Tônus parasimpático aumentado auxilia as disfunções cognitivas: mapeamento das vias neuronais

• Processo: 18/03430-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Vigência: 02 de julho de 2018 - 01 de agosto de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Convênio/Acordo: Newton Fund, com FAPESP como instituição parceira no Brasil
• Pesquisador responsável: Vagner Roberto Antunes
• Beneficiário: Vagner Roberto Antunes
• Pesquisador visitante: Patrick Steven Hosford
• Inst. do pesquisador visitante: University College London (UCL), Inglaterra
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Envelhecimento Exercício físico Doenças neurodegenerativas Farmacogenética Sistema nervoso autônomo

Resumo

A expectativa de vida tem aumentado consideravelmente principalmente nos países desenvolvidos e recentemente industrializados. Até 2050, estima-se que os indivíduos possam chegar a 85-90 anos tanto no Reino Unido quanto no Brasil. Isso traz desafios na qualidade de vida principalmente relacionado a doenças, especialmente de condições neurodegenerativas. Um estilo sedentário afeta o desenvolvimento cognitivo principalmente no envelhecimento. Em contrapartida, a manutenção da atividade física confere benefícios cardiovascular e neuroprotetores a longo prazo. O sistema nervoso autônomo é responsável pela regulação do meio interno do organismo, modulando as atividades de seus ramos simpáticos e parassimpáticos. A disfunção autonômica em vários tipos de demência está bem estabelecida. Atualmente, estamos realizando um estudo de longo prazo com o objetivo de estabelecer um vínculo entre a função autonômica (parassimpática), longevidade e cognição em um modelo animal. Recentemente, mostramos que performance do exercício físico é dependente da atividade parassimpática e é mediado por neurônios colinérgicos pré-ganglionares localizados no núcleo motor dorsal do nervo vago (DMNX). Nossa hipótese é de que os benefícios de manter a capacidade de exercício envolva supressão de mecanismos pró-inflamatórios e/ou perfusão cerebral melhorada. Dois grupos de pesquisa, um do University College of London, UCL (Centro de Neurociências Cardiovasculares e Metabólicas - Patrick Hosford) e outros da Universidade de São Paulo, USP (Laboratório de Controle Neural de Circulação - Vagner R. Antunes) estão desenvolvendo um projeto colaborativo que investiga o efeito da função DMNX na longevidade. Em 2017, a FAPESP, por meio do edital "Research Mobility Award" nos permitiu expandir os estudos nesta área e, na ocasião, foram utilizados camundongos com 4-6 semanas de idade que tiveram os neurônios do DMNX manipulados farmacogeneticamente usando a tecnologia Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs (DREADDs) com vetores virais para controlar o tônus vagal e em seguida foram testadas as capacidades de exercício e cognição (memória). No próximo passo do presente projeto pretendemos testar a hipótese de que o exercício permite aumentar o tônus parassimpático, levando à supressão de mecanismos pró-inflamatórios, autofagia e/ou melhorar a perfusão cerebral. Os objetivos são: 1) determinar se o aumento do tônus parassimpático é mantido durante toda a vida útil do animal e sua relação com o fluxo sanguíneo cerebral; 3) Determinar os efeitos do tônus parassimpático e envelhecimento em marcadores inflamatórios e autofágicos. A metodologia a ser aplicada será: i) testar a capacidade de exercício e cognição (USP); ii) fluxo sanguíneo cerebral, que será avaliado usando o tecido cerebral PO2 a ser monitorado por método de fluorescência (USP); iii) marcadores de inflamação e autofagia; neste caso os tecidos serão coletados de todos os grupos de camundongos e preservados para envio de volta para o Reino Unido para avaliação de marcadores inflamatórios HMGB-1 e NLRP3 por análise Western Blot. A autofagia será avaliada pela medida da proteína LC3. Com estes resultados esperamos desvendar os mecanismos de controle do sistema nervoso autônomo que conferem benefícios tanto da saúde cardiovascular e cognitiva no envelhecimento. (AU)