Papel da aldeído desidrogenase 2 e do 4-hidroxinonenal na dor

• Processo: 11/08873-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Farmacologia - Farmacologia Geral
• Pesquisador responsável: Yara Cury
• Beneficiário: Vanessa Olzon Zambelli
• Instituição Sede: Instituto Butantan. São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Hiperalgesia Aldeído desidrogenase 4-Hidroxinonenal Proteína quinase C
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aldeído Desidrogenase 2 | Hiperalgesia Inflamatória | Proteína quinase C | Receptor TRPA1 | receptor TRPV1 | 4- Hidroxinonenal | Dor e Sinalização

Resumo

A aldeído desidrogenase-2 (ALDH-2) é uma enzima mitocondrial responsável pela eliminação de aldeídos tóxicos da célula, incluindo a destoxificação do 4-hidroxinonenal (4-HNE). O 4-HNE é um aldeído formado da oxidação de lipídeos insaturados presentes na membrana mitocondrial. Recentemente, foi observado que o 4-HNE está envolvido em fenômenos nociceptivos, uma vez que este aldeído forma ligação covalente com receptores TRPA1, ativando-os. Estudos iniciais realizados em colaboração com a Dra. Daria Mochly-Rosen, Universidade de Stanford, EUA, utilizando uma pequena molécula ativadora da ALDH-2, a Alda-1, mostraram que esta substância apresenta potente efeito antinociceptivo no modelo da hiperalgesia induzida pela carragenina (intraplantar, i.pl.) em ratos. Análises bioquímicas mostraram que, na presença de carragenina, há aumento da formação de ligações químicas de alta afinidade (adutos) entre o 4-HNE e proteínas do tecido plantar e que a Alda-1 é capaz de diminuir a formação destes adutos. Ainda, foi observado que a carragenina diminui a atividade enzimática da ALDH2 e que a Alda-1 restabelece essa atividade. Esses dados mostram, pela primeira vez, que a ativação da ALDH2 induz efeito analgésico e que este efeito está associado à diminuição na formação de adutos com o 4-HNE. Contudo, a participação da ALDH-2 no controle da dor, bem como os mecanismos envolvidos nesta ação não foram investigados até o momento. Ainda, dados preliminares obtidos por nosso grupo, bem como dados de literatura tem mostrado que a proteína quinase C epsilon (PKCe) participa da hiperalgesia induzida pela carragenina e que esta quinase pode ser modulada pelo 4-HNE. Contudo, a possível relação entre 4-HNE, a ativação da PKCe e o desenvolvimento de hiperalgesia, não foi avaliada. Assim, é objetivo deste projeto ampliar a caracterização do envolvimento de aldeídos tóxicos endógenos, como o 4-HNE, no desenvolvimento de hiperalgesia, bem como investigar o papel da enzima ALDH2 no controle da nocicepção. Para tanto avaliaremos se (a) o 4-HNE produzido pela resposta inflamatória é capaz de formar adutos com receptores TRPV1 e TRPA1 e ativá-los. Serão realizados ensaios de co-imunoprecipitação, utilizando o tecido plantar e gânglio da raiz dorsal (DRG) obtidos de animais tratados i.pl. com carragenina, ou cultura primária de células do DRG obtido de animais normais, e incubadas com 4-HNE ou MPP+ (substância tóxica que favorece a fosforilação oxidativa na mitocôndria). A ativação dos receptores TRPs será avaliada analisando o cálcio intracelular (Fura-2); (b) formação de novos adutos de 4-HNE, induzida por carragenina, tanto no tecido plantar quanto no DRG. Para tanto, utilizaremos a combinação de proteômica com a espectrometria de massa. Os ensaios serão validados utilizando a Alda-1; (c) se o 4-HNE é capaz de ativar a PKCµ e contribuir para a ativação de TRPs, utilizando tecido plantar e gânglio da raiz dorsal (DRG), ou cultura primária de células do DRG, conforme descrito. Para tanto, serão utilizados estudos de translocação da PKCe, por meio de Western Blotting, co-imunoprecipitação. O envolvimento desta quinase no efeito nociceptivo da carragenina ou 4-HNE será também avaliado in vivo, por meio de ensaios comportamentais utilizando camundongos selvagens e nocautes para a PKCµ, ou peptídeos inibidores ou ativadores de PKCµ (d) o possível envolvimento da ALDH2 endógena no controle da hiperalgesia induzida pela carragenina, por meio de tratamentos farmacológicos (inibidor da ALDH2 e Alda-1) e ensaios comportamentais em camundongos selvagens e mutantes para a ALDH2. Em conjunto, os dados obtidos permitirão identificar os mecanismos celulares e moleculares envolvidos no efeito antinociceptivo da Alda-1 e contribuir para a caracterização de um novo alvo molecular para o controle da dor, a ALDH2. Adicionalmente, este projeto favorecerá a implementação de novos ensaios experimentais no nosso laboratório, possibilitando a colaboração com o laboratório no exterior. (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)

ZAMBELLI, VANESSA O.; GROSS, ERIC R.; CHEN, CHE-HONG; GUTIERREZ, VANESSA P.; CURY, YARA; MOCHLY-ROSEN, DARIA. Aldehyde dehydrogenase-2 regulates nociception in rodent models of acute inflammatory pain. Science Translational Medicine, v. 6, n. 251, AUG 27 2014. (13/07467-1, 11/08873-8, 12/05035-4)