Estudo da via da autofagia no contexto da ataxia espinocerebelosa do tipo 2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SANTOS, Marta Estevão dos
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/61172
Resumo: A ataxia espinocerebelosa do tipo 2 é uma doença autossómica dominante e integra um grupo de 9 doenças neurodegenerativas denominadas doenças de poliglutaminas. Estas patologias hereditárias caracterizam-se por uma expansão do tripleto citosina-adenina-guanina localizado na região codificadora dos genes afetados, a qual produz sequências de glutaminas anormalmente longas na proteína correspondente. Na doença ataxia espinocerebelosa do tipo 2, o gene que se encontra afetado é ATXN2, que codifica para a proteína ataxina-2. Em situações normais, esta proteína desempenha importantes funções reguladoras dentro da célula. Contudo, quando se encontra mutada, tem tendência a acumular-se sob a forma de agregados proteicos que não conseguem ser eficientemente degradados, tornando-se tóxicos para a célula. A autofagia é um sistema responsável pela limpeza e manutenção da homeostasia celular, no entanto, nas doenças de poliglutaminas encontra-se desregulada, levando ao aumento da agregação patológica. Deste modo, não consegue proceder a uma correta degradação celular, acabando por facilitar a progressão da doença. Muitas estratégias e alvos terapêuticos têm sido investigados como forma de ativar este processo e permitir a eliminação destes agregados patológicos, mas poucas alternativas têm chegado a ensaios clínicos. O objetivo deste projeto é estudar a via autofágica no contexto da ataxia espinocerebelosa do tipo 2, nomeadamente o estado da via e o estudo da ativação desta como uma nova estratégia terapêutica para esta doença. De forma a estudar o fluxo autofágico foi adicionada cloroquina no modelo celular em estudo, a qual é capaz de inibir o processo autofágico, o que levou a um aumento do número de células com agregados proteicos. Foram, ainda, efetuadas imunohistoquímicas em amostras de tecido de cérebro humano post-mortem de um doente com ataxia espinocerebelosa do tipo 2, em que foram utilizados marcadores autofágicos, de forma a estudar a sua expressão. Mais uma vez, foram observados agregados proteicos, o que reforça a ideia de que a autofagia é uma via fundamental neste grupo de doenças. Por outro lado, com o objetivo de restaurar o normal funcionamento deste processo de limpeza celular e, assim, proteger as células destes agregados tóxicos, introduziu-se um gene que permite a ativação dessa via. Para tal, transfetou-se o modelo celular de ataxia espinocerebelosa do tipo 2 com um plasmídeo que contém este gene. Os resultados revelaram-se bastante promissores, conduzindo a uma diminuição do número de células com agregados de ataxina-2 e a uma diminuição dos níveis de expressão de ataxina-2 mutante nas células. Este estudo visa abrir novas possibilidades de investigação, não só para a ataxia espinocerebelosa do tipo 2, como também para todas as outras doenças de poliglutaminas e, eventualmente, para todas as outras doenças neurodegenerativas que resultam da acumulação de agregados tóxicos.
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Contudo, quando se encontra mutada, tem tendência a acumular-se sob a forma de agregados proteicos que não conseguem ser eficientemente degradados, tornando-se tóxicos para a célula. A autofagia é um sistema responsável pela limpeza e manutenção da homeostasia celular, no entanto, nas doenças de poliglutaminas encontra-se desregulada, levando ao aumento da agregação patológica. Deste modo, não consegue proceder a uma correta degradação celular, acabando por facilitar a progressão da doença. Muitas estratégias e alvos terapêuticos têm sido investigados como forma de ativar este processo e permitir a eliminação destes agregados patológicos, mas poucas alternativas têm chegado a ensaios clínicos. O objetivo deste projeto é estudar a via autofágica no contexto da ataxia espinocerebelosa do tipo 2, nomeadamente o estado da via e o estudo da ativação desta como uma nova estratégia terapêutica para esta doença. De forma a estudar o fluxo autofágico foi adicionada cloroquina no modelo celular em estudo, a qual é capaz de inibir o processo autofágico, o que levou a um aumento do número de células com agregados proteicos. Foram, ainda, efetuadas imunohistoquímicas em amostras de tecido de cérebro humano post-mortem de um doente com ataxia espinocerebelosa do tipo 2, em que foram utilizados marcadores autofágicos, de forma a estudar a sua expressão. Mais uma vez, foram observados agregados proteicos, o que reforça a ideia de que a autofagia é uma via fundamental neste grupo de doenças. Por outro lado, com o objetivo de restaurar o normal funcionamento deste processo de limpeza celular e, assim, proteger as células destes agregados tóxicos, introduziu-se um gene que permite a ativação dessa via. Para tal, transfetou-se o modelo celular de ataxia espinocerebelosa do tipo 2 com um plasmídeo que contém este gene. Os resultados revelaram-se bastante promissores, conduzindo a uma diminuição do número de células com agregados de ataxina-2 e a uma diminuição dos níveis de expressão de ataxina-2 mutante nas células. Este estudo visa abrir novas possibilidades de investigação, não só para a ataxia espinocerebelosa do tipo 2, como também para todas as outras doenças de poliglutaminas e, eventualmente, para todas as outras doenças neurodegenerativas que resultam da acumulação de agregados tóxicos.Spinocerebellar ataxia type 2 is an autosomal dominant disease and comprises a group of 9 neurodegenerative diseases called polyglutamine diseases. These hereditary pathologies are characterized by an expansion of the cytosine-adenine-guanine triplet located in the coding region of the affected genes, which produces abnormally long glutamine sequences in the corresponding protein. In spinocerebellar ataxia type 2 disease, the gene that is affected is ATXN2, which codes for the ataxin-2 protein. In normal situations, this protein plays important regulatory roles within the cell. However, when it is mutated, it tends to accumulate in the form of protein aggregates, which cannot be efficiently degraded and become toxic to the cell. Autophagy is a system responsible for the cleaning and maintenance of cellular homeostasis, however, in polyglutamine diseases it is dysregulated, leading to an increase in pathological aggregation. Thus, it cannot carry out a correct cellular degradation, which eventually contributes to the progression of the disease. Many strategies and therapeutic targets have been investigated as a way to activate this process and allow the elimination of these pathological aggregates, but few alternatives have reached clinical trials. The main objective of this project is to study the autophagic pathway in the context of spinocerebellar ataxia type 2, namely the pathway state and to study its activation as a new therapeutic strategy for this disease. In order to study the autophagic flow, chloroquine was added in the cellular model under study, thus inhibiting the autophagic process, which led to an increase in the number of cells with protein aggregates. Immunohistochemistry was also performed on postmortem human brain tissue samples from a patient with spinocerebellar ataxia type 2, in which autophagic markers were used to study their expression. Once again, protein aggregates were observed, reinforcing the idea that autophagy is a key pathway in this group of diseases. On the other hand, in order to restore the normal functioning of autophagy and thus to protect the cells of these toxic aggregates, a gene was introduced that allows the activation of this pathway. For this, the spinocerebellar ataxia type 2 cell model was transfected with a plasmid containing this gene. The results proved to be promising, leading to a decrease in the number of cells with aggregates of ataxin-2 and a decrease in the levels of mutant ataxin-2 in cells. This study aims to open up new research possibilities not only for spinocerebellar ataxia type 2 but also for all other polyglutamine diseases and possibly for other neurodegenerative diseases that have also an accumulation of toxic aggregates.Instituto de Higiene e Medicina TropicalNÓBREGA, ClévioRUNSANTOS, Marta Estevão dos2021-12-13T01:30:32Z201820182018-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/61172TID:202167895porinfo: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:RCAAP2024-03-11T04:29:06Zoai:run.unl.pt:10362/61172Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:33:35.737029Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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