Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Raquel Rei
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/63188
Resumo: Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
id RCAP_3f965d75265fba87a96fc28de1246f52
oai_identifier_str oai:repositorio.ul.pt:10451/63188
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple SclerosisEAEAgeDMTsInflammationMultiple sclerosisTeses de mestrado - 2022Ciências da SaúdeTese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A Esclerose Múltipla (EM), é uma doença autoimune crónica do sistema nervoso central (SNC), geralmente caracterizada por processos de inflamação, desmielinização e neurodegeneração. A origem da EM permanece desconhecida, no entanto, fatores genéticos e ambientais parecem contribuir para o desenvolvimento desta patologia. Esta doença tem maior incidência em jovens adultos com idades entre os 20 e os 40 anos, afetando significativamente a vida pessoal e económica destes indivíduos uma vez que este período é crucial para o planeamento familiar e desenvolvimento de carreiras profissionais ativas. Adicionalmente, é considerada uma das causas proeminentes de incapacidade neurológica em jovens adultos e indivíduos de meia-idade, especialmente indivíduos do sexo feminino, reduzindo a esperança média de vida em aproximadamente 7 anos. Estima-se que em todo o mundo existam aproximadamente 2.8 milhões de pessoas que enfrentam esta patologia. Do ponto de vista clínico, a EM pode ser dividida em três principais formas, a EM surto-remissão, a EM primária progressiva, e a EM secundária progressiva. A maioria dos pacientes são diagnosticados com a forma surto-remissão, que constitui um fenótipo mais inflamatório e é caracterizada por episódios de disfunção neuronal seguidos de períodos de remissão parcial ou completa. Após alguns anos (aproximadamente 19 anos), estes pacientes tendem a progredir para uma forma mais severa da doença, a forma secundária progressiva, que é caracterizada por um contínuo declínio das funções neurológicas. Uma pequena porção dos pacientes são diagnosticados logo de início com uma forma progressiva primária que é livre da fase remissiva, e que tem um fenótipo mais neurodegenerativo acompanhado por moderados níveis de inflamação. Do ponto de vista biológico, a EM advém da ativação do sistema imunitário contra proteínas constituintes da mielina, a camada protetora que envolve os axónios dos neurónios. Consequentemente, ocorre a infiltração das células imunitárias periféricas para o SNC devido à extravasão da barreira hematoencefálica. Tanto as células imunitárias como as células residentes do SNC, estão envolvidas neste processo, promovendo a inflamação, a reatividade glial e a degeneração axonal que são característicos da doença. Isto leva à formação de lesões focais em diferentes regiões do SNC, geralmente denominadas por lesões desmielinizantes, sendo caracterizadas por elevada desmielinização e infiltração celular. A EM integra um grande espetro de sintomas e manifestações dependendo da localização destas lesões desmielinizantes. Os sintomas mais comuns desta doença são: dificuldades motoras e visuais, disfunções autónomas, défices cognitivos, ansiedade e depressão. A EM não tem cura, no entanto, o contínuo desenvolvimento de Terapias Modificadoras da Doença (TMD) tem vindo a melhorar a qualidade de vida dos doentes que enfrentam esta patologia. Atualmente, existem no mínimo 18 TMD aprovadas pela Food and Drug Administration (FDA) e pela European Medicines Agency (EMA) para o tratamento da EM. As TMD reduzem a atividade e a progressão da doença, suprimindo ou modulando as funções das células imunitárias ou das células residentes do SNC. O aumento global da qualidade de vida dos indivíduos ao longo dos anos e a administração das TMD, levaram ao aumento da esperança média de vida dos doentes com EM. Por conseguinte, o número de doentes com EM que integram faixas etárias mais avançadas aumentou significativamente, coincidindo com a sua fase natural de envelhecimento. O envelhecimento é um processo biológico que é geralmente caracterizado pela acumulação de danos moleculares e celulares ao longo do tempo, levando ao declínio gradual da capacidade física e mental dos indivíduos, e a um aumento na suscetibilidade a doenças, infeções e morte. Desta forma, é de esperar que o fator “idade” seja um ponto crucial no desenvolvimento de formas ainda mais avançadas da EM. Sabe-se também que a idade é um importante modulador da eficácia terapêutica das TMD, uma vez que a administração de TMD em pacientes com idades mais avançadas sofre um declínio significativo na eficácia. Assim, pensa-se ainda que o processo molecular subjacente a esta patologia seja diferente ao longo da idade, contudo, existe uma grande falta de informação nesta área de investigação. Com o intuito de decifrar o impacto da idade no curso da EM, o nosso grupo iniciou a caracterização de 3 grupos de murganhos com diferentes idades, utilizando o modelo animal da EM, a encefalomielite autoimune experimental (EAE). De facto, este estudo demonstrou que a idade tem um impacto negativo no fenótipo dos animais induzidos com EAE. Para além disto, os animais mais velhos apresentaram um fenótipo atípico em comparação com os restantes, também sugerindo processos celulares e moleculares distintos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o impacto da idade no curso da doença, mais especificamente a nível celular e molecular, em duas regiões distintas do SNC, a medula espinhal e o cerebelo, recorrendo ao modelo animal EAE. Em estudos prévios do nosso grupo a EAE foi induzida em murganhos fêmea, wild type, com 3, 6, e 12 meses de idade, e os animais foram monitorizados durante 23 dias, mimetizando a fase crónica da doença. Os 3 diferentes grupos foram subdivididos em: grupo controlo, onde a doença não foi induzida, e grupo EAE, onde a doença foi induzida. Durante toda a experiência os animais foram monitorizados através da avaliação do seu peso corporal e estado clínico. O estado clínico dos animais foi medido através de duas escalas diferentes, a escala clínica e o índice de fragilidade. A escala clínica não demonstrou diferenças significativas entre as diferentes idades devido à sua exclusividade para a avaliação de sintomas motores. Adicionalmente, os animais de 12 meses de idade demonstraram sintomas motores ligeiros em comparação com os animais de 3 e 6 meses. Contudo, os animais com 12 meses de idade eram aqueles que visualmente estavam a ser mais afetados pela indução, não fazendo jus à quantificação clínica. Com isto, o nosso grupo adaptou a este modelo uma escala com 34 pontos, denominada de índice de fragilidade, que compreende a avaliação de uma panóplia de sistemas, permitindo assim uma análise geral das condições dos animais. Esta análise demonstrou que os diferentes grupos de idades são significativamente diferenciados entre si e que a idade tem um impacto negativo na progressão da EM. Após os 23 dias, os animais foram sacrificados, a medula espinhal e o cérebro foram recolhidos para posteriores análises: marcações histológicas para avaliar o grau de desmielinização e a presença de infiltrados celulares; marcações de imunofluorescência para avaliar a reatividade glial e o recrutamento das células T; e por último, avaliações bioquímicas para medir a expressão de genes associados ao processo de inflamação, resposta das células T, e alvos e moléculas associadas às TMD. Em primeiro lugar, observamos que os animais com 12 meses de idade apresentam uma menor ocorrência de lesões desmielinizantes, provavelmente devido aos sintomas motores atípicos anteriormente vistos neste mesmo grupo. Diante disto, supomos que o aparecimento destas lesões pode não estar proporcionalmente relacionado com a gravidade da doença, uma vez que este grupo evidenciou o fenótipo mais grave. Os animais com 12 meses de idade reportaram uma presença elevada de microglia e astrócitos nas suas lesões. Quanto ao perfil inflamatório ao longo da idade, os nossos resultados demonstraram que os grupos de animais com idades mais avançadas apresentam uma maior expressão de quimiocinas e citocinas, fatores que caracterizam o processo inflamatório. Relativamente ao recrutamento e à resposta das células T, demonstramos que os animais de 12 meses de idade apresentam uma elevada ocorrência de células T CD4+ e CD8+, sendo que as células T auxiliares 17 (Th17) e as CD8+ aparentam ter um papel importante na exacerbação da doença neste grupo. Por fim, observámos ainda que a expressão de alvos e das moléculas associados às TMD também está elevada em grupos com idades mais avançadas. Curiosamente, a avaliação de moléculas relacionadas com o natalizumab revelaram uma possível função personalizada para esta TMD, devido à sua tendência de apresentar expressões diferentes ao longo da idade. No geral, os nossos resultados demonstram que a idade tem um impacto negativo no perfil celular e molecular do curso da EAE, reforçando o facto de que a idade é um importante modulador da progressão e gravidade da doença. Visto isto, consideramos também que, de um ponto de vista clínico, é importante ter em conta a idade do doente na escolha do tratamento adequado de modo que este seja mais personalizado e, consequentemente, mais eficaz.Multiple Sclerosis (MS) is the most common chronic autoimmune disease of the central nervous system (CNS), affecting approximately 2.8 million people worldwide. The pathophysiology of the disease is generally characterized by the activation and infiltration of myelin-activated leukocytes promoting the destruction of myelin, with further formation of demyelinated lesions. MS remains a non-treatable disease however the administration of disease-modifying therapies (DMTs) reduces its activity and progression. The use of DMTs enhanced the life expectancy of MS patients and the number of patients with advanced ages. The conjugation of MS and aging leads to severe forms of the disease and worse outcomes. In this study, we aimed to characterize the cellular and molecular impact of age in the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) course, an animal model of MS, once previous studies from our group already demonstrated that age negatively impacts the phenotype of EAE-induced mice. We focused our study on the characterization of different pathological targets of MS in three different age cohorts (3-, 6-, and 12-months-old mice), assessing two distinct CNS regions (spinal cord and cerebellum). Firstly, although 12-months-old EAE mice reported a severe phenotype, the occurrence of demyelinated lesions in that group was attenuated. Regarding glial reactivity, 12-months-old EAE mice showed increased active microglia and astrocytes density. Furthermore, the inflammatory response in advanced age groups was accompanied by an exacerbation of chemokines and cytokine levels. Also, the increased levels of CD4+ and CD8+ T cells might have a crucial role in the age-associated exacerbation of the disease. Interestingly, the evaluation of natalizumab-associated genes suggested a potential personalized function for this DMT. Overall, our results demonstrated that age negatively impacts the cellular and molecular profile of the EAE course, being a major modulator of the EAE severity. Furthermore, patients' age should also be taken into consideration in treatment decision.Grant for Multiple Sclerosis Innovation (GMSI)- Merck Serono; Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT); CPM, Instituto de Investigação do Medicamento, iMed, Faculdade de Farmácia, Universidade de Lisboa.Borralho, Adelaide Maria Afonso FernandesMacedo, Andreia Pereira BarateiroRepositório da Universidade de LisboaPereira, Raquel Rei2022-12-192022-10-282025-12-19T00:00:00Z2022-12-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/63188TID:203198816enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T01:18:51Zoai:repositorio.ul.pt:10451/63188Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:14:23.827069Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
title Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
spellingShingle Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
Pereira, Raquel Rei
EAE
Age
DMTs
Inflammation
Multiple sclerosis
Teses de mestrado - 2022
Ciências da Saúde
title_short Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
title_full Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
title_fullStr Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
title_full_unstemmed Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
title_sort Detection of age-associated changes of the targets of disease-modifying therapies in Multiple Sclerosis
author Pereira, Raquel Rei
author_facet Pereira, Raquel Rei
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Borralho, Adelaide Maria Afonso Fernandes
Macedo, Andreia Pereira Barateiro
Repositório da Universidade de Lisboa
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Raquel Rei
dc.subject.por.fl_str_mv EAE
Age
DMTs
Inflammation
Multiple sclerosis
Teses de mestrado - 2022
Ciências da Saúde
topic EAE
Age
DMTs
Inflammation
Multiple sclerosis
Teses de mestrado - 2022
Ciências da Saúde
description Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-12-19
2022-10-28
2022-12-19T00:00:00Z
2025-12-19T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10451/63188
TID:203198816
url http://hdl.handle.net/10451/63188
identifier_str_mv TID:203198816
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137796996202496

Registros relacionados