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Análise do padrão transcricional de SIRT1, PGC1α e PPAR-γ
influenciado por etanol em fígado de zebrafish
X Salão de Iniciação
Científica PUCRS
Giovanna Medeiros Tavares de Oliveira1, Helena Schimer1, Talita Carneiro Brandão Pereira1,
Eduardo Pacheco Rico2, Denis Broock Rosemberg2, Carla Denise Bonan3, André Arigony Souto4,
Maurício Reis Bogo1 (orientador).
1
Laboratório de Biologia Genômica e Molecular, Faculdade de Biociências, PUCRS; 2Departamento de
Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, UFRGS; 3Laboratório de Neuroquímica e
Psicofarmacologia, Faculdade de Biociências, PUCRS; 4Faculdade de Química, PUCRS
Resumo
Sirtuínas são uma família de desacetilases dependentes de NAD+, que possuem um
importante papel na regulação do metabolismo celular. Estudos sobre sua atuação em
reguladores transcricionais, como o PGC-1α e o PPAR-γ, vem crescendo atualmente.
Trabalhos anteriores mostram que a exposição crônica ao etanol causa diversas alterações
hepáticas; como necrose, fibrose e esteatose. Evidências indicam que mudanças induzidas
pelo álcool na sirtuína 1 são reguladas ao nível transcicional e traducional. Foram estudadas
as consequências do consumo crônico de etanol em zebrafish durante períodos de 7, 14 e 28
dias na expressão de três genes: SIRT1, PGC-1α e PPAR-γ.
Introdução
As sirtuínas são proteínas da classe III da família das desacetilases de histonas
(HDACs) dependentes de NAD+ (MORRISON et al., 2007) responsáveis pela regulação de
uma variedade de funções celulares, tais como resposta ao stress (SAUVE et al, 2006),
regulação da energia metabólica (OLIVA et al., 2008) e restrição calórica (HAIGIS et al.,
2006). Possuem ação de ADP-ribosil-transferase e atividade catalítica de desacetilação, ambas
dependente de NAD+ (BLANDER et al., 2004), podendo regular a atividade de uma série de
fatores transcricionais, como o PGC-1α e PPAR-γ. Estes dois últimos genes estão associados
a regulação do metabolismo da glicose e lipídios, respectivamente (GUARENTE, 2006).
Relacionado à exposição crônica de etanol OLIVA et al. (2008) relataram aumento da
atividade de SIRT1, PGC-1α. e PPAR-γ.
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Danio rerio é um modelo experimental amplamente utilizado em estudos
toxicológicos e bioquímicos (DOOLEY et al., 2000) devido a manutenção em pequenos
espaços, baixo custo, fácil administração de drogas solúveis em água e rápida aclimatação a
novos ambientes (KELLER, et al., 2004).
O objetivo do trabalho foi estudar o efeito da exposição crônica de etanol 0,5% (em
intervalos de 7, 14 e 28 dias) na expressão de SIRT1, PGC-1α e PPAR-γ em fígado de
zebrafish.
Metodologia
Foram utilizados animais (Danio rerio) tratados com etanol 0.5% durante 7, 14 e 28
dias além do grupo controle. Os animais foram eutanasiados por decapitação, seus fígados
(n=5) dissecados e imediatamente acondicionados em nitrogênio líquido. O RNA total foi
extraído utilizando TRIzol Reagent® segundo as especificações do fabricante, quantificado
por espectrofotometria, e em seguida o cDNA sintetizado por RT-PCR semiquantitativo. As
condições de PCR foram otimizadas para os quatro pares de primers SIRT1, PGC-1α, PPARγ e β-actina, sendo este último empregado com controle interno. Os produtos de PCR foram
visualizados em gel de agarose 1% com GelRed® sob luz ultravioleta. A abundância relativa
de RNAm de cada gene versus β-actina foi determinada por densitometria óptica, usando o
programa ImageJ1.37. Resultados foram estatisticamente comparados por ANOVA de uma
via, seguidos por teste Turkey, considerando P≤0,05 como significante.
Resultados e Discussão
As médias de expressão dos genes analisados estão apresentadas na tabela 1. Nosso
estudo encontrou um aumento de 25,59% na expressão de SIRT1 no período de 7 dias de
tratamento, 26% em 14 dias e 13,3% em 28 dias. O aumento de expressão se SIRT1 em 7 e 14
apresentou significância (p<0,05) em relação ao controle, resultados que estão de acordo com
estudo realizado por OLIVA et al (2008). Por outro lado, foi demonstrado na literatura uma
diminuição de 50% (LIEBER et al. 2008) da expressão deste gene em ratos com tratamento
crônico de etanol e dieta de triglicerídeos de cadeia longa e de 40% em tratamento crônico de
etanol em ratos (YOU et al. 2008).
Em relação ao PGC-1α encontramos diminuição de 6,93% da expressão no tratamento
de 7 dias e 51,41% em 28 dias, com nível de significância de p<0,05 e p<0,001 em relação ao
controle, respectivamente. Este mesmo gene, em 14 dias, apresentou um pequeno aumento de
0,3%, não significativo em relação ao controle (p>0,05). LIEBER et al. (2008) obteve
decréscimo representativo de 50% em tratamento crônico com ratos em dieta de triglicerídeos
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de cadeia longa. Foi encontrado aumento na expressão de PPAR-γ nos tratamento de 7
(23,78%) e 14 dias (23,67%) e diminuição em 28 dias de tratamento (21,64%) sendo todos os
resultados significativos (p<0,01 7 e 14 e p<0,05 28) em relação ao controle. Os resultados
relativos à expressão do gene PPAR- γ conflitam com o estudo de LIEBER et a.l (2008), em
ratos, onde sua expressão, em tratamento crônico com etanol com dieta de triglicerídeos de
cadeia longa, se igualou ao controle. Mas estão de acordo com relatos de OLIVA et al (2008),
com tratamento crônico de etanol em ratos.
Tabela 1. Expressão de cada um dos genes em cada um dos tratamentos, incluindo o controle
Tratamento
SIRT1
PGC-1α
PPAR-γ
Controle
0,7842±0,07
0,8736±0,03
0,6196±0,05
7 Dias
0,9849±0,07*
0,8130±0,01*
0,7670±0,08*
14 Dias
0,9917±0,01*
0,8763±0,02
0,7663±0,05*
28 Dias
0,8885±0,03
0,4244±0,04
0,4855±0,05
* resultados que apresentaram significância (P ≤ 0,05).
Conclusão
Nossos resultados sugerem que o aumento nos níveis de RNAm de SIRT1 e seus alvos
(PGC-1α, PPAR-γ) podem ser mediados por mudanças metabólicas gerados pela exposição
ao etanol em zebrafish. Levando em conta que SIRT1 possui expressão tecido-específica,
outros órgãos podem ajudar no entendimento dos efeitos do consumo crônico de etanol nas
sirtuínas e nos genes alvos PGC-1α e PPAR-γ nesse organismo modelo.
Referências
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v.73, p.417-35. 2004.
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LIEBER, C.S., LEO, M. A.; et al. Effect of chronic alcohol consumption on Hepatic SIRT1 and
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OLIVA, J.; FRENCH, B. A.; et al. SIRT1 is involved in energy metabolism: The role of chronic
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