Gene da β-sintetase da cistationina (CβS)

A β-sintetase da cistationina encontra-se no braço longo do cromossoma 21, posição 22.3 (21q223), como presente na Figura 1.11127_{. Este gene encontra-se envolvido na via de transsulfuração do ciclo da}

HCys (Figura 1.8) e pensa-se que possua cerca de 160 mutações, principalmente nos indivíduos que sofrem de homocistinúria.128–130_{Algumas das mutações mais importantes, ocorrem na inserção de 68pb}

na região codificada pelo exão 8 (c.844_845ins68) do gene da CβS, descoberto em 1995, dado que ocorre uma duplicação da fronteira intrão/exão no terminal 5’ – splicing 3’ do intrão 7 e 5’ no fim do exão 8.130–133 _{Essas mutações são por exemplo as I278T, G307S e T833C que se encontram presentes}

nos alelos aquando da mutação 844ins68.130,132 _{A mutação 844ins68 é vista como um fator de risco}

independente para doenças como a aterosclerose, principalmente quando se encontra em homozigotia e heterozigotia.132

Como é visível na Figura 1.12134_{, a inserção no exão 8 deriva de duas repetições de 68pb idênticas}

de ADN, que origina um produto de transcrição normal. Assim, apesar de existirem dois locais de splicing (3’proximal 3’ distal) no intrão 7, vê-se que o local 3’distal é exclusivamente selecionado, levando a que a inserção de 68pb seja eliminada e não apareça no RNAm maduro.129,135,136

Cromossoma 21 – NC_000021.9 [ 42950928 [ 43144677 CβS PKN0X1 MIR5692B U2AF1 MRPL51P2 L0C101928369

Figura 1.11 – Localização Genética do CβS127

Alelo Selvagem/ Wild – Type 844ins68 Ex7 92pb Ex8 126pb 85pb Ex9 Ex6 71pb Ex5 135pb Duplicação 68pb 887pb T833C 556pb 819pb 1211pb IVS 8 IVS 7 IVS 7 IVS 6

Figura 1.12 – Diagrama do gene CβS normal e mutado.

Ex – exão; IVS – linhas de intrões; A linha grossa e a caixa cinzenta representam o fragmento genómico de 68pb duplicado; Seta – mostra a posição da mutação T833C; Sítios de splicing 5´e 3’ de IVS7 apresentam-se no tipo selvagem; Sítios de splicing proximal (3’p) e distal (3´d) apresentam-se no tipo 844ins68; Linhas sólidas representam os padrões de junção constitutivos; Linhas tracejadas representam os padrões alternativos.134

Este gene possui uma estrutura e mecanismo de regulação complexo e contém três domínios funcionais:137–139

→ Domínio catalítico – é o que se localiza no centro da enzima e que é responsável pela catálise de reação com a vitamina B6; 137–139

→ Domínio C-Terminal – é o que inclui uma zona de regulação de inibição da enzima pela S- adenosilhomocisteína (SAH) e liga-se à SAM; 137–139

→ Domínio N-terminal – é o que incluí um dos locais para as ligações do grupo heme e regula a enzima em resposta a condições redox. 137–139

Sabe-se que, este gene utiliza a homocisteína como precursora da síntese de glutationo (GSH) após transsulfuração com formação de cisteína (aminoácido constituinte do GSH) e que tem uma variação genética do tipo Ins/Del, sendo a forma de inserção a que possui maior atividade. Isto acontece porque, quando existe deficiência de vitamina B12, a via de remetilação da HCys fica comprometida, levando a que a via de transsulfuração represente a opção metabólica para a metabolização, principalmente, em situações em que a concentração de Me se encontra elevada. Assim, na via da transsulfuração, a HCys condensa-se com a serina para formar a cistationina, levando a que a reação seja catalisada pelo CβS e pela vitamina B6.77,79,140,141

Por sua vez, a expressão do gene da CβS é estimulada por glucocorticóides e inibida pela Insulina15. Este processo ocorre a nível da transcrição do RNAm, chegando-se à conclusão que a Insulina desempenha um papel importante na regulação do metabolismo da HCys ao interferir na via de transsulfuração hepática.77,132,142 _{Assim, a variante 844ins68 encontra-se associada ao aumento da}

transcrição genética e ao aumento da atividade da enzima, pelo que a presença do alelo Ins está ligado à remoção da HCys pela via de transsulfuração. Este fator é considerado como sendo protetor contra certas doenças – como as cardiovasculares.79,129,135,141,143

Note-se que, quando se vai efetuar uma comparação entre os diversos dados recolhidos, é importante ter em conta, as diversidades genéticas presentes nas populações e a quantidade de vitamina B12 que os indivíduos apresentam. Devido a estes e outros fatores, é raro existirem indivíduos homozigóticos para a inserção de 68pb, sendo que um estudo realizado por Kumar et al. demonstrou que não se obteve qualquer resultado homozigótico para esta inserção na população estudada.82,141,144

Relativamente á frequência do polimorfismo 844ins68 na população, pode-se dizer que esta é variável. Quando se encontra em heterozigotia (estado mais comum), existe em cerca de 12% a 14% na população caucasiana da América do Norte, em 8% na população Europeia e em 38% na população negra em África. Já a homozigotia para a mutação encontra-se em cerca de 5% a 10% em toda a população.132,133,142 _{É necessário notar-se que na literatura existem dados que mostram que a regulação}

é dependente da testosterona e do género, sendo mais frequente no género masculino.137,145

O gene da CβS relaciona-se com a Osteoporose essencialmente devido à deficiência da atividade desta enzima, o que leva a níveis elevados de HCys e de Me plasmáticos e, consequentemente, a níveis reduzidos de cistationina e cisteína na urina, pelo que a Osteoporose é um dos seus sintomas

major.85,132,138

Uma doença que é bastante conhecida é a homocistinúria, que se manifesta em humanos por causa de mutações nesta enzima, constituindo uma patologia autossómica recessiva caracterizada por defeitos em diversos sistemas e órgãos.95,136,137 _{No caso desta doença, foi descoberta em 1995 uma inserção de}

68 pb16 (c.844_845ins68 encontra-se no exão 8 e possui um efeito específico dependente do género) no gene da CβS em doentes que manifestavam esta patologia, devido a uma deficiência da enzima.95,129,136

16 _{Esta inserção está associada a um aumento da atividade enzimática e a uma diminuição dos níveis de HCys, pelo que existem}