Análise Baseada em Biologia de Sistemas de Dados Transcricionais de Células Progenitoras Neurais Humanas Tratadas com Chumbo
exposição ao chumbo, transcriptogramer, RNA-Seq, análise de transcriptoma, time series, inferência de redes, data integration, visualização de redes.
As consequências do envenenamento por chumbo são diversas e importantes na saúde humana. Atngindo todos os sistemas orgânicos, afeta principalmente o sistema nervoso, com implicações graves e irreversíveis do neurodesenvolvimento, consolidação de memória e processos de aprendizagem em crianças. Sua interação com componentes celulares dá-se de muitas formas, afetando prote nas de ligação a ons, prote nas de sinalização de transdução, canais iônicos transmembrana e fatores de transcrição. Apesar da sintomatologia da intoxicação por chumbo já ser bastante conhecida, pouco ainda se sabe sobre seus efeitos sistêmicos e sobre o seu impacto global na modulação da transcrição de células neuronais. A fm de investgar tais efeitos sob uma ótca de biologia de sistemas, aplicamos o pipeline do pacote transcriptogramer R/Bioconductor com a fnalidade de avaliar o perfl transcricional de células progenitoras neurais humanas (NPCs) tratadas com acetato de chumbo 30μM por 26 dias. Dotado de um método não supervisionado, o algoritmo do transcriptogramer é projetado para identfcar, em experimentos do tpo caso-controle, grupos de genes funcionalmente associados e diferencialmente expressos. Tal pipeline foi capaz de identfcar onze clusteres diferencialmente expressos entre os dias 3 e 11 do tratamento com chumbo. Destes, sete apresentaram uma regulação negatva de diversos sistemas celulares envolvidos na diferenciação celular, como organização do citoesqueleto, RNA e biossíntese de proteínas, caracterizados por redes grandes e fortemente conectadas. Os quatro clusteres positvamente regulados apresentaram nós esparsos e pouco conectados, principalmente relacionados a transcrição, transporte transmembrana e transdução de sinal. Já no período subsequente, envolvendo os dias 12 a 26 de tratamento, foi possível observar uma alteração maciça do perfl de transcrição celular com interferência em todas as camadas da regulação da expressão gênica. Desta forma, nossos resultados sugerem que o chumbo induz modifcações transcricionais signifcatvas nas NPCs que podem ser correlacionadas a danos e/ou adaptações de diversos sistemas, todos decorrentes da intoxicação por este metal pesado, influenciando, assim, o resultado fnal da diferenciação das células ES-NP.