Las partículas suspendidas (PM10) alteran la maquinaria de la vía de reparación de Unión de Extremos no Homólogos en células de pulmón A549

Abstract

Las partículas suspendidas (particulate matter) con un diámetro aerodinámico ≤10 µm (PM10) son carcinógenas para los humanos, están formadas por compuestos biológicos y químicos tanto orgánicos como inorgánicos. La exposición a PM10 induce daño al DNA por rupturas de doble cadena (DSB) asociadas a las especies reactivas de oxígeno (ROS) y la formación de aductos en el DNA. La vía de reparación de Unión de Extremos no Homólogos (NHEJ) es una de las encargadas de reparar este tipo de lesiones; esta vía se divide en tres fases: fase de reconocimiento del daño, donde participan las proteínas KU70, KU80 y ADN-PKcs; fase de procesamiento, en la que están involucradas las proteínas Artemis y Pol y Pol  y fase de finalización reguladas por las proteínas XRCC4, Ligasa IV, XLF. Se ha descrito que las PM10 inhiben la vía de reparación de escisión de nucleótidos, lo que sugiere que también podrían inducir alteraciones en la vía de NHEJ. En el presente trabajo de investigación se evaluó el efecto de las PM10 sobre la expresión y los niveles de las proteínas KU70, KU80, Artemis y XRCC4, para ello se expusieron células epiteliales de pulmón humano (A549) a 10 µg/cm2 de PM10 durante 6, 12 y 24 h. Para evaluar la expresión génica y los niveles de proteína, se extrajo el ARN y la proteína; se realizó RT-qPCR y Western Blot. Las PM10 disminuyeron la expresión de Ku80 y XRCC4 a las 6 h de exposición, no se encontraron cambios en la expresión de Ku70 ni de Artemis y no se observó alteración en los niveles de dichas proteínas. A las 12 h las PM10 aumentaron la expresión de Ku70 y no se observaron cambios en su proteína; la expresión de Ku80, Artemis y XRCC4 no presentó cambios; sin embargo, los niveles de proteína de KU80 y XRCC4 disminuyeron. Se observó un aumento en la expresión de XRCC4 a las 24 h y no se observaron cambios en los niveles de los otros genes ni en las proteínas evaluadas. Estos resultados demuestran que las PM10 alteran la expresión y los niveles de proteína de la vía NHEJ, lo que podría conllevar a una alteración en el reconocimiento del daño en doble cadena y durante la ligación de las cadenas reparadas.