Dissertação de Mestrado

A pele é a primeira linha de defesa do corpo humano em relação ao ambiente externo, e está sujeita a diversas pressões e agressões ambientais ao longo do envelhecimento. Suas funcionalidades se resumem à manutenção do equilíbrio interno, proteção do ambiente externo e dependem da saúde do tecido para continuarem funcionando. A maior parte das intervenções de tratamento são realizadas através do uso de produtos adequados, como dermatológicos e cosméticos, mas pouco se sabe sobre os efeitos genéticos em fenótipos relacionados à saúde da pele. Conhecer causas e predisposições que afetem a saúde através de marcadores moleculares genéticos podem trazer informações valiosas e indicar tratamentos preventivos. Neste trabalho é investigada a influência genética de fenótipos relacionados à saúde da pele, incluindo elasticidade, firmeza, hidratação e perda de água transepidermal (TEWL), em uma população com delineamento de dados de família e em diferentes sítios anatômicos, através da estimação de herdabilidade univariada, bem como multivariada, utilizando Componentes Principais de Herdabilidade (PCH). Estudos de associação de marcadores moleculares (como polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs)) são realizados para mapear regiões genômicas envolvidas nessas herdabilidades. No cenário univariado, resultados do presente estudo apontam para a dominância de efeitos ambientais, mas com relevante contribuição genética para estes fenótipos, com herdabilidade univariada entre 0,22 e 0,35 sob o modelo poligênico sem covariáveis, e entre 0,24 e 0,44, ajustando para o efeito de idade e sexo, sendo possível identificar sítios genômicos associados a estes fenótipos. Anotações resultantes do estudo de associação genômica ampla (GWAS) indicaram possíveis relações de marcadores SNPs com genes relacionados à adesão de células da pele e função de barreira. De forma complementar, os fenótipos multivariados apresentaram herdabilidades entre 0,18 e 0,39, reforçando os resultados obtidos na análise univariada. Adicionalmente, a estratégia multivariada mostrou-se como uma abordagem capaz de mapear efeitos pleiotrópicos entre grupos de fenótipos, frente a efeitos individuais por fenótipo, a depender dos pesos atribuídos em cada PCH.

Skin is the first line of defense of the human body against the external environment and therefore is subject to various environmental pressures and aggressions throughout aging. It is responsible for maintaining internal homeostasis, protecting against the external environment, and these functions are heavily dependent on the tissue health and integrity to keep functioning. Most treatment interventions are carried out using appropriate products, such as dermatological and cosmetic products, but little is known about the genetic effects on phenotypes related to skin health. Understanding causes and predispositions that affect health through genetic molecular markers can provide valuable information and indicate preventive treatments towards healthier lives. In this work, the genetic influence of phenotypes related to skin health, including elasticity, firmness, hydration, and transepidermal water loss (TEWL), are investigated in a population with family data design, and in different anatomical sites through the estimation of univariate and multivariate heritability, the latter using Principal Components of Heritability (PCH). Molecular marker (such as single nucleotide polymorphisms (SNPs)) association studies are conducted to map genomic regions involved in these heritabilities. Results in the univariate scenario, in this present study, points towards a dominance of environmental effects, but with also a significant genetic contribution to these phenotypes, with univariate heritability estimated ranging between 0,22 and 0,35 under the polygenic model without covariates, and between 0,24 and 0,44, adjusting for the effect of age and sex. Resulting annotations from genome-wide association studies (GWAS) showed a possible relation between investigated SNPs markers and skin cell adhesion and barrier functio. Complementarily, the multivariate phenotypes showed heritabilities between 0,18 and 0,39, reinforcing the results obtained in the univariate analysis. Additionally, the multivariate strategy proved to be an approach capable of mapping common pleiotropic effects among groups of phenotypes, as opposed to individual effects per phenotype, depending on the attributed weights obtained in each PCH component.