Influência do tampão bicarbonato/dióxido de carbono em oxidações biológicas: estudos in vitro e em células em cultura

• Processo: 21/01901-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Ohara Augusto
• Beneficiário: Matheus Paulino Romano
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07937-8 - Redoxoma, AP.CEPID
• Assunto(s): Bicarbonatos Dióxido de carbono Oxidação biológica Estresse oxidativo Transdução de sinais Técnicas in vitro Anidrases carbônicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dano oxidativo | oxidação de biomoléculas | peroximonocarbonato | tampão bicarbonato | tiol proteínas | Bioquímica redox

Resumo

Embora crucial para o controle fisiológico do pH, como o par bicarbonato/dióxido de carbono (tampão bicarbonato), o dióxido de carbono é tóxico para mamíferos em altos níveis (hipercapnia), como amplamente relatado. Geralmente considerado uma molécula estável, o dióxido de carbono reage com metabólitos de oxigênio biologicamente onipresentes, como peroxinitrito e peróxido de hidrogênio, para produzir o radical carbonato e o peroximonocarbonato, respectivamente. Considera-se que esses oxidantes desempenham papéis no distúrbio oxidativo associado à superprodução de óxido nítrico e, em menor grau, à hipercapnia. A possibilidade de metabólitos de CO2 influenciarem a sinalização redox (stress oxidativo) foi lançada em 2019 com a demonstração de que o tampão de bicarbonato aumenta a peroxidação de proteínas tiol envolvidas em sinalização redox, como a proteína tirosina fosfatase B1 e as peroxiredoxinas. Neste projeto, nosso objetivo é contribuir para elucidar as reações redox do tampão bicarbonato e suas implicações nas vias de sinalização celular e de danos oxidativos. Especificamente, tentaremos desenvolver metodologias para detectar peroximonocarbonato em macrófagos ativados por PMA e relacionar sua detecção ao comprometimento da fagocitose por essas células. A investigação de outras propriedades de macrófagos influenciadas por altos níveis de dióxido de carbono e de outros tipos de células é provável. Também, realizaremos estudos cinéticos para elucidar contradições com relação à formação de peroximonocarbonato a partir de peróxido de hidrogênio e do par bicarbonato/dióxido de carbono e analisaremos a influência da anidrase carbônica no processo. (AU)