Publicação
ABC efflux pumps in eukaryotic cells from function to regulation
| Resumo: | A resistência à quimioterapia é um problema grave no tratamento de doenças infeciosas e parasitárias e oncológicas. Microrganismos procariotas (bactérias), agentes patogénicos eucariotas (fungos, helmintas e protozoários) e células eucariotas, como é o caso das células tumorais, desenvolvem frequentemente resistência aos agentes quimioterápicos. A resistência a múltiplos fármacos (MDR) está relacionada com o aumento da expressão e atividade do sistema membranar de transportadores de efluxo (bombas ABC). Estas bombas são responsáveis por falhas terapêuticas tanto no cancro como nas doenças infeciosas. Embora existam diversos moduladores de bombas ABC, estes transportadores são ubiquamente expressos nos tecidos epiteliais humanos, pelo que a aplicação clinica de inibidores de bombas de efluxo causa grave toxicidade sistémica. Permanece, portanto, a necessidade de encontrar moduladores menos tóxicos capazes de reverter o fenótipo MDR, resensibilizando as células resistentes à quimioterapia. O reconhecimento da existência de fitoquímicos capazes de modular os transportadores ABC com menor toxicidade tem gerado novas linhas de investigação. Este estudo teve como objetivo principal avaliar a influência de bombas de efluxo ABCB1 no desenvolvimento de quimioresistência e analisar a atividade pleiotrópica de moduladores sintéticos e naturais de bombas de efluxo em diversos modelos biológicos: parasita multicelular (Schistosoma mansoni), linha macrofágica de murganho infetada por um protozoário intracelular (Leishmania infantum) e linhas celulares malignas de origem humana. Os métodos regularmente utilizados no estudo dos transportadores ABC não permitem determinar a sua eficácia em tempo real. Neste estudo foram aplicadas metodologias baseadas no transporte celular de substratos fluorescentes capazes de avaliar em tempo real a funcionalidade das bombas de efluxo por fluorimetria e por citometria de fluxo. A microscopia de fluorescência e a técnica de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) foram também aplicadas. Nos ensaios ex vivo foi possível demonstrar que as bombas ABCB1 de S. mansoni estavam envolvidas na resistência ao prazinquantel e que verapamil (VP), modulador sintético de bombas ABCB1, reverte a resistência. Nos macrófagos modificados pela infeção por L. infantum foi observado um expressivo incremento de bombas ABCB1 na membrana celular. Inibidores sintéticos de canais iónicos e de bombas de efluxo, como VP, ouabaína, tioridazina e cloropromazina, e o composto natural 6-gingerol (6G) reduziram a atividade de efluxo dos macrófagos não infetados. Complementarmente a atividade destes moduladores foi também relacionada com o stress oxidativo dos macrófagos. O tratamento com inibidores sintéticos de efluxo e com o 6G diminuiu a sobrevivência dos parasitas intracelulares e a sua capacidade de se multiplicar, sugerindo que estes moduladores e o VP, em particular, podem ter um efeito leishmanicida direto ou indireto. Em células de carcinoma mamário resistentes à doxorrubicina e com sobreexpressão de bombas ABCB1, o VP reverteu a resistência ao paclitaxel e o 6G mostrou ser citotóxico para as células resistentes, o que poderá estar relacionado com oincremento das espécies reativas de oxigénio, e consequentemente com o desequilíbrio homeostático. Nestas células foi possível demonstrar correlação direta entre a atividade de efluxo e a expressão das bombas ABCB1 e que os microRNAs podem modular o fenótipo resistente, interferindo na expressão génica de transportadores ABCB1. |
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| Autores principais: | ARMADA, Ana Maria Buttle de Mendonça Mourão Possidónio de |
| Assunto: | Microbiologia médica Genética Resistência à quimioterapia Doenças infeciosas Resistência a múltiplos fármacos Células tumorais Terapêutica Cancro Bombas de efluxo Quimioresistência Parasitas Leishmania infantum |
| Ano: | 2019 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
| Resumo: | A resistência à quimioterapia é um problema grave no tratamento de doenças infeciosas e parasitárias e oncológicas. Microrganismos procariotas (bactérias), agentes patogénicos eucariotas (fungos, helmintas e protozoários) e células eucariotas, como é o caso das células tumorais, desenvolvem frequentemente resistência aos agentes quimioterápicos. A resistência a múltiplos fármacos (MDR) está relacionada com o aumento da expressão e atividade do sistema membranar de transportadores de efluxo (bombas ABC). Estas bombas são responsáveis por falhas terapêuticas tanto no cancro como nas doenças infeciosas. Embora existam diversos moduladores de bombas ABC, estes transportadores são ubiquamente expressos nos tecidos epiteliais humanos, pelo que a aplicação clinica de inibidores de bombas de efluxo causa grave toxicidade sistémica. Permanece, portanto, a necessidade de encontrar moduladores menos tóxicos capazes de reverter o fenótipo MDR, resensibilizando as células resistentes à quimioterapia. O reconhecimento da existência de fitoquímicos capazes de modular os transportadores ABC com menor toxicidade tem gerado novas linhas de investigação. Este estudo teve como objetivo principal avaliar a influência de bombas de efluxo ABCB1 no desenvolvimento de quimioresistência e analisar a atividade pleiotrópica de moduladores sintéticos e naturais de bombas de efluxo em diversos modelos biológicos: parasita multicelular (Schistosoma mansoni), linha macrofágica de murganho infetada por um protozoário intracelular (Leishmania infantum) e linhas celulares malignas de origem humana. Os métodos regularmente utilizados no estudo dos transportadores ABC não permitem determinar a sua eficácia em tempo real. Neste estudo foram aplicadas metodologias baseadas no transporte celular de substratos fluorescentes capazes de avaliar em tempo real a funcionalidade das bombas de efluxo por fluorimetria e por citometria de fluxo. A microscopia de fluorescência e a técnica de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) foram também aplicadas. Nos ensaios ex vivo foi possível demonstrar que as bombas ABCB1 de S. mansoni estavam envolvidas na resistência ao prazinquantel e que verapamil (VP), modulador sintético de bombas ABCB1, reverte a resistência. Nos macrófagos modificados pela infeção por L. infantum foi observado um expressivo incremento de bombas ABCB1 na membrana celular. Inibidores sintéticos de canais iónicos e de bombas de efluxo, como VP, ouabaína, tioridazina e cloropromazina, e o composto natural 6-gingerol (6G) reduziram a atividade de efluxo dos macrófagos não infetados. Complementarmente a atividade destes moduladores foi também relacionada com o stress oxidativo dos macrófagos. O tratamento com inibidores sintéticos de efluxo e com o 6G diminuiu a sobrevivência dos parasitas intracelulares e a sua capacidade de se multiplicar, sugerindo que estes moduladores e o VP, em particular, podem ter um efeito leishmanicida direto ou indireto. Em células de carcinoma mamário resistentes à doxorrubicina e com sobreexpressão de bombas ABCB1, o VP reverteu a resistência ao paclitaxel e o 6G mostrou ser citotóxico para as células resistentes, o que poderá estar relacionado com oincremento das espécies reativas de oxigénio, e consequentemente com o desequilíbrio homeostático. Nestas células foi possível demonstrar correlação direta entre a atividade de efluxo e a expressão das bombas ABCB1 e que os microRNAs podem modular o fenótipo resistente, interferindo na expressão génica de transportadores ABCB1. |
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