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Derrubando um paradigma? Melanopsina, um fotopigmento canônico, atuando como sensor para ajuste do relógio em órgãos não expostos à luz, e sua possível interação com canais TRP: estudo transdisciplinar envolvendo aspectos fisiológicos e patológicos

Processo: 17/24615-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de outubro de 2019 - 30 de setembro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
Pesquisador responsável:Ana Maria de Lauro Castrucci
Beneficiário:Ana Maria de Lauro Castrucci
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Miguel Luiz Batista Junior ; Miriam Oliveira Ribeiro
Pesq. associados: Adilson Luiz Guilherme ; Antonio Carlos Bianco ; Carlos Frederico Martins Menck ; Ignacio Provencio ; José Cipolla Neto ; Leonardo Vinícius Monteiro de Assis ; Maria Fernanda Pereira de Araújo Demonte Forni ; Maria Nathália de Carvalho Magalhães Moraes Figueira Borges ; Mauro Cesar Isoldi ; Niels Olsen Saraiva Câmara
Assunto(s):Temperatura  Coração  Tecido adiposo marrom  Caquexia  Peptídeos natriuréticos  Inflamação  Tecido adiposo branco  Aldosterona  Obesidade 

Resumo

De posse de dados preliminares, e de todo o conjunto de evidências produzido por nosso grupo, o presente projeto propõe investigar a seguinte hipótese: melanopsina (OPN4) e/ou canais de potencial receptor transitório (TRP), expressos nos cardiomiócitos, monitoram entre outros possíveis sinais, a variação da temperatura interna e/ou do estado metabólico local. Sugerimos que provavelmente ocorra uma variação na temperatura no fluxo de sangue oxigenado que entra no coração recém-vindo do trato respiratório e do fluxo de sangue vindo da periferia, com menor pressão e pobre em oxigênio, além da variação circadiana da temperatura interna. Essa variação na temperatura, ou no estado metabólico induzido por essa variação térmica, seria interpretada pelo coração, por ex., na expressão de seus principais hormônios peptídeos natriuréticos (NPs) entre outras possibilidades, para regular relógios locais e o metabolismo e relógios de tecidos e órgãos alvo como tecido adiposo branco (TABTAB) e marrom (TAM), e do próprio coração. Uma vez que se propõe um elo (via liberação de NPs) entre função cardíaca e metabolismo, e entre disfunções metabólicas e ruptura de relógio (Tabelas 1, 2 e 3), poderíamos especular que o desequilíbrio exacerbado dessa via seria o responsável por patologias não só no próprio coração, mas também no organismo como um todo. Ademais, entender como essa circuitaria está alterada em extremos metabólicos como a obesidade e a caquexia abrirá a possibilidade de intervenção no quadro patológico ou ainda na prevenção ou mitigação das possíveis alterações. Avaliaremos como está a recepção de temperatura, ou do estado metabólico, o relógio local e os processos canônicos tecido-específicos in vivo e em explante ou cultura celular de núcleo supraquiasmático (NSQ), médio basal, coração, TAB e TAM de camundongos WT e KO para adrenoceptor ²1, Opn4, TrpV1, TrpM8 e TrpA1 em condições fisiológicas e nos extremos metabólicos de obesidade e de caquexia, associados a ensaios de variação de temperatura. Ao fazermos inicialmente transcriptoma dos órgãos em questão em camundongos WT submetidos a 22oC (desafio por estímulo de frio) e a 30oC (termo-neutralidade), teremos um norte para focarmos as investigações nas vias e sinalizações de recepção alteradas pelo desafio de temperatura. Os ensaios in vivo serão executados a 22 (ou 8oC abaixo da termoneutralidade em genótipos alterados, desafio por estímulo de frio) e 30oC (ou outra temperatura de termoneutralidade determinada por calorimetria indireta nos genótipos alterados) e os in vitro a 34 e 37oC para animais WT (ou em outra gama a ser determinada para os genótipos alterados por telemetria de temperatura interna máxima circadiana e 3 graus abaixo); parte dos ensaios serão realizados na presença de agonistas e antagonistas de OPN4 e canais TRP, ou em células nocauteadas por CRISPER. Nos experimentos in vivo, iremos avaliar atividade locomotora e temperatura interna por meio de telemetria e metabolismo por meio de calorimetria. Analisaremos a expressão dos genes de relógio e genes tecido-específicos identificados pelo transcriptoma comparativo usando a princípio as seguintes abordagens metodológicas: imunocitoquímica, PCR quantitativo, Western blot, citometria de fluxo com imagem, CRISPER. Ao longo do projeto pretende-se estabelecer a linhagem de camundongos nocautes para Opn4 órgão-específico por sistema Cre-lox. (AU)