Relevância do estresse oxidativo em células pluripotentes induzidas e progenitoras neurais de pacientes deficientes em reparo por excisão de nucleotídeos

• Processo: 17/10502-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
• Vigência (Término): 16 de agosto de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Carlos Frederico Martins Menck
• Beneficiário: Lívia Luz Souza Nascimento
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/15982-6 - Consequências de deficiências de reparo de lesões no genoma, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/23023-0 - Modelagem de Síndrome de Cockayne usando organóides, BE.EP.DD
• Assunto(s): Reparo do DNA Estresse oxidativo Células-tronco pluripotentes induzidas Nucleotídeos Degeneração neural Síndrome de Cockayne
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cockayne syndrome | DNA repair | induced pluripotent stem cell | neural progenitor | neurodegeneration | Oxidative stress | Reparo de DNA

Resumo

A estabilidade do genoma é comprometida por diversos agentes agressores capazes de alterar a estrutura da molécula de DNA. Essas lesões bloqueiam polimerases replicativas e transcricionais podendo culminar em morte celular ou mutagênese. No entanto, a fim de revertê-las, a evolução lapidou sistemas de reparo de DNA, sendo o Reparo por Excisão de Nucleotídeos (NER) um deles. As lesões resolvidas por essa via são causadas principalmente pela luz ultravioleta (UV) da luz solar, conhecidas como fotoprodutos. Contudo, especula-se que NER também esteja envolvido na resolução de lesões causadas por agentes oxidantes, e principalmente, dos produtos reativos do metabolismo celular, os quais podem levar ao estresse oxidativo. Deficiências em NER podem resultar em síndromes humanas associadas à alta predisposição a câncer de pele, mas também a anormalidades do neurodesenvolvimento, neurodegeneração e/ou envelhecimento precoce. Enquanto os mecanismos de predisposição ao câncer de pele associados ao NER são relativamente bem compreendidos como consequência de fotoprodutos não reparados, as causas das anormalidades neurológicas ainda não foram elucidadas. A Síndrome de Cockayne (CS) é causada por deficiência em NER e caracterizada por neurodegeneração, progeria segmentada, falha de crescimento e fotossensibilidade, mas os pacientes não são propensos ao câncer. Nossos dados preliminares, utilizando a tecnologia de reprogramação celular, mostraram que existe aumento na sensibilidade ao estresse oxidativo em células pluripotentes induzidas (iPSC) e progenitoras neurais (NPC) de pacientes CS quando comparadas aos fibroblastos primários isogênicos dos quais foram originadas. Estes resultados indicam que as anormalidades neurológicas dos pacientes com CS podem ser devido à sensibilidade do tecido neural ao estresse oxidativo. Este projeto visa entender as respostas de células tronco pluripotentes induzidas (iPSC), células progenitoras neurais (NPC) e neurônios provenientes de pacientes CS frente a diferentes condições de estresse oxidativo, e tensões de oxigênio, em relação a células proficientes em reparo. Pretendemos avaliar, além de sensibilidade em si, também a formação, e eventual reparo, de lesões induzidas no DNA dessas células. Os efeitos de diferentes condições de estresse oxidativo no processo de diferenciação das células NPC em neurônios funcionais também deverá ser investigado. É nossa expectativa que os resultados obtidos permitirão uma melhor compreensão do fenótipo clínico degenerativo de pacientes CS e sua relação com lesões no DNA celular. (AU)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

NASCIMENTO, Lívia Luz Souza. Neurodegeneração no Envelhecimento: Lições da Síndrome de Cockayne. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI) São Paulo.