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Tipo do documento: Tese
Título: Carboxilesterase na adaptação do metabolismo de lipídios do pacu à hipoxia
Título(s) alternativo(s): Carboxylesterase in the adaptation of the metabolism of lipids in pacu under hypoxia
Autor: Silva, Eduardo dos Santos 
Primeiro orientador: Bastos Neto, Jayme da Cunha
Primeiro membro da banca: Macedo, Jacyara Maria Brito
Segundo membro da banca: Atella, Georgia Correa
Terceiro membro da banca: Silva, Wagner Seixas da
Resumo: Os peixes são vertebrados que vivem em vários habitats. Adaptações de sua fisiologia e de sua bioquímica são estudadas para entender como conseguem sobreviver aos desafios presentes em cada ambiente. A diminuição da concentração de oxigênio dissolvido na água é um fenômeno natural cíclico em águas do Pantanal e da Amazônia. A crescente poluição antrópica dos rios da Amazônia e do Pantanal pode, somada à hipoxia, oferecer ameaça à permanência de muitas espécies de peixes. Ao estudarmos a carboxilesterase (CarbE), enzima importante para a biotransformação de xenobióticos, observamos que sua atividade diminuía em plasma de pacu, um peixe típico do Pantanal, mantido em hipoxia durante 42 horas. As carboxilesterases participam de inúmeras reações químicas no organismo, incluindo uma transesterificação capaz de produzir ésteres etílicos tóxicos de ácido graxo (FAEE, fatty acid ethyl esters) a partir de etanol e ésteres de ácidos graxos. Já que a diminuição da atividade de CarbE poderia ser uma vantagem, pois que o etanol (um produto da glicólise em peixes sob hipoxia) seria menos esterificado, resolvemos saber mais sobre a bioquímica da CarbE do plasma e do fígado de pacus. Os pacus foram submetidos à hipoxia por diminuição da concentração até 0,5 mg O2/L por meio de borbulhamento de nitrogênio na água. Os animais ficaram nessas condições por 42 horas, quando então coletamos sangue e retiramos seus fígados. A atividade de CarbE ensaiada foi 50% menor no soro e 25% menor nos microssomos de fígado se comparada com a de peixes sob 6 mg O2/L. A CarbE isolada do soro dos pacus em normoxia possui massa molecular relativa de 56.000. A eletroforese em gel desnaturante com a fração purificada rendeu três bandas, mas o gel nativo apresentou só duas bandas com atividades sobre α-naftil acetato. Inferimos que mais do que uma isoforma da enzima está no plasma dos pacus. A CarbE isolada do soro não possui atividade de lipase sobre o Tween® 20, mas os microssomos dos fígados dos animais em normoxia e hipoxia possuem. No entanto, a CarbE possui atividade sobre acil-CoA assim como o microssomo de fígado. A enzima pura apresenta Vmáx três vezes maior e uma KM quatro vezes maior do que a atividade presente nos microssomos. Além disso, os microssomos do fígado dos pacus em normoxia podem hidrolisar acil-CoA com o dobro da velocidade daqueles em hipoxia. A atividade clássica de CarbE do soro foi inibida por 4-HNE a 4 mM. A atividade de acil-CoA dos microssomos de fígado também foi sensível a 4-HNE a 4 mM, enquanto 2 mM de 4-HNE inibiu metade desta atividade do soro.
Abstract: Fish are vertebrates that dwell in many habitats. Physiological and biochemical adaptations of fish are studied to understand how these animals endure the challenges present in each environment. Decrease in dissolved oxygen concentrations in water is a natural cyclic phenomenon in the Pantanal and Amazon watersheds. The growing anthropic pollution of rivers in Pantanal and Amazon can, added to hypoxia, threaten the permanence of several fish species. Studying carboxylesterase (CarbE), an important enzyme for xenobiotics biotransformation, we found that its activity drops in pacu, a typical fish of Pantanal, kept in hypoxia for 42 hours. Carboxylesterases take part in several chemical reactions in the organism, including a transesterification capable of producing toxic fatty acid ethyl esters (FAEE) from ethanol and fatty acid esters. As the decrease of CarbE activity could be beneficial, since ethanol a product from glycolysis in fish under hypoxia would be less esterified, we decided to know more about the biochemistry of CarbE from plasma and liver of pacu. Pacus were submitted to hypoxia by decreasing the concentration of oxygen up to 0.5 mg/mL by bubbling nitrogen in the water. Once these animals reached hypoxia they were maintained at 0.5 mg/mL of oxygen for 42 hours. After this time, blood was withdrawn and their liver excised. The classical activity of CarbE dropped over 50% in serum and 25% in liver microsomes compared to that from fish under 6 mg O2 for 42 h. The CarbE was isolated from the serum of pacus in normoxia has a molecular relative mass of 56,000. The denaturing gel electrophoresis yielded three bands, but the native gel showed only two bands with activity upon α-naphthyl acetate. We inferred that more than one isoform of the enzyme exist in pacu plasma. The isolated CarbE from serum shows no lipase activity with Tween® 20, but liver microsomes from pacu in normoxia or hypoxia do. However, purified CarbE from serum as much as the activity present in liver microsomes can hydrolyze acyl-CoA. The enzyme purified from serum has a three-fold Vmax and a four-fold KM compared to the activity present in liver microsomes. Furthermore, liver microsomes from pacu under normoxia can hydrolyze acyl-CoA twice as faster as do the microsomes from animals in hypoxia. Activity of serum CarbE with p-nitrophenylacetate was inhibited by 4 mM 4-HNE. Hydrolysis of acyl CoA by liver microsomes was also inhibited by 4 mM 4-HME, while 2 mM 4-HNE inhibited half of this activity in serum.
Palavras-chave: Carboxylesterase
Hypoxia
Carboxilesterase
Hipoxia
Pacu (Peixe)
Carboxilesterase
Lipídios Metabolismo
Hipóxia Celular
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::METABOLISMO E BIOENERGETICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biociências
Citação: SILVA, Eduardo dos Santos. Carboxilesterase na adaptação do metabolismo de lipídios do pacu à hipoxia. 2013. 76 f. Tese (Doutorado em Biociências) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16180
Data de defesa: 1-Mar-2013
Aparece nas coleções:Doutorado em Biociências

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