Explorando o papel dos lipídeos na modificação de proteínas e esclerose lateral amiotrófica

Autor(es)

Isabella Fernanda Dantas Pinto

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2019-08-30

Membros da banca

Sayuri Miyamoto; Isaias Glezer; Danilo Bilches Medinas; Graziella Eliza Ronsein

• Orientador: Sayuri Miyamoto

Resumo

Os lipídeos são moléculas que possuem várias funções biológicas importantes, atuando como componente de membranas celulares, servindo com fonte de reserva de energia e participando de vias de sinalização. Os ácidos graxos poli-insaturados esterificados aos fosfolipídeos, por exemplo, são potenciais alvos para o ataque de radicais livres gerando produtos oxidados que são capazes de modificar resíduos de aminoácidos em proteínas levando a modulação das vias de sinalização e balanço redox. Por outro lado, alteração na homeostase do metabolismo dos lipídeos está relacionada ao desenvolvimento e progressão de doenças neurodegenerativas. Tendo em vista a importância dos lipídeos nos processos biológicos, os objetivos desse estudo foram (i) investigar o papel dos lipídeos na agregação proteica (capítulo 1 e 2), (ii) investigar as alterações na composição lipídica do plasma de rato modelo SOD1G93A de esclerose lateral amiotrófica (ELA) (capítulo 3) e (iii) investigar o efeito da suplementação de dietas hiperlipídicas na composição lipídica do plasma de rato modelo SOD1G93A (capítulo 4). No capítulo 1 e 2, a interação do citocromo c (citc) com hidroperóxido de cardiolipina (CLOOH) e hidroperóxido de colesterol (ChOOH) promove a agregação covalente do citc. Análise por nLC-MS/MS dos peptídeos digeridos identificou resíduos de lisina (K72) e histidina (H26) modificado por 4-hidroxininenal (4-HNE), enquanto os resíduos K27, K73 e K88 foram modificados por 4-oxinonenal (4-ONE). Pela primeira vez, nós caracterizamos ditirosinas (Y48-Y74, Y48-97 e Y74-Y97) na reação do citc com CLOOH. Também foram caracterizadas ditirosinas envolvendo os resíduos Y48-Y48, Y48-Y74 e Y48-Y97 na reação com ChOOH. Esses resultados corroboram com estudos anteriores que sugerem um mecanismo de agregação proteica envolvendo a perda da carga positiva de lisina e formação de ditirosina pela combinação de radicais de tirosil. No capítulo 3, a análise da composição lipídica do plasma de ratos SOD1G93A utilizando LC-MS/MS revelou alterações significativas na composição de triglicérides, glicerofosfolipídeos e esfingolipídeos em ratos sintomáticos comparado com os assintomáticos. É importante destacar que pela primeira vez acilceramidas foram identificadas em plasma de rato modelo para ALS. Análise da composição lipídica de lipoproteínas isoladas, maior fonte de lipídeos circulantes no plasma, mostraram alterações de triglicérides e glicerofosfolipídeos em VLDL. As acilceramidas e as hexosilceramidas, por sua vez, foram encontradas em maior abundância em HDL. No capítulo 4, a suplementação com dietas hiperlipídicas (rica em banha de porco e óleo de peixe) alterou significativamente o perfil lipídico do plasma em relação a doença. Contudo, não foi observado aumento significativo na sobrevida dos ratos ALS comparado com dieta controle. Independente da dieta, a concentração plasmática de acilcarnitina, hexosilceramidas e acilceramidas foram significativamente aumentadas em ratos ALS comparado com WT. A análise do perfil lipídico do plasma mostrou que a acilceramida d18:1/24:1+20:4 pode ser um potencial marcador de progressão da ALS. Dessa forma, os resultados mostrados fornecem uma visão enriquecedora sobre o evento a nível molecular que conduz a desregulação lipídica na ELA. Coletivamente, nossos resultados reforçam a importância dos lipídeos na modulação dos processos celulares ligados a agregação de proteínas e na neurodegeneração. (AU)

• Processo FAPESP: 14/11556-2 - Cardiolipina em doenças neurodegenerativas: caracterização de produtos oxidados e de proteínas modificadas em um modelo de Esclerose Lateral Amiotrófica
• Beneficiário: Isabella Fernanda Dantas Pinto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto