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RNA Não Codificante Longo, Apoptose e Cardiotoxicidade Induzida por Doxorrubicina

Palavras-chave
Doxorrubicina/toxicidade; Cardiotoxicidade; Insuficiência Cardíaca; Estresse Oxidativo; Fator de Indução de Apoptose; RNA longo não codificante

A doxorrubicina é um dos medicamentos quimioterápicos mais eficazes utilizados no tratamento de muitos tipos de malignidades sólidas e hematológicas.11 Kong CY, Guo Z, Song P, Zhang X, Yuan YP, Teng T, et al. Underlying the mechanisms of doxorubicin-induced acute cardiotoxicity: oxidative stress and cell death. Int J Biol Sci. 2022;18(2):760–70. doi: 10.7150/ijbs.65258.
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No entanto, causa vários efeitos adversos. A cardiotoxicidade é o efeito colateral mais importante porque pode levar ao desenvolvimento de insuficiência cardíaca, uma condição crônica com altas taxas de mortalidade, com risco de 15-30% em 1 ano e risco de até 75% em 5 anos em populações específicas.22 Savarese G, Becher PM, Lund LH, Seferovic P, Rosano GMC, Coats AJS. Global burden of heart failure: a comprehensive and updated review of epidemiology. Cardiovascular Research. 2023;118(17):3272–87. doi: 10.1093/cvr/cvac013.
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A fisiopatologia da cardiotoxicidade induzida pela doxorrubicina não é completamente compreendida. Estão envolvidas vias clássicas, como dano direto ao DNA, estresse oxidativo, inflamação, alteração no trânsito de cálcio intracelular, inibição de genes relacionados a proteínas musculares, disfunção mitocondrial e ativação de vias de morte celular, como a apoptose.33 Hoeger CW, Turissini C, Asnani A. Doxorubicin cardiotoxicity: pathophysiology updates. Curr Treat Options Cardio Med. 2020;22(11):52. DOI:10.1007/s11936-020-00842-w.
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No entanto, novos mecanismos ganharam mais importância na última década, principalmente na área genética.

No século XX, acreditávamos que a parte mais importante do genoma era a codificação das proteínas. As sequências genéticas não relacionadas à codificação de proteínas, geralmente, recebiam menor atenção e eram chamadas de RNA não codificante. Nas primeiras décadas do século XXI, descobrimos que algumas pequenas sequências de RNA não codificante poderiam atuar como fatores transcricionais, pós-transcricionais e translacionais, interferindo e regulando a expressão proteica.44 Mattick JS, Amaral PP, Carninci P, Carpenter S, Chang HY, Chen LL, et al. Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023;24(6):430-47. doi: 10.1038/s41580-022-00566-8.
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No entanto, os genes de codificação de proteínas permaneceram em destaque. Mais recentemente, com os avanços na biologia molecular e na transcriptômica, descobrimos que o nosso genoma é maioritariamente transcrito em RNA mais longos sem capacidade de codificação de proteínas (lncRNA). Isso mudou o paradigma vigente e nos alertou que deveríamos começar a pensar de forma diferente sobre a expressão gênica.44 Mattick JS, Amaral PP, Carninci P, Carpenter S, Chang HY, Chen LL, et al. Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023;24(6):430-47. doi: 10.1038/s41580-022-00566-8.
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Nesse contexto, o número de estudos sobre o papel do lncRNA tem aumentado rapidamente. Essas sequências de RNA têm mostrado associação com doenças cardiovasculares, estando envolvidas no estresse oxidativo, apoptose e outras vias.55 Mota GAF, Gatto M, Gregolin CS, Souza SLBD, Okoshi MP. mRNA, miRNA, lncRNA, ceRNA: the future of cardiovascular research? Arq Bras Cardiol. 2023;120(4):e20230209. doi: 10.36660/abc.20230209.
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Além disso, a perda de um lncRNA específico (OXCT1-AS1) no tecido cardíaco resultou na diminuição do desenvolvimento da força contrátil.66 Trembinski DJ, Bink DI, Theodorou K, Sommer J, Fischer A, Van Bergen A, et al. Aging-regulated anti-apoptotic long non-coding RNA Sarrah augments recovery from acute myocardial infarction. Nat Commun. 2020;11(1):2039. doi: 10.1038/s41467-020-15995-2.
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No entanto, a função exata dos lncRNAs permanece desconhecida.

Nesta edição dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia, Chen et al.,77 Chen Z, Liu Y, Ma R, Zhang M, Wu X, Pen H, et al. Efeito Protetor do RNA Não Codificante Longo OXCT1-AS1 na Apoptose de Células Miocárdicas Humanas Induzida pela Doxorrubicina pelo Padrão Competitivo de RNA Endógeno. Arq Bras Cardiol. 2024; 121(6):e20230675. DOI: https://doi.org/10.36660/abc.20230675.
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apresentaram extensa pesquisa sobre o papel do lncRNA OXCT1-AS1 na apoptose miocárdica induzida pela doxorrubicina em modelo de cultura de células de miócitos. Cardiomiócitos humanos AC16 foram cultivados e tratados com 5 μM de doxorrubicina por diferentes períodos para induzir lesão celular miocárdica. O tratamento com doxorrubicina prejudicou a viabilidade das células e o nível de expressão de lncRNA OXCT1-AS1 diminuiu de forma dependente do tempo após o tratamento. Esses achados foram associados ao aumento da apoptose celular, caracterizada por diminuição da expressão de Bcl-2, uma proteína anti-apoptótica, e aumento da expressão de proteínas pró-apoptóticas Bax, caspase 3 clivada e caspase-9 clivada. Por outro lado, a superexpressão do lncRNA OXCT1-AS1 melhorou a viabilidade das células e reduziu a apoptose sob estimulação com doxorrubicina.

Para determinar os mecanismos pelos quais OXCT1-AS1 afetou a apoptose de células AC16, os autores identificaram que o tratamento com doxorrubicina aumentou de forma dependente do tempo a expressão de miR-874-3p e reduziu a expressão dos genes RGS4, BDH1, HEG1 nas células. A superexpressão de OXCT1-AS1 diminuiu significativamente a expressão de miR-874-3p e aumentou a expressão de BDH1. Além disso, a superexpressão de BDH1 preservou a viabilidade celular e reduziu a apoptose causada pela doxorrubicina.

Os dados permitiram aos autores levantarem a hipótese de que a superexpressão de OXCT1-AS1 poderia aumentar a viabilidade dos cardiomiócitos e suprimir a apoptose induzida por doxorrubicina por meio da interação com a expressão do miR-874-3p e BDH1.

Apesar dos resultados interessantes, precisamos considerar que este é um resultado preliminar sobre o lncRNA OXCT1-AS1. O presente estudo foi realizado apenas in vitro. Considerando que o lncRNA pode participar de muitos processos fisiológicos (diferenciação celular, desenvolvimento celular, resposta inflamatória, vias de transporte celular, metabolismo de glicose e lipídios e produção de hormônios),44 Mattick JS, Amaral PP, Carninci P, Carpenter S, Chang HY, Chen LL, et al. Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023;24(6):430-47. doi: 10.1038/s41580-022-00566-8.
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experimentos in vivo serão necessários para confirmar o papel do lncRNA OXCT1-AS1 em organismos complexos.

Além disso, o lncRNA OXCT1-AS1 poderia desenvolver outras funções no contexto do tratamento do câncer. Por exemplo, a regulação positiva de lncRNA induz metástases em câncer de pulmão não pequena células em modelos in vitro e in vivo88 Chen JB, Zhu YW, Guo X, Yu C, Liu PH, Li C, et al. Microarray expression profiles analysis revealed lncRNA OXCT1-AS1 promoted bladder cancer cell aggressiveness via miR-455-5p/JAK1 signaling. J Cell Physiol. 2019;234(8):13592-601. doi: 10.1002/jcp.28037.
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e promove a proliferação e invasão de células cancerígenas da bexiga.99 Li B, Zhu L, Li L, Ma R. lncRNA OXCT1-AS1 promotes metastasis in non-small-cell lung cancer by stabilizing LEF1, in vitro and in vivo. Biomed Res Int. 2021 Jul 21:2021:4959381. doi: 10.1155/2021/4959381.
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Além disso, o lncRNA OXCT1-AS1 é regulado positivamente no glioblastoma, prevendo pior prognóstico, e o knockdown do lncRNA OXCT1-AS1 atenuou a gravidade do glioma in vivo.1010 Zhong C, Yu Q, Peng Y, Zhou S, Liu Z, Deng Y, et al. Novel LncRNA OXCT1-AS1 indicates poor prognosis and contributes to tumorigenesis by regulating miR-195/CDC25A axis in glioblastoma. J Exp Clin Cancer Res. 2021;40(1):123. doi: 10.1186/s13046-021-01928-4.
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O presente estudo77 Chen Z, Liu Y, Ma R, Zhang M, Wu X, Pen H, et al. Efeito Protetor do RNA Não Codificante Longo OXCT1-AS1 na Apoptose de Células Miocárdicas Humanas Induzida pela Doxorrubicina pelo Padrão Competitivo de RNA Endógeno. Arq Bras Cardiol. 2024; 121(6):e20230675. DOI: https://doi.org/10.36660/abc.20230675.
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destacou a importância da pesquisa realizada na área de lncRNA para melhor compreender os processos relacionados a essas moléculas ainda pouco estudadas e nos permite avançar alguns passos em nosso conhecimento científico.

  • Minieditorial referente ao artigo: Efeito Protetor do RNA Não Codificante Longo OXCT1-AS1 na Apoptose de Células Miocárdicas Humanas Induzida pela Doxorrubicina pelo Padrão Competitivo de RNA Endógeno

Referências

  • 1
    Kong CY, Guo Z, Song P, Zhang X, Yuan YP, Teng T, et al. Underlying the mechanisms of doxorubicin-induced acute cardiotoxicity: oxidative stress and cell death. Int J Biol Sci. 2022;18(2):760–70. doi: 10.7150/ijbs.65258.
    » https://doi.org/10.7150/ijbs.65258
  • 2
    Savarese G, Becher PM, Lund LH, Seferovic P, Rosano GMC, Coats AJS. Global burden of heart failure: a comprehensive and updated review of epidemiology. Cardiovascular Research. 2023;118(17):3272–87. doi: 10.1093/cvr/cvac013.
    » https://doi.org/10.1093/cvr/cvac013
  • 3
    Hoeger CW, Turissini C, Asnani A. Doxorubicin cardiotoxicity: pathophysiology updates. Curr Treat Options Cardio Med. 2020;22(11):52. DOI:10.1007/s11936-020-00842-w.
    » https://doi.org/10.1007/s11936-020-00842-w
  • 4
    Mattick JS, Amaral PP, Carninci P, Carpenter S, Chang HY, Chen LL, et al. Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations. Nat Rev Mol Cell Biol. 2023;24(6):430-47. doi: 10.1038/s41580-022-00566-8.
    » https://doi.org/10.1038/s41580-022-00566-8
  • 5
    Mota GAF, Gatto M, Gregolin CS, Souza SLBD, Okoshi MP. mRNA, miRNA, lncRNA, ceRNA: the future of cardiovascular research? Arq Bras Cardiol. 2023;120(4):e20230209. doi: 10.36660/abc.20230209.
    » https://doi.org/10.36660/abc.20230209
  • 6
    Trembinski DJ, Bink DI, Theodorou K, Sommer J, Fischer A, Van Bergen A, et al. Aging-regulated anti-apoptotic long non-coding RNA Sarrah augments recovery from acute myocardial infarction. Nat Commun. 2020;11(1):2039. doi: 10.1038/s41467-020-15995-2.
    » https://doi.org/10.1038/s41467-020-15995-2
  • 7
    Chen Z, Liu Y, Ma R, Zhang M, Wu X, Pen H, et al. Efeito Protetor do RNA Não Codificante Longo OXCT1-AS1 na Apoptose de Células Miocárdicas Humanas Induzida pela Doxorrubicina pelo Padrão Competitivo de RNA Endógeno. Arq Bras Cardiol. 2024; 121(6):e20230675. DOI: https://doi.org/10.36660/abc.20230675
    » https://doi.org/10.36660/abc.20230675
  • 8
    Chen JB, Zhu YW, Guo X, Yu C, Liu PH, Li C, et al. Microarray expression profiles analysis revealed lncRNA OXCT1-AS1 promoted bladder cancer cell aggressiveness via miR-455-5p/JAK1 signaling. J Cell Physiol. 2019;234(8):13592-601. doi: 10.1002/jcp.28037.
    » https://doi.org/10.1002/jcp.28037
  • 9
    Li B, Zhu L, Li L, Ma R. lncRNA OXCT1-AS1 promotes metastasis in non-small-cell lung cancer by stabilizing LEF1, in vitro and in vivo. Biomed Res Int. 2021 Jul 21:2021:4959381. doi: 10.1155/2021/4959381.
    » https://doi.org/10.1155/2021/4959381
  • 10
    Zhong C, Yu Q, Peng Y, Zhou S, Liu Z, Deng Y, et al. Novel LncRNA OXCT1-AS1 indicates poor prognosis and contributes to tumorigenesis by regulating miR-195/CDC25A axis in glioblastoma. J Exp Clin Cancer Res. 2021;40(1):123. doi: 10.1186/s13046-021-01928-4.
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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    23 Ago 2024
  • Data do Fascículo
    2024

Histórico

  • Recebido
    13 Maio 2024
  • Revisado
    04 Jun 2024
  • Aceito
    04 Jun 2024
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