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Participação de IL-1beta no estresse oxidativo mitocondrial e comprometimento neuronal em núcleos hipotalâmicos de ratos com sepse polimicrobiana

Processo: 09/11434-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2009
Vigência (Término): 30 de novembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia Geral
Pesquisador responsável:Maria José Alves da Rocha
Beneficiário:Gabriela Ravanelli de Oliveira Pelegrin
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Vasopressinas   Interleucina-1   Óxido nítrico   Sepse

Resumo

Sepse induz excessiva produção e liberação de mediadores inflamatórios como citocinas e óxido nítrico (NO), os quais podem direta ou indiretamente ativar o sistema nervoso central e afetar funções autonômicas e neuroendócrinas. Na sepse, uma importante alteração neuroendócrina é a resposta bifásica na secreção de vasopressina (AVP). A AVP é um nonapeptídeo sintetizado nos neurônios magnocelulares dos núcleos supraópticos (SON) e paraventriculares (PVN) do hipotálamo. Esse nonapeptídeo é sintetizado inicialmente como um pré-pró-hormônio inativo e de alto peso molecular. A correta formação estrutural do precursor de AVP e a maturação proteolítica eficiente do hormônio ativo parecem estar relacionadas a um glicopeptídeo C-terminal denominado copeptina, liberada na circulação em razão estequiometricamente igual à AVP. Na fase inicial da sepse existe aumento na concentração de AVP plasmática, mas na fase tardia a liberação desse hormônio é basal, apesar da hipotensão persistente. Essa alteração tem intrigado vários pesquisadores. Em experimentos recentes, usando PCR quantitativo (real time PCR), observamos que após sepse por ligadura e perfuração cecal (CLP) o NO centralmente produzido, principalmente, pela NO sintase induzida (NOSi) diminui a expressão de AVP nos SON e PVN. A redução ou bloqueio de ativação neuronal, em diferentes regiões cerebrais relacionadas a funções autonômicas e neuroendócrinas também já foram observadas após CLP, sugerindo possível comprometimento neuronal na fase tardia da sepse. O aumento de citocina, principalmente IL-1beta, parece ativar a expressão do RNA mensageiro para NOSi no hipotálamo. Após indução, a NOSi produz grandes concentrações de NO, o qual pode atuar de forma dual na bioenergética mitocondrial: afetando o consumo de oxigênio e favorecendo a geração de ânions superóxido por diminuir o fluxo de elétrons através da citocromo C oxidase. Essas alterações podem resultar em um estado de "hipóxia metabólica" e formação de peróxido de hidrogênio. Esse último pode estimular ainda mais a expressão de NOSi e o aumento de NO. A hipóxia induz a expressão e estabilização da subunidade alfa do fator hipóxia-induzido 1 (HIF1alfa). A dimerização do HIF1alfa com HIF1beta formam o HIF1, o qual regula a expressão de vários genes relacionados ao metabolismo energético e apoptose. O HIF1 também pode ser ativado pelo aumento de citocinas como TNFalfa e IL-1beta. Assim, nossa hipótese é que a diminuição da expressão de AVP após sepse seja decorrente de apoptose induzida pelo HIF1 formado após estresse oxidativo e aumento de IL-1beta. Alterações bioenergéticas poderiam ainda alterar a formação do precursor de AVP e resultar em ineficiente maturação proteolítica do hormônio ativo. Considerando a importância da AVP na resposta vasopressora, a elucidação dos mecanismos de deficiência na síntese hormonal pode contribuir para a terapêutica durante a sepse. Os objetivos desse estudo serão: 1) investigar a participação de IL-1beta na produção central de óxido nítrico, no estresse oxidativo mitocondrial e comprometimento neuronal em núcleos hipotalâmicos de animais com sepse polimicrobiana experimental; 2) desenvolver um imunoensaio para dosagem de copeptina de rato.