Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/6419
Título: Avaliação do papel da glutationa e do vacúolo como mecanismos de defesa contra a toxicidade induzida pelo chumbo na levedura Saccharomyces cerevisiae
Autor: Perez, Rita R.
Orientador: Soares, Eduardo Jorge Valente
Palavras-chave: Chumbo
Glutationa
Saccharomyces cerevisiae
Stress oxidativo
Toxicidade de metais pesados
Vacúolo
V-ATPase
Glutathione
Heavy metal toxicity
Lead
Oxidative stress
Saccharomyces cerevisiae
Vacuole
V-ATPase
Data de Defesa: 2012
Resumo: A presença de metais pesados no meio ambiente deve-se, principalmente, a actividades antropogénicas. Ao contrário do Cu e do Zn, que em baixas concentrações são essenciais para o normal funcionamento celular, não se conhece para o chumbo nenhuma função biológica. O chumbo apresenta efeitos tóxicos, e considerado possível agente carcinogéneo, sendo classificado como poluente prioritário pela Agencia de Protecção Ambiental dos EUA (US-EPA). O presente trabalho teve como objetivo avaliar o papel da glutationa e do vacúolo, como mecanismos de defesa, contra os efeitos tóxicos induzidos pelo chumbo, usando como modelo a levedura Saccharomyces cerevisiae. A levedura S. cerevisiae quando exposta a varias concentrações de chumbo, durante 3h, perde a viabilidade e acumula espécies reativas de oxigénio (ROS). O estudo comparativo da perda de viabilidade e acumulação de ROS em células de uma estirpe selvagem (WT) e de estirpes mutantes, incapazes de produzir glutationa devido a uma deficiência no gene GSH1 (gsh1) ou GSH2 (gsh2) mostrou que as estirpes gsh1 ou(gsh2 não apresentavam um aumento da sensibilidade ao efeito toxico do chumbo. No entanto, o tratamento de células da estirpe WT com iodoacetamida (um agente alquilante que induz a depleção de glutationa) aumentou a sensibilidade das células a presença de chumbo. Pelo contrário, o enriquecimento em GSH, através da incubação de células WT com glucose e uma mistura de aminoácidos que constituem a GSH (acido L-glutâmico, L-cisteína e glicina), reduziu o stress oxidativo e a perda de viabilidade induzida por chumbo. A importância do vacúolo, como mecanismo de defesa, foi avaliada através da utilização de um mutante sem qualquer estrutura vacuolar (vps16) ou de mutantes deficientes na subunidade catalítica A (vma1) ou B (vma2) ou no proteolítico - subunidade C (vma3) da V-ATPase. As células da estirpe ƒ´vps16 apresentaram uma elevada suscetibilidade a presença de chumbo. As células das estirpes deficientes na subunidade A, B ou c da V-ATPase, apresentaram uma maior perda de viabilidade, quando expostas a chumbo, do que as células da estirpe WT, mas menor do que a da estirpe vps16 Em conclusão, os resultados obtidos, no seu conjunto, sugerem que a glutationa esta envolvida na defesa contra a toxicidade provocada por chumbo; todavia, a glutationa, por si só, parece não ser suficiente para suster o stress oxidativo e a perda de viabilidade induzida por chumbo. O vacúolo parece constituir um importante mecanismo de defesa contra a toxicidade provocada por chumbo. A V-ATPase parece estar envolvida na compartimentação de chumbo no vacúolo.
The presence of heavy metals, in the environment, is mainly due to anthropogenic activities. On the contrary to copper and zinc, which are essential, at low concentrations, for the normal cell function, lead is a non essential metal for biological functions. Lead is toxic, considered as probable human carcinogen and classified as priority pollutant by the US Environmental Protection Agency. The aim of the present work was to evaluate the role of the glutathione and the vacuole, as defence mechanisms, against the toxic effects lead-induced, using the yeast Saccharomyces cerevisiae as a cell model. Yeast cells of S. cerevisiae, exposed to different lead concentrations, for 3h, lost the cell viability and accumulated intracellularly reactive oxygen species (ROS). Yeast cells unable to produce glutathione due to the deficiency in GSH1 (gsh1) or GSH2 (gsh2) genes were compared with wild type (WT) cells to the loss of cell viability and ROS accumulation Pb-induced. It was verified that gsh1 and gsh2 cells did not display an increased sensitivity to lead toxic effects, compared with WT cells. However, the depletion of glutathione, by treatment of WT cells with iodoacetamide (an alkylating agent), enhanced the sensitivity to Pb. In contrast, the incubation of WT cells with glucose and an amino acids mixture constituting glutathione (L-glutamic acid, L-cysteine and glycine) reduced the oxidative stress and the loss of proliferation capacity Pb-induced. The importance of the vacuole, as a defence mechanism, was evaluated by using a mutant without any vacuolar-like structure vps16 or mutants deficient in the catalytic subunit A (vma1) or B (vma2) or in proteolipid - subunit c (vma3) of V-ATPase. Cells of vps16 strain exhibited a high sensitivity to the presence of lead. When exposed to lead, cells of strains deficient in subunit A, B or c of V-ATPase, presented a higher loss of viability than the cells of the WT strain, but lesser than the strain vps16. In conclusion, the obtained results suggest that intracellular GSH is involved in the defence against the Pb-induced toxicity; however, it seems to be not enough to sustain the oxidative stress and loss of cell viability Pb-induced. The vacuole seems to play an important role, as defence mechanism against the toxicity lead-induced. The V-ATPase seems to be involved in the compartmentalization of lead in the vacuole.
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/6419
Designação: Mestrado em Engenharia Química - Ramo Tecnologias de Proteção Ambiental
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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