Efeitos neuroprotetores de novos compostos sintéticos (inibidores de colinesterases) em resposta a estímulos neurotóxicos e ao estresse oxidativo em células neuronais e astrocíticas

• Processo: 18/21709-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Mutagênese
• Pesquisador responsável: Elza Tiemi Sakamoto Hojo
• Beneficiário: Elza Tiemi Sakamoto Hojo
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Doença de Alzheimer Estresse oxidativo Neuroproteção
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Doença de Alzheimer | Estresse oxidativo | Inibidores de Acetilcolinesterase | Neuroproteção | respostas a danos no DNA | mutagênese química

Resumo

Atualmente, ainda não existem tratamentos realmente eficazes para os pacientes portadores de doenças neurodegenerativas. Os inibidores de acetilcolinesterase (AChE) são os principais medicamentos utilizados na clínica para o tratamento da doença de Alzheimer (DA), mas os fármacos atualmente em uso apresentam várias limitações. Permanece ainda, um imenso desafio quanto ao desenvolvimento de compostos eficazes e dotados de baixa citotoxicidade e de efeitos colaterais para os pacientes, além da necessidade de compreensão dos mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da doença, visto que a elucidação destes poderá direcionar a pesquisa para alvos terapêuticos mais viáveis e eficazes.A presente proposta se baseia em resultados de estudos preliminares obtidos em ensaios com novas moléculas da classe dos inibidores de colinesterases, acetil- (AChE) e butiril-colinesterases (BuChE), as quais foram sintetizadas por Chierrito et al. (Eur. J. Med. Chem., 139: 773-791, 2017) e Andrade et al., Bioorg. Med. Chem. 2019, 15;27(6):931-943, respectivamente. A hipótese do trabalho se baseia na atuação destes como agentes neuroprotetores em células humanas (modelos neurais) submetidas in vitro a estímulos neurotóxicos e ao estresse oxidativo, acarretando um aumento da sobrevivência e recuperação celular. Sob o ponto de vista ligado a mecanismos de ação, supõe-se que várias vias de sinalização (PI3K/AKT, nAChR-PI3K, estresse oxidativo e reparo do DNA) estejam implicadas nas respostas aos tratamentos com os compostos, o que será avaliado pelas alterações nos níveis de transcritos e/ou de proteínas representantes dessas vias.Desta forma, os objetivos gerais do projeto consistem em: 1) Caracterizar o potencial terapêutico de novas moléculas inibidoras de AChE, as quais são hibridas de donepezila-tacrina (TA8Amino e TAHB3), e inibidores de BuChE (compostos sintéticos C9 e C11) em linhagem neuronal SH-SY5Y e em neurônios corticais e astrócitos derivados de NPCs - Neural Progenitor Cells (derivadas de paciente com DA esporádica e de indivíduo sadio), testados sob estímulo neurotóxico e de estresse oxidativo induzidos pelo peróxido de hidrogênio, peptídeo ²-amiloide (1-42) e L-Glutamato; 2) Elucidar os mecanismos moleculares de neuroproteção nas mesmas células, usando LY294002 (inibidor de PI3K/AKT) e Metil-licaconitina (antagonista de nAChRs), ou estratégia de knockdown, para investigar as vias ou processos moleculares implicados nas respostas aos tratamentos.A capacidade de os compostos sintéticos conferirem neuroproteção em face aos danos causados pelo estresse genotóxico será estudada por meio de vários parâmetros de análise, tais como: quebras no DNA, micronúcleos, cinética do ciclo celular, viabilidade e detecção de morte celular, alterações ao nível de mitocôndria; detecção de ROS total intracelular e mitocondrial, avaliação de expressão gênica transcricional (e/ou proteica) para genes-chaves das vias de sinalização acima mencionadas. Além disso, experimentos serão conduzidos para análise de neurodiferenciação em células SH-SY5Y e NPCs, sendo avaliados os parâmetros acima mencionados em células diferenciadas, bem como a aplicação de estratégias de inibição química ou knockdown. Essa abordagem possibilitará um estudo dos mecanismos ligados à neuroproteção conferida pelos novos compostos sintéticos inibidores de ChE.A pesquisa proposta em modelos celulares in vitro com a utilização de células SH-SY5Y e NPCs visa aprofundar o conhecimento sobre a ação de novos potenciais fármacos desenvolvidos para a terapia de pacientes com DA, bem como sobre os mecanismos moleculares de neuroproteção e neurogênese implicados nas respostas celulares aos compostos da classe dos inibidores de AchE e BuChE. (AU)

Publicações científicas

(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)

DOS SANTOS MOREIRA, NATALIA CHERMONT; BARBOSA DE FREITAS LIMA, JESSICA ELLEN; CANTUARIA CHIERRITO, TALITA PEREZ; CARVALHO, IVONE; SAKAMOTO-HOJO, ELZA TIEMI. Novel Hybrid Acetylcholinesterase Inhibitors Induce Differentiation and Neuritogenesis in Neuronal Cells in vitro Through Activation of the AKT Pathway. JOURNAL OF ALZHEIMER'S DISEASE, v. 78, n. 1, p. 353-370, 2020. (18/21709-1, 17/15123-1)

MOREIRA, NATALIA CHERMONT DOS SANTOS; TAMAROZZI, ELVIRA REGINA; LIMA, JESSICA ELLEN BARBOSA DE FREITAS; PIASSI, LARISSA DE OLIVEIRA; CARVALHO, IVONE; PASSOS, GERALDO ALEIXO; SAKAMOTO-HOJO, ELZA TIEMI. Novel Dual AChE and ROCK2 Inhibitor Induces Neurogenesis via PTEN/AKT Pathway in Alzheimer's Disease Model. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 23, n. 23, p. 22-pg., 2022-12-01. (17/15123-1, 18/21709-1)