Oxidação do ácido úrico pela peroxidase do endotélio peroxidasina: estudo dos mecanismos de lesão vascular pelo ácido úrico

• Processo: 18/05204-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Flavia Carla Meotti
• Beneficiário: Litiele Cezar da Cruz
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07937-8 - Redoxoma, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10481-2 - Caracterização de peroxidasina e DUOX1 na fibrose pulmonar, BE.EP.PD
• Assunto(s): Inflamação Oxidação Ácido úrico Peroxidase Células endoteliais Colágeno tipo IV Homeostase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido úrico | aterosclerose | Endotélio Vascular | hidroperóxido de urato | Peroxidasina | Inflamação

Resumo

A Peroxidasina (PXDN) é uma heme-peroxidase presente principalmente no endotélio vascular. Esta enzima contém domínios estruturais distintos, característicos de proteínas presentes na matriz extracelular. Ela utiliza o peróxido de hidrogênio para formar oxidantes como o ácido hipocloroso (HOCl), ácido hipobromoso (HOBr) e hipotiocianato (HOSCN) e promover a formação das ligações covalentes cruzadas do colágeno tipo IV. Apesar destas evidências, a função fisiológica da peroxidasina ainda não está totalmente esclarecida uma vez que ela apresenta baixa eficiência na formação do HOCl quando comparada a outras peroxidases. Um potencial substrato para peroxidasina em abundância no plasma é o ácido úrico. O ácido úrico é o produto final da degradação das purinas em humanos. Recentemente foi descrito que o ácido úrico é um substrato fisiológico para a mieloperoxidase e lactoperoxidase. A oxidação do ácido úrico por estas enzimas gera intermediários instáveis e potencialmente danosos como o radical livre de urato e o hidroperóxido de urato. Os produtos de oxidação do ácido úrico estão associados à lesão endotelial e aterogênese. Considerando as concentrações plasmáticas de ácido úrico e a sua capacidade de doar elétrons para heme-peroxidases, pode-se sugerir que ele também atue como um substrato para a peroxidasina neste ambiente, aumentando a produção de oxidantes derivados do ácido úrico e desviando a enzima de sua função original. Em decorrência disso espera-se uma maior lesão endotelial e diminuição na capacidade de remodelamento vascular, ambos os processos associados à Aterosclerose. Partindo desta hipótese, o primeiro objetivo do presente projeto será investigar a oxidação do ácido úrico pela peroxidasina recombinante e se esta oxidação é plausível de acontecer no plasma, utilizando-se de estudos cinéticos. Avaliar-se-á como segundo objetivo os produtos desta oxidação, a fim de verificar se os mecanismos de oxidação são semelhantes aos das demais peroxidases já estudadas para o ácido úrico. Dados preliminares do nosso grupo revelaram que o ácido úrico reage com uma peroxidase liberada por células endoteliais (HUVECs). Assim, o terceiro objetivo será identificar se esta peroxidase é a peroxidasina e se neste caso os produtos de oxidação do ácido úrico são os mesmos encontrados quando da enzima recombinante. O quarto objetivo deste estudo será avaliar se a presença do ácido úrico afeta a formação das ligações sulfiminas em colágeno do tipo IV pela PXDN. Em resumo, a realização do presente projeto visa entender os mecanismos básicos responsáveis, pelo menos em parte, da lesão endotelial e alteração na homeostase do endotélio relacionados à interação de PXDN e ácido úrico. A resposta a estas perguntas poderá auxiliar no entendimento de patologias como Aterosclerose e outras lesões vasculares, com vistas à intervenção terapêutica. (AU)