Avaliação do potencial termogênico da oxidase alternativa mitocondrial expressa em Drosophila melanogaster

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Garcia, Geovana Siqueira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Oxidase alternativa; Cadeia respiratória; Termogênese; Mitocôndria; Drosophila melanogaster; Oxidase alternative; Respiratory chain; Thermogenesis; Mitochondria
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/180935

A oxidase alternativa (AOX) é uma enzima com função de química redox semelhante aos complexos III e IV da cadeia respiratória (CR), porém, sem bombeamento de prótons para o espaço intermembranas da mitocôndria. Assim, ela não contribui à força próton-motriz que leva à produção de ATP e a energia é dissipada em forma de calor. AOX está presente na maioria dos metazoários, mas ausente em vertebrados e insetos, os quais perderam independentemente ao longo da evolução o gene que a codifica. Quando foi expressa transgenicamente em Drosophila melanogaster e outros modelos experimentais, AOX de Ciona intestinalis proporcionou melhoria nas condições associadas a disfunções mitocondriais, apresentando-se com potencial terapêutico. Os efeitos benéficos, entretanto, contrastam-se com a falta de investigação aprofundada da biologia da AOX em animais, principalmente em condições laboratoriais que mimetizam as da natureza. Considerando isso e o conhecimento sobre sua função termogênica em plantas, o presente trabalho objetivou investigar os efeitos da expressão de AOX em D. melanogaster sob variação térmica, testando a hipótese de que ela gera um aumento na temperatura corpórea do organismo. Linhagens expressando AOX em diferentes níveis foram submetidas a variadas temperaturas, incluindo condições severas de estresse térmico para análises durante o desenvolvimento e a fase adulta dessas moscas. AOX promoveu um aceleramento dose-dependente no desenvolvimento, aumentou significativamente a viabilidade dos ovos/larvas em baixas temperaturas (12 e 15°C), além de maior resistência ao frio (0°C) e recuperação mais rápida após exposição a este tipo de estresse em adultos. Imagens de termografia de infravermelho em larvas também apontaram um aumento na temperatura corpórea larval. Embora os dados sejam consistentes com a hipótese de produção de calor, análises in vitro de respirometria em extratos larvais não evidenciaram efeitos bioquímicos significativos da expressão da AOX no consumo de oxigênio mitocondrial, os quais pudessem explicar qualquer mecanismo termogênico. Portanto, a AOX mitiga os efeitos do frio, através de um complexo papel no metabolismo animal, o qual ainda precisa ser melhor elucidado.