Redox imbalance induces remodeling of glucose metabolism in Rhipicephalus microplus embryonic cell line.

Autor:	Della Noce B; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Martins da Silva R; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., de Carvalho Uhl MV; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Konnai S; Laboratory of Infectious Diseases, Hokkaido University, Sapporo, Japan., Ohashi K; Laboratory of Infectious Diseases, Hokkaido University, Sapporo, Japan., Calixto C; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., Arcanjo A; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., de Abreu LA; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., de Carvalho SS; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil., da Silva Vaz I Jr; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil; Centro de Biotecnologia and Faculdade de Veterinária - UFRGS, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil., Logullo C; Laboratório de Bioquímica de Artrópodes Hematófagos, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro and Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda, NUPEM-UFRJ, Macaé, Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, IBqM-UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil. Electronic address: carlos.logullo@bioqmed.ufrj.br.
Jazyk:	angličtina
Zdroj:	The Journal of biological chemistry [J Biol Chem] 2022 Mar; Vol. 298 (3), pp. 101599. Date of Electronic Publication: 2022 Jan 19.
DOI:	10.1016/j.jbc.2022.101599
Abstrakt:	Carbohydrate metabolism not only functions in supplying cellular energy but also has an important role in maintaining physiological homeostasis and in preventing oxidative damage caused by reactive oxygen species. Previously, we showed that arthropod embryonic cell lines have high tolerance to H 2 O 2 exposure. Here, we describe that Rhipicephalus microplus tick embryonic cell line (BME26) employs an adaptive glucose metabolism mechanism that confers tolerance to hydrogen peroxide at concentrations too high for other organisms. This adaptive mechanism sustained by glucose metabolism remodeling promotes cell survival and redox balance in BME26 cell line after millimolar H 2 O 2 exposure. The present work shows that this tick cell line could tolerate high H 2 O 2 concentrations by initiating a carbohydrate-related adaptive response. We demonstrate that gluconeogenesis was induced as a compensation strategy that involved, among other molecules, the metabolic enzymes NADP-ICDH, G6PDH, and PEPCK. We also found that this phenomenon was coupled to glycogen accumulation and glucose uptake, supporting the pentose phosphate pathway to sustain NADPH production and leading to cell survival and proliferation. Our findings suggest that the described response is not atypical, being also observed in cancer cells, which highlights the importance of this model to all proliferative cells. We propose that these results will be useful in generating basic biological information to support the development of new strategies for disease treatment and parasite control. Competing Interests: Conflict of interest The authors declare that they have no conflicts of interest with the contents of this article. (Copyright © 2022 The Authors. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.)
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