Estudo do papel da proteína multifuncional APE1/Ref-1 sobre a resposta inflamatória na meningite bacteriana

A meningite bacteriana (MB) é uma doença infecciosa que permanece com altas taxas de mortalidade e morbidade em todo o mundo, principalmente em países subdesenvolvidos, apesar dos avanços na antibioticoterapia. Um dos principais mecanismos associados às sequelas durante a MB é a elevada resposta inflamatória, que promove uma exacerbada quantidade de espécies reativas de oxigênio (ERO) levando às células a apoptose ou necrose. A ativação de enzimas de reparo de DNA durante o estresse oxidativo tem sido demonstrada nas mais diversas desordens. Uma importante enzima envolvida neste processo é a endonuclease apurínica/apirimidinica1/fator redox-1 (APE1/Ref-1). Ela é uma proteína multifuncional envolvida no reparo de DNA e na redução de fatores envolvidos com a resposta inflamatória, tais como o fator nuclear kappa B (NFkB) e proteína ativadora 1 (AP-1). Este estudo teve como objetivo identificar o envolvimento de APE1/Ref-1 na resposta inflamatória visando a possibilidade de sua utilização como alvo terapêutico na redução de sequelas durante a MB. Para isto, inicialmente foi realizado uma análise no perfil de expressão de citocinas em líquor de pacientes com meningite causada por Streptococcus pneumoniae e Neisseriae meningitidis visando selecionar moduladores inflamatórios de interesse para ensaios em cultura de célula subsequentes. Em seguida, utilizando um modelo celular de indução com LPS foi avaliado o efeito da inibição da atividade de reparo e redox de APE1 sobre a expressão de citocinas inflamatórias. Por fim, foi observada a expressão de APE1 no córtex (CX) e hipocampo (HC) de ratos com MB frente a uma terapia adjuvante com vitamina B6. Nossos resultados mostraram um perfil de moduladores inflamatórios muito semelhante no líquor dos pacientes com MB causada pelos patógenos estudados, embora interferon gama (IFNy) tenha sido VI significativamente mais expresso em pacientes com S. pneumoniae do que N. meningitidis. Quanto ao uso dos inibidores das funções, redox e de reparo, de APE1/Ref-1 no modelo in vitro, houve redução significativa na expressão de algumas citocinas, principalmente o fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α). Além disso, os inibidores demonstraram uma redução nos níveis de ERO nas células estimuladas com LPS. No modelo animal, a expressão protéica de APE1/Ref-1, no CX e HC dos ratos, foi modulada após introdução da vitamina B6. Portanto, esses dados fornecem um novo olhar para a fisiopatologia da MB, em que citocinas como IFNy podem ser usadas em um diagnóstico diferencial entre meningites causadas por S. pneumoniae e N. meningitidis. A proteína de reparo de DNA, APE1/Ref-1, parece ser um alvo potencial na modulação da resposta inflamatória e do estresse oxidativo, bem como a terapia adjuvante com vitamina B6 mostra ter um papel sobre a expressão de APE1/Ref-1. Consequentemente, o conhecimento obtido neste estudo pode ser importante na melhoria do prognóstico da MB, além de contribuir para entender a associação entre o reparo de DNA e inflamaçãoDespite advances in antibiotic therapy, bacterial meningitis (BM) remains with high mortality and morbidity rates in worldwide. One important mechanism associated to sequels during disease is the intense inflammatory response which promotes an oxidative burst and release of reactive oxygen species, consequently leading to cell death. Activation of DNA repair enzymes during oxidative stress has been demonstrated in several neurological disorders. APE1/Ref-1 is a multifunctional protein involved in DNA repair and plays a redox function on transcription factors such as NFkB and AP-1.The aim of this study was assess the role of APE1/Ref-1 on inflammatory response and the possibility of its modulation to reduce the sequels of the disease. Firstly it was performed an assay to measure cytokine in cerebrospinal fluid of patients with BM due to Streptococcus pneumoniae and Neisseriae meningitides. Further, a cellular model of inflammation was used to observe the effect of the inhibition of the endonuclease and redox activity of APE1/Ref-1 on cytokine levels. Additionally, APE1/Ref-1 expression in cortex and hippocampus of rat with MB after vitamin B6 treatment was evaluated. Altogether, results showed a similar profile of cytokines in the cerebrospinal fluid of patients from both pathogens, although IFNy showed higher expression in patients with BM caused by S. pneumoniae. On the other hand, inhibitors of APE1/Ref-1 reduced cytokine levels, mainly TNF-α. Reduction of oxidative stress markers was also observed after introduction of inhibitors in the LPS-stimulated cell. In the animal model, BM increased the expression of the protein APE1/Ref-1, while vitamin B6 promoted reduction. Thereby, this data rise important factors to be considered in pathogenesis of BM, e.g., IFNy can be used as prognostic factor during corticosteroid therapy, APE1/Ref-1 can be an important target to modulate the level of inflammation and VIII oxidative stress, and vitamin B6 seems modulates several proteins related to cell death. So, this study highlights a new understanding on the role of APE1/Ref-1 on the inflammation and the oxidative stress during inflammation conditio