Urease de Helicobacter pylori : ativação de plaquetas e neutrófilos

Abstract

Ureases (3.5.1.5), enzimas níquel dependentes que catalisam a reação de hidrólise da uréia em amônia e dióxido de carbono, apresentam ampla distribuição em plantas, fungos e bactérias. A espiroqueta Helicobacter pylori causa úlceras pépticas e câncer gástrico por mecanismos ainda não totalmente conhecidos. H. pylori produz grande quantidade de urease, que neutraliza o meio ácido e permite sua sobrevivência no estômago. Nosso grupo demonstrou que as ureases de Canavalia ensiformis, soja e Bacillus pasteurii induzem agregação plaquetária independentemente de sua atividade ureolítica, por uma rota que requer ativação de canais de cálcio. ativação da rota do ácido araquidônico e secreção plaquetária. Estudos prévios mostraram ainda que a canatoxina, uma isoforma da urease de C.ensiformis, possui atividade pró-inflamatória, induzindo edema de pata em ratos. Neste trabalho, caracterizamos as propriedades ativadora de plaquetas e pró-inflamatória da urease recombinante de H. pylori (HPU). Em plaquetas, estudamos as vias recrutadas pela proteína na agregação plaquetária e comparamos com dados prévios para a canatoxina e a urease de Bacillus pasteurii. Em neutrófilos, demonstramos que a HPU, em doses nanomolares, induz quimiotaxia e produção de espécie reativas de oxigênio. A taxa de apoptose de neutrófilos ativados por HPU foi inibida, acompanhando alterações dos níveis de proteínas pró- e antiapoptóticas. Por último, mostramos que a resposta dos neutrófilos a HPU envolve aumento dos níveis de lipoxigenase(s), sem, contudo, haver alterações das ciclooxigenase( s). Concluímos que as propriedades não enzimáticas aqui descritas para a HPU podem potencialmente contribuir para o processo inflamatório promovido por H. pylori.

Ureases (EC 3.5.1.5), nickel-dependent enzymes that hydrolyze urea into ammonia and carbon dioxide, are widespread among plants, bacteria and fungi. The spirochete Helicobacter pylori is the etiological agent of gastric ulcers and gastric adenocarcinoma by mechanisms not yet fully understood. H. pylori produces high amounts of urease, which enables the bacterium to survive in the acidic medium of the stomach. We have previously reported that ureases from jackbean, soybean or Bacillus pasteurii induce blood platelet aggregation independently of their enzyme activity by a pathway requiring activation of calcium channels, lipoxigenase-derived eicosanoids and platelet secretion. We also showed that canatoxin, an isoform of C. ensiformis urease, presents pro-inflammatory property demonstrated by rat paw oedema. In this work we characterized the platelet aggregating and pro-inflammatory properties of the recombinant H. pylori urease (HPU). In platelets we studied the pathways recruited by the protein to induce platelet aggregation and compared the data to those previously reported for the plant urease canatoxin and for Bacillus pasteurii urease. Using neutrophils we demonstrated that nanomolar doses of HPU induce chemotaxis and production of oxygen reactive species in human neutrophils. The rate of apoptosis was decreased in HPU-treated neutrophils, accompanied by alterations in the levels of proand anti-apoptotic proteins. Moreover, we showed that the response of neutrophils to HPU requires increased levels of lipoxygenase(s) with no alterations of cyclooxygenase( s). We concluded that the non-enzymatic properties of HPU here described potentially contribute to the inflammatory process that underlies H. pylori infection.