Estudo da via JNK1 como alvo seletivo para o tratamento de transtorno metabólico cognitivo: análise da proteína ADAM10

• Processo: 17/13224-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 29 de novembro de 2017
• Data de Término da vigência: 28 de setembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Enfermagem
• Pesquisador responsável: Márcia Regina Cominetti
• Beneficiário: Patricia Regina Manzine Moralles
• Supervisor: Antonio Camins Espuny
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat de Barcelona (UB), Espanha
• Vinculado à bolsa: 15/26084-1 - Avaliação da ADAM10 plaquetária em demências não-Alzheimer, BP.PD
• Assunto(s): Doença de Alzheimer
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Adam10 | Alzheimer disease | Chalcones | JNK1 pathway | Metabolic disease | Protein analysis | Gerontologia

Resumo

Embora o cérebro já tenha sido considerado um órgão insensível à insulina, vários estudos in vivo e in vitro demonstraram que a insulina regula a sobrevivência neuronal, a função do circuito e a plasticidade, e também atua como um fator de crescimento cerebral. Além disso, o hipocampo, uma região chave do cérebro atuante na memória e em processos de aprendizagem, exibe altos níveis de receptores de insulina e foi identificado como um alvo importante para a insulina. Esses dados sugerem que a insulina pode desempenhar um papel em mecanismos relacionados à atividade cerebral e, especificamente, com a formação da memória. Desta forma, alterações na via da insulina têm sido associadas a doenças cerebrais, como a doença de Alzheimer (DA), e podem afetar suas vias, incluindo seus principais atuantes, como a proteína ADAM10. De fato, o consumo crônico de dieta rica em gordura (HFD) pode promover a resistência à insulina no cérebro, desencadeando o início da DA. Assim, pacientes com diabetes tipo 1 e 2 apresentam alterações estruturais cerebrais e comprometimento cognitivo, com alto risco de desenvolver DA. À luz desses achados, a DA foi proposta para ser denominada "diabetes tipo 3" (T3DM) ou "diabetes cerebral". Com relação a este ponto, foi proposto que uma sinalização de TNF-± aberrante leva à ativação da quinase estresse c-Jun N terminal (principalmente JNK-1). A JNK-1 ativada fosforila o substrato do receptor de insulina 1 (IRS-1) em resíduos de serina (IRS-1pSer), bloqueando a sinalização de insulina e desencadeando resistência à insulina periférica e cerebral. Para inibir esta via, propomos o uso de compostos de chalconas, a Licochalcone A (Lic-A), que foi identificada como um inibidor de PTP1B (proteína tirosina fosfatase 1B), uma enzima responsável pela regulação negativa da via de sinalização de insulina, e portanto, um potencial alvo de drogas para o tratamento da diabetes tipo 2. Da mesma forma, estudos recentes demonstraram que o Lic-A direciona para JNK1 e JNK2, embora inibe seletivamente a atividade da quinase JNK1. Portanto, levantamos a hipótese de que a inibição de JNK1 pela Lic-A irá prevenir a fosforilação dos receptores IRS-1 e aumentará as vias de sinalização relacionadas à insulina, o que pode fornecer uma estratégia segura e efetiva para prevenir ou tratar AD/T3DM. Os principais objetivos deste projeto são estudar a atividade da quinase JNK1 durante a progressão da síndrome metabólica cognitiva (diabetes tipo AD / tipo 3) e avaliar e caracterizar o inibidor seletivo JNK1 Lic-A e os níveis da proteína ADAM10 em camundongos APPsw/PS1E9. Animais C57/BL6, JNK1 (-/-) e CamKII-Cre MKK4 flox/flox MKK7 flox/flox R26 flox/flox STOP-YFP flox/flox serão usados neste projeto, sujeitos a ingesta crônica de HFD ou dieta convencional, durante 8 meses. Para o segundo objetivo, machos C57/BL6 e APPsw/PS1E9 serão alimentados com dieta convencional ou HFD mais Lic-A. Técnicas de imunocitoquímica serão realizadas, seguido por Western blotting, análise da densidade espinal, RT-qPCR e ELISA de homogeneizados cortical e hipocampal para uma variedade de proteínas e genes, como receptor anti-insulina, anti-substratos de insulina 1 e 2, pIRS1 (Ser 612), pIRS2 (Ser 731), anti-PGC1-± e anti-PPARy, anti-fosfo-CREB (Ser133), AMPK anti-mTOR e anti-ADAM10. No projeto em desenvolvimento no país, a prevalência de alterações metabólicas (hipertensão, diabetes mellitus e dislipidemia) atinge mais de 80% dos pacientes coletados com DA, demência vascular, Parkinson e demência frontotemporal. Assim, a análise dessas alterações e suas respectivas vias de atividade, bem como suas possíveis interferências com os níveis de proteína ADAM10 são de extrema relevância para a pesquisa em andamento. Esses estudos podem nos ajudar na interpretação de possíveis alterações da ADAM10, bem como na busca de novos biomarcadores periféricos que estão diretamente ou indiretamente relacionados com a ADAM10 ,entre os diferentes tipos de demência. (AU)

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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REGINA MANZINE, PATRICIA; ETTCHETO, MIREN; CANO, AMANDA; BUSQUETS, ORIOL; MARCELLO, ELENA; PELUCCHI, SILVIA; DI LUCA, MONICA; ENDRES, KRISTINA; OLLOQUEQUI, JORDI; CAMINS, ANTONI; et al. ADAM10 in Alzheimer's disease: Pharmacological modulation by natural compounds and its role as a peripheral marker. BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY, v. 113, MAY 2019. (17/13224-5, 15/24940-8, 15/26084-1)

BUSQUETS, ORIOL; ETTCHETO, MIREN; CANO, AMANDA; MANZINE, PATRICIA R.; SANCHEZ-LOPEZ, ELENA; ESPINOSA-JIMENEZ, TRIANA; VERDAGUER, ESTER; DARIO CASTRO-TORRES, RUBEN; BEAS-ZARATE, CARLOS; SUREDA, FRANCESC X.; et al. Role of c-Jun N-Terminal Kinases (JNKs) in Epilepsy and Metabolic Cognitive Impairment. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 21, n. 1, JAN 1 2020. (17/13224-5, 15/26084-1)

ETTCHETO, MIREN; SANCHEZ-LOPEZ, ELENA; CANO, AMANDA; CARRASCO, MARINA; HERRERA, KATHERINE; MANZINE, PATRICIA R.; ESPINOSA-JIMENEZ, TRIANA; BUSQUETS, ORIOL; VERDAGUER, ESTER; OLLOQUEQUI, JORDI; et al. Dexibuprofen ameliorates peripheral and central risk factors associated with Alzheimer's disease in metabolically stressed APPswe/PS1dE9 mice. CELL AND BIOSCIENCE, v. 11, n. 1, JUL 22 2021. (17/13224-5, 15/26084-1)

BUSQUETS, ORIOL; ERITJA, AURIA; LOPEZ, BLANCA M.; ETTCHETO, MIREN; MANZINE, PATRICIA R.; CASTRO-TORRES, RUBEN D.; VERDAGUER, ESTER; OLLEQUEQUI, JORDI; VAZQUEZ-CARRERA, MANUEL; AULADELL, CARME; et al. Role of brain c-Jun N-terminal kinase 2 in the control of the insulin receptor and its relationship with cognitive performance in a high-fat diet pre-clinical model. Journal of Neurochemistry, v. 149, n. 2, p. 255-268, APR 2019. (17/13224-5, 15/26084-1)

ETTCHETO, MIREN; OLLOQUEQUI, JORDI; SANCHEZ-LOPEZ, ELENA; BUSQUETS, ORIOL; CANO, AMANDA; REGINA MANZINE, PATRICIA; BEAS-ZARATE, CARLOS; CASTRO-TORRES, RUBEN D.; LUISA GARCIA, MARIA; BULLO, MONICA; et al. Benzodiazepines and Related Drugs as a Risk Factor in Alzheimer's Disease Dementia. FRONTIERS IN AGING NEUROSCIENCE, v. 11, JAN 8 2020. (17/13224-5, 15/26084-1)

ETTCHETO, MIREN; BUSQUETS, ORIOL; SANCHEZ-LOPEZ, ELENA; CANO, AMANDA; MANZINE, PATRICIA R.; VERDAGUER, ESTER; OLLOQUEQUI, JORDI; AULADELL, CARME; FOLCH, JAUME; CAMINS, ANTONI. The preclinical discovery and development of opicapone for the treatment of Parkinson's disease. EXPERT OPINION ON DRUG DISCOVERY, v. 15, n. 9, MAY 2020. (17/13224-5, 15/26084-1)

FOLCH, JAUME; ETTCHETO, MIREN; BUSQUETS, ORIOL; SANCHEZ-LOPEZ, ELENA; CASTRO-TORRES, RUBEN D.; VERDAGUER, ESTER; MANZINE, PATRICIA R.; RABIEI POOR, SAGHAR; LUISA GARCIA, MARIA; OLLOQUEQUI, JORDI; et al. The Implication of the Brain Insulin Receptor in Late Onset Alzheimer's Disease Dementia. PHARMACEUTICALS, v. 11, n. 1, MAR 2018. (17/13224-5, 15/26084-1)

PERON, RAFAELA; VATANABE, IZABELA PEREIRA; REGINA MANZINE, PATRICIA; CAMINS, ANTONI; COMINETTI, MARCIA REGINA. Alpha-Secretase ADAM10 Regulation: Insights into Alzheimer's Disease Treatment. PHARMACEUTICALS, v. 11, n. 1, MAR 2018. (16/06226-9, 17/13224-5, 15/26084-1)