masterThesis
Avaliação do mecanismo de morte celular induzida pela lectina da peçonha de Bothrops leucurus (BIL): correlação com transição de permeabilidade mitocondrial
Autor
SOUZA, Mary Ângela Aranda de
Institución
Resumen
As lectinas são proteínas ou glicoproteínas com a capacidade de aglutinar eritrócitos e outras células, precipitar polissacarídeos e outras glicoproteínas por possuírem um (ou mais) centro de ligação, específico e reversível, a carboidratos. BlL é uma lectina ligante de galactosídeo, e foi purificada do veneno da serpente Bothrops leucurus através da cromatografia de afinidade em gel de guar. A atividade antitumoral de BlL foi avaliada em relação ao seu potencial citotóxico em linhagem tumoral (K562, Hep-2 e NCI-H292) e quanto à sua capacidade hemolítica. BlL apresentou uma significante atividade citotóxica em todas as linhagens tumorais testadas e não exibiu atividade hemolítica na máxima concentração testada (2000 μg/mL). Além disso, foi realizada em células K562, a análise da externalização da fosfatidilserina e potencial de membrana mitocondrial, utilizando microscópio de fluorescência. Tratamento com BlL induziu externalização da fosfatidilserina e despolarização mitocondrial, indicando morte celular por apoptose. A diminuição significativa da viabilidade de células B16-F10 de melanoma após tratamento com BlL também foi observada. A morte celular foi provavelmente decorrente dos aumentos prévios nas concentrações de cálcio intracelular e de espécies reativas de oxigênio (EROs) mitocondrial. A incubação de células (10⁶/mL) na presença de BlL (75 μg/mL) e Ca²⁺ (20 μM) induziu diminuição da permeabilização de membrana plasmática induzida por digitonina (20 μM), seguida possivelmente por influxo da lectina que se acumulou preferencialmente na mitocôndria. Quando testada em mitocôndria de fígado de rato (MFR), a velocidade de consumo de oxigênio durante o estado 3, utilizando ADP como substrato respiratório, não apresentou redução significativa na presença de BlL (10 μg/mL). No entanto, BlL apresentou efeito estimulatório na respiração durante o estado 4, sendo a lectina responsável por um estímulo de 57,1%. Este estímulo do consumo de oxigênio no estado respiratório 4 se refletiu na redução do controle respiratório. A razão ADP/O em suspensões mitocondriais na condição controle e na presença de BlL foi de 2,5 ± 0,07 e 2,3 ± 0,04 (p<0,05), respectivamente, esta diferença indica uma perda da eficiência da fosforilação oxidativa de 8 %. Os parâmetros de potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm) também foram avaliados após incubação das suspensões mitocondriais com BlL. Houve significativa diminuição do ΔΨm, sensível a Ciclosporina A (CsA), e estímulo a abertura do poro de transição de permeabilidade mitocondrial (PTPM). Em conjunto, estes resultados indicam que o efeito citotóxico de BlL provavelmente está relacionado com o efeito de transição de permeabilidade mitocondrial (TPM). CNPq Lectins are proteins or glycoproteins which agglutinate erythrocytes and other cells and polysaccharides, since they have one or more specific carbohydrate-binding sites. BlL is a galactoside-binding lectin, and was purified from the venom of Bothrops leucurus through affinity chromatography on guar gel. Antitumor activity of BlL was assessed in relation to their cytotoxic potential in type of tumor (K562, Hep-2 e NCI-H292) and the its hemolytic capacity. BlL showed a significant cytotoxic activity in all tumor cell lines tested and showed no hemolytic activity at maximum concentration tested (2000 μg/mL). Furthermore, it was held in K562 cells, analysis of externalization of phosphatidylserine and mitochondrial membrane potential using fluorescence microscope. BlL treatment induced phosphatidylserine externalization and mitochondrial depolarization, indicating cell death by apoptosis. The significant decrease in B16-F10 melanoma viability after treatment with BlL was also observed. Cell death was probably due to previous increases in the concentrations of intracellular calcium and mitochondrial reactive oxygen species (ROS).Incubation of cells (10⁶/mL) in the presence of BlL (75 mg / mL) and Ca²⁺ (20 mM) induced decrease in plasma membrane permeability induced by digitonin (20 mM), followed possibly by influx of lectin which has accumulated preferably in mitochondria. When tested in rat liver mitochondria (RLM), the rate of oxygen consumption during state 3, using ADP as substrate respiratory, showed no significant reduction in the presence of BlL (10 mg/mL). However, BlL present stimulatory effect on respiration in state 4, the lectin being responsible for the stimulation of 57.1%. This stimulation of oxygen consumption in respiratory state 4 was reflected in a reduction in respiratory control. The ADP/O ratio in the mitochondrial suspensions and the control condition in the presence of BlL was 2.5 ± 0.07 and 2.3 ± 0.04 (p <0.05) respectively, the difference indicates a loss of efficiency in the oxidative phosphorylation of 8%. The parameters of mitochondrial membrane potential (ΔΨm) were evaluated after incubation of mitochondrial suspensions with BlL. A significant decrease in ΔΨm sensitive to cyclosporine A (CsA), and opening stimulation of the mitochondrial permeability transition pore (PTP). Together, these results indicate that the cytotoxic effect of BlL is probably related to the effect of mitochondrial permeability transition (MPT).