Estudo dos efeitos dos pesticidas derivados de uracilo no metabolismo energético de células hepáticas e sua correlação com processo pró-esteatótico

Abstract

As doenças hepáticas são consideradas um problema de saúde pública mundial e, entre elas, destaca-se a esteatose. Caracterizada pelo acúmulo excessivo de gordura no fígado, a esteatose se origina de diferentes etiologias, tais quais o contato com substâncias nocivas, como os agrotóxicos e outros contaminantes ambientais. Atualmente, os agrotóxicos são amplamente utilizados em diversos países e possuem o potencial de causar doenças metabólicas e, consequentemente, sequelas hepatotóxicas. Considerando-se as disfunções metabólicas hepáticas, a esteatose hepática não alcoólica (DGHNA), ou simplesmente esteatose, pode progredir a quadros de fibrose e/ou hepatocarcinoma (HCC), cujos aspectos moleculares não se encontram completamente elucidados. Dessa forma, a regulação do metabolismo lipídico é de suma importância para o controle e/ ou reversão do quadro de esteatose. Este estudo teve como objetivo analisar os efeitos dos seguintes contaminantes ambientais: pesticidas derivados de uracila, os herbicidas bromacil e terbacil no metabolismo energético. Com o intuito de avaliar os efeitos toxicológicos dos compostos químicos no metabolismo energético e atividade mitocondrial e investigar as principais proteínas envolvidas nesses processos metabólicos, foi realizado o cultivo de células 2D, que além de ser um método de resposta funcional, atende também às necessidades da pesquisa contemporânea como um modelo alternativo ao uso de animais. Para isso, células das linhagens de hepatócitos HepG2 e de células estreladas hepáticas, LX-2, foram co-cultivadas e semeadas em modelos já padronizados em estudos anteriores. Os efeitos ecotoxicológicos dos pesticidas foram avaliados por meio da mensuração de triglicerídeos (TG), níveis glicolíticos a partir dos resultados da avaliação da expressão de genes correlatos ao metabolismo energético , com foco na formação de gotículas lipídicas. Os resultados mostraram desbalanço do metabolismo energético em frente a incubação com os pesticidas, levando a níveis elevados de TG e glicose nas células, além da formação de gotículas lipídicas,mostrando toxicidade e indução de quadro pró- esteatótico quando expostos aos pesticidas analisados.

Liver diseases are considered a global public health problem, with steatosis standing out among them. Characterized by excessive fat accumulation in the liver, steatosis arises from various etiologies, with a particular emphasis on exposure to harmful substances, such as pesticides and other environmental contaminants. Currently, pesticides are widely used in many countries and have the potential to cause metabolic diseases and, consequently, hepatotoxic sequelae. Considering liver metabolic dysfunctions, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), or simply steatosis, can progress to fibrosis and/or hepatocellular arcinoma (HCC), the molecular aspects of which are not fully understood. In this context, the regulation of lipid metabolism is crucial for controlling and/or reversing steatosis. Therefore, this study aimed to analyze the effects of the following environmental contaminants: uracil-derived pesticides, bromacil, and terbacil herbicides on energy metabolism. To evaluate the toxicological effects of these chemicals on energy metabolism and mitochondrial activity, and to investigate the main proteins involved in these metabolic processes, 2D cell culture was performed. This method not only provides functional response data but also meets contemporary research needs as an alternative to animal use. For this, hepatocyte cell lines HepG2 and hepatic stellate cells LX-2 were co-cultured and seeded in models standardized in previous studies. The ecotoxicological effects of the pesticides were assessed by measuring triglycerides (TG), glycolytic levels based on the expression of genes related to energy metabolism, focusing on lipid droplet formation. The results showed an imbalance in energy metabolism upon incubation with the pesticides, leading to elevated levels of TG and glucose in the cells, along with lipid droplet formation, indicating toxicity and induction of a pro-steatotic condition when exposed to the analyzed pesticides.