Estudo da dinâmica de estabilização de HIF-1alfa por ROS e sua relação com a via de NF-kB na indução do perfil pró-inflamatório de macrófagos

• Processo: 21/10544-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Imunologia - Imunologia Celular
• Pesquisador responsável: Pedro Manoel Mendes de Moraes Vieira
• Beneficiário: Guilherme Ribeiro da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Imunometabolismo Homeostase Citocinas Glicólise NF-kappa B Fatores de transcrição Perfil pró-inflamatório
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: citocinas | glicólise | HIF-1alpha | NF-kB | Ros | Imunometabolismo

Resumo

Macrófagos são células essenciais para manutenção da homeostase tecidual e constituem a primeira linha de defesa do organismo, sendo capazes de responder a diferentes estímulos. Macrófagos ativados com LPS e IFN-³ adquirem um perfil pró-inflamatório caracterizado pela ativação do fator de transcrição NF-ºB que leva à produção de citocinas como IL-6, IL-1² e TNF-±, e produção de óxido nítrico (NO) pela indução da enzima óxido nítrico sintase induzida (iNOS). Para adquirir esse perfil pró-inflamatório, macrófagos tornam-se altamente glicolíticos, ao mesmo tempo em que a geração de ATP acoplada à cadeia transportadora de elétrons é reduzida. Além disso, o ciclo dos ácidos tricarboxílicos (TCA) tem intermediários desviados para outras vias e utiliza o metabolismo da glutamina para formação de ±-cetoglutarato no TCA. A oxidação de succinato pela succinato desidrogenase (SDH), juntamente com o aumento do potencial de membrana, contribui para a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Também foi demonstrado que a glicerol-3-fosfato desidrogenase mitocondrial (GPD2) está relacionada à indução de citocinas e produção de ROS. O ROS formado na mitocôndria é capaz de estabilizar o fator de transcrição induzido por hipóxia-1± (HIF-1±), o qual induz genes envolvidos na via glicolítica (como Ldh, Pkm2 e Pfkfb3) e genes relacionados à inflamação (como Il-1²). A deleção de HIF-1± em macrófagos reduz o perfil pró-inflamatório e glicolítico dessas células e a inibição da glicólise reduz os níveis de HIF-1±, mas afeta a expressão das citocinas IL-6, IL-1² e TNF-± de forma distinta. Além disso, a utilização de 2DG, inibidor competitivo da hexoquinase, afeta de maneira distinta a produção dessas citocinas quando comparado à inibição da glicólise pela ausência de glicose no meio. Contudo, não é conhecido se HIF-1± regula diretamente o tônus de ativação de NF-kB e tão pouco é conhecida a contribuição de cada fonte de ROS para a estabilização de HIF-1± e a subsequente ativação de NF-kB. Diante disso, o presente trabalho visa analisar como as diferentes fontes de carbono alteram a produção de ROS, bem como a ativação de HIF-1± e indução do perfil pró-inflamatório em macrófagos, mediado por NF-kB. (AU)