Regulação transcricional da quinase PKM zeta e sua associação no estabelecimento da dor crônica

Resumo

O potencial de longa duração (long term potentiation, LTP) é um dos principais mecanismos responsáveis pela plasticidade do sistema nervoso, envolvendo o fortalecimento e a formação de sinapses duradoras, e um aumento na intensidade das sinapses. O LTP também participa do remodelamento cerebral ao nível do córtex cingulado anterior (ACC) para o estabelecimento da dor crônica. Neste processo, a Proteina quinase C M zeta (PKMz) tem sido implicada como tendo um papel chave no estabelecimento da LTP. Porém, o papel exato dessa quinase nesse processo ainda é bastante controverso. O lócus do gene que codifica a Proteina quinase C zeta (PKCz) apresenta dois promotores, com composição nucleotídica distinta. Enquanto a PKCz possui um padrão de expressão ubíquo, sendo expressa em diversos tecidos de vertebrados, a PKMz é uma isoforma restrita ao sistema nervoso. Pouco se sabe a respeito dos mecanismos que regulam a expressão da PKMz ao nível transcricional. Investigar os mecanismos de regulação da PKMz poderá auxiliar a entender o desenvolvimento da dor crônica e de possíveis terapias futuras. Dessa forma, desejamos verificar se em diversos modelos de dor crônica ocorre alteração da expressão dessa quinase, visto que dados do laboratório sugerem que a regulação da expressão de PKMz envolve mecanismos epigenéticos e já foi descrita como tendo uma alteração na sua expressão na dor crônica, além de depressão e Alzheimer. A expressão da PKMz será avaliada tanto em cultura celular quanto no ACC e outras regiões do cérebro de modelos de dor crônica. Para isso, avaliaremos se mecanismos epigenéticos, como metilação e modificações de histona, estão envolvidos na regulação da expressão dessa quinase por meio de CRISPR/Cas9 e fármacos demetilantes. A posterior validação será pela manipulação desses mecanismos e da observação consequente da modulação da expressão da PKMz e de seu efeito na dor crônica. Alterações no perfil de marcações de histonas e sua relação com a metilação também serão verificados. A contribuição de fatores de transcrição na expressão de PKMz será examinada com ferramentas de silenciamento gênico e fármacos em cultura celular. Por fim, transporemos os resultados obtidos in vitro para in vivo usando modelo experimental murino de constrição crônica do nervo ciático. (AU)