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Abstract:
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A ferroptose é uma forma de morte celular programada, caracterizada por
intensa peroxidação lipídica, desregulação da homeostase do ferro e aumento das
espécies reativas de oxigênio (do inglês – reactive oxygen species - ROS). O
aumento descontrolado de ferro livre no meio intracelular contribui para a formação
de ROS, criando um ambiente propício para esse tipo de morte celular. Para conter
esse processo, a atuação do sistema antioxidante torna-se essencial. Nesse
contexto, destaca-se a resposta de fatores de transcrição como o Nrf2, o qual é
ativado quando há produção excessiva de ROS. Essa ativação leva à amplificação
da expressão de componentes do sistema antioxidante e do metabolismo do ferro,
inclusive elevando os níveis de ferritina, o que conjuntamente auxilia na restauração
do equilíbrio redox celular. A agmatina, um neuromodulador endógeno com
propriedades citoprotetoras, surge como um potencial inibidor da ferroptose, dada a
sua ação na atenuação do estresse oxidativo via ativação de Nrf2. Diante disso, o
presente projeto visa elucidar o envolvimento das ferritinas no possível efeito
protetor da agmatina contra a ferroptose, induzida por Citrato de Ferro Amoniacal
(FAC) em Caenorhabditis elegans (C. elegans), tendo como hipótese que a
agmatina confere proteção contra a ferroptose por meio da regulação positiva das
ferritinas. O C. elegans apresenta FTN-1 e FTN-2 como ortólogos às ferritinas dos
humanos. Para o trabalho, foram utilizadas cepas mutantes de C. elegans com
ausências dos genes ftn-1 e ftn-2, que codificam FTN-1 e FTN-2, respectivamente.
Tais cepas foram submetidas a um modelo de ferroptose baseado na sobrecarga de
ferro. A estratégia experimental incluiu: (1) curva de letalidade em cepas de C.
elegans nocaute para ftn-1 e ftn-2 em modelo de sobrecarga de ferro induzido por
FAC (15, 25 e 50 mM); (2) caracterização da morte ferroptótica através da utilização
do inibidor Ferrostatina-1 (Fer-1; 200 µM); (3) curva de sobrevivência após
tratamentos com FAC (25 ou 50 mM), Fer-1(200 µM) e agmatina (3 mM); e (4)
avaliação da expressão de ferritina após o tratamento com agmatina (3 Mm). A
análise estatística foi realizada de acordo com o modelo experimental e grupos
envolvidos, sendo utilizados principalmente os testes t de Student e a análise de
variância (ANOVA). O modelo de sobrecarga de ferro induzido pelo FAC foi validado
devido ao aumento da letalidade nos indivíduos conforme o aumento da
concentração do composto, indicando uma resposta dose-dependente. A cepa
nocaute para ftn-1 demonstrou ser mais sensível ao FAC quando comparada com as
outras cepas. A caracterização da morte celular ferroptótica foi confirmada pelo
efeito protetor da Fer-1, que aumentou significativamente a sobrevivência das cepas
N2 e nocaute para ftn-1 após a exposição ao FAC. Além disso, a agmatina conferiu
proteção exclusivamente na cepa N2, que possui os genes para as ferritinas, e
promoveu aumento da expressão da ferritina na cepa GA631, que contém o gene
ftn-1 fusionado ao gene repórter gfp, resultando na produção de uma proteína FTN-1
marcada com fluorescência verde. Dessa forma, os achados corroboram os
resultados preliminares do grupo de pesquisa (dados ainda não publicados) de que
a agmatina promove ativação da via SKN-1/Nrf2 induzindo a expressão de
genes-alvo envolvidos na resposta antioxidante e homeostase do ferro. Por fim, os
resultados também sustentam a hipótese do envolvimento das ferritinas na proteção
conferida pela agmatina contra a ferroptose. |
