Glycogen synthase kinase 3ß modulation in axonal regeneration

• Autor(a) principal: Pimentel, Helena Isabel da Costa Antunes
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/5284

A espinal medula de mamíferos adultos não possui capacidade de regeneração ao contrário do nervo periférico lesionado. De forma a compreender os mecanismos que potenciem a regeneração do sistema nervoso central, o modelo de lesão condicionante foi usado. Neste, uma lesão no ramo periférico dos neurónios da raiz dorsal cerca de uma semana antes de uma lesão no ramo central dos mesmos neurónios, promove a regeneração do último. Através de abordagens proteómicas concluiu-se que a Glycogen Synthase Kinase 3β (GSK3β) e proteínas que interagem com esta, estavam diferencialmente regulados após lesão condicionante, explicando possivelmente o maior potencial regenerativo nesta condição. Com este projecto, pretendemos compreender o mecanismo de regulação da GSK3β que leva à regeneração axonal. Primeiro observámos nos neurónios da raiz dorsal, um aumento da fosforilação da Akt (a cinase que inactiva a GSK3β através de fosforilação da S9), um aumento da pGSK3β(S9) (forma inactiva) e diminuição dos níveis de pGSK3β(Y216) (forma activa) após lesão condicionante validando os resultados da proteómica. Relativamente à espinal medula (local de lesão), verificou-se a diminuição de pGSK3β(Y216) após lesão condicionante em comparação com a lesão na espinal medula sugerindo que a GSK3β se encontra inibida após lesão condicionante por modulação deste resíduo. Relativamente aos substratos da GSK3β, na espinal medula a fosforilação do CRMP2 encontra-se diminuída e os níveis de pMAP1b encontram-se aumentados após lesão condicionante. De forma a perceber o papel da fosforilação da GSK3β(Y216) na regeneração axonal tratámos culturas de neurónios da raiz dorsal condicionados com ácido lisofosfatídico, um indutor da fosforilação da GSK3β(Y216), o qual reduziu o efeito de condicionamento. Para além disso, o inibidor VII (inibidor da GSK3) provocou um aumento da extensão axonal em neurónios adultos da raiz dorsal possivelmente por diminuição da fosforilação da GSK3β(Y216). Analisámos também o mecanismo responsável pela modulação da fosforilação da GSK3β(Y216). Os nossos resultados sugerem que a Fyn seja um bom candidato, uma vez que observámos na espinal medula níveis aumentados da forma inactiva da Fyn após lesão condicionante. De forma a determinar o papel da GSK3β in vivo, a regeneração axonal foi avaliada utilizando ratinhos GSK3βS9A knockin (KI). Tanto as culturas de neurónios da raiz dorsal de ratinhos GSK3βS9A KI não lesionados como após condicionamento, tiveram crescimento axonal semelhante à dos ratinhos wild type mostrando que a modulação da GSK3β através de fosforilação da GSK3β(S9) não é necessária para o efeito de condicionamento. Os nossos resultados sugerem que a fosforilação da GSK3β(Y216) tem um papel importante na regeneração axonal apesar de a literatura se focar no mecanismo inibitório da fosforilação da GSK3β(S9). A identificação da importância que a GSK3β possa ter no potenciamento da regeneração axonal após lesão condicionante, pode ser positiva no desenvolvimento de novas terapias para lesões na espinal medula.