O efeito da cafeína e da sinalização purinérgica em modelos tridimensionais da Doença de Alzheimer utilizando bioprinting

• Processo: 24/04690-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Celular
• Pesquisador responsável: Alexander Henning Ulrich
• Beneficiário: Fernanda Tibolla Viero
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/07366-4 - Receptores de purinas e cininas como alvos de estudo e intervenção terapêutica em doenças neurológicas, AP.TEM
• Assunto(s): Neurociências Doença de Alzheimer Sinalização purinérgica Adenosina Cafeína Células-tronco neurais Impressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cafeína | células tronco neurais | Doença de Alzheimer | Receptores de Adenosina | Sinalização Purinérgica | Neurociências

Resumo

A doença de Alzheimer (DA) é uma condição neurodegenerativa progressiva e incapacitante, com uma prevalência crescente, projetada para atingir aproximadamente 100 milhões de pessoas até 2050. Inicialmente, manifesta-se com comprometimento da memória e dificuldades de linguagem, evoluindo para perda total de comunicação e habilidades físicas. As características neuropatológicas incluem placas neuríticas e emaranhados neurofibrilares, além de perda neuronal em regiões cerebrais específicas. Estudos sugerem que a DA envolve não apenas acumulação de placas ²-amilóide e tauopatia, mas também inflamação e estresse oxidativo.Os receptores purinérgicos, que reconhecem nucleotídeos e nucleosídeos, desempenham um papel crucial na DA. Os receptores A2A, ativados por adenosina, têm sido associados à neuroproteção e à prevenção de disfunção da memória em modelos animais. Por outro lado, os receptores P2X7 e P2Y2, ativados por ATP, têm papéis opostos na DA, sendo o primeiro considerado pró-degenerativo e o segundo neuroprotetor. Assim, este estudo visa explorar os mecanismos moleculares subjacentes ao efeito neuroprotetor da cafeína em um modelo tridimensional (3D) in vitro da DA, utilizando impressão de células com biotinta. Serão utilizadas neuroesferas de células-tronco neurais extraídas de camundongos transgênicos para o modelo de DA, expostas à cafeína para avaliar sua diferenciação e resposta à indução de morte neuronal. A metodologia envolve técnicas como bioimpressão 3D, cultivo de células-tronco neurais, tratamentos farmacológicos com cafeína e antagonistas de receptores purinérgicos, avaliação de Tau, caspase-3/7, além de ensaios de viabilidade celular, quantificação de A², detecção de ROS e análises moleculares como imunohistoquímica, Western blotting e PCR em tempo real. Em suma, o estudo da cafeína e a possível modulação de receptores purinérgicos podem oferecer uma abordagem terapêutica promissora para o tratamento da DA, utilizando um modelo inovador de bioimpressão 3D e análises moleculares detalhadas. (AU)