Resumen:
La paraoxonasa 1 humana (PON1) es A-esterasa sintetizada en el hígado y secretada al plasma, donde se asocia con HDL. PON1 actúa como un antioxidante que previene la oxidación de lípidos y desintoxica una amplia gama de sustratos, incluyendo compuestos organofosforados. La variabilidad de PON1 (actividad enzimática / niveles séricos) se ha atribuido a factores internos y externos. Sin embargo, los mecanismos moleculares implicados en la regulación transcripcional de PON1 no han sido bien estudiados. El objetivo de este estudio fue evaluar y caracterizar la activación transcripcional de PON1 por receptores nucleares (NR) en células de hepatoma humano. Se realizó análisis in silico en la región promotora de PON1 para determinar los elementos de respuesta de NR. Se utilizó PCR en tiempo real para evaluar el efecto de ligandos NR específicos sobre los niveles de ARNm de genes regulados por NR y PON1. Los resultados indicaron que los elementos de respuesta NR tenían una homología del 95% con la pregnenolona (PXR), glucocorticoides (GR), ácido retinoico (RXR) y receptor alfa activado por proliferador de los peroxisomas (PPARα). Los tratamientos con Dexametasona (ligando GR), Rifampicina (ligando PXR) y TCDD (ligando AhR) aumentaron los niveles de ARNm de PON1 a las 24 y 48 h. Hemos demostrado que la activación de GR por Dexametasona resultados en la inducción de genes PON1 acompañado de un aumento en los niveles de actividad. En conclusión, estos resultados demuestran que GR regula la transcripción del gen PON1 a través de la unión directa a los elementos de respuesta NR a - 95 a - 628 pb del promotor PON1. Este estudio sugiere nuevos mecanismos moleculares para la regulación transcripcional de PON1 a través de un proceso que implica la activación de PXR.
Descripción:
Human paraoxonase 1 (PON1) is A-esterase synthesized in the liver and secreted into the plasma, where it associates with HDL. PON1 acts as an antioxidant preventing lipid oxidation and detoxifies a wide range of substrates, including organophosphate compounds. The variability of PON1 (enzyme activity/serum levels) has been attributed to internal and external factors. However, the molecular mechanisms involved in the transcriptional regulation of PON1 have not been well-studied. The aim of this study was to evaluate and characterize the transcriptional activation of PON1 by nuclear receptors (NR) in human hepatoma cells. In silico analysis was performed on the promoter region of PON1 to determine the response elements of NR. Real-time PCR was used to evaluate the effect of specific NR ligands on the mRNA levels of genes regulated by NR and PON1. The results indicated that NR response elements had 95% homology to pregnenolone (PXR), glucocorticoids (GR), retinoic acid (RXR) and peroxisomes proliferator-activated receptor alpha (PPARα). Treatments with Dexamethasone (GR ligand), Rifampicin (PXR ligand) and TCDD (AhR ligand) increased the mRNA levels of PON1 at 24 and 48 h. We showed that the activation of GR by Dexamethasone results in PON1 gene induction accompanied by an increase in activity levels. In conclusion, these results demonstrate that GR regulates PON1 gene transcription through directly binding to NR response elements at − 95 to − 628 bp of the PON1 promoter. This study suggests new molecular mechanisms for the transcriptional regulation of PON1 through a process involving the activation of PXR.