Caracterização in vitro do estado redox e da expressão de TCOF1 durante o desenvolvimento craniofacial humano

• Processo: 20/08189-9
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2020
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Maria Rita dos Santos e Passos Bueno
• Beneficiário: Diogo Andrade Nani
• Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/08028-1 - CEGH-CEL - Centro de Estudos do Genoma Humano e de Células-Tronco, AP.CEPID
• Assunto(s): Gene TCOF1 Técnicas in vitro Desenvolvimento craniofacial Estresse oxidativo Disostose mandibulofacial Genética médica Mecanismos moleculares Placa neural

Resumo

O desenvolvimento do sistema craniofacial se inicia com a especificação neuroectodérmica do embrião. Este processo leva ao aparecimento dos territórios neuroectodérmicos de placa neural e borda de placa neural, os quais são especificados sob níveis de ativação intermediário e baixo da via BMP, respectivamente. Sabe-se que a via BMP e a produção/sinalização de espécies reativas de oxigênio (reactive oxygen species - ROS) são reciprocamente influenciadas, e que as ROS são capazes de causar danos oxidativos ao DNA. A borda de placa neural dá origem às células da crista neural cranial, as quais são responsáveis pela formação do complexo craniofacial. Sendo assim, apoptose decorrente de estresse oxidativo e danos no DNA de células de borda de placa neural podem resultar em anomalias craniofaciais, como a Síndrome de Treacher Collins (STC). A maioria dos casos de STC é causada por mutações no gene TCOF1, cuja proteína codificada (treacle) atua no reparo de danos oxidativos no DNA. O quadro clínico da STC é praticamente exclusivo às estruturas ósseas e cartilaginosas derivadas da borda de placa neural/crista neural cranial, sendo aquelas derivadas da placa neural pouco ou nada afetadas. Assim sendo, nossa hipótese prediz que a borda de placa neural tem maior produção de ROS e maior demanda da maquinaria de reparo a danos oxidativos no DNA durante sua diferenciação, em relação à placa neural. Para testarmos nossa hipótese, utilizaremos células tronco de pluripotência induzida (induced pluripotent stem cells - iPSCs), derivadas de indivíduos clinicamente normais, diferenciadas para células de placa neural e de borda de placa neural, e avaliaremos se os níveis de ativação da via BMP, o estado redox e os níveis de TCOF1/treacle, diferem entre estes dois tipos celulares, de maneira avaliarmos possíveis relações regulatórias entre estado redox e desenvolvimento da NPB e a demanda por TCOF1/treacle durante este processo. Este trabalho contribuirá com bases para a compreensão de processos que ocorrem durante o desenvolvimento craniofacial humano, bem como para elucidação de mecanismos moleculares causativos da STC e outras síndromes craniofaciais.