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Title: Estudo comparativo da atividade catalítica e expressão protéica do citodromo P4501A (CYP1A) em cascudos (Loricariidae e tilápias (Cichlidae)
Advisor: Paumgartten, Francisco Jose Roma
Members of the board: Ferreira, Ana Gisele C. Neves
Teixeira, Ana Maria Rossini
Araújo, Francisco Gerson
Basto, Jayme da Cunha
Valente, Richard Hemmi
Authors: Martins, Thiago Estevam Parente
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Os citocromos P450 (CYP) desempenham importantes papéis na biotransformação de xenobióticos e no metabolismo de substâncias endógenas. A subfamília CYP1A foi bem conservada ao longo da evolução dos vertebrados, tendo sido encontrada em todas as espécies de peixes mandibulados estudadas até o momento. Em trabalho anterior, verificamos que algumas espécies de cascudos da família Locariidae não apresentavam atividade da etoxiresorufina-O-desetilase (EROD) em microssomos hepáticos. Como EROD é atividade catalisada predominantemente por CYP1A em diversos vertebrados, esse achado nos motivou a investigar em detalhe os CYP, em especial da subfamília 1A, em cascudos. Este trabalho é um estudo comparativo da capacidade de cascudos (Hyposthomus luetkeni e H. affinis), tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus; Cichlidae) e camundongos, controles e tratados com indutores conhecidos de CYP1A [50 mg/kg ip; B-naftoflavona (BNF), ou 7-12 dimetil-benzoantraceno (DMBA)] de: i - catalisar diversas reações químicas sabidamente mediadas por CYP, ii - expressar a proteína CYP1A no tecido hepático, e iii - ativar o pró-mutágeno DMBA. Nos microssomos hepáticos das tilápias e dos camundongos, detectamos atividades constitutivas de EROD e também de desalquilação de outros ésteres da resorufina (MROD, PROD e BROD). Nessas duas espécies, as atividades dessas monooxigenases foram induzidas pelos tratamentos com BNF e DMBA. Nos cascudos, controles e tratados com os indutores de CYP1A, as atividades das alcoxi-resorufina-O-desalquilases não foram detectadas. A atividade da etoxicumarina desetilase (ECOD) foi cerca de cinco vezes maior no fígado de cascudos e de camundongos do que no das tilápias. O CYP1A não parece ter papel importante na catálise de ECOD nessas duas espécies de peixes Os resultados também mostraram que dois anticorpos anti-CYP1A de peixe reconheceram proteínas com massa moleclar compatível com o de CYPs nos microssomos hepáticos de tilápias e camundongos tratados com indutores de CYP1A. Nos cascudos, entretanto, a detecção de CYP1A por immunoblotting com esses anticorpos não foi consistente. Com o emprego de espectrometria de massas, identificamos o CYP1A em microssomos hepáticos de tilápias induzidas, mas não nos cascudos controles ou induzidos. Em conjunto, os resultados sugerem que, em contraste com o observado com tilápias e camundongos, os cascudos não exibem atividade catalítica de CYP1A e não expressam as proteínas correspondentes no fígado, ou as expressam apenas em níveis constitutivos extremamente baixos. Apesar de não apresentarem atividade catalítica de CYP1A, os cascudos foram capazes de ativar o pró-mutágeno DMBA que, em outras espécies, é ativado por enzimas da família CYP1, em especial das subfamílias 1A e 1B
Abstract: The cytochrome P450 (CYP) superfamily plays im portant roles in the biotransformation of xenobiotic and endogenous compounds. The CYP1A subfamily is well conserved in vertebrates and has been found in all jawed fish studied to date. In a previous study, we had found that suckermouth armored catfishes of the Loricariidae family ( Hyposthomus luetkeni and H.affinis ) did not show ethoxy-resorufin- O -deethylase (EROD) activity in liver microsomes. Since EROD is a marker of CYP1 A catalytic activity in vertebrates, this unexpected finding prompted us to investigate in depth the CYP system of loricariid catfishes, particularly the CYP1A subfamily. In this study, we compared the capacities of suckermouth armored catfishes (Loricariidae), Nile tilapias ( Oreochromis niloticus , Cichlidae) and mice (Swiss Webster), control and treated with CYP1A-inducing agents (50 mg/kg ip ß- naphthoflavone, BNF, and 7-12 dimethyl-benzoanthracene, DMBA) to: i - catalyze several activities that are known to be catalyzed by CYPs, ii - express CYP1A protein in liver tissue and iii – activate the pro-mutagen DMBA. In liver microsomes of tilapias and mice, constitutive activities of EROD, and of other alkoxy-resorufin- O -dealkylases (XROD: MROD, PROD and BROD) were found. In the two species, activities of these monooxygenases were induced after treatment with BNF and DMBA. In suckermouth armored catfishes (control and induced) no XROD activities were noted. In liv er microsomes of suckermouth catfishes and mice, the ethoxycoumarin-deethylase activity (ECOD) was found to be approximately five- fold the ECOD activity recorded in tilapias. CYP1A apparently did not take part in the catalysis of ECOD reaction in the two fish species. Results also showed that two antibodies against- fish CYP1A recognized liver microsomal proteins with a CYP-compatible molecular weight in induced tilapias and mice. These putative CYP1A proteins, however, were not consistently detected in suckermouth catfish liv er microsomes. Taken together, findings from this study suggested that, in contrast to t ilapias and mice, suckermouth catfishes do not show CYP1A catalytic activity and do not express, or do express only tiny amounts of constitutive CYP1A proteins in the liver. Alt hough not showing CYP1A catalytic activity in the liver, armored suckermouth catfishes were able to convert the pro-mutagen DMBA into its genotoxic metabolites, a metabolic activation us ually mediated by CYP1 family enzymes, in particular, CYP1A and 1B.
keywords: Cascudos
Tilápia do Nilo
DeCS: Citocromo P-450 CYP1A1
Peixes
Camundongos
Estudo Comparativo
Sistema Enzimático do Citocromo P-450/metabolismo
Reações Químicas
Issue Date: 2008
Citation: MARTINS, T. E. P. Estudo comparativo da atividade catalítica e expressão protéica do citodromo P4501A (CYP1A) em cascudos (Loricariidae e tilápias (Cichlidae). 2008. 106f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2008
Date of defense: 2008-07-14
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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