Avaliação do papel da proteína tirosina- kinase Janus kinase 2 (Jak-2) em modelo murino de lesão hepática induzida por isquemia e reperfusão
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Data
2010-05-26
Autores
Freitas, Maria Cecília de Santos [UNIFESP]
Orientadores
Pacheco-Silva, Alvaro [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
The Janus kinase/signal transducers and activators of transcription (JAK/STAT) signaling is one of the major pathways for cytokine signal transduction. However, the role of the JAK/STAT pathway in liver I/R is not clear. This study focuses on JAK2, which functions upstream of STAT-1 in JAK/STAT, and its role in the mechanism of liver IRI. Partial warm ischemia was produced in the hepatic lobes of C57BL/6 mice for 90min, followed by 6h of reperfusion. Mice were treated with JAK-2 inhibitor (Tyrphostin AG490; 40 mg/kg, i.p) or veicle, 60min prior to ischemic insult. JAK2 blockade resulted in significant reduction of hepatocyte apoptosis and liver injury. Macrophage and neutrophil infiltration, as assessed by immunohistochemistry, was markedly decreased in AG490-treated livers, compared with controls. The expression of proinflammatory cytokines (TNF-α, IL-6, IL-1β) and chemokines (CXCL-10 and CXCL-2) was also significantly reduced in AG490-treated group, compared with controls. AG490-treated livers showed less TUNEL positive cells and reduced cleaved caspase-3 protein expression in parallel with increased Bcl-XL expression. We employed AG490 (75 mM) in primary bone marrow-derived macrophage (BMM) and hepatoma cell (CRL1830) cultures, both stimulated with LPS (10 ng/ml). In BMM cultures, AG490 depressed otherwise LPSinduced pro-inflammatory gene expression programs (IL-6, IL-12b, IL-1β, CXCL-10 and iNOS). In hepatoma cells, AG490 reduced cleaved-caspase-3 expression. Moreover, JAK2 blockade inhibited STAT1 and STAT3 phosphorylation. This is the first report, which documents that JAK2 signaling is essential in the pathophysiology of liver IRI, as its selective blockage ameliorated the disease process and protected livers from inflammation and apoptosis.
A via de sinalização Janus Kinase/Transdutores de Sinal e Ativadores de Transcrição (JAK/STAT) é uma das mais importantes vias de sinalização para transdução do sinal usadas pelas citocinas. Entretanto, o papel da via JAK/STAT na lesão de isquemia reperfusão (IR) hepática ainda não foi explorado. Este estudo foca no papel da proteína-quinase JAK2, que está acima de STAT-1 na cascata de sinalização JAK/STAT, e o seu papel no mecanismo da lesão de IR hepática. Isquemia quente parcial (lobos esquerdo e médio) foi induzida no fígado de camundongos C57BL/6 por 90 minutos, seguidos por 6 horas de reperfusão. Os animais foram tratados com o inibidor específico de JAK-2 (Tyrphostin AG490; 40 mg/kg, i.p) ou veículo (DMSO), 60 minutos antes do início da isquemia. O bloqueio de JAK2 resultou em significante redução da lesão hepática e da apoptose de hepatócitos. A análise imunohistoquímica revelou uma importante redução no infiltrado de macrófagos e de polimorfonucleares neutrófilos no tecido hepático dos animais que receberam AG490 anteriormente ao insulto isquêmico, comparado aos animais controle (DMSO). A expressão de citocinas pro-inflamatórias (TNF-α, IL-6, IL-1β) e das quimiocinas (CXCL-10 and CXCL-2) também estava reduzida no grupo tratado com AG490, comparado ao grupo controle. A análise da presença de células apoptóticas, através da técnica de TUNEL no tecido hepático dos camundongos, revelou menor número de hepatócitos em processo de apoptose no grupo tratado com AG490 consistente com o achado de western-blot que revelou menor expressão da proteína caspase-3 clivada em paralelo com o aumento da expressão da proteína anti-apoptótica Bcl-XL, no grupo que recebeu AG490. Para confirmar nossos achados in vivo nós testamos AG490 (75 mM) em culturas de macrófagos derivados da medula óssea (BMM) e em cultura de células da linhagem de hepatoma- CRL1830, ambas estimuladas com LPS (10 ng/ml). Em culturas de macrófagos derivados da medula óssea, AG490 reduziu a expressão gênica das citocinas e quimiocinas pró-inflamatórias (IL-6, IL-12p40, IL-1β, CXCL-10 e iNOS) que encontravam-se elevadas apos estimulação com LPS. Em cultura de células da linhagem de hepatoma- CRL1830, AG490 reduziu a expressão de caspase-3 clivada. Além do que, o bloqueio de JAK2 inibiu a fosforilação de STAT1 e STAT3. Pela primeira vez demonstramos que a sinalização por JAK2 é essencial na fisiopatologia da lesão de IR hepática, já que seu bloqueio seletivo protegue o fígado contra inflamação e apoptose.
A via de sinalização Janus Kinase/Transdutores de Sinal e Ativadores de Transcrição (JAK/STAT) é uma das mais importantes vias de sinalização para transdução do sinal usadas pelas citocinas. Entretanto, o papel da via JAK/STAT na lesão de isquemia reperfusão (IR) hepática ainda não foi explorado. Este estudo foca no papel da proteína-quinase JAK2, que está acima de STAT-1 na cascata de sinalização JAK/STAT, e o seu papel no mecanismo da lesão de IR hepática. Isquemia quente parcial (lobos esquerdo e médio) foi induzida no fígado de camundongos C57BL/6 por 90 minutos, seguidos por 6 horas de reperfusão. Os animais foram tratados com o inibidor específico de JAK-2 (Tyrphostin AG490; 40 mg/kg, i.p) ou veículo (DMSO), 60 minutos antes do início da isquemia. O bloqueio de JAK2 resultou em significante redução da lesão hepática e da apoptose de hepatócitos. A análise imunohistoquímica revelou uma importante redução no infiltrado de macrófagos e de polimorfonucleares neutrófilos no tecido hepático dos animais que receberam AG490 anteriormente ao insulto isquêmico, comparado aos animais controle (DMSO). A expressão de citocinas pro-inflamatórias (TNF-α, IL-6, IL-1β) e das quimiocinas (CXCL-10 and CXCL-2) também estava reduzida no grupo tratado com AG490, comparado ao grupo controle. A análise da presença de células apoptóticas, através da técnica de TUNEL no tecido hepático dos camundongos, revelou menor número de hepatócitos em processo de apoptose no grupo tratado com AG490 consistente com o achado de western-blot que revelou menor expressão da proteína caspase-3 clivada em paralelo com o aumento da expressão da proteína anti-apoptótica Bcl-XL, no grupo que recebeu AG490. Para confirmar nossos achados in vivo nós testamos AG490 (75 mM) em culturas de macrófagos derivados da medula óssea (BMM) e em cultura de células da linhagem de hepatoma- CRL1830, ambas estimuladas com LPS (10 ng/ml). Em culturas de macrófagos derivados da medula óssea, AG490 reduziu a expressão gênica das citocinas e quimiocinas pró-inflamatórias (IL-6, IL-12p40, IL-1β, CXCL-10 e iNOS) que encontravam-se elevadas apos estimulação com LPS. Em cultura de células da linhagem de hepatoma- CRL1830, AG490 reduziu a expressão de caspase-3 clivada. Além do que, o bloqueio de JAK2 inibiu a fosforilação de STAT1 e STAT3. Pela primeira vez demonstramos que a sinalização por JAK2 é essencial na fisiopatologia da lesão de IR hepática, já que seu bloqueio seletivo protegue o fígado contra inflamação e apoptose.
Descrição
Citação
FREITAS, Maria Cecilia de Santos. Avaliação do papel da proteína tirosina- kinase Janus kinase 2 (Jak-2) em modelo murino de lesão hepática induzida por isquemia e reperfusão. 2010. 103 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2010.