Validação de potenciais biomarcadores proteómicos na Síndrome da Apneia Obstrutiva do Sono

Tese de mestrado em Biologia Humana e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015A Síndrome da Apneia Obstrutiva do Sono (SAOS) é um distúrbio respiratório muito prevalente na população em geral, com graves repercussões na saúde e na qualidade de vida dos doentes. A Proteómica tem vindo a ser aplicada no estudo da SAOS na pesquisa de novos biomarcadores de diagnóstico, prognóstico, monitorização e/ou alvo terapêutico para esta doença. Estudos preliminares realizados no Laboratório de Proteómica do INSARJ revelaram a existência de proteínas diferencialmente moduladas em glóbulos vermelhos (GVs) de doentes com SAOS comparados com roncadores simples. Algumas destas proteínas, como a catalase (CAT) e a peroxiredoxina 2 (Prx2), estão envolvidas em processos antioxidantes, e este mecanismo parece estar significativamente comprometido nos doentes com SAOS. O principal objectivo deste trabalho foi a validação da CAT e da Prx2 por técnicas ortogonais à Proteómica, como o western blotting (WB) e/ou por estudos de cinética enzimática em amostras de GVs de doentes com SAOS, antes e após seis meses de tratamento CPAP (Continuous Positive Airway Pressure), e em indivíduos roncadores simples como controlos. Dois tipos de amostras de GVs foram avaliadas por doente, amostra recolhida no final da tarde antes do exame de polissonografia – PSG (denominadas de “Noite”) e amostra recolhida na manhã seguinte ao exame (denominadas de “Manhã”). Após tratamento CPAP, apenas as amostras de GVs “Manhã” foram preparadas e, portanto, consideradas no estudo. O estudo da CAT, por cinética enzimática, revelou que a actividade da CAT é significativamente menor nos GVs “Manhã” em comparação com as amostras “Noite”, sejam de doentes SAOS ou de controlos (Anova p<0,05). Contudo, esta diminuição da actividade da CAT durante a manhã em relação à noite estava significativamente (T Student, p<0,05) mais acentuada nos doentes com SAOS do que nos controlos. Após seis meses de tratamento com CPAP, observou-se um aumento muito significativo da actividade da CAT nos GVs “Manhã”. Surpreendentemente, constatou-se por WB, não haver diferenças quantitativas e significativas dos níveis de expressão da CAT entre os grupos de doentes/condições analisados, e tão pouco havia, nos doentes SAOS, antes e após o tratamento CPAP. Estes resultados sugerem que a modulação da atividade da CAT nos GVs está essencialmente associada a modificações pós-traducionais da proteína, o que corrobora com os resultados obtidos pela Proteómica, que identificou oito proteoformas para a CAT nestas células. A avaliação do estado redox/oligomérico da Prx2 nos GVs por WB em SDS-PAGE não reduzido, utilizando anticorpos específicos para a Prx2 e para formas hiperoxidadas da Prx (PrxSO2/3), revelou que as formas monoméricas e diméricas da Prx2 estavam significativamente hiperoxidadas nos GVs “Manhã” ou “Noite” de doentes com SAOS. O tratamento CPAP diminui esta hiperoxidação nos monómeros e dímeros da Prx2. Contudo, as formas multiméricas da Prx2 hiperoxidadas, descritas com actividade chaperone/transdução de sinal associadas à protecção celular, surgiram quase que exclusivamente nos doentes SAOS após CPAP. A forma dissulfídica oxidada/hiperoxidada da Prx2 está associada a inativação da sua actividade peroxidática, e por conseguinte, a estado de stresse oxidativo. A conversão entre as diferentes funções da Prx2, ou seja, entre a actividade peroxidática antioxidante e a atividade chaperone/transdução de sinal, é regulada pelo seu estado redox/oligomérico na célula. Em resumo, os resultados deste trabalho validaram os resultados anteriormente obtidos por Proteómica, indicando nos GVs de doentes com SAOS, existência de desregulação no seu sistema redox-homeostase envolvendo a CAT e a Prx2. Este trabalho propõe ainda, a CAT e a Prx2, como fortes candidatos a biomarcadores de gravidade e/ou de monitorização do tratamento CPAP. Contudo, serão necessários mais estudos para consolidar este resultados e contribuir para uma melhor compreensão acerca do diagnóstico, monitorização e tratamento para a SAOS.The Obstructive Sleep Apnea (OSA) is a breathing disorder very prevalent in the general population, with serious effects on health and quality of life of the patients. The Proteomics has been applied to the study of the OSA, in order to identify new biomarkers of diagnosis, prognosis, monitoring and/or as therapeutic target for this disease. Preliminary studies at Proteomics Laboratory of INSARJ revealed the existence of proteins differentially modulated in red blood cells (RBCs) of OSA patients compared with simple snorers (controls). Some of these proteins such as catalase (CAT) and peroxiredoxin 2 (Prx2), are involved in antioxidants processes, which seem to be significantly compromised in OSA patients. The main objective of this work was the validation of these proteins by orthogonal technologies to Proteomics, such as western blotting (WB) and/or kinetic enzyme assay on RBCs samples from OSA patients, before and after six months of treatment CPAP (Continuous Positive Airway Pressure), and from simple snorers as controls. Two types of RBCs samples were evaluated per patient, sample taken late in the afternoon and before polysomnography (PSG) (denominated here "Night") and sample collected in the morning after the examination ("Morning"). After CPAP treatment, only "Morning" RBC samples were prepared and therefore considered in this study. The kinetic enzyme assay showed that CAT activity is significantly higher in RBC "Morning" compared to the "Night" samples, whatever were OSA or control (Anova p<0.05). However, this decrease in “Morning” CAT activity compared to “Night” was even greater in OSA RBC samples than in controls ones (Student's T p