Caveolae as a target for Phoneutria nigriventer spider venom

• Processo: 16/06774-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Farmacologia - Toxicologia
• Pesquisador responsável: Maria Alice da Cruz Hofling
• Beneficiário: Maria Alice da Cruz Hofling
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: blood-brain barrier breakdown | caveolae | Spider venom | vesicle trafficking | Toxinologia

Resumo

Um importante mecanismo de transporte cellular da barreira hematoencefálica (BHE) involve as cavéolas, domínios especializados da membrana plasmática endotelial, ricos em colesteroal , glicolipídios e uma proteína estrutural denominada Caveolina-1 (Cav-1). Neste trabalho, investigamos se o aumento na endocitose e no tráfego de vesículas no cerebelo de ratos após quebra da BHE induzida pelo veneno da aranha Phoneutria nigriventer (PNV) foi mediado por cavéolas. A expressão de Cav-1, Cav-1 fosforilada (pCav-1), dinamina-2 (din2), quinase da família Src (SKF) e metaloproteinase-9 de matrix (MMP9), todas proteinas envovidas na dinâmica caveolar e na abertura da BHE, foram investigadas. Imunofluorescencia, western blotting (WB) e micrsocopia eletronica de transmissão foram usados para investigar alterações às 1, 2, 5, 24 e 72 horas após envenenamento.WB revelou um aumento de Cav-1, Din2 e MMP9 às 1, 5 e 72 h (correspondendo, respectivamente, a intervalos aonde os sinais de intoxicação eram mais evidentes, quando havia sinais de melhora e quando os sinais de intoxicação não eram detectados). Em contraposição, pCav-1 e SKF, essenciais para a internalização e trafego, decrescem quando Cav-1 e Din2, essenciais para formação, aumentam. Em geral, essas alterações indicam um tráfego vesicular pelo endotélio (níveis elevados de pCav/SKF) que coicidem com baixos níveis de cavéolas (decrescimo de Cav-1/Dyn2) e baixos níveis de MMP9. Assim, a internalização (desligamento) das cavéolas alterna com nova formação caveolar (ligação), resultando em alterações na densidade caveolar na membrana endotelial. Essa dinâmica caveolar implica em tensões e estresse mecânico, mecanismo que desencadeia vias celulares chave em reposta ao estresse. Concluímos que a indução da quebra da BHE pelo PNV através do tráfego transcelular elevado é causada pelo aumento na endocitose mediada por cavéolas; este efeito está correlacionado com a progressão dos sinais clinicos temporais de envenenamento. A dinâmica caveolar está provavelmente envolvida no estresse de membrana e em mecanismos regulatórios desencadeados após quebra da BHE neste modelo experimental. (AU)