Estudo do envolvimento de NOX3 no controle da proliferação de células-tronco/precursores neurais

Resumo

O cerebelo é a região do sistema nervoso central responsável pela coordenação motora e equilíbrio, tornando-o um excelente modelo para o estudo do desenvolvimento do sistema nervoso, pois reúne importantes eventos celulares como proliferação, migração e diferenciação de precursores neuronais. Uma linhagem de camundongo que apresenta falta de coordenação motora foi selecionada em um projeto de mutagenese por ENU. O camundongo, chamado equilíbrio (eqlb), apresenta aumento na proliferação dos precursores de neurônios cerebelares durante o desenvolvimento pós-natal (até 15 dias de idade), bem como uma camada de células de Purkinje desorganizada. Recentemente, nosso laboratório identificou a mutação causadora do fenótipo como uma transversão A>T na posição 190 (sequência transcrita) no gene Nox3, localizado no cromossomo 17 do camundongo com uma consequente substituição de Asparagina (Asp) por Tirosina (Tyr) na posição 64 da proteína. Por análises in silico, observamos que a substituição de aminoácido leva a alterações nas estruturas primária e secundária da proteína. No camundongo eqlb, Nox3 apresenta apenas uma fita beta, formada pelos aminoácidos nas posições 58-70, ao invés de duas na região 59-61 e 65-70 no BALB/c, além de ter uma Tyr adicional, o que gera um possível novo sitio de fosforilação, segundo predição por análise in silico realizada por nós. Além disso, o camundongo eqlb possui alta expressão de Nox1, indicando uma possível compensação causada pela expressão de Nox3 mutada. Nox3 é membro da família das NADPH oxidases, proteínas transmembrana que têm como função a redução do oxigênio molecular para formar espécies reativas de oxigênio (ERO). As ERO produzidas pelas Nox podem modular a sinalização celular em diversos processos fisiológicos incluindo proliferação. O mitógeno SHH (Sonic Hedhog) secretado pelas células de Purkinje é o principal mitógeno para precursores de neurônios cerebelares durante o desenvolvimento pós-natal. A desregulação da sinalização de SHH é associada com o desenvolvimento anormal do cerebelo e a contínua sinalização de SHH influencia diretamente na proliferação de células granulares, originando, em muitos casos, o meduloblastoma. Além dessa origem, o meduloblastoma pode formar-se pela desregulação das células-tronco neurais cerebelares dependentes de SHH. A formação de tumores também já foi relacionada com as ERO geradas pela ação de Nox. Devido as características acima em relação ao fenótipo do camundongo eqlb, e com a recente localização da mutação, o camundongo eqlb passa a ser um excelente modelo animal para o estudo do controle da proliferação de células-tronco/precursores neurais. Por SHH ser o principal mitógeno dos precursores de células granulares no cerebelo em desenvolvimento, nossa hipótese para este projeto é que as ERO produzidas por Nox possam atuar na via de SHH influenciando a atividade desse mitógeno. O nosso objetivo é estudar a participação de Nox e ERO no controle da proliferação de precursores de células granulares e células-tronco neurais cerebelares pela via de sinalização estimulada por SHH. (AU)