ABSTRACT
As nitrosaminas são pré-carcinógenos presentes no cigarro e em alguns alimentos e são os únicos compostos capazes de induzir tumores no esôfago de animais experimentais. Uma vez que as nitrosaminas somente se tornam cancerígenos após serem metabolizadas por enzimas CYP, a presença de um CYP capaz de ativá-las é fundamental para a susceptibilidade tecidual à indução de tumores por estes carcinógenos. A indução de tumores esofágicos pelas nitrosaminas varia entre os animais experimentais, sendo o rato a espécie mais susceptível. Em 2001, nosso grupo identificou o CYP2A3 como sendo a principal enzima responsável pela ativação da NDEA no esôfago de ratos. Por outro lado, nenhuma das nitrosaminas testadas até o momento induz tumores esofágicos no hamster, sendo o fígado o principal órgão-alvo. Com o objetivo de achar uma explicação mecanística para a resistência do esôfago do hamster às nitrosaminas, neste trabalho nós caracterizamos a expressão de enzima CYP2A no esôfago deste animal e comparamos o metabolismo da NDEA entre esôfago e fígado. Mostramos que tanto o esôfago quanto o fígado expressam os mRNAs dos CYP2A8, CYP2A9 e CYP2A16. A expressão protéica, no entanto, é diferente entre os tecidos. Os resultados de Western blotting mostram que, apesar do esôfago e fígado expressarem uma isoforma em comum, o esôfago expressa uma segunda isoforma que não é presente no fígado, enquanto o fígado expressa uma proteína que não é detectada no esôfago. Surpreendentemente, também detectamos uma alta ativação da NDEA pelos microssomos esofágicos. Porém, a eficiência catalítica desta reação foi cerca de 40 vezes menor do que a detectada nos microssomos hepáticos. Um anticorpo anti-CYP2A6 humano foi capaz de inibir o metabolismo da NDEA em microssomos esofágicos, mas não hepáticos. A diferença na eficiência catalítica da reação de NDEA entre esôfago e fígado pode explicar porque as nitrosaminas nunca induzem tumores esofágicos em hamsters. Devido ao papel dos CYP2A...
Nitrosamines are pre-carcinogens found in food and cigarette smoke and are the only compounds known to induce esophageal tumors in experimental animals. Nitrosamines become active carcinogens tumors only after being metabolized by CYP enzymes. Therefore, CYP expression is essential for tissue-specific tumor induction by nitrosamines. Esophageal tumor induction by nitrosamines varies amongst experimental animals, with the rat being the most sensitive species. We have previously shown that CYP2A3 is expressed in the rat esophagus and that CYP2A3 is responsible for NDEA activation in this tissue. On the other hand, none of the nitrosamines tested so far induces esophageal tumors in hamsters, with the liver being the main target-organ for nitrosamine induced tumors. In order to find a mechanistic explanation for its esophageal resistance to nitrosamines, we have characterized CYP2A expression in hamster esophagus and liver and compared NDEA metabolism between these tissues. Hamster esophagus and liver express CYP2A8, CYP2A9 and CYP2A16 mRNAs. However, protein expression is different between the tissues, and our Western blotting results showed that, whereas both the esophagus and liver express two CYP2A isoforms each, only one of the isoforms is similar in both tissues. Surprisingly, we have detected a high NDEA activation in the esophageal microsomes. However, the catalytic efficiency for this reaction was about 40-fold lower than the one detected for hepatic microsomes. An antibody against human CYP26 was able to inhibit NDEA in hamster esophageal, but not liver microsomes. The difference in the catalytic efficiency towards NDEA metabolism between esophagus and liver could help to explain hamster esophageal resistance to nitrosamines. CYP2A inhibition could be a promising approach in chemoprevention, leading to a reduction of the diseases associated with tobacco smoking. There are few data about CYP2A inhibition in experimental animals...