Análise do papel da subunidade do complexo i mitocondrial (ndufs2) em neurônios corticais primários de um modelo animal com fenótipo do tipo esquizofrenia

• Processo: 23/14145-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Farmacologia - Farmacologia Bioquímica e Molecular
• Pesquisador responsável: Cristoforo Scavone
• Beneficiário: Amanda Siena dos Santos
• Supervisor: Juan-Carlos Leza
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad Complutense de Madrid (UCM), Espanha
• Vinculado à bolsa: 21/03021-5 - O papel da função mitocondrial sobre a dinâmica sináptica e o processo de neurogênese em células expostas a rotenona: relevância para transtornos psiquiátricos, BP.DR
• Assunto(s): Esquizofrenia Mitocôndrias Modelos animais Neurônios Rotenona Neurofarmacologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: esquizofrenia | mitocôndria | Modelo Animal | Ndufs2 | neurônios | rotenona | Neurofarmacologia

Resumo

A esquizofrenia (SCZ) é um transtorno psiquiátrico incapacitante que afeta cerca de 1% da população global. Pacientes com SCZ apresentam sintomas positivos, negativos e cognitivos. O início da SCZ ocorre no início da idade adulta, correlacionando-se com os estágios finais do neurodesenvolvimento. Assim, hoje em dia, a SCZ tem sido estudada como um distúrbio do neurodesenvolvimento. Alguns distúrbios durante o neurodesenvolvimento podem aumentar o risco de desenvolver SCZ, como infecções virais e bacterianas maternas e complicações perinatais. Por ser uma doença multifacetada, o desenvolvimento de modelos in vitro e in vivo é indispensável para melhor compreender a fisiopatologia da SCZ. Modelos animais foram desenvolvidos para estudar o início da SCZ e a evolução do distúrbio. Por exemplo, a memetização da infecção viral durante o último trimestre da gravidez (dia embrionário 15), a partir da administração de PolyI:C em ratos Wistar, produz um ninhada com fenótipo semelhante ao SCZ. Ainda, resultados anteriores do nosso grupo de pesquisa mostraram que a inibição do complexo mitocondrial I, com administração de Rotenona (Rot), em ratos Wistar durante o neurodesenvolvimento (de 5 a 11 dias de idade) pode levar a um fenótipo semelhante ao SCZ. O tratamento com Rot em neurônios corticais primários na mesma quantidade presente no modelo animal tratado com Rot (1,325nM) leva ao comprometimento neuronal na respiração mitocondrial, produção de superóxido e arborização dendrítica. No entanto, mais estudos são necessários para elucidar completamente as modificações de Rot nos neurônios e sua relação com o fenótipo celular da SCZ. Portanto, este projeto tem como objetivo comparar as anormalidades neuronais nos neurônios corticais primários de um modelo animal de SCZ (administração PolyI:C), um tipo de cultura que não possui relatos na literatura, com os neurônios corticais primários tratados com Rot. Ainda, pretendemos investigar se o NDUFS2, uma subunidade do complexo mitocondrial I, está envolvido nas alterações celulares promovidas pelo tratamento com Rot nos neurônios corticais, e se o fenótipo neuronal PolyI:C pode ser piorado ou modificado pelo tratamento com Rot e/ou silenciamento NDUFS2. Para isso, utilizaremos embriões com 19 dias de idade de ratos Wistar tratados com PolyI:C e ratos Wistar controle para obter uma cultura neuronal cortical primária. Depois disso, trataremos ambas as células com siRNA para NDUFS2 e Rot 1,325nM. Serão avaliadas: i) produção de superóxido mitocondrial, através da sonda MitoSox; ii) ensaio de supercomplexos mitocondriais, por eletroforese em gel nativo; iii) dinâmica mitocondrial, por imunocitoquímica; iv) ativação da cascata antioxidante, por western blot; v) arborização dendrítica, por imunocitoquímica; vi) estruturação sináptica, por imunocitoquímica. Com este projeto, esperamos aumentar a compreensão do papel do complexo mitocondrial I durante o desenvolvimento neuronal e do fenótipo celular de um modelo animal tipo SCZ.