Unveiling differential gene co-expression networks and its effects on levodopa-induced dyskinesia
Tatiane Piedade de Souza,
Gilderlanio Santana de Araújo,
Leandro Magalhães,
Giovanna C. Cavalcante,
Arthur Ribeiro-dos-Santos,
Camille Sena-dos-Santos,
Caio Santos Silva,
Gracivane Lopes Eufraseo,
Alana de Freitas Escudeiro,
Giordano Bruno Soares-Souza,
Bruno Lopes Santos-Lobato,
Ândrea Ribeiro-dos-Santos
Affiliations
Tatiane Piedade de Souza
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil
Gilderlanio Santana de Araújo
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil
Leandro Magalhães
Instituto Tecnológico Vale, Belém 66055-090, Pará, Brazil
Giovanna C. Cavalcante
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil
Arthur Ribeiro-dos-Santos
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil
Camille Sena-dos-Santos
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil
Caio Santos Silva
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil
Gracivane Lopes Eufraseo
Laboratório de Neurologia Experimental, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-000, Pará, Brazil
Alana de Freitas Escudeiro
Laboratório de Neurologia Experimental, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-000, Pará, Brazil
Giordano Bruno Soares-Souza
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil; Instituto Tecnológico Vale, Belém 66055-090, Pará, Brazil
Bruno Lopes Santos-Lobato
Laboratório de Neurologia Experimental, Universidade Federal do Pará, Belém 66073-000, Pará, Brazil
Ândrea Ribeiro-dos-Santos
Laboratório de Genética Humana e Médica, Universidade Federal do Pará, Belém 66075-110, Pará, Brazil; Núcleo de Pesquisa em Oncologia, Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém 66073-005, Pará, Brazil; Corresponding author
Summary: Levodopa-induced dyskinesia (LID) refers to involuntary motor movements of chronic use of levodopa in Parkinson’s disease (PD) that negatively impact the overall well-being of people with this disease. The molecular mechanisms involved in LID were investigated through whole-blood transcriptomic analysis for differential gene expression and identification of new co-expression and differential co-expression networks. We found six differentially expressed genes in patients with LID, and 13 in patients without LID. We also identified 12 co-expressed genes exclusive to LID, and six exclusive hub genes involved in 23 gene-gene interactions in patients with LID. Convergently, we identified novel genes associated with PD and LID that play roles in mitochondrial dysfunction, dysregulation of lipid metabolism, and neuroinflammation. We observed significant changes in disease progression, consistent with previous findings of maladaptive plastic changes in the basal ganglia leading to the development of LID, including a chronic pro-inflammatory state in the brain.
