Disfunção mitocondrial e papel da biotransformação na toxicidade do inseticida Diazinon em células HepG2 e potencial terapêutico da tetrahidrocurcumina

• Processo: 18/22002-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de maio de 2019 - 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Fábio Erminio Mingatto
• Beneficiário: Fábio Erminio Mingatto
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Tecnológicas. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Dracena. Dracena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Daniel Junqueira Dorta
• Assunto(s): Inseticidas Diazinon Toxicidade Fígado Células Hep G2 Estresse oxidativo Morte celular Bioenergética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biotransformação | HepG2 | Inseticidas | mitocôndria | morte celular | Toxicidade | Bioquímica Toxicológica

Resumo

O diazinon é um inseticida organofosforado amplamente utilizado na agricultura para o controle de pragas, na medicina veterinária como antiparasitário, principalmente em animais de produção, bem como no controle de pragas domésticas. Existem vários relatos na literatura de intoxicações de animais e humanos provocadas pela substância e o fígado é um dos órgãos afetados. Estudos prévios têm apontado que as alterações do balanço redox e a disfunção mitocondrial estão envolvidas na toxicidade produzida pelo diazinon, porém, há uma escasses de estudos sobre os mecanismos de ação do diazinon sobre as mitocôndrias e o seu real papel na morte celular, e também sobre o efeito da biotransformação do inseticida sobre a sua toxicidade em células HepG2. A mitocôndria é responsável pela síntese da quase totalidade do ATP necessário à manutenção da estrutura e função celular. Elas também são as principais fontes intracelulares e alvos importantes de espécies reativas de oxigênio, as quais, em associação com o cálcio, podem induzir a transição de permeabilidade da membrana mitocondrial (TPM), podendo levar à morte celular. Assim, essa organela tem se tornado um atrativo alvo de estudo para o desenvolvimento de novas terapias para o tratamento de doenças e de intoxicações por xenobióticos. Em experimentos pilotos realizados em nosso Laboratório com mitocôndrias isoladas de fígado de rato, foi observado que o diazinon interfere no consumo de oxigênio das mitocôndrias, dissipa o potencial de membrana mitocondrial e inibe a síntese de ATP mitocondrial na faixa de concentração de 50 a 150 µM. Análises posteriores para avaliar o efeito do inseticida sobre os parâmetros mitocondriais relacionados à produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), estado oxidativo e indução da TPM, mostraram que o diazinon não induz a produção de ERO, mas promove a oxidação dos nucleotídeos de piridina e de grupos tíois de proteínas associada ao efluxo de cálcio, indução da TPM e à liberação de citocromo c. Esses resultados preliminares dão suporte aos próximos passos propostos que envolverão o estudo de substâncias moduladoras para entender os mecanismos pelo qual o inseticida induz a TPM em mitocôndrias isoladas, bem como para avaliar o papel desta organela, o efeito da biotransformação e o tipo de morte celular na toxicidade do inseticida em células HepG2. Ainda, uma vez que a oxidação de grupos tióis de proteínas parece estar relacionada à TPM promovida pelo diazinon, também será testado o efeito protetor da tetrahidrocurcumina, um fitoquímico com reconhecida ação antioxidante, protetor de grupos tióis e antiapoptótico, contra a toxicidade do diazinon em células HepG2. Assim, esse estudo torna-se interessante e de grande valia, pois a compreensão detalhada do papel da mitocôndria e da biotransformação na toxicidade induzida pelo diazinon e o possível efeito protetor da tetrahidrocurcumina poderão contribuir para o futuro emprego de terapias que atuem tanto na prevenção como no tratamento de animais e humanos intoxicados pelo inseticida e por outros xenobióticos com mecanismo de ação semelhante. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MIRANDA, CAMILA ARAUJO; DE JESUS SANTOS GUIMARAES, ANILDA RUFINO; VEIGA BIZERRA, PAULO FRANCISCO; MINGATTO, FABIO ERMINIO. Diazinon impairs bioenergetics and induces membrane permeability transition on mitochondria isolated from rat liver. JOURNAL OF TOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL HEALTH-PART A-CURRENT ISSUES, v. 83, n. 17-18, AUG 2020. (18/22002-9)