Resposta a danos no DNA promovidos pela exposição ao arsênio em fibroblastos humanos.

Abstract

O arsênio (As) inorgânico é um semimetal encontrado em níveis moderados na crosta terrestre, amplamente encontrado nas formas arsenito (As3+) ou arsenato (As5+). É um dos carcinógenos conhecidos mais antigos do mundo e classificado como classe I pela Agência Internacional de Pesquisa do Câncer (IARC). A exposição ao As induz a formação de Espécies Reativas (ERs), que são responsáveis por danos diretos às biomoléculas, modulação de vias de sinalização celular e marcadores epigenéticos. Além disso, o As promove alterações no ciclo celular, proliferação e apoptose. Evidências apontam que o arsenito é capaz de inibir vias de reparo de DNA, seja pela degradação de proteínas via proteassomo, seja pela diminuição da quantidade de expressão gênica. No entanto, o entendimento de quais danos de DNA são induzidos pela exposição ao arsenito, bem como o funcionamento do reparo de DNA e sua consequente mutagênese precisam ser melhor investigados. Neste contexto, por meio da exposição aguda (6 horas) ao arsenito de sódio em fibroblastos de pulmão humano (células MRC-5), pretendemos entender os mecanismos de respostas aos danos de DNA e modulação das vias associadas à exposição ao semimetal. Ensaio de viabilidade celular demonstrou que o arsenito é altamente citotóxico (IC50 – 20 μM), com tendência de indução de crescimento celular nas doses menores que 5 μM. Análises do ciclo celular por citometria de fluxo com marcação de Iodeto de propídio revelaram que As3+ induz bloqueio de ciclo celular seguido da indução de mecanismos de morte celular dose dependente. Ademais, o ensaio cometa alcalino e modificado, com o uso da enzima Formamido Pirimidina DNA Glicosilase (FPG), revelou que o arsenito é capaz de induzir altos índices de dano ao DNA, incluindo por oxidação, imediatamente ao final da exposição. Por fim, Análises proteômica por LC−MS/MS label-free shotgun mostram que o arsenito é capaz de modular proteínas estruturais e relacionadas com processos redox, como a tioredoxina redutase, além de, alterar processos biológicos relacionados ao reparo de DNA, na concentração de 30 μM, 12 horas após exposição. Em conjunto, estes resultados contribuem para o entendimento dos efeitos do arsenito nas diferentes doses e tempo após exposição aguda no DNA e proteínas, podendo contribuir para ampliar o conhecimento e o entendimento dos mecanismos mutagênicos e carcinogênicos induzidos pelo semimetal.