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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.9.2011.tde-12092012-150610
Documento
Autor
Nome completo
Maria Alice Vieira Willrich
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Hirata, Rosario Dominguez Crespo (Presidente)
Bertolami, Marcelo Chiara
Engler, Silvya Stuchi Maria
Ojopi, Elida Paula Benquique
Shinohara, Elvira Maria Guerra
Título em português
Efeitos de hipolipemiantes sobre a expressão de CYP3A4 e CYP3A5 in vitro e in vivo
Palavras-chave em português
CYP3A4
CYP3A5
Estatinas
Expressão gênica
Ezetimiba
Farmacogenômica
Resumo em português
Introdução: As CYP3A4 e CYP3A5 são enzimas do citocromo P450 responsáveis pela biotransformação de esteróides endógenos e vários fármacos, entre eles as estatinas. Polimorfismos nos genes CYP3A4 e CYP3A5 (CYP3A4*1B, CYP3A5*3C e CYP3A5*1D) foram associados com diferenças na resposta hipolipemiante de indivíduos tratados com atorvastatina e sinvastatina. Neste estudo foram avaliados os efeitos de hipolipemiantes sobre a expressão e a atividade de CYP3A4 e CYP3A5, em linhagens celulares HepG2 e Caco-2 e em CMSP de indivíduos hipercolesterolêmicos, e sua relação com variantes de CYP3A4 e CYP3A5. Métodos: Foram analisados 99 indivíduos normolipidêmicos (NL) e 139 hipercolesterolêmicos (HC). Os HC foram tratados com atorvastatina (10 mg/dia/4 semanas). A genotipagem das variantes CYP3A4*1B, CYP3A5*3C e CYP3A5*1D foi feita por PCR-RFLP ou sequenciamento. A análise da expressão de RNAm de CYP3A4 e CYP3A5 foi avaliada por PCR em tempo real quantitativo (PCRq). As proteínas totais de HepG2 foram avaliadas por Western Blotting. A atividade de CYP3A4 e CYP3A5 in vivo foi avaliada pela relação entre cortisol e seu metabólito, 6β-hidróxicortisol, na urina (razão 6βOH-cortisol/cortisol), por CLAE. Resultados: O perfil de expressão basal de RNAm de CYP3A4 e CYP3A5 é diferente entre HepG2 e Caco-2. Caco-2 expressa 31 vezes mais CYP3A4 e 122 vezes mais CYP3A5 que HepG2. Em células HepG2 tratadas por 12 h, a atorvastatina 20 µM aumentou a expressão de CYP3A4 em 10 vezes, em relação ao controle (p=0,006). Após 24 h de tratamento, atorvastatina (1-20 µM) aumentou a expressão de CYP3A4 em 5 a 8 vezes, nas HepG2 (p< 0,001). Para CYP3A5, a exposição por 12 h à atorvastatina 20 µM aumentou a expressão em 4 vezes em relação ao controle ( p<0,001). A exposição à sinvastatina 1,0 µM por 24 h aumentou a expressão de CYP3A4, em 2 vezes (p<0,01), em HepG2. Também se observou que, nesse tempo de tratamento, a sinvastatina (0,1 µM a 10 µM) aumentou a expressão de CYP3A5 em 2 a 4 vezes (p<0,05). A linhagem HepG2 apresenta alelos funcionais (CYP3A4*1A e CYP3A5*1A) em homozigose. A linhagem Caco-2 apresenta os alelos não funcionais CYP3A5*3C e CYP3A5*1D, em heterozigose. Também foi avaliada a expressão das proteínas CYP3A4 e CYP3A5 por Western Blotting, em células HepG2, após atorvastatina (0,1 a 20 µM) e sinvastatina (0,01 a 10 µM) por 12 e 24 h. O perfil de expressão das proteínas não diferiu com os tratamentos. Nas células mononucleares do sangue periférico (CMSP), a expressão de RNAm basal de CYP3A4 é cerca de 2,5 a 9,6 vezes maior que a expressão de CYP3A5 (p< 0,05). Observou-se correlação da expressão de CYP3A4 e CYP3A5 nessas células, antes (r2 = 0,22; p< 0,0001) e após o tratamento (r2 = 0,58; p<0,0001) com atorvastatina. A expressão basal de RNAm de CYP3A4 e CYP3A5 é maior nos indivíduos (NL) que nos indivíduos (HC) (p<0,05). A atorvastatina não influenciou a expressão de CYP3A4 e CYP3A5 em CMSP (p> 0,05). Os indivíduos NL apresentam atividade de CYP3A4 e CYP3A5 basal maior que os indivíduos HC- (p<0,0001). O tratamento com atorvastatina não alterou a atividade de CYP3A4 e CYP3A5 nos HC (p>0,05). As variantes gênicas estudadas (CYP3A4*1B, CYP3A5*3C e CYP3A5*1D) como grupos haplotípicos não afetaram a resposta ao tratamento, a expressão de RNAm ou a atividade de CYP3A4 e CYP3A5, embora o haplótipo AGT tenha expressão basal de RNAm de CYP3A5 menor que os portadores de haplótipos GAT e GAC (p<0,005). Conclusão: Os resultados deste trabalho nos permitem concluir que a atorvastatina e a sinvastatina, mas não a ezetimiba, influenciam a expressão de CYP3A4 e CYP3A5 in vitro, em linhagem derivada de hepatócitos (HepG2), e que este efeito não foi reproduzido em linhagem derivada de enterócitos (Caco-2). A expressão de CYP3A4 e CYP3A5 tem grande variabilidade interindividual, independente do grupo haplotípico de cada indivíduo, e que não é influenciada pela atorvastatina.
Título em inglês
Hypolipemiant effects on CYP3A4 and CYP3A5 mRNA expression in vitro and in vivo
Palavras-chave em inglês
CYP3A4
CYP3A5
Ezetimibe
Gene expression
Pharmacogenomics
Statins
Resumo em inglês
Background: CYP3A4 and CYP3A5 are enzymes from the cytochrome P450 resposible for the biotransformation of endogenous steroids and several drugs, e.g. statins. Polymorphisms in CYP3A4 and CYP3A5 (CYP3A4*1B, CYP3A5*3C and CYP3A5*1D) have been associated with variation of lipid-lowering response in individuals treated with atorvastatin and simvastatin. In this study we evaluated the effect of hypolipemiants on expression and activity of CYP3A4 and CYP3A5, in HepG2 and Caco-2 cell lines as well as peripheral blood mononuclear cells (PBMC) in hypercholesterolemic individuals, and their relationship with CYP3A4 and CYP3A5 variants. Methods: We analyzed 99 normolipidemic individuals (NL) and 139 hypercholesterolemic (HC). HC subjects were treated with atorvastatin (HC, 10 mg/day/4 weeks). Analysis of CYP3A4*1B, CYP3A5*3C e CYP3A5*1D variants was performed with PCR-RFLP or sequencing assays and mRNA expression of CYP3A4 and CYP3A5 with Quantitative Real-time PCR (qRT-PCR) was performed . Total protein content was extracted from HepG2 for Western Blotting experiments. Activity of CYP3A4 and CYP3A5 in vivo was evaluated by 6βOH-cortisol and cortisol ratio in urine samples, by HPLC-UV method. Results: Baseline mRNA expression is different for HepG2 and Caco-2. Caco-2 expresses 31 times more CYP3A4 and 122 times more CYP3A5 than HepG2. In HepG2 cells treated for 12h, atorvastatin 20 µM increased CYP3A4 expression in 10 times, when compared to the control (p=0.006). After 24h treatment, atorvastatin (1-20 µM) increased CYP3A4 mRNA expression in 5 to 8 times, in HepG2 (p< 0.001). To CYP3A5, exposure for 12h to atorvastatin 20 µM increased expression in 4 times when compared to the control (p<0.001). Exposure to simvastatin 1.0 µM for 24 h increased CYP3A4 expression in 2 times, (p<0.01), in HepG2. With the 24h treatment,simvastatin (0.1 µM - 10 µM) CYP3A5 showed increased mRNA expression in 2 to 4 times (p<0.05). HepG2 cell line carries homozygous functional alleles (CYP3A4*1A e CYP3A5*1A). Caco-2 carries heterozygous CYP3A5*3C and CYP3A5*1D. We evaluated the protein expression of CYP3A4 and CYP3A5 with Western Blotting in HepG2 cells, after atorvastatin (0.1 - 20 µM) and simvastatin (0.01 - 10 µM) for 12 and 24 h. The proteins profile did not change with statins treatment. In PBMC, baseline mRNA expression of CYP3A4 is approximately 2.6 to 9.5 times higher than CYP3A5 (p< 0.05). There was a correlation in expression between CYP3A4 and CYP3A5, before (r2 = 0.22; p< 0.0001) and after treatment (r2 = 0.58; p<0.0001) with atorvastatin. Baseline mRNA expression of CYP3A4 and CYP3A5 is higher in (NL) than in (HC) (p<0.05). Atorvastatin treatment did not increase CYP3A4 and CYP3A5 mRNA in PBMC (p>0.05). CYP3A4/5 activity was higher in NL subjects than in HC (p<0.0001). Atorvastatin treatment did not affect CYP3A4/5 activity in HC (p>0.05). The studied variants CYP3A4*1B, CYP3A5*3C e CYP3A5*1D analyzed as a haplotype block did not affect response to treatment, mRNA expression or activity of CYP3A4 and CYP3A5. However, AGT haplotype showed lower CYP3A5 mRNA expression levels when compared to GAC and GAT haplotypes at baseline (p<0.05). Conclusion: The results of this study allow us to conclude that atorvastatin and simvastatin, but not ezetimibe, influence the expression of CYP3A4 and CYP3A5 mRNA in vitro in HepG2 cell line, but this effect was not reproduced in Caco-2 cell line or PBMC. CYP3A4 and CYP3A5 present great interindividual variability, despite the individual´s haplotype and is not influenced by atorvastatin.
 
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Data de Publicação
2012-10-22
 
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