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Avaliação da dinâmica mitocondrial em astrócitos e seu impacto na resposta inflamatória na encefalomielite autoimune experimental

Processo: 18/23460-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Imunologia - Imunologia Celular
Pesquisador responsável:Niels Olsen Saraiva Câmara
Beneficiário:Bruno Ghirotto Nunes
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/05264-7 - Metabolismo celular, microbiota e sistema imune: novos paradigmas na fisiopatologia das doenças renais, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/18858-8 - Inter-relação entre o receptor hidrocarboneto de arila e a dinâmica mitocondrial em astrócitos na esclerose múltipla, BE.EP.MS
Assunto(s):Esclerose múltipla   Metabolismo   Mitocôndrias

Resumo

A Esclerose Múltipla é uma doença autoimune caracterizada por um quadro inflamatório crônico e progressivo no Sistema Nervoso Central (SNC), que resulta em um processo de neurodegeneração axonal, originando quadros de deficiência neurológica nos pacientes. Atualmente há várias terapias que aliviam os sintomas da doença, entretanto não há nenhuma cura disponível, sobretudo quando os processos neurodegenerativos se tornam mais graves e de progressão rápida. Além disso, uma das questões que permanece em aberto na área se refere ao local de início da inflamação na Esclerose Múltipla (EM), se na periferia ou se no próprio SNC. Recentemente, estabeleceu-se que os astrócitos (células da glia) apresentam um papel chave na regulação das sinapses neuronais e na regulação dos processos inflamatórios no SNC. De acordo com estas informações, estudos mostraram que a deleção do fator de transcrição NF-kappa B em astrócitos melhora os sintomas da Encefalomielte Autoimune Experimental (EAE), um modelo animal para estudos de EM, diminuindo a inflamação e o recrutamento de células imunes à região inflamada. Sabe-se também que os astrócitos são uma das maiores fontes de espécies reativas de oxigênio quando submetidos a estímulos inflamatórios e isso está diretamente relacionado à regulação dos processos de dinâmica mitocondrial. Mitocôndrias modificam sua morfologia constantemente de acordo com as necessidades bioenergéticas da célula e alterações nos mecanismos de regulação podem participar de processos inflamatórios e neurodegenerativos. Desta forma, formulamos a hipótese de que alterações nos processos de dinâmica mitocondrial em astrócitos possam interferir diretamente no perfil metabólico dessas células e no seu fenótipo pró ou antiinflamatório e isso poderia impactar a progressão da EAE. Assim, o objetivo deste projeto é analisar o impacto da dinâmica mitocondrial em astrócitos nas respostas inflamatória, neurodegenerativa, metabólica e de estresse oxidativo na EAE. Inicialmente estudaremos a dinâmica mitocondrial in vitro, com ênfase nos astrócitos, avaliando a expressão das proteínas Mfn2 e Dnm1 bem como a produção de espécies reativas de oxigênio nestas células frente a estímulos estressantes. Posteriormente, usaremos moduladores farmacológicos da dinâmica mitocondrial em cultura de astrócitos primários e estudaremos o seu reflexo no metabolismo celular e fenótipo pró ou anti-inflamatório, observando liberação de citocinas, expressão de moléculas coestimulatórias e de adesão. Finalmente, utilizando camundongos deficientes na proteína Mfn2 (relacionada ao processo de fusão mitocondrial) exclusivamente em astrócitos (GFAPcre/Mfn2flox), pretendemos demonstrar a relevância in vivo da dinâmica mitocondrial na patogenia da doença, por meio de análises dos processos inflamatório, neurodegenerativo e de estresse oxidativo no SNC, bem como da infiltração de células imunes periféricas e uma análise de expressão gênica de astrócitos isolados dos camundongos transgênicos com EAE. Os resultados preliminares mostraram que existe uma diferença significativa de expressão dos genes relacionados à dinâmica mitocondrial Mfn2 e Dnm1 em células da medula espinhal e astrócitos entre camundongos controle e com EAE e entre PBMCs isolados de humanos saudáveis e com EM o que aponta para um papel desses genes na patogenia da doença que deve ser melhor elucidado.

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