Degeneração e desenvolvimento do sistema nervoso: o papel de processos epigenéticos

• Processo: 19/17892-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2020
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Alexandre Hiroaki Kihara
• Beneficiário: Alexandre Hiroaki Kihara
• Instituição Sede: Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Érika Reime Kinjo
• Auxílio(s) vinculado(s): 22/03766-3 - VDAC1 regula a perda neuronal após injúria por trauma na retina por via independente de mitocôndria, PUB.ART
• Assunto(s): Biologia molecular Neurodesenvolvimento Retina Medula espinhal Traumatismos da medula espinal Degeneração neural DNA MicroRNAs Epigênese genética Proteína potenciadora do homólogo 2 de zeste Proteínas argonauta
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia molecular | Dna | medula espinhal | Neurodegeneração | neurodesenvolvimento | retina | Biologia Celular e Molecular

Resumo

A complexidade do sistema nervoso se materializa tanto em sua formação durante o desenvolvimento quanto nos processos relacionados com a neurodegeneração. Entre os fatores relevantes tanto na degeneração quanto no desenvolvimento estão os relacionados com a regulação epigenética. De fato, a regulação epigenética parece ser importante para a resposta tecidual em processos neurodegenerativos, incluindo a resposta inflamatória inicial. Por outro lado, durante o desenvolvimento, a disponibilização da informação genética por mecanismos que incluem a regulação por microRNAs, outro processo de regulação epigenética, parece ser fundamental para a determinação da diferenciação neuronal. Neste projeto estamos interessados em determinar aspectos relacionados com a regulação epigenética na degeneração e desenvolvimento do sistema nervoso. Especificamente, pretendemos avaliar o papel da enzima EZH2 durante a neurodegeneração medular após trauma mecânico, assim como o da proteína argonauta 2 (AGO2) na diferenciação neuronal que ocorre durante o desenvolvimento da retina. Para isso utilizaremos técnicas de biologia molecular e celular, além de registros eletrofisiológicos, testes comportamentais e modelagem computacional. É preciso ressaltar que as metodologias propostas são dominadas por nosso grupo, notadamente aquelas relacionadas com nossos estágios realizados em instituições de pesquisa ou desenvolvimento tecnológico, tais com Universidade da Flórida (2011), Plexon Neurotechnology (2011) e Cold Spring Harbor (2012). Nosso objetivo é determinar se o controle da atividade e expressão da enzima EZH2 poderia se tornar um alvo terapêutico para o tratamento de lesões medulares, assim como AGO2 para doenças degenerativas da retina que acometem principalmente subtipos neuronais especificos, como os bastonetes na retinose pigmentar, cones na degeneração macular relacionada à idade e células ganglionares no glaucoma. Esta proposta conta com o apoio da Dra. Jean X. Jiang (Harvard University / University of Texas Health Science Center, EUA), Stephanie M. Willerth (University of Victoria, Canadá), Florence E. Perrin (University of Montpellier, França), Sten Rüdiger (Humboldt University, Alemanha) e de grupos sediados na Universidade de São Paulo, UFMG e INPE, além de pós-doutorandos, e alunos de pós-graduação e graduação engajados com a presente proposta. É importante ressaltar que o apoio dado a esta proposta será fundamental para a continuidade de projetos ligados às bolsas FAPESP de pós-doutorado (17/18977-1), doutorado (16/17329-3), mestrado (17/26388-6, 18/06316-3 e 18/23775-1) e iniciação científica (18/19300-8). Finalmente, lembramos que diversos grupos de pesquisa de nossa instituição serão beneficiados com o atendimento desta proposta, uma vez que os laboratórios de pesquisa da UFABC são instalações multiusuários. (AU)

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)

TRUJILLO, CLEBER A.; RICE, EDWARD S.; SCHAEFER, NATHAN K.; CHAIM, ISAAC A.; WHEELER, EMILY C.; MADRIGAL, ASSAEL A.; BUCHANAN, JUSTIN; PREISSL, SEBASTIAN; WANG, ALLEN; NEGRAES, PRISCILLA D.; et al. Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment. Science, v. 371, n. 6530, p. 694+, FEB 12 2021. (19/15024-9, 19/17892-8, 17/18977-1)

SCHUETTE, PETER J.; IKEBARA, JULIANE M.; MAESTA-PEREIRA, SANDRA; TOROSSIAN, ANITA; SETHI, EKAYANA; KIHARA, ALEXANDRE H.; KAO, JONATHAN C.; REIS, FERNANDO M. C., V; ADHIKARI, AVISHEK. GABAergic CA1 neurons are more stable following context changes than glutamatergic cells. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, p. 18-pg., 2022-06-20. (16/17329-3, 17/08668-1, 19/17677-0, 19/17892-8, 15/23092-3)

MARINHO, LUCIANA SIMOES RAFAGNIN; CHIARANTIN, GABRIELLY MARIA DENADAI; IKEBARA, JULIANE MIDORI; CARDOSO, DEBORA STERZECK; DE LIMA-VASCONCELLOS, THEO HENRIQUE; HIGA, GUILHERME SHIGUETO VILAR; FERRAZ, MARIANA SACRINI AYRES; DE PASQUALE, ROBERTO; TAKADA, SILVIA HONDA; PAPES, FABIO; et al. The impact of antidepressants on human neurodevelopment: Brain organoids as experimental tools. SEMINARS IN CELL & DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 144, p. 10-pg., 2023-03-17. (19/17892-8, 20/16268-6, 20/11451-7, 20/02035-0, 21/11969-9, 20/11667-0, 19/15024-9, 16/17329-3)

MARQUES, BRUNO L.; MACIEL, GIOVANA FIGUEIREDO; BRITO JUNIOR, MARCELLO R.; DIAS, LUCAS D.; SCALZO, SERGIO; SANTOS, ANDERSON K.; KIHARA, ALEXANDRE HIROAKI; SANTIAGO, HELTON DA COSTA; PARREIRA, RICARDO C.; BIRBRAIR, ALEXANDER; et al. Regulatory mechanisms of stem cell differentiation: Biotechnological applications for neurogenesis. SEMINARS IN CELL & DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 144, p. 9-pg., 2023-03-17. (19/17892-8, 20/11667-0)

BORGES, F. S.; GABRICKC, E. C.; PROTACHEVICZ, P. R.; HIGA, G. S. V.; LAMEU, E. L.; RODRIGUEZ, P. X. R.; FERRAZ, M. S. A.; SZEZECH JR, J. D.; BATISTA, A. M.; KIHARA, A. H.. Intermittency properties in a temporal lobe epilepsy model. Epilepsy & Behavior, v. 139, p. 9-pg., 2023-01-16. (22/09277-4, 16/16148-5, 22/13761-9, 19/17892-8, 17/18977-1, 19/15024-9, 20/04624-2, 11/19296-1, 15/07311-7)

DE SOUSA, ERICA; MOVIO, MARILIA INES; DE LIMA-VASCONCELLOS, THEO HENRIQUE; DOS SANTOS, GABRIELI BOVI; GOMES, TALITA DOS SANTOS; WALTER, LAIS TAKATA; DA SILVA, DANIELA ALMEIDA; RODRIGUES, TIAGO; CERCHIARO, GISELLE; KIHARA, ALEXANDRE HIROAKI. VDAC1 regulates neuronal cell loss after retinal trauma injury by a mitochondria-independent pathway. CELL DEATH & DISEASE, v. 13, n. 4, p. 14-pg., 2022-04-21. (19/17892-8)

AYRES FERRAZ, MARIANA SACRINI; KIHARA, ALEXANDRE HIROAKI. Beyond randomness: Evaluating measures of information entropy in binary series. PHYSICAL REVIEW E, v. 105, n. 4, p. 13-pg., 2022-04-01. (15/50122-0, 19/15024-9, 19/17892-8)

ALMEIDA, CAYO; PONGILIO, RENAN PASCHOALINO; MOVIO, MARILIA INES; HIGA, GUILHERME SHIGUETO VILAR; RESENDE, RODRIGO RIBEIRO; JIANG, JIANXIONG; KINJO, ERIKA REIME; KIHARA, ALEXANDRE HIROAKI. Distinct Cell-specific Roles of NOX2 and MyD88 in Epileptogenesis. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 10, p. 8-pg., 2022-07-04. (20/11667-0, 19/17892-8)

MOVIO, MARILIA INES; DE LIMA-VASCONCELLOS, THEO HENRIQUE; DOS SANTOS, GABRIELI BOVI; ECHEVERRY, MARCELA BERMUDEZ; COLOMBO, ELISABETTA; MATTOS, LEONARDO S.; RESENDE, RODRIGO RIBEIRO; KIHARA, ALEXANDRE HIROAKI. Retinal organoids from human-induced pluripotent stem cells: From studying retinal dystrophies to early diagnosis of Alzheimer?s and Parkinson?s disease. SEMINARS IN CELL & DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 144, p. 10-pg., 2023-03-17. (21/14227-3, 21/03711-1, 19/17892-8, 20/02035-0, 20/11667-0, 21/11969-9, 17/26388-6)

DA SILVA, VICTOR A.; BOBOTIS, BIANCA C.; CORREIA, FELIPE F.; LIMA-VASCONCELLOS, THEO H.; CHIARANTIN, GABRIELLY M. D.; DE LA VEGA, LAURA; LOMBELLO, CHRISTIANE B.; WILLERTH, STEPHANIE M.; MALMONGE, SONIA M.; PASCHON, VERA; et al. The Impact of Biomaterial Surface Properties on Engineering Neural Tissue for Spinal Cord Regeneration. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 24, n. 17, p. 25-pg., 2023-09-01. (17/12112-9, 18/06316-3, 18/19300-8, 19/17892-8, 19/18921-1, 20/02035-0, 20/11667-0, 21/11969-9, 19/24406-2)