years diagnosed as being overweight or obese. A total of 178 adults were included in the control group, who were not overweight or obese in childhood. For the evaluation of the genetic variants, real-time PCR technique, allele-specific PCR and PCR-RFLP were performed. To compare the distributions of allele and genotype frequencies between the groups and to verify if the genotypic distributions were in HardyWeinberg equilibrium (EHW), the Chi-Square test (2) was used. For the analysis of the inheritance model and the haplotypes, SNPStats program was used. The multiple logistic regression model was used to determine the effect of variables analyzed and the development of childhood obesity, including sociodemographic factors, clinical signs and molecular data. The significance level considered was 5% (p≤0.05). The frequency of the heterozygous genotype was higher in the studied groups for the three genetic variants. In the logistic regression analysis, the parameter mother with excess weight and presence of the allele A of the genetic variant rs9940128 were statistically significant (0.0225 and 0.0439, respectively). No association was found between the genetic variants rs9940128 G> A, rs8050136 A> C and rs9939609 A> T, haplotypes, mendelian inheritance models and the parameters studied with childhood obesity, except for overweight mothers, which may lead to research on the role of heritability in this disease and in the family monitoring of children who are overweight. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A doença de von Willebrand (DVW) é o transtorno de sangramento hereditário mais comum, com prevalência sintomática da doença de 1:1.000 a 1:10.000 indivíduos. A DVW está associada a defeitos genéticos no gene do Fator von Willebrand (FVW), levando a deficiências quantitativas (tipos 1 e 3) ou qualitativas (tipo 2) do fator. O diagnóstico dos subtipos 2A, 2B, 2M e 2N pode ser difícil, uma vez que requer a realização de testes de coagulação específicos que não estão amplamente disponíveis em laboratórios de coagulação, particularmente em países em desenvolvimento. O objetivo deste estudo foi identificar variantes associadas à DVW do tipo 2, sequenciando os exons 17, 18, 20 e 28 do gene do FVW em uma coorte de pacientes clinicamente diagnosticados como do tipo 2 da doença. Os exons 17, 18, 20 e 28 do gene do FVW de 42 probandos foram sequenciados. Um total de 19 variantes foram identificadas em 34 probandos. A maioria das sequências variantes foram encontradas no exon 28 (84,2%). Variantes potencialmente patogênicas foram identificadas em 18 probandos (42,8%) com DVW do tipo 2. Foram encontradas 10 variantes potencialmente patogênicas e nove variantes potencialmente benignas na coorte estudada. Em conclusão, foram encontradas oito variantes potencialmente patogênicas em 13 probandos associados aos subtipos 2A, 2B e 2M e nove variantes potencialmente benignas. Uma boa resposta ao DDAVP foi observada em pacientes que apresentaram quatro variantes potencialmente patogênicas: Met740Ile, Arg1315Cys, Arg1374Cys e Arg1597Gln. von Willebrand disease (VWD) is the most common inherited bleeding disorder, with a prevalence of symptomatic patients of 1:1,000 to 1:10,000. VWD is associated with genetic defects in the von Willebrand factor (vWF) gene, leading to quantitative (types 1 and 3) or qualitative deficiencies (type 2) of the factor. Diagnosis of subtypes 2A, 2B, 2M and 2N can be difficult as it requires the performance of specific coagulation tests, which are not broadly available in coagulation laboratories, particularly in developing countries. The aiming of this study was to identify variants associated with type 2 VWD by sequencing the exons 17, 18, 20 and 28 of the VWF gene in a cohort of patients clinically diagnosed as type 2 VWD. Exons 17, 18, 20 and 28 from VWF gene of 42 probands were sequenced. A total of 19 variants were identified in 34 probands. Most of the sequence variants were found in exon 28 (84.2%). Potentially pathogenic variants were identified in 18 probands (42.8%) with type 2 VWD. In conclusion, 10 potentially pathogenic variants and nine potentially benign variants were found in this cohort. In conclusion, eight potentially pathogenic variants in 13 probands associated with subtypes 2A, 2B and 2M and nine potentially pathogenic variants were encountered. A good response to DDAVP was observed in patients who presented four potentially pathogenic variants: Met740Ile, Arg1315Cys, Arg1374Cys and Arg1597Gln.

Dissertação de Mestrado em Bioinformática, New sequencing technologies produce a huge amount of information that characterizes human genome sequence. Through several steps and appropriate software tools, variants present in the DNA can be uncovered. The study of these variants is crucial to understand the effects they have on phenotypic traits. Bioinformatics tools that predict the functional impact and disease susceptibility of such variants already exist. However, it has not yet been implemented a tool that aggregates that information and allows to select and manage the data in a user-friendly way. For this reason, the project first main goal is to annotate variants derived from next-generation sequencing (NGS) experiments, using data from multiple online databases. The second and most important aim is to classify these variants based on the collected data from the selected databases. To validate the implemented software Annotator, we have used it to re-analyze two independent VCF files, derived from the sequencing of two patients with a given disease/condition that have been previously analysed using a different and laborious pipeline. The comparison of the results obtained with the previous bioinformatics analysis with those produced using Annotator demonstrate that the Annotator is able to classify the variants based on diverse bioinformatics tools, and on evidence found in collected data from relevant databases, in particular Uniprot, OMIM, ClinVar, dbSNP and SNPedia. Moreover, Annotator derived analysis was faster than the previously used analysis, that was based on manual curation. In conclusion, we believe that the implemented software is a valid tool for a fast, accurate and efficient analysis of variants derived from sequencing experiments in a clinical context., Novas tecnologias de sequenciamento produzem uma grande quantidade de informação que caracteriza a sequência do genoma humano. Através de diversos passos e ferramentas de software apropriadas, as variantes presentes no DNA podem ser identificadas. O estudo dessas variantes é crucial para entender os seus efeitos. Ferramentas bioinformáticas que fazem a previsão do impacto funcional e da suscetibilidade de doenças de tais variantes, já existem. No entanto, ainda não foi implementado uma ferramenta que agrega essa informação e possibilite selecionar e manusear os dados. Por esta razão, o primeiro objetivo deste projeto é completar a anotação de variantes resultantes de sequenciamento de próxima geração (NGS) para isso utilizando dados de bases de dados online. O segundo e mais importante objetivo é classificar essas variantes com base nos dados recolhidos das bases de dados selecionadas. Para validar o software implementado, Annotator, nós utilizámo-lo para reanalisar dois ficheiros VCF distintos, resultantes da sequenciação de dois pacientes com determinada doença/condição que já tinham sido analisados por uma pipeline diferente. A comparação dos resultados obtidos pela análise anteriormente feita e dos resultados obtidos no Annotator, demonstra que o Annotator é capaz de classificar as variants com base em diversas ferramentas bioinformáticas e em evidências encontradas em bases de dados relevantes, em particular Uniprot, OMIM, ClinVar, dbSNP e SNPedia. Além disso, a análise resultante do Annotator foi mais rápida do que a análise anteriormente feita, que foi maioritariamente manual. Em conclusão, nós acreditamos que o software implementado é uma ferramenta válida para uma rápida, precisa e eficiente de classificação de variantes resultantes de sequenciação num contexto clínico.

Atletas de elite são reconhecidos como fenômenos esportivos e o potencial para atingir níveis superiores de performance no esporte está parcialmente sob o controle de genes. A excelência atlética é essencialmente multifatorial e determinada por complexas interações entre fatores ambientais e genéticos. Existem aproximadamente 10 milhões de variantes genéticas dispersas por todo o genoma humano e uma parcela destas variantes têm demonstrado influenciar a responsividade ao treinamento físico. Os fenótipos de performance física humana parecem ser altamente poligênicos e alguns estudos têm comprovado a existência de raras combinações genotípicas em atletas. No entanto, os mecanismos pelos quais genes se interagem para amplificar a performance física são desconhecidos. O conhecimento sobre os genes que influenciam a treinabilidade somado ao potencial uso indevido dos avanços da terapia gênica, como a possível introdução de genes em células de atletas, fez surgir o termo doping genético, um novo e censurado método de amplificação da performance física, além dos limites fisiológicos. Aumentos na hipertrofia muscular esquelética e nos níveis de hematócrito estão sendo conseguidos através da manipulação da expressão de genes específicos, mas a grande parte das impressionáveis alterações foi obtida em experimentação com animais de laboratório. A compreensão dos resultados científicos envolvendo genética, performance física humana e doping genético é uma difícil tarefa. Com o propósito de evitar a contínua má interpretação e propagação de conceitos errôneos, esta revisão, intencionalmente, vem discutir as evidências científicas produzidas até o momento sobre o tema, permitindo a compreensão do atual "estado da arte" Elite athletes have always been referred to as sports phenomena and their potential to reach higher performance levels in sports, far beyond normal range, is partially under the control of genes. Athletic excellence is essentially multifactorial and it is determined by a complex interaction of environmental and genetic factors. There are almost 10 million genetic variants spread throughout the entire human genome and some of them have been proven to affect physical training responsiveness. The human performance phenotypes seem to be highly polygenic and previous research has found rare genotype combinations in elite athletes. Nevertheless, the mechanisms through which genes interact with each other in order to improve physical performance are unknown. The knowledge on genes that influence trainability added to the potential misuse of advances in gene therapy, such as the possible introduction of genes into athlete cells, gave way to the terminology gene doping, a new and prohibited method of enhancing athletic performance above physiological limits. Increase in skeletal muscle hypertrophy and haematocrit levels has been achieved by the manipulation of the expression of specific genes, but great part of impressive changes in these phenotypes have been obtained using laboratory animals. The understanding on the scientific studies enclosing genetics, human physical performance and gene doping is an intricate task. This review intentionally highlights the scientific evidence that has been produced so far on this popular topic, with the purpose to avoid continuous misinterpretation and spreading of faulty concepts allowing hence the comprehension on the current "state of the art" in this field