Uso de Proteômica para Demonstrar uma Resposta Hierárquica ao Estresse Oxidativo a Produtos Químicos de Partículas de Exaustão de Diesel em uma Linha Celular de Macrófagos

Estudos epidemiológicos demonstram uma associação entre a exposição a curto prazo a material particulado ambiental (PM) e morbidade e mortalidade cardiorrespiratórias. Embora os mecanismos biológicos desses efeitos adversos sejam desconhecidos, dados emergentes sugerem um papel crucial para o estresse oxidativo. O PM ambiental e as partículas de exaustão de diesel (DEP) contêm produtos químicos orgânicos de ciclagem redox que induzem efeitos pró-oxidativos e pró-inflamatórios no pulmão. Essas respostas são suprimidas pela N-acetilcisteína (NAC), que se complexa diretamente com os produtos químicos eletrofílicos das DEP e exerce efeitos antioxidantes adicionais no nível celular. Uma abordagem de proteômica foi utilizada para estudar as respostas induzidas por DEP na linha celular de macrófagos, RAW 264.7. Demonstraremos que, na faixa de dosagem de 10-100 microg/ml, extratos orgânicos de DEP induzem um declínio progressivo na razão GSH/GSSG celular, em paralelo com um aumento linear nas proteínas recentemente expressas no gel bidimensional. Usando espectrometria de massa por ionização por desorção a laser assistido por matriz e análise de cromatografia líquida/espectrometria de massa/espectrometria de massa, identificamos 32 proteínas recém-induzidas/suprimidas pela NAC. Estas incluem enzimas antioxidantes (por exemplo, heme oxigenase-1 e catalase), componentes pró-inflamatórios (por exemplo, p38MAPK e Rel A) e produtos do metabolismo intermediário que são regulados pelo estresse oxidativo. A heme oxigenase-1 foi induzida em baixa dose de extrato e com mínimo declínio na razão GSH/GSSG, enquanto a ativação de MAP quinase exigiu uma dose química mais alta e níveis incrementais de estresse oxidativo. Além disso, em doses de extrato >50 microg/ml, há um declínio acentuado na viabilidade celular. Esses dados sugerem que as DEP induzem uma resposta hierárquica ao estresse oxidativo na qual algumas dessas proteínas podem servir como marcadores para estresse oxidativo durante exposições a PM.