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Geração de monóxido de carbono induzida por desidratação: participação de ROS, sinalização redox e via nrf2-are

Processo: 17/13653-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2017
Vigência (Término): 31 de maio de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
Pesquisador responsável:José Antunes Rodrigues
Beneficiário:Juliana Bezerra Medeiros de Lima
Supervisor no Exterior: Matthew Zimmerman
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Nebraska Omaha (UNO), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:14/10060-3 - Participação das vias intracelulares moduladas pelo monóxido de carbono na regulação do equilíbrio hidroeletrolítico, BP.DR
Assunto(s):Monóxido de carbono   Vasopressinas   Neuroendocrinologia   Desidratação

Resumo

É sabido que a inibição da hemoxigenase (HO) compromete não somente a produção de monóxido de carbono (CO) mas também de biliverdina, um dos mais importantes antioxidantes centrais, e ferro, cuja homeostase está relacionada à expressão gênica. O aumento de angiotensina II (ANG II) em animais desidratados (como previamente demonstrado por este e outros estudos) ativa o receptor AT1R em áreas hipotalâmicas envolvidas no controle neuroendócrino do balanço hidromineral. A ativação de AT1R leva à formação de espécies reativas de oxigênio (ROS) indicando que a via de sinalização REDOX poderia estar envolvida com as respostas neuroendócrinas à desidratação.Portanto, a seguinte hipótese foi levantada, o aumento da expressão e atividade enzimática de HO observada em nossos estudos anteriores (projeto principal) está relacionada não apenas à estimulação glutamatérgica de neurônios magnocelulares durante a desidratação, mas também à geração de ROS induzida nesta situação. Esta hipótese é também corroborada por nossos dados prévios obtidos no projeto principal onde a desidratação induz o aumento da expressão de óxido nítrico sintase neuronal (nNOS) no núcleo supraóptico (SON) e de sua atividade enzimática no hipotálamo médio basal (HMB). Já é estabelecido que o óxido nítrico (NO*) inibe a cadeia transportadora de elétrons mitocondrial levando ao aumento na produção de ROS. Além disso, CO, subproduto da atividade enzimática da HO, por si inibe a cadeia transportadora de elétrons mitocondrial, também aumentando a geração de ROS. Nós observamos um aumento na atividade da HO em animais submetidos à privação hídrica de 24 horas e o aumento da expressão da isomorfa induzida (HO-1) em ratos privados de água por 48 horas. Nós também observamos que a expressão do fator de transcrição "nuclear factor erythroid 2-related factor 2" (Nrf2) está aumentada no SON de animais submetidos à privação hídrica, sendo este o principal de fator transcrição envolvido na resposta antioxidante.Desta forma, o presente projeto visa a analisar o ambiente redox no SON de camundongos submetidos à desidratação e avaliar o papel dos antioxidantes na resposta neuroendócrina à privação hídrica (como concentração plasmática de AVP e OT, ingestão hídrica, proteína e osmolalidade plasmáticas) usando um modelo de camundongo transgênico (camundongo Nrf2flox/flox) os quais serão condicionalmente deletados no SON para o principal fator transcricional envolvido na resposta antioxidante, o Nrf2.A expressão das enzimas antioxidantes Cu/Zn-superóxido dismutase (SOD1), Mn-superóxido dismutase (SOD2), catalase, NAD(P)H:quinona oxidoredutase 1 (NQO1), hemoxigenase 1 (HO-1) e hemoxigenase 2 (HO-2) serão avaliadas por qPCR e Western Blotting; a formação de superóxido será avaliada por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica; concentrações de AVP e OT serão mesuradas por kits comerciais de ELISA; e o comportamento ingestivo (ingestão de água) será mensurado em gaiolas metabólicas.O estágio durará 8 meses (de outubro de 2017 a maio de 2018) sob a supervisão dos doutores Matthew C. Zimmerman (Professor Associado e Vice-Coordenador do Departamento de Fisiologia Integrativa e Celular; Diretor do Programa de Radicais Livres em Medicina e do Núcleo de Espectroscopia EPR) e Irving H. Zucker (F.A.H.A.; F.A.P.S.; "Theodore F. Hubbard Professor" de Pesquisa Cardiovascular; Coordenador do Departamento de Fisiologia Integrativa e Celular; Editor Chefe do periódico "The American Journal of Physiology-Heart & Circulatory Physiology") no Centro Médico da Universidade de Nebraska (UNMC). Estes são dois pesquisadores proeminentes cujas expertises irão garantir o bom desenvolvimento do presente projeto com o uso de tecnologias de ponta (como deleção gênica condicional e espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica)