Influência do butirato em processos relacionados ao metabolismo autofágico em células de saccharomyces cerevisiae

Abstract

O butirato é um metabólito gerado a partir da fermentação de fibras alimentares por bactérias intestinais, podendo ser utilizado em diferentes em vias metabólicas de células eucarióticas. A autofagia é uma das principais vias de degradação intracelular e consiste no processo de remoção de componentes citoplasmáticos prejudiciais às células, e disfunções nessa via estão correlacionadas ao surgimento e à progressão de diversas patologias, como o câncer e doenças neurodegenerativas. Neste estudo buscou-se avaliar a influência do butirato em etapas do processo autofágico usando células de Saccharomyces cerevisiae deficientes em proteínas importantes para a manutenção da autofagia (∆atg8, ∆gcn4 e ∆pep4). A análise da toxicidade do butirato na cepa controle demonstrou através de curvas de crescimento e viabilidade celular que entre 50 μM e 200 μM não houve qualquer efeito tóxico. Nos ensaios com cepas mutantes na concentração de 100 μM de butirato, as células das cepas ∆gcn4 e ∆pep4 tiveram uma redução da atividade metabólica. Com a indução de autofagia por privação de nitrogênio, observou-se que após 4 h não houve alteração da viabilidade celular com a exposição ao butirato. Entretanto, após 24 h, as cepas ∆gcn4 e ∆pep4 apresentaram uma redução na viabilidade celular, comportamento associado ao aumento da frequência de colônias pequenas (petite) e dos níveis elevados de oxidação intracelular. Esses resultados demonstraram que, embora o butirato não seja citotóxico para S. cerevisiae em condições nutricionais adequadas, sua metabolização sob estresse nutricional revela o papel essencial de proteínas-chave como a Gcn4p e Pep4p. Essa observação ressalta a importância das vias de regulação de estresse e de degradação autofágica para a resposta adaptativa e sobrevivência celular da levedura em condições nutricionais adversas