Avaliação dos efeitos da losartana nas vias moleculares de inflamação, estresse celular e danos renais: um estudo integrado in silico e in vitro de biomarcadores genômico.
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Adriana Oliveira Costa
João Paulo Ataíde Martins
João Paulo Ataíde Martins
Resumo
A losartana potássica, um bloqueador dos receptores da angiotensina II, é amplamente utilizada no tratamento da hipertensão e na insuficiência cardíaca, sendo empregada off-label em pacientes com doenças renais. Entretanto, sua segurança nesses permanece controversa, devido à limitada compreensão dos mecanismos moleculares que influenciam o dano renal, evidenciando uma lacuna na literatura. Este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da losartana nas principais vias moleculares relacionadas à lesão renal, além de validar uma abordagem integrada de triagem toxicológica combinando métodos in silico e experimentação in vitro. A pesquisa utilizou como metodologia, uma abordagem sistematizada de mineração de dados, com busca dirigida por palavras-chave específicas nos bancos CTD e GeneCards, para identificação dos genes mais relevantes às condições estudadas. Na etapa in silico, os genes selecionados foram então analisados com a ferramenta Reactome, mapeando as vias de interação e modulação envolvidas. Paralelamente a isso, ensaios in vitro foram conduzidos em células HEK-293, tratadas com losartana (250,0 μg/mL) e, para comparação, com doxorrubicina (0,152 μg/mL) por 24 horas. A dose subcitotóxica foi definida por meio do ensaio de viabilidade MTT, permitindo a avaliação da expressão gênica por RT‑qPCR dos genes IL6, STAT3, MAPK3, VEGFA e IL1A, todos associados à inflamação, estresse celular e nefrotoxicidade.Os resultados evidenciaram o potencial das metodologias integradas para a detecção precoce de danos renais induzidos por medicamentos e para o aprimoramento das estratégias clínicas. A losartana modulou importantes vias moleculares, promovendo redução de IL6 e MAPK3, além de um aumento expressivo de IL1A e respostas divergentes de VEGFA. A doxorrubicina, utilizada como padrão-ouro por seu reconhecido potencial nefrotóxico, induziu aumento da expressão de genes inflamatórios, como IL1A e VEGFA, servindo como parâmetro de comparação. Apesar das diferenças observadas entre os tratamentos, as variações isoladas na expressão gênica não permitiram a definição de biomarcadores exclusivos de nefrotoxicidade, indicando a necessidade de um painel múltiplo de indicadores. Recomenda-se, portanto, a realização de estudos adicionais, incluindo validação proteômica, para fortalecer o monitoramento da segurança renal em pacientes tratados com losartana.
Abstract
Potassium losartan, an angiotensin II receptor blocker, is widely used in the treatment of hypertension and heart failure and is also employed off-label in patients with kidney diseases. However, its safety in these patients remains controversial due to the limited understanding of the molecular mechanisms underlying renal injury, highlighting a gap in the literature. This study aimed to evaluate the impact of losartan on major molecular pathways related to kidney injury, as well as to validate an integrated toxicological screening approach combining in silico methods and in vitro experimentation. The research methodology involved a systematized data mining approach, with targeted keyword searches in the CTD and GeneCards databases to identify the genes most relevant to the studied conditions. In the in silico phase, the selected genes were further analyzed using the Reactome tool, mapping the involved interaction and modulation pathways. In parallel, in vitro assays were conducted in HEK-293 cells treated with losartan (250.0 μg/mL) and, for comparison, with doxorubicin (0.152 μg/mL) for 24 hours. The subcytotoxic dose was defined through the MTT viability assay, allowing the evaluation of gene expression by RT-qPCR for IL6, STAT3, MAPK3, VEGFA, and IL1A, all genes associated with inflammation, cellular stress, and nephrotoxicity. The results demonstrated the potential of integrated methodologies for the early detection of drug-induced renal damage and the improvement of clinical strategies. Losartan modulated key molecular pathways, promoting a reduction in IL6 and MAPK3 expression, as well as a marked increase in IL1A expression and divergent responses in VEGFA. Doxorubicin, used as a gold standard due to its well-recognized nephrotoxic potential, induced an increase in the expression of inflammatory genes such as IL1A and VEGFA, serving as a comparative parameter. Despite the differences observed between treatments, isolated variations in gene expression did not allow for the definition of exclusive biomarkers of nephrotoxicity, indicating the need for a multiple-indicator panel. Therefore, further studies, including proteomic validation, are recommended to strengthen the monitoring of renal safety in patients treated with losartan.
Assunto
Palavras-chave
Biologia computacional, Perfil de expressão gênica, Efeitos de fármacos, Doenças renais.