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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22570| Tipo do documento: | Tese |
| Título: | Busca e validação de assinatura gênica em amostras clínicas de pacientes com derrame pleural por tuberculose a partir da análise in silico de dados públicos transcricionais |
| Título(s) alternativo(s): | Search and validation of gene signature in clinical samples from patients with tuberculosis pleural effusion from in silico analysis of public transcriptional data |
| Autor: | Corrêa, Raquel da Silva ![]() |
| Primeiro orientador: | Rodrigues, Luciana Silva |
| Primeiro coorientador: | Alves, Rogério Lopes Rufino |
| Primeiro membro da banca: | Mafort, Thiago Thomaz |
| Segundo membro da banca: | Santos, Ana Paula Gomes dos |
| Terceiro membro da banca: | Pinheiro, Roberta Olmo |
| Quarto membro da banca: | Mello, Fernanda Carvalho de Queiroz |
| Resumo: | A tuberculose pleural (TBPl), principal causa de TB extrapulmonar entre indivíduos imunocomprometidos, apresenta característica paucibacilar e resposta inflamatória compartimentalizada na pleura. Estudos anteriores mostram uma assinatura transcricional para TB pulmonar e extrapulmonar a partir de amostras de sangue periférico. No entanto, esta abordagem não foi realizada em amostras clínicas oriundas no sítio infeccioso da TBPl, em particular. No presente estudo, avaliamos um conjunto de genes previamente descritos na TB pulmonar a fim de identificar e validar uma assinatura transcricional para TBPl em amostras de sangue periférico (SP) e líquido pleural (LP) entre pacientes com derrame pleural exsudativo por causas TB e não-TB. Inicialmente, buscamos um conjunto de genes de interesse, expressos diferencialmente entre amostras TB pulmonar e não-TB, selecionados pelo algoritmo “Floresta Aleatória”, utilizando eliminação de características recursivas (RFE) aplicada a dados públicos de microarranjos de DNA de Bloom et al., 2013. Em seguida, amostras clínicas de pacientes com derrame pleural exsudativo, recrutados prospectivamente do Serviço de Pneumologia e Tisiologia do Hospital Universitário Pedro Ernesto-HUPE/UERJ (RJ, Brasil), foram coletadas em tubos PAXgene durante o procedimento de toracocentese. A análise transcricional dos genes previamente selecionados foi realizada por RT-PCR quantitativo (RT-qPCR). A partir de dados públicos, foi identificado um ranking de 10 genes candidatos (“Top-10”: CARD17, BHLHE40, FCGR1A, BATF2, STAT1, BTN3A1, ANKRD22, C1QB, GBP2 e SEPTIN4), os quais apresentaram acurácia superior a 89,5% para distinguir casos de TB pulmonar de outras doenças respiratórias. Nossa coorte de pacientes consistiu de 41 homens e 28 mulheres, com idades entre 18 e 92 anos, agrupados em TBpl (n=35) e não-TB (n=34). Nossos dados mostraram que CARD17, GBP2 e C1QB apresentaram uma diferença significativa na expressão gênica entre os grupos TBpl e não-TB em amostras de LP (p<0,001). Além disso, a precisão, também em LP, desses três genes destacados foi AUC=0,91; 0,90; 0,85, respectivamente. Observamos que as expressões dos genes CARD17 e GBP2 foram maiores em TBpl LP do que em pacientes não-TB. GBP2 apresentou sensibilidade e especificidade acima de 80% (sens=0,89; spec=0,81), e CARD17 apresentou especificidade significativa (sens=0,70; spec=0,95) na discriminação de grupos. A expressão de C1QB foi inversa, sendo maior no LP não-TB. Após a terapia anti-TB, o GBP2 apresentou uma redução significativa na expressão gênica (p<0,001). Em conclusão, identificamos que CARD17, GBP2 e C1QB são promissores para discriminar plTB e outras causas de derrame pleural exsudativo, sendo possível contribuir para diagnóstico preciso e rápido início da terapia anti-TB. Além disso, nossos dados proporcionam uma melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos da doença na busca de novo alvos terapêuticos. |
| Abstract: | Pleural tuberculosis (PlTB), the main cause of extrapulmonary TB among immunocompromised individuals, presents paucibacillary characteristics and compartmentalized inflammatory response in the pleura. Previous studies show a transcriptional signature for pulmonary and extrapulmonary TB from peripheral blood samples. However, this approach has not been performed on clinical specimens originating from the infectious site of TBPl, in particular. In the present study, we evaluated a set of genes previously described in pulmonary TB in order to identify and validate a transcriptional signature for PlTB in peripheral blood (SP) and pleural fluid (PF) samples among patients with exudative pleural effusion due to TB and non-TB causes. Initially, we sought a set of target genes, differentially expressed between pulmonary TB and non-TB samples, selected by the “Random Forest” algorithm, using recursive feature elimination (RFE) applied to public data from DNA microarrays by Bloom et al., 2013. Then, clinical samples from patients with exudative pleural effusion, prospectively recruited from the Pneumology and Phthisiology Service of the Pedro Ernesto University Hospital-HUPE/UERJ (RJ, Brazil), were collected in PAXgene tubes during the thoracentesis procedure. Transcriptional analysis of previously selected genes was performed by quantitative RT-PCR (RT-qPCR). From public data, a ranking of 10 candidate genes (“Top-10”: CARD17, BHLHE40, FCGR1A, BATF2, STAT1, BTN3A1, ANKRD22, C1QB, GBP2 and SEPTIN4) was identified, which had an accuracy greater than 89, 5% to distinguish cases of pulmonary TB from other respiratory diseases. Our cohort of patients consisted of 41 men and 28 women, aged between 18 and 92 years, grouped into pl-TB (n=35) and non-TB (n=34). Our data showed that CARD17, GBP2 and C1QB showed a significant difference in gene expression between PlTB and non-TB groups in LP samples (p<0.001). Furthermore, the accuracy of these three highlighted genes, also in LP, was AUC=0.91; 0.90; 0.85, respectively. We observed that CARD17 and GBP2 gene expressions were higher in PlTB LP than in non-TB patients. GBP2 showed sensitivity and specificity above 80% (sens=0.89; spec=0.81), and CARD17 showed significant specificity (sens=0.70; spec=0.95) in group discrimination. C1QB expression was inverse, being higher in non-TB LP. After anti-TB therapy, GBP2 showed a significant reduction in gene expression (p<0.001). In conclusion, we identified that CARD17, GBP2 and C1QB are promising to discriminate PlTB and other causes of exudative pleural effusion, being possible to contribute to accurate diagnosis and rapid initiation of anti-TB therapy. In addition, our data provide a better understanding of the pathophysiological mechanisms of the disease in the search for new therapeutic targets. |
| Palavras-chave: | Tuberculosis Pleural Exudative Effusion Gene expression Tuberculose Pleura Derrame exsudativo Expressão gênica Mycobacterium tuberculosis Tuberculose pleural Derrame pleural |
| Área(s) do CNPq: | CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA::DOENCAS INFECCIOSAS E PARASITARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas |
| Citação: | CORRÊA, Raquel da Silva. Busca e validação de assinatura gênica em amostras clínicas de pacientes com derrame pleural por tuberculose a partir da análise in silico de dados públicos transcricionais. 2023. 109 f. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) – Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22570 |
| Data de defesa: | 11-Jul-2023 |
| Aparece nas coleções: | Doutorado em Ciências Médicas |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| Tese - Raquel da Silva Corrêa - 2023 - Completa.pdf | 9,96 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar | |
| Termo - Raquel da Silva Corrêa - 2024.pdf | 477,19 kB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar Solictar uma cópia | |
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