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Conectando o intestino e o cérebro: envolvimento do microbioma intestinal no surgimento e progressão da doença de Parkinson esporádica

Processo: 18/20014-0
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2019 - 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
Pesquisador responsável:Matheus de Castro Fonseca
Beneficiário:Matheus de Castro Fonseca
Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Carlos Sato Baraldi Dias ; Christian Gonzalez-Billault ; Cristina Guatimosim Fonseca ; Marjorie Christine Paule Bruder
Assunto(s):Neurobiologia  Doenças neurodegenerativas  Doença de Parkinson  Sistema nervoso central  Transdução de sinais  Células enteroendócrinas  alfa-Sinucleína  Microbioma gastrointestinal  Akkermansia muciniphila  Microtomografia por raio X 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:alpha-sinucleína | Doença de Parkinson | Microbioma | Microtomografia de Raios-X | Neurobiologia Celular | sinalização celular | Neurobiologia

Resumo

A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa progressiva com manifestações clínicas severas. Na DP, a morte neuronal está associada ao acúmulo intracelular da proteína sináptica a-sinucleína (a-syn), formando estruturas conhecidas como corpos de Lewy. A doença é encontrada nas formas familiar (10% dos casos) e esporádica (90% dos casos). Embora a causa da DP esporádica não seja completamente compreendida, diversas evidências clínicas e patológicas mostram que a a-syn incorretamente dobrada é encontrada nos nervos entéricos antes de aparecer no cérebro, o que sugere que uma possível causa da DP esporádica é o mau-dobramento e acúmulo de a-syn no intestino, propagação através dos nervos periféricos e disseminação no sistema nervoso central. O mecanismo seria similar ao das doenças priônicas, sendo que a a-syn mal-dobrada em uma dada célula iniciaria a estruturação incorreta da a-syn nativa em células receptoras. Foi recentemente demonstrado que as células enteroendócrinas (CEEs) presentes no epitélio intestinal também possuem propriedades semelhantes aos neurônios, além de conexão direta com os nervos entéricos. Além disso, como as CEEs estão voltadas para o lúmen do intestino, elas estariam em constante interação com o microbioma intestinal. Assim, é possível que o microbioma afete os processos fisiológicos e patológicos das CEEs. Esta ideia é sustentada por recentes avanços na pesquisa de microbiomas mostrando que a microbiota gastrointestinal pode desempenhar um papel importante na patogênese de distúrbios neurodegenerativos, como a DP e a esclerose múltipla (EM). Como exemplo, verificou-se que bactérias dos gêneros Acinetobacter e Akkermansia são quatro vezes mais abundantes em pacientes com EM do que em indivíduos sem a doença. A hipótese deste trabalho é que as CEEs, concomitantemente conectadas aos neurônios periféricos e em interação direta com o microbioma intestinal, podem desempenhar um papel crítico na origem da DP esporádica. Para testar esta hipótese, propomos uma série de abordagens para compreender (a) como o microbioma influencia a agregação de a-syn e (b) se (e como) esses amiloides são internalizados pelas CEEs e (c) se (e como) há propagação dos amiloides para neurônios periféricos intestinais. Este trabalho reunirá esforços de pesquisadores nacionais e internacionais com grande experiência em neurobiologia, com o objetivo de explorar de forma inédita no país a relação entre o microbioma, o mau-enovelamento da a-syn e a DP, levando à descoberta de novos alvos farmacológicos e sustentando futuras intervenções clínicas para o tratamento/controle do desenvolvimento e/ou progressão da DP esporádica. (AU)

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Publicações científicas (10)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE CARVALHO PORTA, LUCAS; FADEL, VALMIR; D'ARC CAMPEIRO, JOANA; OLIVEIRA, EDUARDO BRANDT; GODINHO, ROSELY OLIVEIRA; HAYASHI, MIRIAN AKEMI FURUIE. Biophysical and pharmacological characterization of a full-length synthetic analog of the antitumor polypeptide crotamine. JOURNAL OF MOLECULAR MEDICINE-JMM, v. 98, n. 11, . (14/50891-1, 17/02413-1, 18/20014-0, 18/21381-6)
DIAS, CARLOS SATO BARALDI; AMORIM NETO, DIONISIO PEDRO; BARALDI, GIOVANNI LENZI; FONSECA, MATHEUS DE CASTRO. Comparative analysis of sample preparation protocols of soft biological tissues for morphometric studies using synchrotron-based X-ray microtomography. JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, v. 26, n. 6, p. 2013-2023, . (18/20014-0)
DOS SANTOS, KEMPER NUNES; FLORENTINO, RODRIGO M.; FRANCA, ANDRESSA; MELO LIMA FILHO, ANTONIO CARLOS; DOS SANTOS, MARCONE LOIOLA; MISSIAGGIA, DABNY; FONSECA, MATHEUS DE CASTRO; COSTA, IGOR BRASIL; TEIXEIRA VIDIGAL, PAULA VIEIRA; NATHANSON, MICHAEL H.; et al. Polymorphism in the Promoter Region of NFE2L2 Gene Is a Genetic Marker of Susceptibility to Cirrhosis Associated with Alcohol Abuse. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 20, n. 14, . (18/20014-0)
LEITE SCHETINO, LUANA PEREIRA; FONSECA, MATHEUS DE CASTRO; SIMAO MAGALHAES GOMES, MATHEUS PROENCA; COSTA VALADAO, PRISCILA APARECIDA; DE CAMARGO, WALLACE LUCIO; RODRIGUES, HERMANN ALECSANDRO; ANDRADE, JESSICA NEVES; ARANTES-COSTA, FERNANDA MAGALHAES; NAVES, LIGIA ARAUJO; PRADO, CARLA MAXIMO; et al. Evaluation of the neuromuscular junction in a middle-aged mouse model of congenital myasthenic syndrome. MUSCLE & NERVE, v. 60, n. 6, p. 790-800, . (18/20014-0)
LEMOS, FERNANDA DE OLIVEIRA; FRANCA, ANDRESSA; MELO LIMA FILHO, ANTONIO CARLOS; FLORENTINO, RODRIGO M.; SANTOS, MARCONE LOIOLA; MISSIAGGIA, DABNY G.; LIBANIO RODRIGUES, GISELE OLINTO; DIAS, FELIPE FERRAZ; SOUZA PASSOS, INGREDY BEATRIZ; TEIXEIRA, MAURO M.; et al. Molecular Mechanism for Protection Against Liver Failure in Human Yellow Fever Infection. HEPATOLOGY COMMUNICATIONS, v. 4, n. 5, p. 657-669, . (18/20014-0)
RODRIGUES, PAULLA VIEIRA; TOSTES, KATIANE; BOSQUE, BEATRIZ PELEGRINI; GODOY, JOAO VITOR PEREIRA DE; AMORIM NETO, DIONISIO PEDRO; DIAS, CARLOS SATO BARALDI; FONSECA, MATHEUS DE CASTRO. Illuminating the Brain With X-Rays: Contributions and Future Perspectives of High-Resolution Microtomography to Neuroscience. FRONTIERS IN NEUROSCIENCE, v. 15, . (19/24511-0, 18/20014-0)
FONSECA, MATHEUS DE CASTRO; DE OLIVEIRA, JULIANA FERREIRA; SILVA ARAUJO, BRUNO HENRIQUE; CANATELI, CAMILA; VITAL DO PRADO, PAULA FAVORETTI; AMORIM NETO, DIONISIO PEDRO; BOSQUE, BEATRIZ PELEGRINI; RODRIGUES, PAULLA VIEIRA; PEREIRA DE GODOY, JOAO VITOR; TOSTES, KATIANE; et al. Molecular and cellular basis of hyperassembly and protein aggregation driven by a rare pathogenic mutation in DDX3X. ISCIENCE, v. 24, n. 8, . (18/20014-0, 19/24511-0, 13/08028-1)
NANI, V, JOAO; ALMEIDA, PRISCILA G. C.; NOTO, CRISTIANO; BRESSAN, RODRIGO A.; BRIETZKE, ELISA; HAYASHI, MIRIAN A. F.. Unraveiling the correlation among neurodevelopmental and inflammatory biomarkers in patients with chronic schizophrenia. NORDIC JOURNAL OF PSYCHIATRY, . (19/09207-3, 18/20014-0, 17/02413-1, 14/50891-1)
NANI, V, JOAO; FONSECA, MATHEUS C.; ENGI, SHEILA A.; PERILLO, MAYARA G.; DIAS, CARLOS S. B.; GAZARINI, MARCOS L.; KORTH, CARSTEN; CRUZ, FABIO C.; HAYASHI, MIRIAN A. F.. Decreased nuclear distribution nudE-like 1 enzyme activity in an animal model with dysfunctional disrupted-in-schizophrenia 1 signaling featuring aberrant neurodevelopment and amphetamine-supersensitivity. JOURNAL OF PSYCHOPHARMACOLOGY, v. 34, n. 4, . (14/50891-1, 18/20014-0, 17/02413-1, 19/09207-3)
TROMBETTA-LIMA, MARINA; ASSIS-RIBAS, THAIS; CINTRA, RICARDO C.; CAMPEIRO, JOANA D.; GUERREIRO, JULIANO R.; WINNISCHOFER, SHEILA M. B.; NASCIMENTO, ISIS C. C.; ULRICH, HENNING; HAYASHI, MIRIAN A. F.; SOGAYAR, MARI C.. Impact of Reck expression and promoter activity in neuronal in vitro differentiation. MOLECULAR BIOLOGY REPORTS, v. 48, n. 2, . (18/20014-0, 16/05311-2, 18/07366-4, 14/50891-1, 19/13112-8, 15/26328-8, 16/18277-7, 12/50880-4, 17/02413-1)

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