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Involvement of CXCL12/CXCR4 pathway in monocyte chemotaxis and postnatal neurogenesis during hypothalamic inflammation and of maternal obesity in monocyte sexual dimorphism

Grant number: 23/07393-0
Support Opportunities:Scholarships in Brazil - Generation Project
Start date: July 01, 2023
End date: February 29, 2028
Field of knowledge:Biological Sciences - Physiology - Physiology of Organs and Systems
Principal Investigator:Natália Ferreira Mendes
Grantee:Natália Ferreira Mendes
Host Institution: Faculdade de Ciências Médicas (FCM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brazil
Associated research grant:22/06282-7 - Involvement of CXCL12/CXCR4 pathway in monocyte chemotaxis and postnatal neurogenesis during hypothalamic inflammation and of maternal obesity in monocyte sexual dimorphism., AP.GR

Abstract

A prevalência de obesidade vem aumentando em todo o mundo, atingindo todas as faixas etárias, incluindo mulheres em idade reprodutiva. Na obesidade há um estado inflamatório crônico de baixo grau que envolve a quimiotaxia de células imunes para vários tecidos. Em camundongos, poucos dias após a introdução de uma dieta rica em gordura (HFD, do inglês high-fat diet) inicia-se uma resposta inflamatória no hipotálamo, principal centro regulador da homeostase energética. Após algumas semanas, quando a inflamação hipotalâmica já está estabelecida, observa-se a quimiotaxia de monócitos e redução da neurogênese pós-natal, com supressão do turnover de neurônios envolvidos no balanço energético. Através da análise bioinformática do transcriptoma de monócitos CCR2+ isolados do hipotálamo de camundongos alimentados com HFD, constatou-se a existência de milhares de genes diferencialmente expressos envolvidos no processo de quimiotaxia, com importante dimorfismo sexual, destacando-se a quimiocina Cxcl12 e seu receptor Cxcr4. No núcleo arqueado do hipotálamo (ARC) e na eminência mediana (EM), o gene Cxcl12 é amplamente expresso em células endoteliais, enquanto Cxcr4 é expresso principalmente por tanicitos. Pouco se sabe até o momento sobre o envolvimento da via CXCL12/CXCR4 na inflamação hipotalâmica induzida por HFD. Nesse estudo investigaremos se a expressão de Cxcl12 no endotélio dos capilares sanguíneos do ARC/EM é modulada pela HFD, bem como os mecanismos moleculares subjacentes, e se a via CXCL12/CXCR4 está envolvida na quimiotaxia de monócitos ou no comprometimento de alguma etapa da neurogênese pós-natal hipotalâmica. Também não se sabe, até o presente momento, em que período da vida origina-se o dimorfismo sexual do transcriptoma dos monócitos CCR2+, nem se esse é modulado pela obesidade materna. Sendo assim, avaliaremos se a obesidade materna durante a gestação e o período neonatal modifica o transcriptoma de monócitos CCR2+ na prole, e o perfil sérico de quimiocinas e de marcadores relacionados à quimiotaxia nesses animais. Também verificaremos se essas proles, quando expostas à HFD na vida adulta, apresentam maior susceptibilidade à quimiotaxia de monócitos no hipotálamo. Através de um estudo clínico observacional, avaliaremos se a obesidade materna modifica o perfil sérico de quimiocinas e de marcadores relacionados à quimiotaxia em recém-nascidos. Em conjunto, os resultados deste estudo possibilitarão identificar, de maneira inédita, o papel da via CXCL12/CXCR4 na inflamação hipotalâmica, contribuindo com o avanço do conhecimento acerca do envolvimento das células endoteliais e tanicitos nessa região cerebral. A abordagem translacional proposta contribuirá ainda com a obtenção de dados inéditos acerca dos efeitos da obesidade materna sobre o transcriptoma de monócitos CCR2+, a origem do dimorfismo sexual dessas células, e o perfil sérico de quimiocinas nos neonatos. Além disso, promoverá um avanço na identificação de novos biomarcadores que predispõem o desenvolvimento de doenças inflamatórias, como obesidade e suas comorbidades, desde o início da vida. (AU)

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Scientific publications
(References retrieved automatically from Web of Science and SciELO through information on FAPESP grants and their corresponding numbers as mentioned in the publications by the authors)
SCHMITT, LUISA O.; BLANCO, ANTONELLA; LIMA, SHEILA V.; MANCINI, GIANNI; MENDES, NATALIA F.; LATINI, ALEXANDRA; GASPAR, JOANA M.. Palmitate Compromises C6 Astrocytic Cell Viability and Mitochondrial Function. METABOLITES, v. 14, n. 3, p. 18-pg., . (22/06282-7, 23/07393-0)