8.25.2.1.2 Redução enzimática de desintoxicação
BLM é geralmente reconhecido como um inespecíficos clastogenic; no entanto, sua toxicidade é altamente seletiva pulmonar de células. O mecanismo desta toxicidade pulmonar selectiva não foi completamente resolvido. Algumas possíveis explicações mecanicistas para este tecido-seletiva de toxicidade incluem uma redução da capacidade pulmonar de células para iniciar a reparação de DNA (revista em Chen e Stubbe 2005), aumento da retenção de BLM pelo aumento do influxo de redução de efluxo (revista em Chen e Stubbe 2005), ou a redução enzimática capacidade pulmonar de células epiteliais para desintoxicar BLM. A evidência culminante na literatura sustenta a hipótese de que a redução dos níveis de bleomicina hidrolase (BlmX, Blmh) no pulmão e, consequentemente, a redução da desintoxicação enzimática de BLM podem desempenhar um papel importante na acumulação de BLM e na toxicidade pulmonar.
Blmh é uma protease de cisteína que se assemelha à subunidade 20S do proteosoma (Joshua-Tor et al. 1995). Blmh foi descoberto pela primeira vez através de sua capacidade de inativar metabolicamente BLM A2 para o principal metabolito BLM deamido-BLM A2 (DA2), que parece ser o único metabolito de BLM (Schwartz et al. 1999). O Blmh foi clonado e mantém a actividade da BLM deamidase em vários eucariotas, incluindo levedura (Xu E Johnston 1994), coelho (Sebti e Lazo 1987; Sebti et al. 1987, 1989), rat (Takeda et al. 1996a, b), and human (Bromme et al. 1996; Ferrando et al. 1996). Blmh catalisa eficientemente a desamidação de ambas as isoformas de BLM encontradas na mistura clínica, blenoxano A2 e B2, hidrolisando a amina terminal e eliminando um local de coordenação de metal (Morris et al. 1991; Sebti et al. 1987). Ambos humanos (Bromme et al. 1996) e rabbit (Sebti et al. 1989) blmh were more efficient at catalyzing the deamidation of BLM B2 than that of BLM A2. Estudos genotóxicos in vitro demonstraram que a dA2 é significativamente menos activa na produção de clivagens de cadeia simples ou de cadeia dupla utilizando qualquer uma das FAG (Huang et al. 1981) ou modelos de ADN plasmídeo (Zou et al. 2002). De acordo com estes resultados, verificou – se que a forma desamidada de BLM era 6 a 35 vezes menos potente do que o composto original na sua capacidade de inibir a proliferação de carcinomas escamosos da cabeça e do pescoço (Lazo 1989, p. 436). A sobreexpressão do Blmh humano nas células CHO também protegeu as células da genotoxicidade induzida pelo BLM, presumivelmente por conversão do BLM para a forma desamidada (Lefterov et al. 1998). In vivo, a injecção de dA2 não demonstrou toxicidade pulmonar através dos níveis de hidroxiprolina, que é um indicador do aumento do colagénio e da fibrose pulmonar (Lazo e Humphreys 1983). A possível explicação para esta falta de toxicidade é que DA2 ou é incapaz de se acumular nas células pulmonares ou não é tóxica para as células pulmonares.
está bem estabelecido, pelo menos em estudos em animais, que a redução da actividade de Blmh é um factor significativo que contribui para a toxicidade pulmonar induzida por BLM. Os ratos Nocaute da Blmh não foram capazes de gerar o metabolito DA2 e foram significativamente mais susceptíveis ao desenvolvimento de fibrose pulmonar induzida pela BLM do que os seus controlos de tipo selvagem (Schwartz et al. 1999). A dose baixa de BLM com 25 mg de kg-1 aumentou os níveis de hidroxiprolina em 30% nos ratinhos nocaute, ao contrário de não se verificar qualquer alteração nos ratinhos de tipo selvagem. Outro estudo genético, utilizando diferenças de estirpe na susceptibilidade BLM (BLM-resistente C3, BLM-sensível C56/Bl6), identificou dois loci genéticos que conferem susceptibilidade, designados blmpf1 e blmpf2. o blmpf1 foi localizado no gene principal do complexo de Histocompatibilidade (MHC), enquanto o segundo local, blmpf2, foi localizado no cromossomo 11 e conferiu susceptibilidade específica ao BLM (Haston et al. 2002). Os autores concluíram que pelo menos um dos genes na região blmpf2 é provavelmente Blmh. Estudos em humanos examinaram as diferenças em polimorfismos nucleotídicos únicos (SNPs) na extremidade C-terminal do gene Blmh. No entanto, estes estudos não identificaram uma correlação entre o SNP e a toxicidade pulmonar (Nuver et al. Em 2005), embora o SNP (G / G) esteja correlacionado com a diminuição da sobrevivência global de doentes testiculares a receber tratamento combinado com BLM (de Haas et al. 2008). São necessários estudos adicionais para determinar se este SNP reduz a inactivação metabólica do BLM e contribui para a morbilidade dos doentes a receber quimioterapia à base de BLM.
enzimaticamente, está claramente estabelecido que a actividade do Blmh para o BLM A2 é diminuída nos pulmões das espécies sensíveis e que esta diminuição se correlaciona com a fibrose pulmonar, tal como indicado através de níveis elevados de hidroxiprolina no pulmão (Lazo e Humphreys 1983). Os coelhos resistentes à fibrose pulmonar induzida por BLM apresentam taxas de conversão semelhantes de BLM A2 A DA2 nos pulmões e outros tecidos, enquanto os ratinhos não apresentaram actividade enzimática pulmonar para o BLM A2 (Lazo e Humphreys 1983). Além disso, os ratinhos knockout sem Blmh funcionais demonstram hipersensibilidade à fibrose pulmonar induzida por BLM (Schwartz et al. 1999).
é concebível que a actividade diferencial observada de Blmh possa explicar a predisposição para a toxicidade nos pulmões. Esta actividade diferencial poderia potencialmente ser explicada através de níveis de expressão diferencial de Blmh nos pulmões e outros tecidos. A análise do Norte demonstrou níveis baixos de expressão de Blmh no pulmão e no fígado, com a expressão mais elevada observada no testículo e no músculo esquelético (Bromme et al. 1996). Curiosamente, as células alveolares humanas de tipo II exibiram o menor nível de expressão de Blmh entre os oito tipos de células cancerosas analisados (Bromme et al. 1996). Os dados que examinam os níveis de proteínas no pulmão são escassos. Tanto quanto sabemos, houve apenas um estudo que examinou as diferenças de proteínas Blmh entre os tecidos dos ratos. Usando ELISA e western blotting, Kamata et al. (2007) observou-se que os níveis de proteínas Blmh no pulmão eram aproximadamente metade dos identificados no fígado de ratos com 6 semanas de idade. No entanto, ninguém tentou identificar essas diferenças dentro das subpopulações heterogêneas de células dentro do pulmão, especificamente as células mais suscetíveis designadas através de estudos de patologia microscópica, as células epiteliais tipo I (Adamson 1984; Aso et al. 1976; Jones and Reeve 1978). São necessários mais estudos para identificar se as diferenças em Blmh se devem a uma expressão reduzida ou a um modo de ação alternativo.
alternativamente, pode-se considerar a possibilidade de que as células pulmonares expressem níveis mais elevados de um transportador putativo de BLM. Embora esta hipótese seja consistente com a incapacidade, in vivo, dos pulmões para converter BLM para DA2, não há consenso geral sobre a capacidade das células pulmonares para tomar BLM. É evidente que o BLM depende do transporte activo para entrar na célula (Poddevin et al. 1991). Utilizar células pulmonares de hamster e BLM (prin et al. 1993), foi identificada uma proteína da superfície celular de 250 kDa que se liga ao BLM. Curiosamente, a comparação de duas linhas celulares humanas com susceptibilidade diferente ao BLM revelou que as células resistentes ao BLM tinham menos locais de ligação ao BLM (prin et al. 1999). A identificação do sistema putativo de transporte BLM ajudará a compreender a importância da internalização BLM ou do metabolismo na susceptibilidade das células pulmonares à toxicidade BLM.Permanece por determinar se o mecanismo de toxicidade selectiva celular é uma resposta primária da redução da expressão de Blmh, redução da absorção de BLM, ou uma combinação dos dois, levando a um aumento da susceptibilidade das células epiteliais alveolares pulmonares. Independentemente do mecanismo, é claro que o Blmh desempenha um papel crítico na proteção contra a toxicidade BLM.