Estudo da ação do peróxido de hidrogênio (H2O2) e do óxido nítrico (NO●) na modulação da hematopoese

Estudo da ação do peróxido de hidrogênio (H2O2) e do óxido nítrico (NO●) na modulação da hematopoese

Autor Nogueira-Pedro, Amanda Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Ferreira, Alice Teixeira Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Ciências Biológicas (Biologia Molecular) – São Paulo
Resumo Nos ultimos anos, estudos tem visado compreender a biologia das celulas-tronco, especialmente as celulas-tronco hematopoeticas (CTHs). Neste contexto um novo foco foi dado aos estudos das especies reativas de oxigenio (EROs) e nitrogenio (ERNs): o de seu papel na manutencao do nicho hematopoietico e sua influencia nos processos de auto-renovacao, proliferacao e diferenciacao das CTHs. As CTHs localizam-se preferencialmente no nicho endosteal, afastadas dos vasos sanguineos em quiescencia, enquanto que a sua progenie em processo de diferenciacao encontra-se no nicho vascular, onde ha maior atividade celular, concentracao de oxigenio e possivelmente niveis mais elevados de EROs e ERNs. Isto sugere que a ausencia destas especies reativas esteja relacionada com o estado quiescente das CTHs e que sua presenca favoreca a proliferacao e/ou diferenciacao destas celulas. Considerando este cenario, neste trabalho foi avaliado se o peroxido de hidrogenio (H2O2) e o oxido nitrico (NO●) estao diretamente envolvidos na proliferacao, diferenciacao e morte das celulas hematopoeticas. Na primeira etapa do estudo foi avaliada a capacidade do H2O2 em modular a hematopoese, avaliando seus efeitos em 3 modelos de celulas hematopoeticas, sendo dois de celulas normais (celulas hematopoeticas obtidas da medula ossea de camundongo e celulas de sangue de cordao umbilical humano) e um modelo tumoral (celulas leucemicas pro-mielociticas humanas provenientes da linhagem HL-60). Em cada modelo, os efeitos do H2O2 foram avaliados nas tanto nas celulas totais, quanto nas populacoes de celulas-tronco e progenitoras. Foi visto in vitro que o H2O2 em baixa concentracao (5 μM) leva a morte das celulas leucemicas totais HL-60, sem afetar a viabilidade das celulas hematopoeticas normais humanas e murinas, efeito este relacionado com a diminuicao da fosforilacao da Akt. As alteracoes produzidas pelo H2O2 nas populacoes primitivas ocorreram somente nas celulas-tronco leucemicas, as quais aumentaram em percentual, mas apresentaram capacidade clonogenica prejudicada. Alem disso, a expressao de marcadores mielomonociticos, relacionados com o estado diferenciado das celulas hematopoeticas, nao foi alterada mediante o estimulo com H2O2, mostrando que nas condicoes avaliadas o H2O2 nao induziu a diferenciacao celular. Entretanto, os dados obtidos a partir da quantificacao de colonias de granulocitos e macrofagos (CFU-GM) evidenciaram a maior capacidade de formacao de colonias mieloides pelas celulas hematopoeticas murinas, indicando o potencial de diferenciacao induzido pelo H2O2 neste modelo. Na segunda etapa do estudo foi avaliada a acao do NO● como modulador hematopoetico utilizando dois modelos para a geracao de NO●: um modelo in vitro, onde as celulas hematopoeticas totais murinas foram estimuladas com o NO● gerado por celulas endoteliais estimuladas com carbacol (CCh) em um sistema transwell; e um modelo in vivo, onde camundongos foram tratados intraperitonealmente com S-Nitroso-N-Acetil-D,L-Penicilamina (SNAP), um doador exogeno de NO●. Em ambos os modelos, verificou-se que o NO● induziu a diferenciacao celular pelo comprometimento das CTHs preferencialmente na linhagem mieloide. In vivo foi visto ainda que o NO● induz a expansao do pool de CTHs (observado no primeiro dia de tratamento) previamente a sua diferenciacao (observada no terceiro dia de tratamento), o que de acordo com a avaliacao da reconstituicao medular apos transplante, trata-se da proliferacao de CTHs de curta-duracao e/ou progenitores multipotentes. Na proliferacao das CTHs houve a supressao da transcricao dos genes relacionados com a diferenciacao hematopoetica, assim como a ativacao de proteinas de diferentes vias de sinalizacao (Akt, ERK1/2, PKC, p38, c-Myc) e o aumento da expressao de moleculas de membrana relacionadas com a manutencao das CTHs no nicho endosteal (Cx43, CaR, PECAM-1, Notch-1). Ja a diferenciacao mieloide envolveu a superexpressao dos fatores de transcricao C/EBPα e PU.1 e supressao de GATA-3 e Ikz-3 (ambos envolvidos com a progenie linfoide), e a diminuicao de expressao/fosforilacao das proteinas avaliadas, exceto a PECAM-1, cujos niveis se mantiveram inalterados, e a Stat5 que foi ativada durante a diferenciacao das CTHs. Ainda, a modulacao redox envolvendo alteracoes da atividade enzimatica intracelular (Cat e SOD) e dos niveis de GSH, sugerem uma resposta adaptativa das celulas ao aumento das EROs em prol da manutencao da viabilidade celular e possivelmente do destino das CTHs durante os processo de proliferacao e diferenciacao destas induzido pelo NO●. Coletivamente, estes dados mostram que tanto o H2O2 quanto o NO● sao importantes reguladores da hematopoese, cujos efeitos sao dependentes da dose/concentracao de estimulo destes, do tipo ou populacao de celula assim como do microambiente celular
Palavra-chave Células-tronco hematopoéticas
Peróxido de hidrogênio
Óxido nítrico
Proliferação de células
Diferenciação celular
Idioma Português
Financiador Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Data de publicação 2014
Publicado em NOGUEIRA-PEDRO, Amanda. Estudo da Ação do Peróxido de Hidrogênio (H2O2) e do Óxido Nítrico (NO●) na Modulação da Hematopoese. 2014. 146 f. Tese (Doutorado em Ciências) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2014.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 146 p.
Direito de acesso Acesso restrito
Tipo Tese de doutorado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/23038

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Nome: Tese-14231.pdf
Tamanho: 7.127MB
Formato: PDF
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