Análise do efeito do ácido 5-aminolevulínico sobre o perfil transcricional de HepG2

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Menezes, Patricia Regina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: 5-Aminolevulinic acid; Ácido 5-aminolevulínico; Acute porphyrias; Análise de microarray; Microarray analysis; Porfirias agudas; Porfirinas; Porphyrins; Transcriptoma; Transcriptome
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-21092023-121318/

O ácido 5-aminolevulínico (ALA) é o primeiro precursor da via de biossíntese do heme, que pode sofrer oxidação em pH básico gerando espécies reativas de oxigênio (ROS) como o ânion radical superóxido (O2•-), peróxido de hidrogênio e radical hidroxila (•OH). Devido às mutações no gene da porfobilinogênio deaminase, o ALA pode acumular em desordens denominadas porfirias, particularmente as porfirias hepáticas agudas (PHA). Os distúrbios desencadeados por PHA acometem o sistema nervoso central, periférico e visceral e tem sido reportado uma maior incidência de câncer de fígado primário, em especial o carcinoma hepatocelular. Desta forma, o objetivo deste trabalho é investigar os mecanismos moleculares modulados pelo ALA através da análise do efeito sobre a expressão gênica de HepG2. O efeito de ALA sobre a viabilidade de HepG2 foi avaliada por testes como MTT e LDH. Medidas foram realizadas em células tratadas com diferentes concentrações (0 mM - 50 mM). Para o estudo de expressão gênica, HepG2 foram tratadas com 2,5 mM e 25 mM de ALA por um período de 2 h e 24 h. A análise do perfil de expressão gênica foi conduzida em lâminas de microarray. O perfil de expressão gênica obteve maior similaridade entre os tratamentos de 2 h e 24 h com 2,5 mM e entre os tratamentos de 2 h e 24 h com 25 mM. Um total de 1437 genes diferencialmente expressos (DEGs) foi identificado, dos quais 969 foram regulados positivamente e 468, regulados negativamente (2 h 2.5 mM= 891; 2 h 25 mM= 10; 24 h 2.5 mM= 470; 24 h 25 mM= 66). GDF15 e AKR1B10 foram DEGs presentes em todos os tratamentos. A análise de enriquecimento de vias foi realizada pelos bancos de dados KEGG, Reactome e Gene Ontology, seguida pela construção de redes de conectividade para o tratamento de 2 h com 2,5 mM e 24 h com 25 mM pelo MetaCore. No tratamento de 2h com 2,5 mM, processos biológicos associados à fosforilação oxidativa mitocondrial, homeostase de íons metálicos e resposta à proteína mal enoveladas foram enriquecidos. No tratamento de 2 h com 25 mM, processos associados à regulação do ciclo celular. Já para o tratamento de 24 h com 2,5 mM, os processos biológicos modulados por ALA foram relacionados à fosforilação oxidativa mitocondrial e diferenciação celular. No tratamento de 24 h com 25 mM foram enriquecidas múltiplas vias associadas aos processos metabólicos de detoxificação de cetonas e aldeídos, sinalização induzida por estresse oxidativo, regulação de morte celular, senescência, e vias relacionadas à resposta imunológica. A análise de redes de conectividade corrobora com os resultados do enriquecimento e indicou que vias como Wnt/-catenina poderia estar envolvida na ação de ALA. A identificação da complexa rede de vias de sinalização moduladas por ALA em diferentes concentrações e períodos de tratamento indica quais processos celulares podem estar envolvidos nos mecanismos de ação diretos e indiretos do ALA e contribui para melhor compreender seu papel nos sintomas de doenças como as porfirias agudas.