Glicotoxicidade, estresse oxidativo e senescência tecidual: papel de microRNAs e efeitos sobre a cicatrização de feridas

• Processo: 21/14758-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Marinilce Fagundes dos Santos
• Beneficiário: Marinilce Fagundes dos Santos
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Cilene Rebouças de Lima
• Assunto(s): Biologia celular e molecular Envelhecimento Cicatrização Diabetes mellitus Estresse oxidativo MicroRNAs Antioxidantes Fibroblastos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cicatrização | diabetes mellitus | Estresse oxidativo | microRNA | Senescência | Biologia Celular e Molecular

Resumo

Utilizando sistemas in vitro e in vivo, temos aprofundado os estudos sobre o papel da hiperglicemia crônica presente no Diabetes Mellitus (DM) sobre a migração e função de fibroblastos. A cicatrização deficiente é uma complicação comum do DM e contribui para a formação de feridas crônicas, que diminuem a qualidade de vida dos pacientes e acarretam enormes custos ao sistema público de saúde. Demonstramos efeitos deletérios da glicose elevada sobre a migração destas células, que foram revertidos na presença de um antioxidante. Demonstramos também que a administração sistêmica ou tópica de antioxidantes (como vitaminas C e E, proantocianidinas, mel) acelerou significativamente a cicatrização cutânea em camundongos diabéticos. Utilizando fibroblastos primários e linhagem de fibroblastos NIH-3T3 identificamos um miRNA regulado pela glicose de maneira dependente do estresse oxidativo, capaz de modular alguns aspectos da migração celular: o miR-31. Outro miRNA regulado pela glicose elevada com potenciais efeitos sobre a migração celular é o miR-29c, que também pode modular a composição da matriz extracelular (MEC), alterando o microambiente cicatricial. Como fator estressor, a glicose elevada pode acelerar o envelhecimento de fibroblastos, induzindo um fenótipo associado à senescência (SASP). Fibroblastos SASP, por meio da secreção de citocinas, metaloproteases e fatores de crescimento, podem regular a atividade de outros tipos celulares e modificar o microambiente, favorecendo um envelhecimento de todo o tecido. O papel da glicotoxicidade no envelhecimento de fibroblastos, no entanto, ainda é pouco conhecido; menos ainda se sabe sobre o potencial envolvimento de miRNAs neste processo. Neste projeto pretendemos avaliar, em camundongos normoglicêmicos e hiperglicêmicos, o processo de senescência celular na derme durante a cicatrização de feridas, na presença e ausência de um tratamento com antioxidantes. In vitro, utilizando fibroblastos humanos, pretende-se estudar o papel da glicose elevada e consequente estresse oxidativo sobre a expressão de miR-146b e miR-29c, seu potencial envolvimento na senescência e migração celulares em matrizes de colágeno I (2-D e 3-D). Potenciais alvos serão identificados e validados por meio de ensaios de luciferase. Na derme, processos relacionados à migração celular, produção de MEC e senescência são essenciais para a homeostase tecidual e cicatrização; sendo assim, existe um interesse considerável na compreensão dos efeitos da hiperglicemia sobre estes processos, especialmente em áreas voltadas para a biotecnologia. A identificação de potenciais agentes reguladores, como, por exemplo, antioxidantes e reguladores da expressão de miRNAs (miR mimics ou antagomiRs) é de grande interesse. Trata-se de uma avaliação importante e pioneira e os resultados obtidos poderão, eventualmente, servir como base para tratamentos senolíticos visando limitar o efeito de células senescentes sobre o envelhecimento do tecido. (AU)