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Estudo das ectonucleotidases em células estreladas hepáticas : relação entre a expressão, atividade e significado fisiológico

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Estudo das ectonucleotidases em células estreladas hepáticas : relação entre a expressão, atividade e significado fisiológico

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Título Estudo das ectonucleotidases em células estreladas hepáticas : relação entre a expressão, atividade e significado fisiológico
Autor Andrade, Claudia Marlise Balbinotti
Orientador Guma, Fátima Theresinha Costa Rodrigues
Co-orientador Battastini, Ana Maria Oliveira
Data 2008
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Ciências Básicas da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica.
Assunto Células estreladas do fígado
Ectonucleotidases
Linhagem celular
Nucleosideos
Nucleotideos : Bioquimica : Metabolismo
Resumo As células estreladas hepáticas (HSCs) são a principal fonte de componentes de matriz extracelular em doenças crônicas do fígado e, por esta razão, exercem um papel fundamental no desenvolvimento e na manutenção da fibrose hepática. Os nucleotídeos e nucleosídeos são moléculas sinalizadoras que regulam diversos processos no fígado e têm um importante papel na patogênese da fibrose hepática. As ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPDases), ecto-nucleotídeo pirofosfatase fosfodiesterases (E-NPPs), ecto-5’-nucleotidase (eNT/CD73) e a fosfatase alcalina tecido inespecífica (TNALP) são enzimas localizadas na superfície celular que regulam a concentração dos nucleotídeos no meio extracelular e, desse modo, modulam os efeitos biológicos mediados por eles via ativação dos receptores P1 e P2. Assim, neste estudo nós comparamos o metabolismo extracelular de nucleotídeos e o nível transcricional das ectoenzimas em HSCs quiescentes e ativadas usando uma linhagem de células estreladas hepáticas murina GRX. Estas células expressam o fenótipo miofibroblástico em meio basal e o tratamento com retinol ou indometacina induz a mudança das células GRX para o fenótipo quiescente das HSCs. Os dois fenótipos das células GRX expressam as NTPDase3 e 5, NPP1, 2 e 3, ecto-5’- nucleotidase e TNALP. Entretanto, apenas as HSCs ativadas expressam a NTPDase6. Nas HSCs quiescentes, a hidrólise de nucleosídeos trifosfatados foi significativamente mais alta e foi correlacionada com o aumento na expressão do mRNA da Entpd3 e ENPP3. Os nucleosídeos difosfatados foram hidrolisados de maneira similar pelos dois fenótipos das células GRX e esta atividade foi associada com o aumento da expressão do mRNA da Entpd5 nas células quiescentes e com a expressão da Entpd6 apenas nas HSCs ativadas. A atividade AMPásica foi maior nas células quiescentes do que nas células ativadas e foi relacionada com o aumento da atividade e da expressão do mRNA da ecto-5’-nucleotidase. O tratamento com retinol também envolve a ativação transcricional da TNALP. Para analisar o papel fisiológico da eNT/CD73 nas HSCs, o mRNA e a expressão desta proteína foram reduzidos nas células GRX utilizando a técnica de RNAi. O knockdown da eNT/CD73 aumentou a expressão do mRNA da TNALP e do colágeno I e alterou a adesão e a migração celular através de um mecanismo independente da hidrólise de nucleotídeos. Nós também avaliamos o efeito da adenosina na regulação de marcadores de ativação das HSCs. Este nucleosídeo diminuiu a proliferação, a migração, a transcrição de colágeno I e das metaloproteinases 2 e 9 e diminuiu a transcrição da eNT/CD73. As diferenças na atividade e expressão das ectonucleotidases entre os dois fenótipos das células GRX sugerem que estas enzimas modulam a concentração de nucleotídeos/nucleosídeos e geram efeitos distintos na sinalização purinérgica nos dois fenótipos e podem ser importantes alvos na regulação das funções das HSCs.
Abstract Hepatic stellate cells (HSC) are recognized as a primary cellular source of matrix components in chronic liver disease and, therefore, play a critical role in the development and maintenance of liver fibrosis. Nucleotides and nucleosides are signaling molecules that regulate a variety of activities within the liver and play a role in the pathogenesis of hepatic fibrosis. Ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolases (E-NTPDases), ecto-nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterases (E-NPPs), ecto- 5’-nucleotidase (eNT/CD73) and tissue non-specific alkaline phosphatase (TNALP) are enzymes that are located at the cell surface and regulate the concentration of extracellular nucleotides, thereby modulating their biological effects by the activation of P1 and P2 receptors. Thus, in the study we compared the extracellular metabolism of nucleotides and transcriptional levels of ectoenzymes in activated and quiescent HSC of the mouse hepatic stellate cell line GRX. This cell line expresses a myofibroblast phenotype in basal medium and both retinol and indomethacin treatment induced a phenotypic change of GRX cells to quiescent HSC. Two phenotypes of GRX cells expressed NTPDase3 and 5, NPP1, 2 and 3, ecto-5’-nucleotidase/CD73 and TNALP. However, only activated HSC expressed NTPDase6. In quiescent HSC, the hydrolysis of triphosphonucleosides was significantly higher and was related to an increase in Entpd3 and ENPP3 mRNA expression. The diphosphonucleosides were hydrolyzed at a similar rate by two phenotypes of GRX cells and this hydrolysis was associated with an up-regulation of Entpd5 mRNA expression in quiescent-like HSC, whilst Entpd6 mRNA expression was observed only in activated HSC. The AMPase activity in quiescent HSC was higher than myofibroblasts and was related to an increase in ecto-5’-nucleotidase activity and its mRNA expression. The treatment with retinol also involves transcriptional activation of TNALP. To analyze the biological significance of eNT/CD73 in HSC, the expression of eNT/CD73 mRNA and protein was reduced in GRX cell line using the technique of RNAi. ENTCD73 knockdown leads to an increase in mRNA expression of TNALP and collagen I, and a clear alteration of cell adhesion and migration by a mechanism not dependent of changes in nucleotide metabolism. We also tested the effect of adenosine on the regulation of activation markers of in HSCs. This nucleotide decreased proliferation, migration, transcription of collagen I and matrix metalloproteinases 2 e 9 and increased transcription of eNT/CD73. The differential ectonucleotidases activities and expressions in two phenotypes of GRX cells suggest that these enzymes modulate the concentration of nucleotides/nucleosides and affect purinergic signaling differently in the two phenotypes and may play a role in the regulation of HSC functions.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/15499
Arquivos Descrição Formato
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