Age-related modulations of AQP4 and Caveolin-1 in the hippocampus predispose the toxic effect of Phoneutria nigriventer spider venom

• Processo: 16/17496-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2017
• 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
• Assunto(s): Aquaporinas Caveolina 1 Hipocampo Venenos de aranha Publicações de divulgação científica Artigo científico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aquaporins | caveolin-1 | hippocampus | Spider venom | Toxinologia

Resumo

Recentemente demonstramos que o veneno da aranha Phoneutria nigriventer (PNV) induz quebra da barreira hematoencefálica (BHE), inchaço dos pés astrocitários e provoca extravasamento de fluidos no interstício cerebral de ratos. Cavéolas e canais de água respondem às alterações na BHE através da sua co-participação durante resposta ao estresse de membrana e formação/resolução do edema. Neste trabalho, mostramos alterações relacionadas ao desenvolvimento pós-natal, no hipocampo de ratos administrados intraperitonialmente com PNV, em duas proteínas envolvidas no transporte de substancias a nível da BHE: a proteína endotelial caveolina-1 (Cav-1), a principal proteína da estrutura caveolar, e a proteína astroglial aquaporina-4 (AQP4), a principal proteína formadora dos canais de água expressa na região peri-vascular dos pés-astrocitários. As técnicas de Western Blotting para níveis proteicos, imuno-histoquímica (IHQ) para localização de proteínas nas sub-regiões CA1, CA2 e CA3, e reação em cadeia de polimerase (qPCR) para expressão gênica foram feitas em animais com 14 dias de vida pós-natal (P14) ou 8 a 10 semanas de idade em períodos críticos após envenenamento. A intensidade e a duração dos sinais clínicos apontam os animais P14, neonatos, mais vulneráveis ao envenenamento do que os adultos. Histologicamente, os capilares de ratos P14 e de 8 a 10 semanas de idade após tratamento com PNV aparentam edema perivascular, em contraste com os capilares de animais controle. A intensidade das manifestações tóxicas em P14 decresceu (2 > 5 > 24 h), enquanto inversamente a expressão de AQP4 e Cav-1 tem seu maior aumento as 24 h momento em que os animais administrados com PNV clinicamente não se diferenciam dos controles. IHQ de AQP4 revelou que a região hipocampal CA1 apresenta menor expressão da proteína às 2 h, momento em que os sinais clínicos de envenenamento são mais intensos. Quantificação da expressão proteica por camadas através de IHQ revelou ainda que em P14 Cav-1 tem seu maior aumento às 24 h, momento em que as manifestações tóxicas são clinicamente ausentes, enquanto em animais de 8 a 10 semanas sua expressão é máxima às 2 h momento em que os sinais clínicos de envenenamento são máximos, sua expressão nesses animais progressivamente diminui permanecem ainda sim aumentada em comparação com animais controle. Considerando a interação física e funcional de astrócitos e células endoteliais, propomos que a modulação de Cav-1 e AQP4 está relacionada a idade dos animais o que pode estar conectado tanto as propriedades funcionais de astrócitos durante o desenvolvimento pós-natal quanto a indução da quebra da BHE após envenenamento por PNV. (AU)