INTEGRANTES

CAROLINA I GHANEM

Investigadora Adjunta CONICET. Jefe de Trabajos Prácticos Regular, Cátedra de Fisiopatología, FFYB. UBA

ZAHER BAZZL

Becario posdoctoral CONICET.

JULIETA ALLEGRO

Estudiante de Bioquímica, FFYB-UBA

 

LINEAS DE INVESTIGACIÓN

Línea 1

Localización nuclear de la proteína asociada a resistencia a multidrogas tipo 4 (ABCC4/MRP4) en líneas celulares humanas de hígado y páncreas: Implicancias en la regulación de la proliferación y diferenciación celular.
Los transportadores de la familia ABCC, son bombas de eflujo localizadas principalmente en membrana plasmática en las últimas décadas, se ha descrito la capacidad de endocitarse a compartimientos subapicales. Hay escasos reportes que describen la presencia de transportadores de drogas de la familia ABC en núcleo, todos ellos asociados a a procesos neoplásicos, de indiferenciación celular y de resistencia a drogas por mayor extrusión nuclear. Hasta la fecha no existe descripción alguna de cuál es el mecanismo por el cual esto se produce. Se desconoce si ABCC4/MRP4 podría localizarse en núcleo además de en membrana plasmática, donde su presencia ha sido largamente caracterizada. MRP4 es miembro de la subfamilia ABCC y comparte mucho con ella, aunque también tiene algunas características diferenciales. Entre ellas, es el de menor extensión por la pérdida del dominio transmembrana , se expresa en casi todos los tejidos pudiendo localizarse tanto en la membrana apical como lateral dependiendo del grado de interacción de diferentes proteínas adaptadoras. Finalmente, es el que transporta mayor número de moléculas de señalización endógenas, tales como AMPc, GMPc, ADP, prostaglandinas, leucotrienos, y ácido fólico. De esta manera, tiene un rol importante al modular la concentración de AMPc intracelular, segundo mensajero involucrado en una amplia gama de procesos fisiológicos. Hace poco se describió que el núcleo tiene un forma soluble de adenilatociclasa (sAC) que genera microdominios ricos en AMPc asociada a sus efectores nucleares como son las subunidad de PKA (RIα y RIIα) y CREB. También está ampliamente descripto que la activación nuclear de CREB está asociada a un aumento de la proliferación en indiferenciación celular. MRP4 está sobreexpresado en numerosos tumores y es marcador de mal pronóstico. Resultados publicados tanto por el grupo del Dr. Davio como por otros, demuestran que la sobreexpresión de MRP4 en membrana plasmática está íntimamente relacionada con el grado de proliferación celular en diferentes tipos de carcinomas y su silenciamiento conduce a una menor proliferación celular. Resultados preliminares demuestran la presencia de MRP4 nuclear en biopsias de pacientes con carcinoma ductal de páncreas.
En tal sentido nos proponemos estudiar los mecanismos involucrado en la translocación nuclear de MRP4 y realizar una aproximación a sus posibles funciones en esta novedosa localización. Por lo tanto el objetivo de la presente investigación consiste en determinar la localización y actividad en membrana nuclear de MRP4 en líneas celulares de carcinoma de páncreas y hepatocarcinoma y explorar su participación en la regulación de la proliferación/diferenciación celular.

Línea 2

Efecto de la administración de paracetamol sobre el sistema nervioso central y los principales transportadores ABC.
El paracetamol (P) reconocido analgésico y antipirético es seguro dentro del rango terapéutico, sin embargo la intoxicación por P es la causa más común de insuficiencia hepática aguda (IHA). Los estadios finales de la IHA cursan con encefalopatía hepática, cuyas alteraciones del sistema nervioso central (SNC) han sido ampliamente estudiadas, sin embargo la posibilidad de que el P produzca toxicidad a nivel del SNC y alteraciones en la permeabilidad de la BHE en ausencia de IHA ha sido escasamente estudiada. La permeabilidad a diferentes sustancias está determinada por su estructura, es decir la presencia de uniones estrechas en las células endoteliales, ausencia de fenestraciones y la presencia de transportadores de sustancias. Los transportadores más importantes que presenta son los transportadores de membrana dependientes de ATP conocidos como ABC (ATP-Binding Casette). Estos actúan como bombas de eflujo, eliminando endobióticos, drogas, o fármacos desde la célula hacia el exterior en forma ATP dependiente. Previamente, hemos demostrado que el P, induce la expresión deciertos transportadores ABC en higado e intestino. También demostramos que la administración de una dosis tóxica de P produce la translocación nuclear de la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH) en hígado. Este hallazgo sumado a que la bibliografía describe el rol de la translocación nuclear de la GAPDH en la fisiopatología de enfermedades neurodegenartivas, nos habilita a pensar que la administración de paracetamol puede producir la translocación nuclear de GAPDH en el SNC con consecuencias sobre la viabilidad de las células que lo componen. Por ello nos proponemos estudiar y caracterizar el efecto que produce la administración de P sobre el SNC, principalmente sobre las células constituyentes de la glía y sobre la expresión de los principales transportadores de la familia ABC, que modifican la penetrabilidad de fármacos en la BHE. Se estudiará si la translocación nuclear de GAPDH a nivel del SNC podría ser el mecanismo molecular subyacente de los efectos estudiados.

 

PUBLICACIONES RECIENTES

  1. Role and Regulation of Hepatobiliary ATP-Binding CassetteTransporters during Chemical-Induced Liver Injury. Ghanem CI, Manautou JE. Drug Metab Dispos. 2022 Oct;50(10):1376-1388. doi: 10.1124/dmd.121.000450.
  2. The modulation of transcriptional expression and inhibition of multidrug resistance associated protein 4 (MRP4) by analgesics and their primary metabolites. Scialis RJ, Ghanem CI, Manautou JE. Curr Res Toxicol. 2020 Apr 30;1:34-41. doi: 10.1016/j.crtox.2020.04.002.
  3. P-glycoprotein activation by 1-(propan-2-ylamino)-4-propoxy-9H thioxanthen-9-one (TX5) in rat distal ileum: ex vivo and in vivo studies. Rocha-Pereira C, Ghanem CI, Silva R, Casanova AG, Duarte-Araújo M, Gonçalves-Monteiro S, Sousa E, Bastos ML, Remião F. Toxicol Appl Pharmacol. 2020 Jan 1;386:114832. doi: 10.1016/j.taap.2019.114832.
  4. Acute acetaminophen intoxication induces direct neurotoxicity in rats manifested as astrogliosis and decreased dopaminergic markers in brain areas associated with locomotor regulation. Vigo MB, Pérez MJ, De Fino F, Gómez G, Martínez SA, Bisagno V, Di Carlo MB, Scazziota A, Manautou JE, Ghanem CI. Biochem Pharmacol. 2019 Dec;170:113662. doi: 10.1016/j.bcp.2019.113662.
  5. Newly Synthesized Oxygenated Xanthones as Potential P Glycoprotein Activators: In Vitro, Ex Vivo, and In Silico Studies. Martins E, Silva V, Lemos A, Palmeira A, Puthongking P, Sousa E, Rocha-Pereira C, Ghanem CI, Carmo H, Remião F, Silva R. Molecules. 2019 Feb 15;24(4):707. doi: 10.3390/molecules24040707.
  6. Modulation of Hepatic MRP3/ABCC3 by Xenobiotics and Pathophysiological Conditions: Role in Drug Pharmacokinetics.Ghanem CI, Manautou JE. Curr Med Chem. 2019;26(7):1185-1223. doi: 10.2174/0929867325666180221142315.
  7. Intestinal multidrug resistance-associated protein 2 is down-regulated in fructose-fed rats. Londero AS, Arana MR, Perdomo VG, Tocchetti GN, Zecchinati F, Ghanem CI, Ruiz ML, Rigalli JP, Mottino AD, García F, Villanueva SSM. J Nutr Biochem. 2017 Feb;40:178-186. doi: 10.1016/j.jnutbio.2016.11.002. Epub 2016 Nov 9.
  8. The trypanocidal benznidazole promotes adaptive response to oxidative injury: Involvement of the nuclear factor-erythroid 2-related factor-2 (Nrf2) and multidrug resistance associated protein 2 (MRP2). Rigalli JP, Perdomo VG, Ciriaci N, Francés DE, Ronco MT, Bataille AM, Ghanem CI, Ruiz ML, Manautou JE, Catania VA. Toxicol Appl Pharmacol. 2016 Aug 1;304:90-8. doi: 10.1016/j.taap.2016.05.007.
  9. Acetaminophen from liver to brain: New insights into drug pharmacological action and toxicity. Ghanem CI, Pérez MJ, Manautou JE, Mottino AD. Pharmacol Res. 2016 Jul;109:119-31. doi: 10.1016/j.phrs.2016.02.020
  10. Fructose-induced metabolic syndrome decreases protein expression and activity of intestinal P-glycoprotein. Novak A, Godoy YC, Martinez SA, Ghanem CI, Celuch SM. Nutrition. 2015 Jun;31(6):871-6. doi: 10.1016/j.nut.2015.01.003.
  11. Regulation of multidrug resistance proteins by genistein in a hepatocarcinoma cell line: impact on sorafenib cytotoxicity. Rigalli JP, Ciriaci N, Arias A, Ceballos MP, Villanueva SS, Luquita MG, Mottino AD, Ghanem CI, Catania VA, Ruiz ML. PLoS One. 2015 Mar 17;10(3):e0119502. doi: 10.1371/journal.pone.0119502. eCollection 2015.
  12. Role of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) in the transcriptional regulation of brain ABC transporters during acute acetaminophen (APAP) intoxication in mice. Ghanem CI, Rudraiah S, Bataille AM, Vigo MB, Goedken MJ, Manautou JE. Biochem Pharmacol. 2015 Apr 1;94(3):203-11. doi: 10.1016/j.bcp.2015.01.013.
  13. Differential effects of environment-induced changes in body temperature on modafinil's actions against methamphetamine-induced striatal toxicity in mice. Raineri M, González B, Rivero-Echeto C, Muñiz JA, Gutiérrez ML, Ghanem CI, Cadet JL, García-Rill E, Urbano FJ, Bisagno V. Neurotox Res. 2015 Jan;27(1):71-83. doi: 10.1007/s12640-014-9493-9.
  14. The effect of acetaminophen on the expression of BCRP in trophoblast cells impairs the placental barrier to bile acids during maternal cholestasis. Blazquez AG, Briz O, Gonzalez-Sanchez E, Perez MJ, Ghanem CI, Marin JJ. Toxicol Appl Pharmacol. 2014 May 15;277(1):77-85. doi: 10.1016/j.taap.2014.02.019.
  15. Acetaminophen inhibits intestinal p-glycoprotein transport activity. Novak A, Carpini GD, Ruiz ML, Luquita MG, Rubio MC, Mottino AD, Ghanem CI. J Pharm Sci. 2013 Oct;102(10):3830-7. doi: 10.1002/jps.23673.
  16. Acetaminophen-induced stimulation of MDR1 expression and activity in rat intestine and in LS 174T human intestinal cell line. Ghanem CI, Arias A, Novak A, Carpini GD, Villanueva S, Blazquez AG, Marin JJ, Mottino AD, Rubio MC. Biochem Pharmacol. 2011 Jan 15;81(2):244-50. doi: 10.1016/j.bcp.2010.10.006.
  17. Effect of repeated administration with subtoxic doses of acetaminophen to rats on enterohepatic recirculation of a subsequent toxic dose. Ghanem CI, Ruiz ML, Villanueva SS, Luquita M, Llesuy S, Catania VA, Bengochea LA, Mottino AD. Biochem Pharmacol. 2009 May 15;77(10):1621-8. doi: 10.1016/j.bcp.2009.02.006.
  18. Hepatic synthesis and urinary elimination of acetaminophen glucuronide are exacerbated in bile duct-ligated rats. Villanueva SS, Ruiz ML, Ghanem CI, Luquita MG, Catania VA, Mottino AD. Drug Metab Dispos. 2008 Mar;36(3):475-80. doi: 10.1124/d107.018127.
  19. Induction of rat intestinal P-glycoprotein by spironolactone and its effect on absorption of orally administered digoxin. Ghanem CI, Gómez PC, Arana MC, Perassolo M, Delli Carpini G, Luquita MG, Veggi LM, Catania VA, Bengochea LA, Mottino AD. J Pharmacol Exp Ther. 2006 Sep;318(3):1146-52. doi: 10.1124/jpet.106.105668.
  20. Shift from biliary to urinary elimination of acetaminophen-glucuronide in acetaminophen-pretreated rats. Ghanem CI, Ruiz ML, Villanueva SS, Luquita MG, Catania VA, Jones B, Bengochea LA, Vore M, Mottino AD. J Pharmacol Exp Ther. 2005 Dec;315(3):987-95. doi: 10.1124/jpet.105.090613
  21. Effect of acetaminophen on expression and activity of rat liver multidrug resistance-associated protein 2 and P-glycoprotein.Ghanem CI, Gómez PC, Arana MC, Perassolo M, Ruiz ML, Villanueva SS, Ochoa EJ, Catania VA, Bengochea LA, Mottino AD. Biochem Pharmacol. 2004 Aug 15;68(4):791-8. doi: 10.1016/j.bcp.2004.05.014.

 

FUENTES DE FINANCIAMIENTO

• Localización nuclear de la proteína asociada a resistencia a multidrogas tipo 4 (ABCC4/MRP4) en líneas celulares humanas de hígado y páncreas: Implicancias en la regulación de la proliferación y diferenciación celular. PICT-2019-01362.

• La proteína de resistencia a multidrogras tipo 4, MRP4/ABCC4, como nuevo blanco terapéutico en carcinomas ductales pancreáticos humanos. ($ 338.000). Director: Dr. Carlos Davio. Universidad de Buenos Aires- UBACYT-20020170100674BA (2018-2021).

 

COLABORACIONES

Internacionales

  • JJG Garcia Marín. Hepatología experimental y vectorización de fármacos; Departamento de Fisiología y Farmacología de la Universidad de Salamanca. Universidad de Salamanca. Salamanca, España.
  • Jose E Manautou. School of pharmacy. University of Connecticut, Connecticut. USA.

Nacionales

  • Viviana Catania, Investigador Independiente, CONICET. Instituto de Fisiología Experimental (IFISE)-CONICET, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario.
  • María Laura Ruiz, Investigador Asistente CONICET. Instituto de Fisiología Experimental (IFISE)-CONICET, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario
  • Silvina Villanueva, Investigador Independiente, CONICET. Instituto de Fisiología Experimental (IFISE)-CONICET, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario.