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Tipo do documento: Dissertação
Título: Desenvolvimento de um modelo experimental in vitro para o estudo da excitotoxicidade glutamatérgica e do estresse oxidativo na neuromielite óptica
Autor: Silva, Ana Paula Bornes da 
Primeiro orientador: Machado, Denise Cantarelli
Primeiro coorientador: Sato, Douglas Kazutoshi
Resumo: O distúrbio do espectro da neuromielite óptica (NMOSD) é uma doença inflamatória/autoimune, caracterizada pela produção de autoanticorpos (IgG) contra o canal de água aquaporina-4 (AQP4), uma proteína altamente expressa na membrana celular de astrócitos. A ligação AQP4-IgG induz a abertura da barreira hematoencefálica, provocando astrocitopatia, destruição tecidual e desmielinização em estruturas como os nervos ópticos, medula espinhal, tronco cerebral e córtex. Sabe-se que os astrócitos são células que desempenha papéis importantes no SNC, como regulação da homeostase cerebral e de sinapses glutamatérgicas. Portanto, qualquer dano astrocitário pode comprometer o funcionamento da célula e interferir em processos biológicos, como na captação de glutamato. A regulação dos níveis de glutamato extracelular é realizada pelos transportadores de glutamato presentes em astrócitos. Quando estas células são danificadas, os níveis de glutamato extracelular aumentam, e o neurotransmissor se torna tóxico para as células nervosas, conferindo excitotoxicidade e gerando estresse oxidativo. Por esta razão, acredita-se que além da interação antígeno-anticorpo, a excitotoxicidade e o estresse oxidativo sejam fatores que podem estar relacionados a fisiopatologia da NMOSD. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo experimental in vitro de NMOSD, utilizando astrócitos de 36 ratos adultos, a fim de investigar a influência da excitotoxicidade glutamatérgica e do estresse oxidativo na NMOSD. Para tal, os astrócitos foram expostos a amostras de soro AQP4+ e IgG purificada oriundas de pacientes com NMOSD. A caracterização do fenótipo celular foi avaliada pela técnica de imunocitoquímica e os efeitos citotóxicos da exposição do soro AQP4+ e da IgG purificada nas culturas celulares foram avaliados pelo ensaio de viabilidade celular (MTT). A capacidade das células de captar glutamato e a relação do estresse oxidativo também foram avaliadas através dos testes de exposição com L-[2,3-3H] glutamato e DCFHDA. Os dados obtidos mostraram que os autoanticorpos contra a AQP4 são citotóxicos para os astrócitos principalmente para astrócitos expostos ao soro AQP4+ e a IgG purificada em altas concentrações, prejudicando o transporte glutamatérgico e induzindo a produção de oxidantes intracelulares. Neste trabalho, concluímos que os 6 autoanticorpos são deletérios para astrócitos e capazes de induzir citotoxicidade. Além disso, prejudicam a captação de glutamato astrocitária e gera estresse oxidativo. Logo, pode-se inferir que estes fatores podem estar associados ao desenvolvimento de lesões no SNC observadas em pacientes com NMOSD.
Abstract: Neuromyelitis optical spectrum disorders (NMOSD) is an inflammatory/autoimmune disease, characterized by the production of autoantibodies (IgG) against the aquaporin-4 water channel (AQP4), a protein highly expressed in the astrocyte cell membrane. The AQP4-IgG binding induces the opening of the blood-brain barrier, causing astrocytopathy, tissue destruction and demyelination in structures such as the optic nerves, spinal cord, brainstem and cortex. It is known that astrocytes are cells that play important roles in the CNS, such as regulation of cerebral homeostasis and glutamatergic synapses. Therefore, any astrocytic damage can compromise the cell function and interfere in biological processes, such as glutamate uptake. Regulation of extracellular glutamate levels is performed by glutamate transporters present in astrocytes. When these cells are damaged, extracellular glutamate levels increase, and the neurotransmitter becomes toxic to nerve cells, conferring excitotoxicity and generating oxidative stress. For this reason, it is believed in addition to antigen-antibody interaction, excitotoxicity and oxidative stress are factors that may be related to the physiopathology of NMOSD. The objective of this work was to develop in vitro experimental model of NMOSD, using astrocytes from 36 adult rats, to investigate the influence of glutamatergic excitotoxicity and oxidative stress on NMOSD. For this, astrocytes were exposed to serum AQP4+ and purified IgG from patients with NMOSD. Characterization of the cellular phenotype was evaluated by the immunocytochemistry technique, and the cytotoxic effects of the exposure of serum AQP4+ and purified IgG in the cell culture were evaluated by the cell viability assay (MTT). The ability of cells to capture glutamate and the relation of oxidative stress were also evaluated through exposure tests with L-[2,3-3H] glutamate and DCFHDA. The data obtained showed that autoantibodies against AQP4 are cytotoxic to astrocytes mainly for astrocytes exposed to serum AQP4+ and purified IgG in high concentrations, impairing glutamatergic transport and inducing the production of intracellular oxidants. In this work, we conclude that autoantibodies are deleterious to astrocytes and capable of inducing cytotoxicity. In addition, impair in the astrocytic glutamate uptake and generate oxidative stress. Therefore, it can be inferred that these factors may 8 be associated with the development of CNS lesions observed in patients with NMOSD.
Palavras-chave: Doenças Desmielinizantes
Aquaporina-4
Excitotoxicidade Glutamatérgica
Estresse Oxidativo
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição: PUCRS
Departamento: Escola de Medicina
Programa: Programa de Pós-Graduação em Gerontologia Biomédica
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Restrição de acesso: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Prazo para liberar texto completo: 60 meses
Data para liberar texto completo: 27/06/2024
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8765
Data de defesa: 25-Fev-2019
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Gerontologia Biomédica

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