Investigação dos mecanismos de resistência ao estresse oxidativo em modelos de leucemia mielóide crônica
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Date
2023
Authors
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Publisher
Universidade de Mogi das Cruzes
Abstract
O desenvolvimento de resistência a quimioterápicos pelas células tumorais é um dos principais problemas enfrentados durante o tratamento de pacientes com câncer. Tal resistência pode desenvolver-se por inúmeros mecanismos, incluindo diminuição da absorção e aumento do efluxo de fármacos, ativação de sistemas desintoxicantes, evasão da morte celular, entre outros. O fenômeno conhecido como resistência a múltiplas drogas (MDR) envolve a superexpressão de proteínas que atuam como bombas de efluxo de fármacos, como a glicoproteína P (P-gp). Além disso, a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) pode encontrar-se aumentada em células tumorais pelas alterações metabólicas exibidas por estas células ou ainda por exposição à quimioterápicos, cujo mecanismo de ação citotóxica envolve a indução de estresse oxidativo. Por esses motivos, os sistemas de defesa antioxidante podem estar alterados para a manutenção da homeostase redox e garantir a sobrevivência celular e o estudo destes mecanismos contribuem para o entendimento da resistência tumoral. Neste trabalho, os possíveis mecanismos de resistência ao estresse oxidativo foram investigados em modelos de leucemia mieloide crônica (LMC). Para isso, foram selecionadas duas linhagens de LMC humana, a linhagem K562 (ATCC # CCL-243), que apresenta a mutação BCR::ABL (cromossomo Philadelphia), e a Lucena-1, uma linhagem celular derivada da K562 que é resistente à vincristina. Foi descrito que tal resistência é decorrente superexpressão de P-gp, exibindo assim o fenótipo MDR. Entretanto, é plausível a existência de outros mecanismos de resistência adicionais, incluindo a resistência ao estresse oxidativo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar as diferenças de suscetibilidade ao estresse oxidativo induzido por H2O2 entre as linhagens de LMC, sensível ou resistente à vincristina, e investigar os mecanismos moleculares responsáveis por tais diferenças. A análise da viabilidade celular mostrou que a Lucena-1 foi mais resistente que a K562 à citotoxicidade do H2O2. A inibição da via das pentoses fosfato (PPP) com 6-aminonicotinamida (6-AN) não afetou a K562, mas aumentou a susceptibilidade da Lucena-1 à citotoxicidade do H2O2, sugerindo que esta via metabólica responsável pela geração de poder redutor (NADPH) contribui para a resistência ao estresse oxidativo observada. Tal resposta também foi verificada pela variação da concentração de glicose no meio, visto que a glicose é substrato da PPP. Os níveis basais de EROs na Lucena-1 são menores que na K562, mas são maiores quando na presença de H2O2. Além disso, os níveis de glutationa reduzida (GSH) são preservados na Lucena-1 tratadas com H2O2 em relação à K562, possivelmente às custas de NADPH gerado pela PPP, mais ativa na Lucena-1. Tal hipótese é corroborada pela expressão aumentada da glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PD) nesta linhagem em relação à K562. Além disso, a análise da expressão de proteínas chave do metabolismo da glicose revelou que a Lucena-1 apresenta níveis aumentados da piruvato quinase (PKM2) que em tumores é expressa na sua forma dimerica (inativa) e transporta substratos da glicólise para PPP. Ademais, na presença de H2O2, foi observada adicionalmente a diminuição da expressão da fosfofrutoquinase bifosfatase-3 (PFKBF-3), enzima que inibe a glicólise. Porém, a inibição da PFKBF-3 revelou que a K562 é mais sensível à inibição da glicólise do que a Lucena-1. Tais resultados sugerem que a Lucena-1 reprograma o metabolismo celular para apresentar resistência ao estresse oxidativo pela exacerbação da PPP e para atender as demandas de crescimento e proliferação exigidas pelo tumor mesmo em condições adversas de estresse oxidativo.
Description
Keywords
Resistência a medicamentos antineoplásicos, Leucemia Mieloide de fase crônica, Via de pentose fosfato, Estresse oxidativo, Morte celular
Citation
RAMOS, Vyctória dos Santos. Investigação dos mecanismos de resistência ao estresse oxidativo em modelos de leucemia mielóide crônica. 2023. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade de Mogi das Cruzes, Mogi das Cruzes, 2023.