Caracterização do perfil de expressão e relação dos genes inflamatórios ALOX5 e COX2 com o fenótipo de resistência a múltiplas drogas em linhagens de Leucemia Mieloide Crônica

Abstract

A relação entre a inflamação e o câncer pode ser demostrada pela superexpressão das proteínas inflamatórias COX-2 e 5-LOX em diversos tumores. Assim, objetivamos caracterizar a relação entre os genes COX2 e ALOX5, bem como a ligação destes com o fenótipo de resistência a múltiplas drogas (MDR) em células eritroleucêmicas sensíveis (K562) e MDR (K562-Lucena e FEPS). Para modulação desses genes realizamos a inibição das proteínas COX-2 e 5-LOX através da exposição ao ácido acetilsalicílico (AAS) e Zileuton, respectivamente, seguido do ensaio de viabilidade celular por Azul de trypan e MTT. A modulação de ABCB1 foi avaliada em células silenciadas para esse gene. A expressão dos genes de interesse foi realizada por PCR-tempo real. A expressão proteica de ABCB1 foi avaliada por citometria, e sua atividade pelo ensaio Rho123 após a exposição ao AAS. A interação do inibidor e do produto de COX-2 com ABCB1 foi realizada pelo docking molecular. A inibição de 5-LOX não alterou a proliferação celular da linhagem K562, porém induziu um aumento na expressão de ALOX5. A linhagem celular FEPS foi mais sensível ao AAS que K562-Lucena na viabilidade celular. A inibição de COX-2 aumentou a expressão gênica de COX2 e ABCB1 nas duas linhagens MDR, e diminuiu a expressão de ALOX5 na linhagem FEPS. A inibição de COX-2 estimulou a expressão proteica de ABCB1, e a atividade dessa proteína de efluxo foi alterada pelo tratamento imediato com AAS. Os níveis de óxido nítrico basais das linhagens eritroleucêmicas foram baixos e não diferiram entre si. Verificamos que a modulação de COX2 pela exposição ao AAS foi capaz de alterar a expressão gênica e proteica de ABCB1, bem como a modulação ABCB1 foi acompanhada por uma alteração na expressão de COX2. Além disso, ABCB1 pode estar atuando na regulação de ALOX5 por via independente da alteração de COX2. Assim, caracterizamos um perfil de relação entre ALOX5 e COX2 via ABCB1, evidenciando a relação entre MDR e a inflamação.

The relationship between inflammation and cancer can be demonstrated by overexpression of COX-2 and 5-LOX inflammatory proteins in various tumors. Thus, we aimed to characterize the relationship between COX2 and ALOX5 genes, as well as the linkage of these with the multidrug resistance phenotype (MDR) in sensitive erythroleukemic cells (K562) and MDR (K562-Lucena and FEPS). For modulation of these genes, we inhibited the COX-2 and 5-LOX proteins by exposure to acetylsalicylic acid (ASA) and zileuton, respectively, followed by the trypan blue and MTT cell viability assay. The modulation of ABCB1 was evaluated in silenced cells for this gene. Expression of the genes of interest was performed by real-time PCR. Protein expression of ABCB1 was assessed by cytometry, and its activity by the Rho123 assay after exposure to ASA. The interaction of the inhibitor and the COX-2 product with ABCB1 was performed by molecular docking. Inhibition of 5-LOX did not alter the cell proliferation of the K562 cell line, however it induced an increase in the expression of ALOX5. The FEPS cell line was more sensitive to ASA than K562-Lucena in the viability assay. Inhibition of COX-2 increased the gene expression of COX2 and ABCB1 in the two MDR lines and decreased the expression of ALOX5 in the FEPS line. Inhibition of COX-2 stimulated the protein expression of ABCB1, and the activity of the efflux protein was altered by immediate treatment with ASA. The basal nitric oxide levels of erythroleukemic cells were low and did not differentiate between them. We verified that modulation of COX2 by exposure to AAS was able to alter the gene and protein expression of ABCB1, as well as modulation ABCB1 was accompanied by a change in COX2 expression. In addition, ABCB1 may be acting in the regulation of ALOX5 independently of the alter in COX2. Thus, we characterized a relationship profile between ALOX5 and COX2 via ABCB1, evidencing the relationship between MDR and inflammation.