Devido às limitações de sistemas in vitro atuais, existe uma necessidade de modelos
celulares especializados em mimetizar propriamente a biotransformação humana. Além da
aplicação destes novos sistemas na avaliação e estudo de toxicidade químicos, estes sistemas
permitem o uso em estudos funcionais e mecanísticos de enzimas de biotransformação
humanas.
Nesta dissertação é abordado o desenvolvimento de modelos celulares competentes em
enzimas de biotransformação humanas, aplicado na avaliação de um dos principais metabolitos
do fármaco antirretroviral Nevirapina (NVP), como também num estudo mecanístico do
importante fator proteico na biotransformação humana, a NADPH citocromo P450 oxido-redutase
(CPR).
NVP é frequentemente usado no tratamento de HIV-1 e tem sido associado a efeitos
adversos como lesões hepáticas e erupções cutâneas severas. Evidências apontam ao
envolvimento de citocromos P450 e subsequente sulfonação por sulfotransferases na formação
de metabolitos reativos. Contudo, testes padrão in vitro não demonstraram evidências de
mutagenicidade ou clastogenicidade. Neste estudo, utilizando uma estirpe de S. typhimurium,
competente na expressão controlável e estável de sulfotransferase 1A1 (SULT1A1) humana,
demonstrou-se mutagenicidade de 12-hidroxi-NVP dependente de SULT1A1.
A enzima CPR está envolvida nas principais reações de biotransformação de
xenobióticos, além de interagir com outras proteínas importantes com funções celulares
importantes. O mecanismo pelo qual CPR doa eletrões aos seus parceiros redox não é
completamente claro. Foi desenvolvido um sistema de E. coli para ser aplicado em estudos
mecanísticos sobre a doação de eletrões de CPR. Este novo sistema co expressa CPR e hemeoxigenase
I (HO-1) humanas, que depende importantemente de CPR, sendo sustentada por sete
eletrões doados por cada ciclo enzimático. As condições de cultura foram otimizadas para níveis
de expressão CPR/HO-1 aproximados à estequiometria verificada em humanos. Este modelo
células foi aplicado no desenvolvimento de um ensaio de cinética de HO-1, focando-se em vários
parâmetros para a sua otimização
