Uma abordagem neuroproteômica do cérebro de operárias de Apis mellifera africanizadas submetidas ao ensaio de reflexo de extensão de probóscide

Autor(es)

Anally Riberio da Silva Menegasso

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Rio Claro. 2018-10-24.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Rio Claro
• Data de defesa: 2017-06-30
• Orientador: Mario Sergio Palma

Resumo

Atualmente, as abelhas têm sido utilizadas como modelos de aprendizagem e memória, destacando a sua utilidade para a neurociência, em particular para o melhor entendimento das bases da cognição. Para isso, o reflexo de extensão de probóscide (REP) é um estímulo incondicionado (US) amplamente utilizado para acessar a habilidade das abelhas para correlacioná-la com um estímulo condicionado (CS) durante a aprendizagem e aquisição de memória. No presente estudo REP foi utilizado para estudos proteômicos do cérebro de abelhas por meio de diversas estratégias inovadoras. Proteômica shotgun foi aplicada ao estudo de proteínas solúvel em sistema µLC-ESI-micrOToF-QIII e quantificação label-free em sistema LTQ-Orbitrap XL ETD, sendo o primeiro estudo de análise proteômica que chama atenção para o fato de que o comportamento reflexo (não-condicionado - US) por si só ativa diversas cascatas metabólicas, incluindo processos biológicos relacionados à memória. A análise comparativa dos perfis proteômicos para os cérebros de operárias do grupo controle e do grupo REP demonstraram uma ativação do metabolismo de compostos cíclicos/heterocíclicos/aromáticos em paralelo com o metabolismo de compostos nitrogenados. Este processo seguiu-se pela regulação negativa de proteínas envolvidas no metabolismo de metabólitos fosforilados e a regulação positiva das proteínas relacionadas com o metabolismo dos carboidratos. Isto provavelmente ocorreu para fornecer energia metabólica para os processos celulares necessários para adaptar o cérebro ao REP. Além disso, foi realizada a análise do transcriptoma de cérebro de abelhas forrageiras (naive), a qual foi utilizada na criação de um banco de dados que reuniu as sequências depositadas no Uniprot, NCBI e sequências obtidas pela análise de transcriptoma. O estudo do proteoma de membrana em cérebro de abelhas submetidas a REP e REP-condicionado, com quantificação label em sistema LTQ-Orbitrap XL ETD permitiu a identificação de um total de 6.882 proteínas, dentre as quais 1.582 são proteínas de membrana e 658 apresentaram diferença de expressão entre os grupos controle, REP e REP-condicionado. Diversos importantes processos do sistema nervoso foram detectados, tais como proteínas envolvidas na transdução olfativa, proteínas de sinapse GABAérgica, colinérgica, dopaminérgica, serotonérgica, glutamatérgica, dentre outros importantes receptores neuronais. Fica claro que se trata de um processo multicomplexo que exige a expressão/síntese de proteínas e a transdução de diferentes sinais. Sugere-se que as rotas mais correlacionadas com o processo de memória associativa (REP-condicionado vs REP) em comparação à REP vs controle sejam a transdução olfativa, sinapse dopaminérgica, sinapse glutamatérgica e sinapse GABAérgica. No caso de recuperação de memória previamente adquirida, a sinapse colinérgica (acetilcolina) parece ser de fundamental importância para o grupo REP. Estudos de validação estão sendo empregados para a melhor compreensão destes processos. Por fim, a análise proteômica in situ de neuropeptídeos por MALDI Imaging. Para os neuropeptídeos apidaecina, NPLP-1, SIFamide os resultados obtidos sugerem à baixa detecção de peptídeos nos indivíduos de REP com a rápida liberação e utilização dessas biomoléculas na modulação dos processos biológicos estudados, corroborando com a hipótese de que a memória e aprendizagem olfativa estão mais intimamente relacionadas com os cálices. Já para os neuropeptídeos Alatostatinas e Taquicininas, a intensa marcação desses neuropeptídeos no grupo REP, sugere a síntese de neuropeptídeos através da degradação enzimática de novos precursores protéicos presentes nessas regiões do cérebro. A partir das diferentes estratégias metodológicas aplicadas esperase ter contribuído para a compreensão da neurociência em nível de proteínas e peptídeos, e seu papel nas interações moleculares e formação de memória em abelhas. (AU)

• Processo FAPESP: 13/13542-6 - Uma abordagem neuroproteômica do cérebro de operárias de Apis mellifera africanizadas submetidas ao ensaio de reflexo de extensão de probóscide
• Beneficiário: Anally Ribeiro da Silva Menegasso
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado