Schizosaccharomyces pombe como modelo para compreensão dos efeitos antitumorais da curcumina

As leveduras são microrganismos de fácil manipulação genética e têm sido utilizadas como modelo de estudos biomédicos, devido à homologia com genes humanos, para elucidação da regulação de processos fisiológicos e fisiopatológicos incluindo câncer. A curcumina, um composto bioativo obtido da Curcuma longa L., interage com diversas moléculas, e tem mostrado potencial antitumoral. O objetivo deste trabalho foi estudar o mecanismo de ação da curcumina sobre a dinâmica vacuolar e a proliferação celular em levedura de fissão Schizosaccharomyces pombe, deficiente de P5 Cta4 ATPase no retículo endoplasmático (RE), visando entender os mecanismos antitumorais deste fitoterápico, além de analisar a expressão gênica da P5 ATPase homóloga de humanos, ATP13A1. As cepas utilizadas foram a cepa selvagem e a cepa mutante com deleção do gene para Cta4 ATPase. A cepa mutante apresenta estresse crônico do RE, uma das características de células tumorais. Foi realizado cultivo na presença de curcumina (0, 10, 50 e 100 µM) e microscopia de fluorescência com marcadores vacuolares CMAC, MDY-64 e FM4-64, e marcador mitocondrial Mitotracker Red FM. A análise da expressão gênica de ATP13A1 foi realizada utilizando as plataformas Gtex, GEPIA, TCGA, UALCAN e GeneMANIA. A curcumina inibiu o crescimento e proliferação celular de forma dose dependente, além de causar alterações na morfologia e na citocinese. A cepa mutante demonstrou maior sensibilidade à suplementação com curcumina, quando comparada ao controle. Foi observada intensa fragmentação vacuolar nos tratamentos com curcumina, as culturas da cepa selvagem apresentaram 2,4 vezes mais que a média de vacúolos por célula e as culturas da cepa mutante apresentaram 1,5 vezes mais, quando comparadas ao grupo sem curcumina. O efeito da curcumina foi revertido ao serem adicionadas baixas doses de FeSO4. Em seguida, foi observado que a curcumina impede a marcação de mitocôndrias com a sonda fluorescente e este efeito não é revertido nas culturas da cepa mutante com FeSO4. Os resultados sugerem que a curcumina causa uma possível interferência na dinâmica de microtúbulos e citoesqueleto e na fissão/fusão vacuolar, retarda a endocitose celular e prejudica o potencial de membrana mitocondrial, impactando os sistemas endomembranas. Em análise da expressão gênica da ATP13A1, observamos que a expressão é maior no baço e em tumores relacionados com os ductos biliares e sistema imune. Esses dados, juntamente com análise de redes de interações físicas e genéticas de ATP13A1, relacionam a P5 ATPase com remodelamento de fluxos iônicos como parte de mecanismos de adaptação ao estresse do RE e sobrevivência em células tumorais.