Redox signaling is a key player in the regulation of physiological processes. Os conceitos atuais em biologia do redox e medicina do plasma enfatizam o significado da desregulação do redox na inflamação e diferentes patologias, incluindo o câncer. A identificação e caracterização de switches proteicos específicos e vias de sinalização regidas pelo redox são dois dos desafios nos campos. Por exemplo, as células tumorais são muitas vezes localizadas em um ambiente hipóxico, o que leva a uma sinalização redox única afetando o metabolismo, proliferação, metástase e apoptose, bem como a angiogênese e a resposta imunitária. Decifrar e compreender a regulação redox de moléculas e processos particulares num contexto fisiológico e patológico poderia permitir o desenvolvimento de novas vias terapêuticas. Estas estratégias podem incluir o desenvolvimento de pequenas moléculas especificamente direccionadas para interruptores tiol e cascatas de sinalização redox desreguladas, ou geração localizada de espécies reativas de oxigênio, por exemplo, por fontes de plasma físico frio. Esta edição especial é dedicada a oxidantes e redox sinalização.
um dos artigos é um artigo de revisão intitulado ” A regulação Redox dos processos inflamatórios é enzimaticamente controlada.”I. Lorenzen et al. introduzir moléculas activas redox. Eles resumem funções distintas e implicações patológicas das enzimas que regulam sua produção e decaimento, tais como nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato oxidases (NOX), óxido nítrico sintases (NOS), superóxido dismutases (SOD), e tioredoxina (TRX) proteínas familiares. Além disso, os autores descrevem interruptores regulatórios do tiol no fator nuclear kappa B (NFkB), uma desintegrina e metaloproteinase 17 (ADAM17), e proteína da caixa 1 do grupo de alta mobilidade (HMGB1), bem como em vias relacionadas com a sinalização inflamatória, incluindo as cascatas TLR.
In the article “The Synthetic Lignan Secoisolariciresinol Diglucoside previne Asbestos Induced NLRP3 Inflamasome Activation in Murine Macrophages,” R. A. Pietrofesa et al. analisar o potencial uso do LGM2605 na quimioprevenção do mesotelioma induzido pelo amianto. Demonstrou-se anteriormente que o LGM2605 induz a expressão genética de antioxidantes regulados pelo factor nuclear (derivado do eritroido 2)-tipo 2 (Nrf2) e reduz os níveis celulares de espécies reactivas, induzidos pelo amianto. Aqui, os autores mostram que o LGM2605 reduz significativamente a expressão induzida pelo amianto do inflamasoma NLRP3, iNOS e NFkB, bem como a libertação de citoquinas pró-inflamatórias, níveis de nitratos/nitritos e ativação do NFkB.
the work entitled “Cold Atmospheric Plasma Induces Apoptosis and Oxidative Stress Pathway Regulation in T-Lymphoblastoid Leukemia Cells” by E. Turrini et al. teve como objetivo analisar mecanicamente o impacto do plasma atmosférico frio e a indução de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (ROS/RNS) na apoptose, dano ao DNA e a regulação consecutiva de enzimas relacionadas ao redox, tais como, superóxido dismutase, catalase e glutationa redutase, conectando assim as espécies geradas por plasma de curta duração às vias de sinalização do redox celular central.
no artigo “toxicidade e imunogenicidade no Melanoma Murino após exposição a oxidantes físicos derivados do Plasma”, S. Bekeschus et al. demonstrar in vitro os efeitos anticancerígenos do plasma físico frio nas células do melanoma. Especificamente, estas células estão sujeitas a oxidação mediada pelo plasma, morte celular e redução da motilidade das células viáveis restantes. Isto é acompanhado por alterações nas propriedades biomecânicas, ou seja, um aumento da rigidez e regulação diferencial das proteínas de oclusos 1 (ZO1) nas células do melanoma após o tratamento plasmático. O importante é que o tratamento plasmático aumenta a expressão das principais moléculas de complexo de histocompatibilidade de classe I e calreticulina, duas proteínas principais para o reconhecimento e fagocitose de células que apresentam antigénios, necessárias para montar uma resposta imunitária.
In The paper “2-Deoxi-D-glucose Restore Glucocorticoid Sensitivity in Acute Lymphoblastic Leukemia via Modification of N-linked Glycosylation in an Oxygen Tension-Independent Manner” by Z. Leni et al., uma possível maneira é descrita, como abordar a questão da quimiorresistência na leucemia infantil. Ao alimentar um análogo de glucose a diferentes linhas celulares agudas de leucemia linfoblástica, os autores poderiam mostrar a matança eficiente de células cancerígenas que foi acompanhada por estresse do retículo endoplásmico e indução das respostas às proteínas não codificadas. Ambos os processos são críticos em provocar a morte das células imunogénicas que é, em princípio, capaz de conduzir a inflamação e respostas imunitárias antitumorais.
the work of L. Hu et al. intitulado “The Protective Roles of ROS-Mediated Mitophagy on 125I Seeds Radiation Induced Cell Death in HCT116 Cells” discovers a critical role of fagocitosis of damagified mitochondria in irradiation-induced cancer cell death. Ao expor humano de células de câncer de cólon de iodeto de derivada de irradiação in vitro, eles encontraram uma upregulation do intracelular de ROS e metas (por exemplo, hipóxia-fator de inflamação induzida por α, HIF1a; BCL2/adenovírus E1B 19 kDa proteína-interação de proteínas 3, BNIP3; NIP3-como proteína X, NIX) envolvidos na indução de mitophagy, protegendo as células do câncer de morte celular. Os autores sugeriram caminhos mitofágicos para servir como possíveis alvos de drogas no futuro.
In the review article “Oxidative Stress Gene Expression Profile Correlates with Cancer Patient Poor Prognosis: Identification of Crucial Pathways Might Select Novel Therapeutic Approaches” by A. Leone et al., os autores discutem o papel duplo de espécies reativas de oxigênio na iniciação, progressão e prognóstico do câncer. Sua análise, que se estende por mais de 6 tipos distintos de tumor, é baseada em perfis de estresse oxidativo específicos do tipo de câncer e dados da Base de dados do Atlas do genoma do câncer. Entre os genes estatisticamente significantes associados com iniciação e progressão do câncer, os autores encontraram forkhead box M1 (FoxM1) e tioredoxina redutase 1 (TrxR1) para serem críticos para a regulação dos níveis de estresse oxidativo em todos os tipos de tumor analisados. Além disso, A. Leone et al. discutir como as redes de sinalização identificadas se correlacionam com as assinaturas de células estaminais cancerosas e fornecer por esse conhecimento sobre quais vias redox poderiam ser priorizadas para o desenvolvimento de novas terapias.
agradecimentos
a equipa editorial convidada gostaria de agradecer a todos os autores das contribuições e artigos de revisão submetidos a esta edição especial. Estamos muito gratos aos numerosos revisores, que doaram seu tempo, conhecimento e experiência a cada artigo. Esperamos que você aprecie esta edição especial, dedicada ao emocionante campo de sinalização redox com ênfase no câncer, inflamação e medicina do plasma.
Sander Bekeschus
Lars Bräutigam
Kristian Wende
Eva-Maria Hanschmann