Role of Insulin and Igf-1 in Energy Metabolism in Huntington’s Disease: Studies in Cortical and Striatalneurons from Yac128 Transgenic Mice and Human Lymphoblasts

• Autor(a) principal: Naia, Luana Carvalho
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/700
• topic: Doença de Huntington; Huntingtina mutante; Linfoblastos; Disfunção mitocondrial; Insulina

A doença de Huntington (HD) é uma doença autossómica neurodegenerativa progressiva, caracterizada pela perda de coordenação motora, défice cognitivo e distúrbios psiquiátricos, afectando cerca de um em cada 100,000 indivíduos. A HD envolve uma perda selectiva dos neurónios espinhosos médios do estriado, como consequência de uma repetição da expansão de trinucleótido CAG (que codifica para glutamina) na proteína huntingtina (Htt), formando-se agregados e inclusões intranucleares com a progressão da doença. Tendo em conta as evidências da literatura que referem que a insulina e o factor de crescimento insulínico de tipo 1 (IGF-1) podem ter um potencial terapêutico na HD, colocou-se a hipótese que ambos os factores tróficos poderiam prevenir alterações na glicólise e na sinalização intracelular associadas à HD, mediadas pelos receptores de insulina e de IGF-1 (IR e IGF-1R, respectivamente). Assim, o objectivo deste estudo consistiu na avaliação das alterações metabólicas e da sinalização celular induzidas pela expressão da Htt humana mutante e os efeitos da exposição da insulina versus IGF-1 em neurónios do sistema nervoso central e células do sistema periférico. Assim, utilizaram-se neurónios corticais e estriatais derivados do murganho transgénico YAC128 (contendo o gene HD humano com 128 repetições CAG) versus o murganho wild-type (WT) e linhas celulares de linfoblastos humanos de pacientes HD e indivíduos controlo. Observou-se uma elevada capacidade redutora dos neurónios corticais de murganhos YAC128, comparada com os murganhos WT, determinada pelo ensaio de Alamar blue (AB). A adição de 56 mM de glucose (24 h) aos neurónios WT aumentou a redução da resazurina, sugerindo um aumento da capacidade redutora neuronal. Contudo, estes resultados não foram observados nos neurónios mutantes, sugerindo a ocorrência de alterações nas vias metabólicas devido à expressão da Htt mutante. Nesta perspectiva, observou-se um decréscimo significativo dos níveis de ATP e um aumento dos níveis de AMP nos neurónios corticais do murganho YAC128. A disfunção da glicólise nos neurónios corticais de YAC128 foi também confirmada por uma diminuição significativa dos níveis de lactato. É de realçar que os níveis de ATP foram aparentemente normalizados nos neurónios de murganhos YAC128 relativamente aos WT após a exposição à insulina (1 nM) ou IGF-1 (1 nM), durante 48 h. Nos neurónios estriatais não ocorreram alterações nos níveis de ATP ou na capacidade redutora entre células obtidas de murganhos YAC128 e WT. Os linfoblastos dos pacientes HD também apresentaram uma tendência para uma diminuição nos níveis de ATP, comparativamente aos linfoblastos controlo. Não obstante, os níveis de lactato apresentaram-se significativamente elevados em linfoblastos de pacientes HD, sugerindo uma estimulação da glicólise, que normalmente ocorre em células que apresentam disfunção mitocondrial. O tratamento com insulina ou IGF-1 também pareceu restabelecer os níveis de ATP e lactato. Relativamente às vias de sinalização intracelular, verificou-se uma tendência para um decréscimo nos níveis de fosforilação e consequente activação dos IR/IGF-1R, 44p e 42p ERK em linfoblastos de pacientes HD, recuperada após adição de insulina ou IGF-1 (0.1 nM; 24 h). Estes resultados sugerem que a disfunção metabólica associada à HD possui algumas características paralelas em culturas primárias de neurónios corticais dos murganhos YAC128 e em linfoblastos de pacientes HD. Adicionalmente, o tratamento com insulina e IGF-1 poderá prevenir a disfunção metabólica na HD.