Caracterização do Efeito de Nucleotídeos de Adenina na Inibição da Transição de Permeabilidade Induzida por Ca2+ em Mitocôndrias Isoladas de Cérebro.

• Processo: 08/05860-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2009
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Roger Frigério Castilho
• Beneficiário: Ângela Saito
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Médicas (FCM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 06/59786-0 - Metabolismo energético, homeostase intracelular de CA2+ e estresse oxidativo mitocondrial na morte celular, AP.TEM
• Assunto(s): Mitocôndrias Estresse oxidativo Morte celular Cálcio Degeneração neural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cálcio | Estresse oxidativo | mitocôndria | morte celular | Neurodegeneração | transição de permeabilidade mitocondrial | Metabolismo e Bioenergética

Resumo

Durante a isquemia ou hipoglicemia cerebral, a parcial ou completa inibição da síntese de ATP reduz ou inibe a atividade das ATPases relacionadas à manutenção da homeostase iônica intracelular. Nestas condições, o aumento dos níveis intracelulares de Na+ pode inverter o transporte pelo trocador Na+/Ca2+ da membrana plasmática, levando ao influxo celular de Ca2+. O Ca2+ também entra no citosol através de canais de Ca2+ voltagem dependentes, devido à perda do potencial de membrana (Lipton, 1999; Nicholls e Budd, 2000). Contanto que o potencial elétrico transmembrana mitocondrial seja mantido, ou quando for restaurado no momento da reperfusão, o elevado Ca2+ citosólico será capturado pelas mitocôndrias (Nicholls e Budd, 2000). No entanto, um grande acúmulo de Ca2+ na matriz mitocondrial resulta em disfunção da organela, sobretudo por induzir a transição de permeabilidade mitocondrial (TPM; Zoratti e Szabo, 1995; Kowaltowski et al., 2001; Vercesi et al., 2006). O acúmulo excessivo de Ca2+ por mitocôndrias e o aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) pela cadeia respiratória podem resultar em peroxidação lipídica e oxidação de grupos tióis de proteínas da membrana interna mitocondrial levando a formação do poro de TPM (Castilho et al., 1995). Uma das proteínas componentes do poro de TPM é o translocador de nucleotídeos de adenina, o qual na presença de ADP ou ATP tem sua estrutura conformacional modificada, prevenindo a ocorrência da TPM (Halestrap et al., 1997). O objetivo deste Projeto é caracterizar o efeito dos nucleotídeos de adenina ADP e ATP na capacidade de mitocôndrias não-sinápticas isoladas de cérebro de ratos adultos em captar e reter Ca2+. Estudaremos ainda o efeito destes nucleotídeos na lesão oxidativa mitocondrial associada à sobrecarga de Ca2+. A TPM será avaliada através de medidas de captação mitocondrial de Ca2+ e inchamento mitocondrial. A lesão oxidativa será estudada através de medidas de oxidação de grupos tióis e quantificação de peroxidação lipídica. Os resultados a serem obtidos poderão colaborar para o entendimento da lesão tecidual, relacionada à disfunção mitocondrial e perda da homeostase intracelular de Ca2+, induzida por eventos isquêmicos no sistema nervoso central (SNC). Resultados preliminares de nosso grupo indicam que o ADP é aproximadamente 100 vezes mais potente que o ATP na inibição da TPM em organelas isoladas de cérebro. Nossos resultados também sugerem que o efeito inibitório geralmente atribuído ao ATP (Kristián et al., 2002), provavelmente deve-se a sua hidrólise a ADP (Saito e Castilho, "Characterization of the Protective Effects of Adenine Nucleotides on Permeability Transition in Isolated Brain Mitochondria", trabalho a ser apresentado na forma de poster na XXXVII Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular - SBBq, 17 a 20 de maio de 2008, Águas de Lindóia, SP).