Role of Cerl2 in the Modulation of Nodal and Wnt/B-catenin Pathways in Mouse Embrionic Stem Cells to Study Cardiomyocyte Differentiation

• Autor(a) principal: Faria, Mariana Simas
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/108368
• topic: Doença cardíaca; CERL2; Medicina; Ciências Médicas

As doenças cardíacas são a principal causa de mortalidade e morbidade nos países desenvolvidos, representando 45% de todas as mortes na Europa a cada ano (Timmis et al., 2019). Nos embriões dos vertebrados, o coração é o primeiro órgão funcional a se formar e o seu desenvolvimento envolve uma cascata de fatores de transcrição e vias de sinalização que irão regular a diferenciação de células estaminais nos distintos tipos de células cardíacas. Foram feitos estudos para promover a diferenciação de células estaminais em cardiomiócitos, como uma abordagem de medicina regenerativa, uma vez que os cardiomiócitos de um coração adulto têm uma capacidade regenerativa extremamente baixa (Nakanishi et al., 2016). O estabelecimento do eixo esquerdo-direito é regulado por uma expressão assimétrica de Nodal, controlada pelo seu inibidor, Cerberus-Like 2 (Cerl2). A ausência deste gene é responsável por uma variedade de malformações, conhecidas como heterotaxia. Este tipo de malformações está também frequentemente associado a doenças cardíacas congénitas (Belo et al., 2017). O ratinho knockout do Cerl2 apresentou uma alta taxa de mortalidade, durante o primeiro dia após o nascimento, devido a um grande aumento na espessura da parede do miocárdio do ventrículo esquerdo (Araújo et al., 2014). Neste estudo foram utilizadas células estaminais embrionárias de ratinho WT para testar a ativação experimental das vias de sinalização Nodal e Wnt/β-catenina. Pequenas moléculas têm sido estudadas para ativar estas duas vias (Nodal e Wnt). A sinalização feita pelo Nodal ou pela Ativina é normalmente indistinguível, uma vez que ambos podem regular a transcrição sinalizando através dos mesmos recetores e efectores, indicando que a activina pode ser usada para ativar a via de sinalização do Nodal, por outro lado, o CHIRON é um potente inibidor da GSK-3, que irá parar a degradação da β-catenina, permitindo a sua translocação para o núcleo, ativando os genes alvo desta via. (Buikema et al., 2013) (Pauklin e Vallier, 2015). Usando as duas moléculas descritas anteriormente, Activina A e CHIRON as respetivas vias de sinalização (Nodal e Wnt) foram ativadas durante a diferenciação em cardiomiócitos, a partir de células estaminais de ratinho. Esta experiência serve para avaliar se o fenótipo observado, durante a diferenciação em cardiomiócitos das células KO do Cerl2, resulta da ativação dessas vias de sinalização, devido à falta de inibição do Cerl2. Os resultados mostraram que, embora o fenótipo das diferenciações com a ativação das duas vias (Nodal e Wnt) parecesse semelhante ao apresentado pelas células KO, não houve um aumento dos marcadores cardíacos, como observado nas diferenciações das células KO.