Structural characterization and functional role of tgr5 in adipose tissue - liver axis in the context of non-alcoholic fatty liver disease

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Farinha, Beatriz Domingues
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/63052
Resumo: Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, 2023, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
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spelling Structural characterization and functional role of tgr5 in adipose tissue - liver axis in the context of non-alcoholic fatty liver diseaseObesityNon-alcoholic fatty liver diseaseTGR5Molecular dockingExtracellular vesiclesTeses de mestrado - 2023Ciências da saúdeTese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, 2023, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.O fígado gordo não-alcoólico (FGNA) tornou-se uma condição hepática crónica prevalente devido à epidemia global de obesidade, carecendo de opções farmacológicas. Este estudo foca-se na intricada patogénese do FGNA, enfatizando o papel do TGR5, um recetor com implicações no metabolismo glicolipídico, processos pró-inflamatórios e termogénese. A nossa hipótese explora se a ativação do TGR5 em adipócitos modula a libertação de vesículas extracelulares (VEs), com efeitos funcionais no fígado para atenuar o FGNA. Iniciámos caracterizando estruturalmente o TGR5 e realizando uma campanha de screening virtual para identificar novos agonistas usando estruturas disponíveis no PDB (7CFM, 7CFN, 7XTQ). Este screening identificou cinco compostos promissores com propriedades favoráveis para ensaios in vitro subsequentes. Entre estes, T1 e T5 destacaram-se como agonistas potentes, embora os valores de EC50 fossem mais baixos em comparação com o composto de referência – INT-777. T1 e T5 correspondiam a compostos derivado ou não esteróides, respetivamente. Os nossos ensaios in vitro avaliaram a eficácia destes compostos na ativação da sinalização do TGR5 e na promoção da browning em adipócitos, focando-se na via cAMP/PKA. Enquanto a ativação da PKA foi observada apenas com o INT-777, a ativação do UCP1 variou entre os compostos. Os nossos estudos sugeriram ainda que os agonistas selecionados do TGR5 modulam as vias de sinalização das VEs, oferecendo perspetivas sobre a comunicação tecido adiposo-fígado. Ao avaliar os potenciais efeitos citoprotetores das VEs derivadas de adipócitos em hepatócitos expostos a estímulos da doença, constatámos que as ad-pVEs ativadas pelo INT-777 exibiam potencial na modulação de genes associados à inflamação, enquanto as ad-pVEs tratadas com os compostos T1 e T5 exibiam potencial na modulação de genes associados ao metabolismo lipídico, enfatizando a influência na inflamação hepática e no metabolismo lipídico através da mediação de diferentes agonistas do TGR5. Este estudo sublinha a promessa dos agonistas do TGR5 como potenciais terapêuticas para o FGNA. Embora os resultados preliminares sejam encorajadores, estudos adicionais são imperativos para compreender os mecanismos intrincados induzidos por estes agonistas, representando um ponto de partida para atenuar a FGNA.Non-alcoholic fatty liver disease has become a prevalent chronic liver condition due to the global obesity epidemic, lacking targeted pharmacological treatment options. This study delves into the intricate pathogenesis of NAFLD, emphasizing the role of TGR5, a receptor with implications in glycolipid metabolism, proinflammatory processes, and thermogenesis. Our hypothesis explores whether TGR5 activation in adipocytes modulates the release of adipocyte-derived extracellular vesicles (EVs) with functional effects on the liver to ameliorate NAFLD. We started by structurally characterizing TGR5 and conducting a structure-based virtual screening campaign to identify novel agonists using available PDB structures (7CFM, 7CFN, 7XTQ). This screening identified five promising compounds with favorable properties for subsequent in vitro assays. Among these, T1 and T5 emerged as potent agonists, although the EC50 values were lower compared to the reference INT-777. T1 and T5 represented a diversity of steroidal and non-steroidal structures. Our in vitro assays assessed the efficacy of these compounds in activating TGR5 signaling and promoting browning in adipocytes, focusing on the cAMP/PKA pathway. While PKA activation was observed solely with INT-777, the activation of UCP1 varied among the compounds. Our studies further suggested that selected TGR5 agonists modulate EV signaling pathways, offering insight into adipose-liver communication. When assessing the potential cytoprotective effects of adipocyte-derived EVs on hepatocytes exposed to disease stimuli, we realized that INT-777-activated ad-sEvs exhibited potential in modulating genes associated with inflammation, whereas ad-sEVs treated with compounds T1 and T5 exhibited potential in modulating genes associated with lipid metabolism, emphasizing the diverse influence over liver inflammation and lipid metabolism through EV mediation of different TGR5 agonists. This study underscores the promise of TGR5 agonists as potential NAFLD therapeutics. While preliminary results are encouraging, further studies are imperative to comprehend the intricate mechanisms induced by these agonists, representing a starting point toward ameliorating NAFLD.Biosystems and Integrative Systems Institute, FCUL & Research Institute for Medicines, FFUL.Castro, Rui Eduardo MotaVictor, Bruno Lourenço da SilvaRepositório da Universidade de LisboaFarinha, Beatriz Domingues2023-11-162023-10-272026-11-16T00:00:00Z2023-11-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/63052TID:203415558enginfo: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:RCAAP2024-03-04T01:21:15Zoai:repositorio.ul.pt:10451/63052Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:12:34.568925Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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