8-Oxo-2'-desoxiguanosina

A 8-oxo-2'-desoxiguanosina (8-oxo-dG) é un derivado oxidado do nucleósido desoxiguanosina. Está formado pola base nitroxenada derivada 8-oxoguanina unida ao azucre 2-desoxirribosa. A 8-oxo-dG é un dos principais produtos da oxidación do ADN. A cuantificación das concentracións de 8-oxo-dG nunha célula son unha medida do estrés oxidativo ao que está exposta. Diversos estudos suxiren que o incremento de 8-oxo-dG nas células favorece a aparición de cancros.

 A 8-oxo-dG no ADN 
miniatura|500px|Epitelio do colon dun rato que non sofre tumoroxénese de colon (A), e nun rato que sofre tumoroxénese de colon (B). Os núcleos celulares están tinguidos de azul escuro con hematoxilina (polos ácidos nucleicos) e inmunotinguidas de marrón para a 8-oxo-dG. O nivel de 8-oxo-dG foi graduado nos núcleos das células das criptas do colon nunha escala do 0 ao 4. Os ratos que non sofren tumoroxénese tiñan niveis de 8-oxo-dG nas criptas de 0 a 2 (o panel A mostra o nivel 1) mentres que os ratos que progresaron ata o tumor de colon tiñan niveis de 3 a 4 de 8-oxo-dG nas células das criptas do colon (o panel B mostra o nivel 4). A tumoroxénese era inducida pola adición de desoxicolato á dieta do rato para dar un nivel de desoxicolato no colon do rato similar ao nivel que se encontra no colon humano cunha dieta alta en graxas. As imaxes fixéronse a partir de fotomicrografías orixinais.

Os niveis de estado estacionario dos danos no ADN representan o equilibrio entre a formación dos danos e a súa reparación.  Swenberg et al.Swenberg JA, Lu K, Moeller BC, Gao L, Upton PB, Nakamura J, Starr TB.  (2011) Endogenous versus exogenous DNA adducts: their role in carcinogenesis, epidemiology, and risk assessment. Toxicol Sci. 120(Suppl 1):S130-45.  PMID 21163908 mediron as frecuencias medias do estado estacionario dos danos no ADN en células de mamíferos. O dano oxidativo máis frecuente presente normalmente no ADN é a 8-oxo-dG, que aparece cunha frecuencia media de 2.400 por célula.

Cando a formación de 8-oxo-dG é inducida por un axente que causa danos no ADN, esta é rapidamente reparada. Por exemplo, a presenza de 8-oxo-dG multiplícase por 10 nos fígados de ratos sometidos a radiacións ionizantes, pero o exceso de 8-oxo-dG é rapidamente eliminado e ten unha vida media de só 11 minutos.

Segundo Valavanidis et al. o incremento dos niveis de 8-oxo-dG nun tecido poden servir como biomarcador do estrés oxidativo. Estes autores tamén indicaron que se encontra frecuentemente un incremento dos niveis de 8-oxo-dG durante a carcinoxénexe.

Na figura que se mostra nesta sección, móstrase no panel A o epitelio do colon dun rato ao que se lle deu unha dieta normal e ten un baixo nivel de 8-oxo-dG nas súas criptas do colon. No panel B móstrase o epitelio do colon dun rato que probablemente está sufrindo tumoroxénese de colon (debido a que se engadiu desoxicolato á súa dieta) e ten un alto nivel de 8-oxo-dG no seu epitelio do colon. O desoxicolato incrementa a produción intracelular de oxíxeno reactivo, o que ten como resultado un incremento do estrés oxidativo,Tsuei J, Chau T, Mills D, Wan YJ. Bile acid dysregulation, gut dysbiosis, and gastrointestinal cancer. Exp Biol Med (Maywood). 2014 Nov;239(11):1489-504. doi: 10.1177/1535370214538743. PMID 24951470Ajouz H, Mukherji D, Shamseddine A. Secondary bile acids: an underrecognized cause of colon cancer. World J Surg Oncol. 2014 May 24;12:164. doi: 10.1186/1477-7819-12-164. Review. PMID 24884764 e isto conduce á tumoroxénese e carcinoxénese. De 22 ratos alimentados no experimento coa dieta suplementada con desoxicolato, 20 (91%) desenvolveron tumores de colon despois de 10 meses tomando esa dieta, e os tumores de 10 destes ratos (45% dos ratos) incluían un adenocarcinoma (cancro).

 A 8-oxo-dG no envellecemento 
A presenza de 8-oxo-dG aumenta coa idade no ADN de tecidos de mamíferos. Este aumento prodúcese tanto no ADN mitocondrial coma no nuclear.  Fraga et al. estimaron que en riles de ratos, por cada 54 residuos de 8-oxo-dG reparados, queda sen reparar un residuo.

 A 8-oxo-dG na carcinoxénese 
Valavanidis et al. sinalaron que os danos oxidativos, como a formación de 8-oxo-dG, probablemente contribúen carcinoxénese por medio de dous mecanismos. O primeiro mecanismo implica a modulación da expresión xénica, mentres que o segundo ten lugar por indución de mutacións.

 Alteracións epixenéticas 
A alteración epixenética, por exemplo por metilación de illas CpG nunha rexión promotora dun xene, pode reprimir a expresión do xene. En xeral, a alteración epixenética pode modular a expresión xénica. Segundo Bernstein e Bernstein, a reparación de varios tipos de danos no ADN pode, con baixa frecuencia, deixar restos de diferentes procesos de reparación, e deste modo causar alteracións epixenéticas. A 8-oxo-dG é reparda principalmente por reparación por escisión de bases (BER). Li et al. revisaron diversos estudos e indicaron que unha ou máis proteínas da BER tamén participan nas alteracións epixenéticas que implican a metilación do ADN, desmetilación ou reaccións acopladas á modificación de histonas. Nishida et al. examinaron os niveis de 8-oxo-dG e avaliaron a metilación dos promotores de 11 xenes supresores de tumores en 128 mostras de biopsias de fígado. Estas biopsias extraéronse de pacientes con hepatite C crónica, unha condición que causa danos oxidativos no fígado. Entre os cinco factores avaliados, só o incremento dos niveis de 8-oxo-dG estaba altamente correlacionado coa metilación do promotor de xenes supresores de tumores (p<0,0001). Esta metilación do promotor podería ter reducido a expresión destes xenes supresores de tumores e contribuído á carcinoxénese.

 Mutaxénese 
Yasui et al. examinaron o destino que tiña a 8-oxo-dG cando este derivado oxidado da deoxiguanosina era inserido no xene da timidina quinase nun cromosoma de células linfoblastoides humanas en cultivo. Inseriron 8-oxo-dG nunhas 800 células, e puideron detectar os produtos que aparecían despois da inserción desta base alterada, o que determinaron a partir dos clons producidos despois do crecemento das células.  
A 8-oxo-dG fora cambiada a G no 86% dos clons, o que probablemente reflectía unha exacta reparación por escisión de bases ou síntese translesión sen mutación. As transversións G:C a T:A ocorrían no 5,9% dos clons, as delecións dunha soa base no 2,1%, e as transversións G:C a C:G no 1,2%. En conxunto, estas mutacións máis comúns totalizaban o 9,2% do 14% das mutacións xeradas no sitio da inserción da 8-oxo-dG. Entre as outras mutacións nos 800 clons analizados, houbo tamén 3 delecións máis grandes, de tamaños de 6, 33 e 135 pares de bases. Así, a 8-oxo-dG, se non se repara, pode causar directamente mutacións frecuentes, algunhas das cales contribúen á carcinoxénese.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 8-Oxoguanosina
 Cancro

Categoría:Nucleósidos
Categoría:Purinas