Regulación de P-glicoproteína (P-gp) hepática e intestinal por genisteína (GNT) en un modelo in vivo. Implicancias en la tóxico-farmacología de sus sustratos

Abstract

P-gp es una bomba de eflujo localizada en la membrana apical de células de epitelios polarizados, donde transporta una amplia variedad de sustratos endo- y xenobióticos. Genisteína (GNT), presente en alimentos como la soja, es un fitoestrógeno consumido como suplemento dietario por sus efectos beneficiosos relacionados con la salud. Los objetivos de esta tesis fueron: evaluar el efecto de GNT sobre la expresión proteica, los niveles de ARNm y la actividad de P-gp en hígado, intestino y riñón de rata; explorar si GNT modifica la biodisponibilidad de fármacos de uso terapéutico que son sustratos de P-gp; estudiar los mecanismos moleculares involucrados en la regulación de P-gp por GNT; y explorar si GNT previene la toxicidad aguda inducida por sustratos de P-gp. GNT (5 mg/kg p.c./día, 3 días) aumentó la expresión de P-gp en la membrana canalicular de hígado de rata. GNT no cambió la expresión de P-gp en membrana apical de íleon y de riñón. Se confirmó que la inducción de P-gp hepática por GNT incrementó la actividad de transporte canalicular de rodamina 123 y digoxina, dos conocidos sustratos de P-gp. GNT indujo los niveles de ARNm de Mdr1a en hígado a través de PXR. Estos resultados se observaron en experimentos in vitro utilizando un antagonista de PXR y técnicas de silenciamiento génico mediante siRNA, y se confirmaron en el modelo in vivo utilizando un inhibidor de PXR. Se demostró que GNT tiene efecto hepatoprotector frente a la intoxicación aguda con el herbicida paraquat (PQ). Se observó que PQ produce lesiones en el tejido hepático con el consecuente aumento de los niveles plasmáticos de ALT y AST, un incremento de la LPO y un aumento de la producción de 4-HNE. GNT fue capaz de prevenir estos cambios. Se demostró que GNT no aumenta la excreción biliar de PQ tanto in vivo como en el modelo de hígado aislado y perfundido. Por lo tanto, se confirmó que el efecto hepatoprotector observado frente a PQ no está relacionado con la inducción de P-gp. Se demostró que GNT actúa a través de las defensas antioxidantes para contrarrestar los efectos hepatotóxicos producidos por PQ, incrementando los niveles de glutation intracelular y la inducción de GSTα, una isoforma de GST con alta afinidad por el 4-HNE. Estos efectos son independientes del factor nuclear Nrf2. Finalmente, PQ también contribuye, en ausencia de GNT, a activar las defensas antioxidantes a través de Nrf2. Esto se observó a través de la inducción de los niveles de ARNm de Nqo1, un gen diana de Nrf2. La sobre-expresión de P-gp, inducida por dosis de GNT similares a las adquiridas con una dieta rica en soja, afecta la biodisponibilidad de los fármacos que son sustratos de P-gp, lo que tendría consecuencias en la eficacia del tratamiento. En contraste, la ingesta diaria de este fitoestrógeno tiene un efecto beneficioso frente a la intoxicación con PQ, previniendo la hepatotoxicidad en casos de intoxicación aguda.