Alterações proteômicas e bioquímicas envolvidas nas respostas febris induzidas por LPS e PGE2 em ratos

Abstract

A febre é uma antiga e bem caracterizada resposta de defesa do hospedeiro, em geral iniciada pela produção de prostaglandina E2 (PGE2) na área pré-óptica do hipotálamo anterior (AH/POA) em resposta a mediadores químicos, produzidos durante processos infecciosos ou inflamatórios. A sinalização desencadeada na AH/POA induz a ativação de mecanismos para produção e conservação de calor como, por exemplo, a termogênese no tecido adiposo marrom (BAT) e nos músculos esqueléticos, por meio de tremores, e vasoconstricção periférica. Na presente tese, investigamos as alterações proteômicas e bioquímicas, bem como as vias de sinalização envolvidas na gênese da resposta febril induzida pelos estímulos lipopolissacarídeo (LPS) e PGE2. Um total de 1.388 proteínas diferencialmente expressas foram identificadas no grupo LPS e 895, no grupo PGE2. De maneira geral, observamos que ambos os estímulos induzem alterações significativas no proteoma hipotalâmico, sendo que estão relacionadas principalmente a vias inflamatórias e metabólicas. Considerando as vias metabólicas, observamos que os ratos expostos aos estímulos pirogênicos apresentaram redução na abundância relativa de várias proteínas inseridas nas vias da glicólise, pentoses-fosfato e ciclo de Krebs, além de promover a redução na abundância de diversas proteínas dos complexos mitocondriais, sendo os complexos I e IV os mais impactados. Tendo em vista que a mitocôndria é a principal fonte de produção de calor na célula, e as significativas alterações na abundância de proteínas dos complexos mitocondriais, investigamos também os efeitos da resposta febril induzida por LPS sobre a função mitocondrial, no hipotálamo (HT) e BAT. No BAT, observamos que a resposta febril induz redução no fluxo de elétrons entre os complexos I e III, sem alterar o potencial de membrana mitocondrial. Acredita-se que esta redução possa contribuir para o maior escape de elétrons e formação de espécies reativas de oxigênio, que, por sua vez, contribuem com o desenvolvimento de febre. Por outro lado, no HT, apesar da redução na abundância de proteínas mitocondriais, não houve comprometimento da atividade dos complexos, nem do potencial de membrana mitocondrial. Por fim, investigamos o efeito da inibição farmacológica das proteínas cinases A e C (PKA e PKC), com a finalidade de compreender como estas proteínas se relacionam com o desenvolvimento da febre. O inibidor de PKC promoveu redução parcial da resposta febril induzida por LPS e PGE2, enquanto que o inibidor de PKA foi capaz de reduzir apenas a febre induzida pelo LPS. Acredita-se que o conhecimento das vias metabólicas envolvidas na resposta febril é importante não somente para melhor compreender os mecanismos pelos quais esta resposta se desenvolve, mas também para avaliar efeitos metabólicos decorrentes dela. A caracterização destas vias pode ainda acelerar o desenvolvimento de agentes terapêuticos mais específicos e com menor incidência de efeitos colaterais.