O sulfeto de hidrogênio altera a homeostase redox e energética e a dinâmica mitocondrial em estriado de ratos - Marcuzzo, Manuela Bianchin (2024)
A encefalopatia etilmalônica (EE) é uma doença neuromatabólica rara de caráter autossômico recessivo causada pela deficiência na proteína da encefalopatia etilmalônica 1 (ETHE1), a qual participa do catabolismo de aminoácidos sulfurados e, portanto, da detoxificação de sulfeto de hidrogênio (H2S). Devido à deficiência da ETHE1, a EE caracteriza-se bioquimicamente pelo acúmulo de metabólitos tóxicos em diferentes tecidos, incluindo o cérebro, como o sulfeto de hidrogênio e tiossulfato. Os pacientes apresentam sintomas neurológicos graves como leucoencefalopatia difusa, lesões na substância cinzenta do cérebro e alterações nos gânglios da base, cuja fisiopatologia não está totalmente estabelecida. Além disso, não existe tratamento eficaz para essa doença. Portanto, para elucidar os mecanismos patológicos da EE, investigamos os efeitos da administração intraestriatal de sulfeto no corpo estriado de ratos jovens. Ratos jovens foram anestesiados e receberam uma única injeção intraestriatal de sulfeto (2 e 4 μmol) com auxílio de estereotáxico e foram eutanasiados 30 min após a administração. O estriado foi então dissecado e usado para a determinação da homeostase redox, bioenergética e dinâmica mitocondrial. Nossos achados mostraram que a administração de 2 μmol de sulfeto diminuiu a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH). Já na dose de 4 μmol, o sulfeto diminuiu as atividades da SOD, glutationa S-transferase e glutationa redutase, porém aumentou GPx. Os níveis de malondialdeído e glutationa reduzida não foram alterados pelo sulfeto em nenhuma das doses avaliadas. Em relação à atividade das enzimas do ciclo do ácido cítrico, o sulfeto, na dose de 2 μmol, aumentou a citrato sintase, porém não modificou as atividades da malato desidrogenase, isocitrato desidrogenase e succinato desidrogenase. Na dose de 4 μmol, o sulfeto apenas aumentou a atividade da succinato desidrogenase. Além disso, verificamos que apenas a atividade do complexo IV da cadeia respiratória mitocondrial foi alterada pela dose de 4 μmol de sulfeto. As atividades dos complexos I, II e II-III não foram significativamente alteradas. Também foi observado que o sulfeto, em 4 μmol, diminuiu a respiração mitocondrial na presença de piruvato, malato e glutamato, e succinato como substratos. Finalmente, avaliamos os efeitos do sulfeto sobre os níveis do fator nuclear eritróide 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2) e de proteínas que participam da dinâmica mitocondrial (fusão e fissão). Observamos que a dose de 4 μmol de sulfeto diminuiu os níveis de Nrf2 e mitofusina 1, porém aumentou os níveis da proteína de atrofia óptica 1 (OPA1). Os níveis da proteína relacionada à dinamina 1 (DRP1) e do canal de ânion dependente de voltagem 1 (VDAC1) não foram alterados. Nossos dados mostram que o sulfeto causa estresse oxidativo e disfunção bioenergética e altera a dinâmica mitocondrial em estriado de ratos. Portanto, sugerimos que esses mecanismos contribuem, ao menos em parte, para a fisiopatologia do dano nos gânglios basais observado em pacientes com EE.