Evaluation of a-beta scavengers expression in rat choroid plexus: effects of circadian rhythm and a-beta levels
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/6062 |
Resumo: | The choroid plexus, a highly specialized tissue, is involved in a variety of functions such as production and secretion of the cerebrospinal fluid, synthesis and secretion of several bioactive substances and constituting the blood-cerebrospinal fluid barrier. Among others, the choroid plexus has the ability to produce molecules involved in the metabolism/clearance of amyloid ß peptide such as transthyretin, gelsolin, apolipoprotein J, metallothionein 2, angiotensin-converting enzyme and insulin-degrading enzyme. Some of these amyloid ß scavengers prevent the formation and deposition of amyloid fibrils. The circadian clock, present in all mammal tissues, is synchronized by zeitgebers (e.g., light/dark) over a period of approximately 24 h. In mammals, the brain is involved in the control and coordination of the circadian rhythm, which in turn, is generated by the suprachiasmatic nucleus. Peripheral and extra-suprachiasmatic nucleus clocks exist in other brain areas which are under the control of the suprachiasmatic nucleus. Among these, stands out the choroid plexus by expressing the core clock genes that show a rhythmic expression in both females and males. The aim of this project is to analyse whether the amyloid ß scavengers are influenced by circadian rhythmicity in both sexes in rat choroid plexus explants by Real-time PCR. Moreover, it was also investigated if the expression of these genes/proteins undergoes changes using different concentrations of amyloid ß (1 µg/ml and 3 µg/ml) in rats of different ages. Also, amyloid ß scavengers expression was evaluated at different ages. For that, Real-time PCR and Western blot techniques were used. The results herein presented indicate differential expression of amyloid ß scavengers with age, sex and amyloid ß concentration. However, more studies are needed to investigate, for instance, the circadian oscillation of these genes in vitro with different amyloid ß concentrations and in vivo in Alzheimer´s Disease patients. |
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Evaluation of a-beta scavengers expression in rat choroid plexus: effects of circadian rhythm and a-beta levelsApolipoproteína JEnzima Conversora de AngiotensinaEnzima de Degradação de InsulinaGelsolinaMetalotioneína 2Plexo CoróideRitmo Circadianoß AmiloideTranstirretinaDomínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências BiomédicasThe choroid plexus, a highly specialized tissue, is involved in a variety of functions such as production and secretion of the cerebrospinal fluid, synthesis and secretion of several bioactive substances and constituting the blood-cerebrospinal fluid barrier. Among others, the choroid plexus has the ability to produce molecules involved in the metabolism/clearance of amyloid ß peptide such as transthyretin, gelsolin, apolipoprotein J, metallothionein 2, angiotensin-converting enzyme and insulin-degrading enzyme. Some of these amyloid ß scavengers prevent the formation and deposition of amyloid fibrils. The circadian clock, present in all mammal tissues, is synchronized by zeitgebers (e.g., light/dark) over a period of approximately 24 h. In mammals, the brain is involved in the control and coordination of the circadian rhythm, which in turn, is generated by the suprachiasmatic nucleus. Peripheral and extra-suprachiasmatic nucleus clocks exist in other brain areas which are under the control of the suprachiasmatic nucleus. Among these, stands out the choroid plexus by expressing the core clock genes that show a rhythmic expression in both females and males. The aim of this project is to analyse whether the amyloid ß scavengers are influenced by circadian rhythmicity in both sexes in rat choroid plexus explants by Real-time PCR. Moreover, it was also investigated if the expression of these genes/proteins undergoes changes using different concentrations of amyloid ß (1 µg/ml and 3 µg/ml) in rats of different ages. Also, amyloid ß scavengers expression was evaluated at different ages. For that, Real-time PCR and Western blot techniques were used. The results herein presented indicate differential expression of amyloid ß scavengers with age, sex and amyloid ß concentration. However, more studies are needed to investigate, for instance, the circadian oscillation of these genes in vitro with different amyloid ß concentrations and in vivo in Alzheimer´s Disease patients.O plexo coróide, localizado em cada um dos ventrículos cerebrais, é um tecido altamente especializado que se encontra envolvido numa variedade de funções importantes para a homeostasia do sistema nervoso central. Entre estas destacam-se a produção e secreção do líquido cefalorraquidiano, a síntese e secreção de inúmeras substâncias bioativas como fatores neurotróficos, citocinas, vitaminas e uma variedade de proteínas. Para além destas, as células epiteliais do plexo coróide constituem a barreira sangue-líquido cefalorraquidiano com o objetivo de regular a passagem de moléculas entre a corrente sanguínea e o líquido cefalorraquidiano. Quanto à função de síntese do plexo coróide, este possui a capacidade de produzir moléculas com função de metabolismo/clearance do péptido ß amiloide. Entre outras, a transtirretina, gelsolina, apolipoproteína J, metalotioneína 2, enzima conversora de angiotensina e enzima de degradação da insulina, fazem parte deste grupo de proteínas. Depois de sintetizadas, as mesmas são secretadas para o líquido cefalorraquidiano onde formam um complexo estável com o péptido ß amiloide e hidrolisam-no em fragmentos menos neurotóxicos. Desta forma, retardam a formação e deposição de fibrilas amiloides (principal característica no desenvolvimento da Doença de Alzheimer e, por sua vez, inibem os efeitos citotóxicos induzidos pelo péptido ß amiloide. A alteração dos ciclos luz/escuridão regula atividades metabólicas, comportamentais e fisiológicas dos organismos vivos e, estas atividades variam com a altura do dia. Estes ciclos diários são uma resposta da atividade de relógios endógenos, também denominados de relógios circadianos. Em mamíferos, o cérebro encontra-se envolvido no controlo e coordenação do ritmo circadiano. O ritmo circadiano está presente em todos os tecidos de mamíferos com uma periocidade de aproximadamente 24h sendo esta gerada pelo núcleo supraquiasmático. Para além do núcleo supraquiasmático, existem também osciladores circadianos noutras áreas do cérebro e órgãos designados de relógios periféricos os quais estão sob o controlo do núcleo supraquiasmático. De entre os osciladores extra - núcleo supraquiasmático está incluído o plexo coróide, que expressa genes do relógio regulados ritmicamente tanto nas fêmeas como nos machos. Neste sentido, o principal objetivo deste trabalho foi analisar se os genes envolvidos no metabolismo/clerance (amyloid ß scavengers) mencionados anteriormente são influenciados pelo ritmo circadiano em ambos os sexos em explantes de plexo coróide de ratos Wistar Han. Também se investigou se a expressão destes genes/proteínas sofre modificações em resposta a diferentes concentrações de ß amiloide (1 µg/mL e 3 µg/mL) em ratos de diferentes idades. A expressão e localização de transtirretina, gelsolina, apolipoproteína J, metalotioneína 2, enzima conversora de angiotensina e enzima de degradação da insulina foram averiguadas em explantes de plexos coróides recorrendo ao PCR convencional e imunohistoquímica por fluorescência (whole-mount). Após a confirmação, a expressão rítmica de cada um deles foi analisada em plexos de machos e fêmeas com 2 meses de idade recolhidos a diferentes horas. Os efeitos de ß amiloide na expressão dos mesmos foram estudados nos explantes de plexo coróide de animais recém-nascidos, jovens e machos e fêmeas adultos. Para esse efeito, a técnica de Real-time PCR permitiu a quantificação da expressão génica a diferentes horas do dia e com diferentes concentrações de ß amiloide. Além disso, o nível de expressão foi também avaliado em ratos de diferentes idades. A técnica de Western blot possibilitou verificar alterações de expressão provocadas pelo ß amiloide ao nível proteico. Na experiência do ritmo circadiano, apenas a apolipoproteína J, metalotioneína 2 e enzima de degradação da insulina apresentaram alterações significativas ao longo do dia nas fêmeas. Tanto a apolipoproteína J como a metalotioneína 2 atingiram o seu pico máximo de expressão às 14h (ZT7) e 2h (ZT19). Ao contrário destes, a expressão da enzima de degradação da insulina diminuiu estatisticamente às 2h (ZT19). Ao comparar a expressão destes genes ao longo da idade, estes mostraram ter perfis característicos: a transtirretina diminuiu com a idade, enquanto a gelsolina tem um comportamento contrário; a apolipoproteína J diminuíu nos animais jovens em comparação com os recém-nascidos e aumentou nos machos adultos em relação às duas primeiras idades; a expressão da enzima de degradação da insulina diminuiu em todas as idades relativamente aos animais recém-nascidos. Para além disso, a expressão de cada um deles, com exceção da enzima degradadora, varia entre géneros (machos e fêmeas adultos). Quando o plexo coróide retirado de animais de diferentes idades foi sujeito a diferentes concentrações de ß amiloide, verificou-se que este estímulo aumentou a expressão de transtirretina, gelsolina e apolipoproteína J. Os níveis de transtirretina e gelsolina aumentaram com o aumento da concentração de ß amiloide enquanto a expressão de apolipoproteína J é significativa apenas com 3 µg/mL de ß amiloide. Nos animais jovens, o plexo coróide responde ao estímulo de ß amiloide aumentando a expressão de transtirretina apenas com 3 µg/mL e diminuíndo a expressão de apolipoproteína J na presença de 1 µg/mL de ß amiloide e da enzima de degradação da insulina com 1 e 3 µg/mL de ß amiloide. Os machos adultos não apresentaram quaisquer alterações na expressão de genes, com exceção da enzima de degradação da insulina. Por último, as fêmeas adultas expressaram menor quantidade de transtirretina e apolipoproteína J na presença de ambas as concentrações. O contrário verifica-se quando analisados os níveis de enzima de degradação da insulina em que a sua expressão aumentou com 1 µg/mL de ß amiloide. Em conclusão, os Aß scavengers mostram uma expressão diferencial entre idades, géneros e concentração de ß amiloide. No entanto, mais estudos são necessários para investigar, por exemplo, a oscilação circadiana desses genes in vitro com diferentes concentrações de ß amiloide e in vivo em pacientes com doença de Alzheimer.Paixão, Telma Alexandra QuintelaSantos, Cecília Reis Alves dosuBibliorumHrynchak, Mariya2018-09-03T15:32:59Z2015-6-82015-07-022015-07-02T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/6062TID:201646617enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:44:19Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/6062Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:46:52.337878Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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The choroid plexus, a highly specialized tissue, is involved in a variety of functions such as production and secretion of the cerebrospinal fluid, synthesis and secretion of several bioactive substances and constituting the blood-cerebrospinal fluid barrier. Among others, the choroid plexus has the ability to produce molecules involved in the metabolism/clearance of amyloid ß peptide such as transthyretin, gelsolin, apolipoprotein J, metallothionein 2, angiotensin-converting enzyme and insulin-degrading enzyme. Some of these amyloid ß scavengers prevent the formation and deposition of amyloid fibrils. The circadian clock, present in all mammal tissues, is synchronized by zeitgebers (e.g., light/dark) over a period of approximately 24 h. In mammals, the brain is involved in the control and coordination of the circadian rhythm, which in turn, is generated by the suprachiasmatic nucleus. Peripheral and extra-suprachiasmatic nucleus clocks exist in other brain areas which are under the control of the suprachiasmatic nucleus. Among these, stands out the choroid plexus by expressing the core clock genes that show a rhythmic expression in both females and males. The aim of this project is to analyse whether the amyloid ß scavengers are influenced by circadian rhythmicity in both sexes in rat choroid plexus explants by Real-time PCR. Moreover, it was also investigated if the expression of these genes/proteins undergoes changes using different concentrations of amyloid ß (1 µg/ml and 3 µg/ml) in rats of different ages. Also, amyloid ß scavengers expression was evaluated at different ages. For that, Real-time PCR and Western blot techniques were used. The results herein presented indicate differential expression of amyloid ß scavengers with age, sex and amyloid ß concentration. However, more studies are needed to investigate, for instance, the circadian oscillation of these genes in vitro with different amyloid ß concentrations and in vivo in Alzheimer´s Disease patients. |
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