A função de proteínas associadas à Esclerose Lateral Amiotrófica em diferentes contextos celulares

Autor(es)

Amanda Faria Assoni

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Biociências (IBIOC/SB)
• Data de defesa: 2022-05-19

Membros da banca

Oswaldo Keith Okamoto; Miguel Mitne Neto; Ellen Nollen; Mayana Zatz

• Orientador: Oswaldo Keith Okamoto

Resumo

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa para a qual não existe atualmente um tratamento eficaz. Portanto, é de grande importância investigar mais profundamente os mecanismos que levam à morte do neurônio motor para encontrar novos alvos terapêuticos. Nesta tese, aprofundamos nossa compreensão sobre três proteínas envolvidas na patogênese da ELA (Fused in Sarcoma -FUS, Vesicle-associated Membrane Protein B -VAPB e o receptor de efrina A4-EPHA4), analisando seus efeitos quando mutadas, ausentes, ou quando sua atividade é inibida. Além disso, há evidências de mecanismos em comum na neurodegeneração e transformação celular. Portanto, investigamos essas proteínas relacionadas com ELA em diferentes contextos celulares (neurodegeneração e câncer). Para este fim, usamos os modelos celulares de iPSCs de pacientes com ELA tipo 6, bem como um tumor do sistema nervoso central, meduloblastoma. Aqui, nós descrevemos que a tradução de proteínas é uma das primeiras e mais importantes vias afetadas por mutações relacionadas com ELA. Todos os mecanismos que são interrompidos nas células com ELA, levam à regulação negativa da síntese de proteínas. Consistente com a literatura, nossos resultados mostram que a síntese de proteínas está diminuída em neurônios motores (NMs) derivados de iPSC de pacientes com ELA6, e isso se correlaciona com a presença da proteína FUS (normalmente nuclear) no citoplasma. Também mostramos que interferon-gama (IFN-y) - uma citocina multifuncional que, entre outras atividades, auxilia na resposta antiviral - regula positivamente genes associados à tradução especificamente em NMs com ELA6 quando esses neurônios motores são tratados na presença de estresse oxidativo, e que a localização citoplasmática de FUS é reduzida em ELA6-NMs após o tratamento com IFN-y. Este tratamento evita a apoptose de ELA6-NMs. Portanto, a diminuição da síntese de proteínas pode ser característica da patogênese de ELA, e o aumento da tradução pela administração de IFN-y deveria ser estudado como um possível tratamento para esses pacientes. Em relação à função das proteínas associadas a ELA no meduloblastoma, revelamos novas funções para VAPB e EPHA4 na progressão tumoral. Descobrimos que a VAPB - que tem níveis mais baixos de mRNA no líquido cefalorraquidiano de casos esporádicos de ELA - se correlaciona com menor sobrevida geral de pacientes quando expresso em níveis mais altos no meduloblastoma. Além disso, o nocaute de VAPB causa parada do ciclo celular em G1 / 0 e altera os níveis de transcrição de genes relacionados à via do WNT, incluindo CTNNB1. Também mostramos que a regulação negativa de EPHA4 parece ser benéfica para a proliferação celular em meduloblastoma. Além disso, demonstramos que a VAPB se liga a EPHA4 em tecidos neuronais não transformados, mas não em células de meduloblastoma. No entanto, a remoção de VAPB no meduloblastoma aumentou a fosforilação de EPHA4, enquanto a inibição da fosforilação da EPHA4 aumentou a proliferação das células VAPB-KO, destacando a interação entre estas diferentes vias de sinalização. Em resumo, aqui fornecemos evidências para apoiar a hipótese de que a neurodegeneração e a tumorigênese são o resultado da desregulação das mesmas vias de sinalização, embora em direções diferentes. Portanto, é de extrema importância conectar o conhecimento das pesquisas em câncer e em doenças neurodegenerativas. O que pode levar a uma melhor compreensão dessas doenças devastadoras e gerar novas estratégias de intervenção para melhorar a vida dos pacientes no futuro. (AU)

• Processo FAPESP: 16/09707-8 - Interação entre a proteína VAPB e o desenvolvimento de tumores embrionários do sistema nervoso central
• Beneficiário: Amanda Faria Assoni
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado