Efeito de alterações genéticas e metabólicas sobre a função mitocondrial no oócito

• Processo: 25/13891-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto Chiaratti
• Beneficiário: Marcos Roberto Chiaratti
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/02226-8 - Bilateral BBSRC-FAPESP: mecanismos moleculares que modulam a transmissão pela linhagem germinativa de variantes de mtDNA, AP.TEM
• Assunto(s): Autofagia Mitocôndrias DNA mitocondrial Oócitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Autofagia | Heteroplasmia | mitocôndria | mtDNA | Obesidade e Diabetes | oócito | Biologia mitocondrial

Resumo

Durante a foliculogênese, o gameta materno (oócito) passa por importantes mudanças necessárias para a conclusão da meiose, fecundação e embriogênese. Dentre essas mudanças destacamos uma significativa alteração na dinâmica mitocondrial, resultando em extensa fragmentação da rede mitocondrial e, consequentemente, segregação das moléculas de DNA mitocondrial (mtDNA) entre as milhares de mitocôndrias presentes no gameta ao final do desenvolvimento folicular. Esse processo, também chamado de meiose mitocondrial, decorre de um aumento na taxa de fissão, em relação a fusão, mitocondrial, o que minimiza a complementação mitocondrial e favorece a eliminação de mitocôndrias disfuncionais, por exemplo, por autofagia. A relevância desses eventos vem sendo revelada por uso de modelos murinos contendo uma mistura de mtDNAs selvagens e mutantes (condição denominada heteroplasmia), onde a meiose mitocondrial promove a propagação das moléculas selvagens em detrimento das mutantes. Por outro lado, distúrbios na homeostase do oócito, de origem genética ou metabólica, resultam em danos mitocondriais que se acumulam no gameta e são transmitidos para as gerações subsequentes, contribuindo com o surgimento de doenças na prole. Neste sentido, o objetivo da presente proposta é investigar como disfunções de origem genética (e.g., mtDNA mutante) ou metabólica (e.g., obesidade e diabetes) afetam as mitocôndrias no oócito e se esse efeito é dependente da ação da autofagia. Para tanto, foram considerados dois modelos experimentais. Em uma primeira proposta, utilizaremos uma linhagem de camundongos heteroplásmicos transmitindo a mutação sem sentido m.8069G>A, a qual resulta em knockout do gene mt-Atp6 e disfunção mitocondrial. Já na segunda proposta, utilizaremos um modelo baseado em dieta hiperlipídica associada ao tratamento com estreptozotocina (STZ) para indução de fenótipo semelhante a obesidade e diabetes tipo 2. Nosso objetivo com essas propostas é investigar como disfunções mitocondriais de origem genética (e.g., mtDNA mutante) ou metabólica (e.g., obesidade e diabetes) afetam as mitocôndrias no oócito. Mais especificamente, nossa hipótese é que a mutação m.8069G>A resultará em mitocôndrias com heterogeneidade no potencial de membrana, enquanto o modelo de obesidade e diabetes afetará o potencial de membrana mitocondrial de modo mais homogêneo entre as diferentes organelas do gameta. Também investigaremos o efeito desses dois modelos em animais knockout para Atg7 visando determinar como a deficiência autofágica impacta a população de mitocôndrias no oócito. Esperamos contribuir com o entendimento do mecanismo associado a transmissão de organelas disfuncionais, a qual potencialmente leva ao surgimento de doenças na prole. (AU)