Chemoprotective action of the micronutrient selenium in HepG2 cells: gene expression evaluation of cellular stress induced by H2O2

Dentre diferentes agentes analisados quanto ao potencial quimioprotetor para o câncer, os componentes da dieta são os mais bem avaliados. Tais estudos apresentam evidências de que os alimentos fornecem substâncias bioativas que podem alterar a expressão gênica. A atividade antioxidante do selênio parece ser responsável pela sua eficácia no tratamento de doenças que se correlacionam ao estresse celular. Devido a tais aspectos, têm crescido o interesse pela investigação dos papéis de diferentes compostos de selênio como agente terapêutico em diversas doenças crônicas degenerativas, tais como os cânceres. O presente estudo avaliou a ação moduladora/quimioprotetora da L-(+)-Selenometionina (SeMet) em células HepG2 frente ao estresse celular induzido pelo H2O2 por meio do ensaio MTT, do ensaio do cometa e da expressão gênica por RT-qPCR de genes relacionado ao estresse oxidativo (GPX1, SOD, CATALASE) de retículo endoplasmático (GADD153, ERN1, TRAF2) e de apoptose (CASP9). No ensaio MTT, a SeMet a 50, 100, 250 e 500 ng/mL apresentaram uma ação citoprotetora contra os danos causados por H2O2, enquanto que as concentrações mais elevadas (1000 e 2000 ng/mL) aumentaram o efeito citotóxico causado pelo H2O2. No ensaio do cometa, foi verificado que a concentração de 50 ng/mL no tratamento associado foi capaz de diminuir o efeito genotóxico provocado pelo peróxido de hidrogênio, porém o mesmo não ocorreu na concentração de 500 ng/mL. No RT-qPCR, de forma semelhante aos resultados encontrados no cometa, observou-se que a SeMet a 50 ng/mL modulou os genes testados, mostrando um efeito antioxidante e antiapoptótico. Em contrapartida, na concentração de 500 ng/mL a SeMet foi incapaz de modular os genes para a quimioproteção, por vezes perfazendo um efeito tóxico às células. Esses resultados sugerem que a SeMet é capaz de modular positivamente os genes de estresse oxidativo e de retículo endoplasmático, provocando um efeito quimioprotetor e antioxidante frente ao estresse causado pelo H2O2 e pode ser uma alternativa na medicina preventiva.Among different agents analyzed for chemoprotective potential for cancer, the components of diet are best evaluated. These studies show evidence that foods provide bioactive compounds that can alter gene expression. The antioxidant activity of selenium appears to be responsible for its effectiveness in treating diseases that have been correlated with the cellular stress. Due to these aspects, have increased interest in the investigation of the roles of different selenium compounds as a therapeutic agent in many chronic degenerative diseases, such as cancers. The present study evaluated the modulating/chemoprotective action of L-(+)-Selenomethionine (SeMet) in HepG2 cells against the cellular stress induced by H2O2 through the MTT assay, the comet assay and RT-qPCR of genes related to oxidative stress (GPX1, SOD, catalase), endoplasmic reticulum (GADD153, ERN1, TRAF2) and apoptosis (CASP9). In the MTT assay, the SeMet at 50, 100, 250 and 500 ng/mL showed a cytoprotective action against the damage caused by H2O2, whereas higher concentrations (1000 and 2000 ng/mL) increased the cytotoxic effect caused by H2O2. In the comet assay, it was found that the concentration of 50 ng/mL was able to reduce the genotoxic effect caused by peroxide in the associated treatment, but this did not occur in the concentration of 500 ng/mL. In RT-qPCR, similar to results found in comet, it was observed that the SeMet at 50 ng/mL was able to modulate the genes tested, showing an antiapoptotic and antioxidant effect. In contrast, SeMet at 500 ng/mL was incapable of modulating the genes, sometimes giving a toxic effect on cells. These results suggest that SeMet, although possess a short therapeutic window, is able to positively modulate genes of oxidative stress and endoplasmic reticulum, causing a chemoprotective and antioxidant effect against the stress caused by H2O2 and could be an alternative in preventive medicine