HIF-1α/BNIP3 Impulsiona a Ferroptose na Lesão Cardíaca Séptica via Competição com BCL-2

<p>A cardiomiopatia induzida por sepse (SIC) é uma disfunção miocárdica transitória, porém com risco de vida, que contribui substancialmente para a mortalidade em UTI. Embora a ferroptose — uma morte celular regulada e dependente de ferro, impulsionada pela peroxidação lipídica — tenha sido implicada na lesão orgânica séptica, a sinalização hipóxica upstream que controla a ferroptose no coração permanecia mal definida. Este estudo mapeou sistematicamente o diálogo molecular entre a via de detecção de hipóxia HIF-1α/BNIP3 e o eixo regulador de ferroptose BECN1/SLC7A11/GPX4, utilizando BCL-2 como elo mecanístico central.</p>

<p>A pesquisa empregou um modelo de ligação e punção cecal (CLP) em ratos, distribuídos em seis grupos — sham, CLP isolado, CLP com veículo, CLP com o inibidor de HIF-1α LW6, CLP com o inibidor de ferroptose ferrostatina-1 (Fer-1) e um grupo combinado LW6+Fer-1. Em paralelo, cardiomiócitos de rato H9c2 foram estimulados com LPS e tratados com LW6 ou fenbendazol (um agonista de HIF-1α utilizado como controle positivo), com silenciamento de BNIP3 ou BECN1 por shRNA lentiviral. As avaliações incluíram ecocardiografia (LVEF, LVFS), histopatologia (escore H&E), ELISA sérico para IL-6, TNF-α e IL-10, ensaios bioquímicos para CK, LDH, GSH, MDA e Fe²⁺, detecção de ROS por fluorescência DHE, microscopia eletrônica de transmissão de mitocôndrias, co-imunoprecipitação (Co-IP) para interações proteína–proteína e Western blot para toda a via.</p>

<p>Os ratos submetidos a CLP apresentaram função cardíaca significativamente reduzida (LVEF e LVFS menores), marcadores elevados de lesão miocárdica (CK, LDH), aumento de citocinas pró-inflamatórias, depleção de GSH, elevação de MDA e Fe²⁺, e upregulação de HIF-1α, BNIP3 e BECN1 com downregulação de SLC7A11 e GPX4 — conjunto de achados consistente com ferroptose ativa. O pré-tratamento com LW6 reverteu substancialmente essas alterações, e Fer-1 proporcionou proteção adicional, com o esquema combinado apresentando os melhores resultados. Em células H9c2, o silenciamento de BNIP3 reduziu ROS induzidos por LPS, restaurou a viabilidade celular e reestabeleceu os níveis de SLC7A11 e GPX4. Os experimentos de Co-IP confirmaram que BNIP3 e BECN1 competem pela ligação a BCL-2: quando BNIP3 é abundante (como na sepse), ele ocupa BCL-2, liberando BECN1 para se ligar e inibir SLC7A11, suprimindo assim GPX4 e viabilizando a peroxidação lipídica ferroptótica.</p>

<p>Esses achados estabelecem uma cascata mecanística: sepse → elevação de HIF-1α → upregulação de BNIP3 → BNIP3 desloca BECN1 de BCL-2 → BECN1 livre inibe SLC7A11/GPX4 → amplificação da ferroptose e morte de cardiomiócitos. Isso posiciona BCL-2 como um nó crítico que integra a sinalização hipóxica com a morte celular ferroptótica na SIC.</p>

<p>O estudo destaca-se por conectar três campos anteriormente isolados — sinalização de hipóxia, regulação da autofagia e ferroptose — em um modelo clinicamente relevante de lesão cardíaca. No entanto, o trabalho limita-se a desfechos de 12 horas e a modelos pré-clínicos sem validação translacional em tecido cardíaco humano, deixando em aberto questões sobre dosagem, momento de intervenção e aplicabilidade em pacientes.</p>