Papel de la superfamilia ABC en la resistencia farmacológica / Role of the superfamily of ABC transports in pharmacological resistance / Papel da superfamília ABC na resistência a drogas / Rôle de la superfamille ABC dans la résistance pharmacologique

Resumen Objetivo: Actualizar los conocimientos acerca de los transportadores de la superfamilia ABC vinculados con la resistencia farmacológica. Materiales y métodos: Se realizó un estudio donde se aplicó el método cualitativo, mediante una revisión bibliográfica y documental sobre el tema en fuentes de datos digitales. Se usaron los descriptores DeCs-MeSH: transportadores ABC, superfamilia ABC, resistencia farmacológica, ATP binding- cassette. Se revisaron artículos publicados sobre el tema, a través de los buscadores habituales (Google, PubMed, Cochrane, Future Medicine, Scielo, entre otros), teniendo en cuenta la calidad y la actualidad de ellos. Resultados: Se destaca la importancia clínica de estos transportadores que se relacionan con la aterosclerosis, enfermedades hepáticas, enfermedad de Alzheimer, entre otras. Esto los convierte en dianas atractivas para el diseño de nuevos medicamentos; pero al mismo tiempo, pueden expulsarlos de la célula, haciéndola resistente como a los antitumorales, antimicrobianos y antivirales. Conclusiones: Los transportadores ABC tienen una función central en los efectos adversos que diferentes sustancias, entre ellas los fármacos, tienen sobre la célula. Además, el polimorfismo genético en esta superfamilia se asocia con alteraciones farmacocinéticas que pueden desencadenar resistencia farmacológica; el impacto de estas modificaciones es el centro de recientes investigaciones que las sitúan como posible blanco terapéutico.

Abstract Objective: To update the knowledge about the ABC transporters superfamily linked to drug resistance. Materials and methods: A qualitative study where the method was applied, using a bibliographical and documentary review on the subject of digital data sources was conducted. ABC transporters, ABC superfamily, and drug resistance, binding- ATP cassette: the DECS-MeSH descriptors were using published articles on the subject through the usual search engines (Google, PubMed, Cochrane, Future Medicine, Scielo, among others), counting on the quality and timeliness of them were review. Results: The clinical significance of these transporters is stress as they relate to atherosclerosis, liver disease, Alzheimer's disease, among other conditions. This makes them attractive targets for new drug design; but at the same time, they can expel the cell making it resistant as antitumor, antimicrobial and antiviral. Conclusions: ABC transporters have central role in the adverse effects of different substances, including drugs, have on the cell. In addition, the genetic polymorphism in this superfamily is associated with pharmacokinetic changes that can trigger drug resistance; the impact of these changes is the focus of recent research that place them as a possible therapeutic target.

Resumo Objectivo: Atualizar o conhecimento sobre os transportadores de superfamilia ABC ligada a resistência a drogas. Materiais e métodos: Foi realizado um estudo qualitativo, através de uma revisão da literatura e documental sobre o tema em fontes de dados digitais. Foram utilizados os descritores DeCs-MeSH: transportadores ABC, superfamilia ABC, resistência farmacológica, ATP binding- cassette. Foram pesquisados artigos sobre o tema, através dos motores de busca (Google, PubMed, Cochrane, Future Medicine, Scielo, entre outros), tendo em conta a qualidade e a sua atualidade. Resultados: Destacou-se a importãncia clínica destes transportadores que se relacionam com a aterosclerose, doen9as hepáticas, de Alzheimer, entre outras. Isso os torna alvos atraentes para o design de novos fármacos, mas ao mesmo tempo, os fármacos podem ser expulsos da célula, tornando-a resistente aos antitumorais, antimicrobianos e antivirais. Conclusões: Os transportadores ABC têm uma função central nos efeitos adversos que diferentes substãncias, tais como os fármacos, possuem sobre a célula. Além disso, o polimorfismo genético desta superfamilia está associado as alterações farmacocinéticas que podem desencadear a resistência aos medicamentos; o impacto dessas mudanças é o centro de pesquisas recentes que os coloca como um possível alvo terapéutico.

Résumé Objectif: Actualiser les connaissances sur les transporteurs de la superfamille ABC liés a la résistance pharmacologique. Matériaux et méthodes: Une étude qualitative a été réalisée au moyen d'une recherche bibliographique et documentaire dans différentes sources de données numériques avec les moteurs de recherche habituels (Google, PubMed, Cochrane, Medicine Future, Scielo, entre autres). Les descripteurs DeCs-MeSH utilisés ont été: transporteurs ABC, superfamille ABC, résistance pharmacologique, ATP binding- cassette. Un certain nombre d'articles relatifs au sujet ont été sélectionnés en fonction de leur qualité et de leur actualité. Résultats: Les résultats mettent en avant l'importance clinique de ces transporteurs du fait de leur relation avec l'athérosclérose, certaines maladies hépatiques, la maladie d'Alzheimer, et d'autres affections. Cela en fait des cibles attrayantes pour la conception de nouveaux médicaments; mais en meme temps, ils peuvent expulser des médicaments de la cellule et la rendre résistante aux antitumoraux, antimicrobiens et antiviraux, par exemple. Conclusions: Les transporteurs ABC jouent un role central dans les conséquences néfastes de différentes substances, y compris les médicaments, sur la cellule. En outre, le polymorphisme génétique dans cette superfamille est associé a des modifications pharmacocinétiques qui peuvent déclencher une résistance aux médicaments; l'impact de ces modifications est l'objet de recherches récentes qui les placent comme cible thérapeutique possible.

Efeito de hipolipemiantes sobre a expressão de genes envolvidos no transporte reverso do colesterol / Statin effects on expression of genes involved in reverse cholesterol transport

A eficácia das estatinas em reduzir o risco de eventos coronarianos não é completamente explicada por seus efeitos em diminuir colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL-C). Um dos seus efeitos adicionais pode ser decorrente da modificação na concentração de lipoproteína de alta densidade (HDL), reconhecida como ateroprotetora, principalmente por seu papel no transporte reverso do colesterol (TRC). Os transportadores de membrana do tipo ATP-binding cassette, ABCA1 e ABCG1, e o scavenger receptor BI (SRBI) são proteínas importantes envolvidas no TRC e seus genes são regulados por vários fatores de transcrição, entre eles os liver-x-receptors (LXRs). Com a finalidade de avaliarmos os efeitos dos hipolipemiantes sobre expressão dos transportadores ABC e do receptor SRBI, a expressão de RNAm do ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXRα) e NR1H2 (LRXß) foi avaliada por PCR em tempo real em células das linhagens HepG2 (origem hepática) e Caco-2 (origem intestinal) tratadas com atorvastatina ou sinvastatina (10 µM) e/ou ezetimiba (até 5 µM) por até 24 horas. Além disso, a expressão desses genes também foi avaliada em células mononucleares do sangue periférico (CMSP) de 50 pacientes normolipidêmicos (NL) e 71 hipercolesterolêmicos (HC) tratados com atorvastatina (10mg/dia/4semanas, n=48) ou sinvastatina e/ou ezetimiba (10mg/dia/4 ou 8 semanas, n=23). A possível associação entre os polimorfismos ABCA1 C-14T e R219K e a expressão de RNAm em CMSP também foi avaliada por PCR-RFLP. O SCARB1 foi o gene mais expresso nas células HepG2 e Caco-2, seguido por NR1H2, NR1H3, ABCG1 e ABCA1 em HepG2 ou por ABCA1 e ABCG1 em Caco-2. O tratamento com estatinas (1 ou 10 µM) ou ezetimiba (5 µM), por 12 ou 24 horas, aumentou a expressão de RNAm do ABCG1, mas não de ABCA1 e SCARB1, em células HepG2. Ainda nesta linhagem, o aumento na transcrição dos genes NR1H2 e NR1H3 foi observado somente com a maior concentração de atorvastatina (10 µM) e, ao contrário, o tratamento com ezetimiba causou redução na transcrição de NR1H2, sem alteração de NR1H3. Em células Caco-2, o tratamento com atorvastatina ou sinvastatina por 12 ou 24 horas reduziu a quantidade do transcrito ABCA1 e não alterou a expressão do SCARB1 e do ABCG1, embora, para este último, tenha havido uma tendência à diminuição da expressão após tratamento com sinvastatina (p=0,07). Após tratamento com ezetimiba isolada (até 5 µM) nenhuma alteração de expressão de RNAm foi observada em células Caco-2; no entanto, após 24 horas de tratamento com sinvastatina e ezetimiba, foi reduzida a taxa de transcrição de ABCA1 e ABCG1, mas não de SCARB1. Ao contrário das linhagens celulares, em CMSP os genes NR1H2 e ABCG1 foram os mais expressos, seguidos pelos genes SCARB1 e ABCA1 e, finalmente, pelo NR1H3. Indivíduos HC tiveram maior expressão basal de NR1H2 e NR1H3, mas não de outros genes, quando comparados aos NL (p<0,05). Além disso, nos indivíduos HC, a expressão basal de ABCA1 foi maior em portadores do alelo -14T do polimorfismo ABCA1 -14C>T quando comparados aos portadores do genótipo -14CC (p=0,034). O tratamento com estatinas, com ezetimiba ou com a terapia combinada diminuiu a transcrição de ABCA1 e ABCG1. Para o SCARB1, NR1H2 e NR1H3, nenhuma alteração de expressão de RNAm em CMSP foi detectada após os tratamentos in vivo. Após todas as fases de tratamento, ABCA1 e ABCG1 e também NR1H2 e NR1H3 foram significativamente correlacionados entre si, mas nenhuma correlação com perfil lipídico sérico foi relevante. Coletivamente, esses resultados dão indícios de que os hipolipemiantes analisados (estatinas e ezetimiba) têm um importante papel na regulação da expressão de genes envolvidos no transporte reverso do colesterol e sugerem a existência de regulação tecido-específica para os dois transportadores ABC. Além disso, o efeito das estatinas ou da ezetimiba sobre a expressão do ABCA1, do ABCG1 ou do SCARB1 não sofreu influencia de alterações diretas da transcrição dos LXRs

The efficacy of statins in reducing the risk of coronary events is not completely explained by their effects in decreasing cholesterol low-density lipoprotein (LDL-C). One of their additional effects may result from the change in concentration of high-density lipoprotein (HDL), recognized as atheroprotective, mainly for the role in reverse cholesterol transport (RCT). The membrane transporters, as ATP-binding cassette, ABCA1 and ABCG1, and scavenger receptor BI (SRBI) are important proteins involved in the RCT and their genes are regulated by various transcription factors, including the liver-X-receptors (LXRs) . In order to evaluate the effects of lipid lowering on expression of ABC transporters and SRBI receptor, the mRNA expression of ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXRα) and NR1H2 (LRXß) was assessed by real time PCR in HepG2 (hepatic origin) and Caco-2 (intestinal origin) cells treated with atorvastatin or simvastatin (10 µM) and/or ezetimibe (up to 5 µM) for 24 hours. Furthermore, the expression of these genes was evaluated in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of 50 normolipidemic (NL) and 71 hypercholesterolemic (HC) patients treated with atorvastatin (10mg/d/4 weeks, n = 48) or simvastatin and/or ezetimibe (10mg/d/4 or 8 weeks, n = 23). The possible association between ABCA1 C-14T and R219K polymorphisms and mRNA expression in PBMC was also evaluated by PCR-RFLP. SCARB1 was the most expressed in HepG2 and Caco-2 cells, followed by NR1H2, NR1H3, ABCG1 and ABCA1 in HepG2 or by ABCG1 and ABCA1 in Caco-2. The treatment with statins (1 or 10 µM) or ezetimibe (5 µM) for 12 or 24 hours, increased mRNA expression of ABCG1 but not ABCA1 and SCARB1 in HepG2 cells. Moreover, in HepG2 cells, atorvastatin also upregulated NR1H2 and NR1H3 only at 10.0 µM, meanwhile ezetimibe downregulated NR1H2 but did not change NR1H3 expression. In Caco-2 cells, atorvastatin or simvastatin treatment for 12 or 24 hours reduced the amount of ABCA1 transcript and did not alter the ABCG1 and SCARB1 expressions, despite the tendency to decrease ABCG1 mRNA expression after simvastatin treatment (p = 0.07). After treatment with ezetimibe alone (up to 5 µM) no change in mRNA expression was observed in Caco-2 cells; however, after 24 hours- simvastatin and ezetimibe treatments decreased the transcription of ABCA1 and ABCG1, but not of SCARB1. Unlike cell lines, in PBMC, NR1H2 and ABCG1 were the most expressed, followed by SCARB1 and ABCA1 and finally by the NR1H3. HC patients showed higher NR1H2 and NR1H3 basal expressions, but not of other genes, compared to NL (p <0.05). Moreover, in HC individuals, the ABCA1 basal expression was higher in individuals carrying -14T allele of -14C> T polymorphism when compared with -14CC carriers (p = 0.034). Treatment with statins, ezetimibe, or combined therapy downregulated ABCA1 and ABCG1 expression. For SCARB1, NR1H2 and NR1H3, no change in mRNA expression in PBMC was detected after treatments. After all phases of treatment, ABCA1 and ABCG1 as well as NR1H2 and NR1H3 were significantly correlated, but no correlation with serum lipid profile was relevant. Collectively, these results provide evidences that the lipid lowering (statins and ezetimibe) have an important role in mRNA expression regulation of genes involved in reverse cholesterol transport and suggest the existence of tissue-specific regulation for the ABC transporters. Furthermore, the effect of statins or ezetimibe on ABCA1, ABCG1 or SCARB1 expression was not directly influenced by changes of LXR transcription

Efeito de hipolipemiantes sobre a expressão de genes envolvidos no transporte reverso do colesterol / Statin effects on expression of genes involved in reverse cholesterol transport

A eficácia das estatinas em reduzir o risco de eventos coronarianos não é completamente explicada por seus efeitos em diminuir colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL-C). Um dos seus efeitos adicionais pode ser decorrente da modificação na concentração de lipoproteína de alta densidade (HDL), reconhecida como ateroprotetora, principalmente por seu papel no transporte reverso do colesterol (TRC). Os transportadores de membrana do tipo ATP-binding cassette, ABCA1 e ABCG1, e o scavenger receptor BI (SRBI) são proteínas importantes envolvidas no TRC e seus genes são regulados por vários fatores de transcrição, entre eles os liver-x-receptors (LXRs). Com a finalidade de avaliarmos os efeitos dos hipolipemiantes sobre expressão dos transportadores ABC e do receptor SRBI, a expressão de RNAm do ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXRα) e NR1H2 (LRXβ) foi avaliada por PCR em tempo real em células das linhagens HepG2 (origem hepática) e Caco-2 (origem intestinal) tratadas com atorvastatina ou sinvastatina (10 µM) e/ou ezetimiba (até 5 µM) por até 24 horas. Além disso, a expressão desses genes também foi avaliada em células mononucleares do sangue periférico (CMSP) de 50 pacientes normolipidêmicos (NL) e 71 hipercolesterolêmicos (HC) tratados com atorvastatina (10mg/dia/4semanas, n=48) ou sinvastatina e/ou ezetimiba (10mg/dia/4 ou 8 semanas, n=23). A possível associação entre os polimorfismos ABCA1 C-14T e R219K e a expressão de RNAm em CMSP também foi avaliada por PCR-RFLP. O SCARB1 foi o gene mais expresso nas células HepG2 e Caco-2, seguido por NR1H2, NR1H3, ABCG1 e ABCA1 em HepG2 ou por ABCA1 e ABCG1 em Caco-2. O tratamento com estatinas (1 ou 10 µM) ou ezetimiba (5 µM), por 12 ou 24 horas, aumentou a expressão de RNAm do ABCG1, mas não de ABCA1 e SCARB1, em células HepG2. Ainda nesta linhagem, o aumento na transcrição dos genes NR1H2 e NR1H3 foi observado somente com a maior concentração de atorvastatina (10 µM) e, ao contrário, o tratamento com ezetimiba...

The efficacy of statins in reducing the risk of coronary events is not completely explained by their effects in decreasing cholesterol low-density lipoprotein (LDL-C). One of their additional effects may result from the change in concentration of high-density lipoprotein (HDL), recognized as atheroprotective, mainly for the role in reverse cholesterol transport (RCT). The membrane transporters, as ATP-binding cassette, ABCA1 and ABCG1, and scavenger receptor BI (SRBI) are important proteins involved in the RCT and their genes are regulated by various transcription factors, including the liver-X-receptors (LXRs) . In order to evaluate the effects of lipid lowering on expression of ABC transporters and SRBI receptor, the mRNA expression of ABCA1, ABCG1, SCARB1, NR1H3 (LXRα) and NR1H2 (LRXβ) was assessed by real time PCR in HepG2 (hepatic origin) and Caco-2 (intestinal origin) cells treated with atorvastatin or simvastatin (10 µM) and/or ezetimibe (up to 5 µM) for 24 hours. Furthermore, the expression of these genes was evaluated in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of 50 normolipidemic (NL) and 71 hypercholesterolemic (HC) patients treated with atorvastatin (10mg/d/4 weeks, n = 48) or simvastatin and/or ezetimibe (10mg/d/4 or 8 weeks, n = 23). The possible association between ABCA1 C-14T and R219K polymorphisms and mRNA expression in PBMC was also evaluated by PCR-RFLP. SCARB1 was the most expressed in HepG2 and Caco-2 cells, followed by NR1H2, NR1H3, ABCG1 and ABCA1 in HepG2 or by ABCG1 and ABCA1 in Caco-2. The treatment with statins (1 or 10 µM) or ezetimibe (5 µM) for 12 or 24 hours, increased mRNA expression of ABCG1 but not ABCA1 and SCARB1 in HepG2 cells. Moreover, in HepG2 cells, atorvastatin also upregulated NR1H2 and NR1H3 only at 10.0 µM, meanwhile ezetimibe downregulated NR1H2 but did not change NR1H3 expression. In Caco-2 cells, atorvastatin or simvastatin treatment for 12 or 24 hours reduced the amount of ABCA1 transcript and did not ...