Estudo do mecanismo da prostaglandina A2 na inibição da HMG-CoA redutase em células relacionadas ao processo aterogênico

Abstract

A homeostase intracelular do colesterol é mantida, em células de mamíferos, por meio de uma série de mecanismos, porém pode haver uma ruptura deste balanço intracelular podendo levar ao desenvolvimento de doenças, como a lesão aterosclerótica que hoje em dia está acometendo grande parte da população mundial. A enzima HMG-CoA redutase, que possui cisteínas reativas em sua estrutura, pode ser alvo de estudos sobre o bloqueio do processo aterosclerótico, por meio de prostaglandinas da família das ciclopentenônicas (CP-PGs), particularmente a prostaglandina A2 (PGA2), que desviam completamente a síntese de novo de colesterol no sentido da síntese de fosfolípides em macrófagos/foam cells e outras preparações de macrófagos inflamatórios. Dessa forma o objetivo deste estudo foi investigar o efeito da PGA2 sobre a HMG-CoA redutase, em tipos celulares relacionados ao processo aterogênico, demonstrando seu mecanismo de ação por ligação covalente a cisteínas reativas desta enzima. Utilizaram-se macrófagos U937 que foram incubados ou não com LDL oxidada, tornando-se-os foam cells. As células foram tratadas com dose não tóxica (1 μM) de PGA2 ou com mistura controle por um período de 24 h. Outros grupos de macrófagos U937 e foam cells foram tratados com PGA2 biotinilada (com ou sem ditiotreitol, DTT 10 mM) na presença ou ausência de PGA2 (10 μM e 20 μM), por 2 h e 6 h. Foi feito também um estudo da atividade da HMG-CoA, através de kit específico e curvas de crescimentos celular em resposta PGA2. Nossos resultados mostraram aumento na imunodetecção de HMG-CoA redutase em macrófagos, quando tratados com LDL oxidada e tratados com PGA2 biotinilada por 2 h e 6 h, sendo que o tratamento com DTT produziu uma dramática redução na incorporação da mesma à enzima. A PGA2 foi capaz de reduzir a atividade da HMG-CoA em até 86,4% nas doses utilizadas. Macrófagos e foam cells tratados com PGA2 (1 μM) tiveram um aumento na proliferação celular quando comparados com aqueles que não receberam tratamento ou que foram tratadas com doses mais altas da PGA2. Nossos achados contribuem para esclarecer o mecanismo pelo qual ocorre a ação da PGA2 na reversão do processo aterosclerótico via inibição da enzima HMG-CoA redutase via ligação covalente nas cisteínas reativas desta enzima.

The intracellular cholesterol homeostasis is maintained in mammalian cells by a variety of mechanisms, although there may be intracellular breakdown of this balance that can lead to the development of diseases such as atherosclerotic lesions that are nowadays mostly affecting the population worldwide. The enzyme HMG-CoA reductase, which has critical reactive cysteines in its structure, may be target anti-atherosclerotic treatments , once cyclopentenonic prostaglandins (CP-PGs), particularly prostaglandin A2 (PGA2), which completely diverts de novo synthesis of cholesterol toward the direction of phospholipid synthesis in macrophages/foam cells in macrophage/foam cells and other inflammatory macrophage preparations. Thus the objective of this study was to investigate the effect of PGA2 on the HMG-CoA reductase in cell types related to the atherogenic process, demonstrating its mechanism of action by covalent binding to reactive cysteines of this enzyme. Macrophages U937 were used were incubated or not with LDL oxidized, making-up the foam cells. Cells were treated with non-toxic dose of PGA2 (1 μM) or with a mixture control for a period of 24 h. Other groups and U937 macrophage foam cells were treated with biotinylated PGA2 (with or without dithiothreitol, DTT, 10 mM) in the presence or absence of PGA2 (10 mM and 20 mM) for 2 h and 6 h. Was also made a study of the activity of HMG-CoA through kit specific and cell growth curves in response to PGA2. Our results showed the increase in immunodetection of HMG-CoA reductase into macrophages, when treated with LDL oxidized and treated with biotinylated PGA2 for 2 h and 6 h, and the DTT treatment produced a dramatic reduction the incorporation of the same enzyme. The PGA2 was able to reduce the activity of HMG-CoA to 86.4% at the doses used. Macrophages and foam cells treated with PGA2 (1 mM) had an increase in cell proliferation compared with those receiving no treatment or were treated with higher doses of PGA2. Our findings help to clarify the mechanism by which the action occurs in the PGA2 reversal of atherosclerosis by inhibiting the enzyme HMG-CoA reductase by way of covalent bond in the reactive cysteines of this enzyme.