Role of S100B on central nervous system demyelination and remyelination

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Afonso, Vera Alexandra Padrela Martins
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/15889
Resumo: Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014
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spelling Role of S100B on central nervous system demyelination and remyelinationS100BMultiple SclerosisDemyelinationInflammatory responseTeses de mestrado - 2014Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014S100B is a small Ca2+ binding protein member of S100 family. Within the central nervous system, S100B is mostly expressed by astrocytes, though it has been shown to be also expressed by oligodendrocytes, microglia and some neural populations. S100B exerts both intracellular and extracellular functions. Within cells S100B acts as a signaling molecule, being involved in the regulation of energy metabolism and in the modulation of both proliferation and differentiation of neurons and glia. When secreted to the extracellular space, S100B exerts beneficial or detrimental effects in a concentration-dependent manner: (i) nanomolar concentrations have been reported to exert trophic effects whereas (ii) micromolar concentrations have shown to produce neurodegenerative, neuroinflammatory and/or apoptotic outcomes. Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune chronic inflammatory disease with a neurodegenerative component, characterized by the occurrence of focal areas of inflammatory demyelination, variable gliosis and relative axonal loss, with limited remyelination. Moreover, data from previous research of other authors and from ongoing work of our group have shown augmented S100B in both CSF, serum and post-mortem plaques of MS patients. With this work we intended to explore the role of S100B in MS main mechanisms. For this end we used mouse cerebellar organotypic slice cultures, a previously described model of demyelination. Therefore, we first evaluated the expression and secretion of S100B in the course of a demyelinating insult. Our results reveal that S100B is released and overexpressed upon demyelination mainly by astrocytes. Next, we also evaluated in what way S100B might affect demyelination, reactivity of glial cells and inflammatory response in consequence of demyelination, by blocking extracellular S100B with a specific antibody. Upon the demyelination insult, we verified an upregulation of myelin proteins and pro-inflammatory cytokines gene expression, as well as activation of astrocytes and microglia. In turn, blockade of S100B appeared to prevent demyelination and reduce both reactive gliosis and expression of pro-inflammatory factors. Altogether, these data strongly suggest that high levels of S100B may exacerbate demyelination and/or delay remyelination.A S100B é uma proteína de ligação ao Ca2+ da super-família de proteínas S100. No Sistema Nervoso Central a S100B é maioritariamente expressa pelos astrócitos, apesar de haver evidência da sua expressão em oligodendrocitos, microglia e certas populações de neurónios. Sabe-se que o S100B pode ter diferentes funções, consoante a sua localização: intracelular ou extracelular. Quando expresso intracelularmente actua como uma molécula sinalizadora, estando envolvido em processos de regulação do metabolismo energético, bem como na proliferação e diferenciação neuronal e das células gliais. Uma vez secretado para o espaço extracelular, o S100B pode exercer efeitos benéficos ou prejudiciais nas células cerebrais, dependendo da sua concentração: (i) enquanto que concentrações fisiológicas na ordem dos nanomolar tem efeitos tróficos, (ii) concentrações mais elevadas, da ordem dos micromolar, induzem a neurodegeneração, neuroinflamação e apoptose destas células. A Esclerose Múltipla (EM) é uma doença autoimune crónica inflamatória com uma grande componente neurodegenerativa. Patologicamente, a EM é caracterizada pela ocorrência de focos de desmielinização e inflamação, reactividade das células gliais e disfunção neuronal, podendo haver alguma remielinização. Dados de pesquisa publicados por outros autores e dados preliminares do nosso grupo demonstram a presença de níveis anormais de S100B em amostras de líquido cefalo-raquidiano, soro e placas escleróticas de doentes de EM. Com este trabalho pretendemos investigar o papel da proteína S100B nos principais mecanismos que levam ao desenvolvimento da EM. Para tal, recorremos a um modelo de culturas organotipicas de cerebelo de ratinho, um modelo já usado para estudos de mielinização e desmielinização. Começámos por avaliar os níveis de expressão e secreção de S100B no decurso da desmielinização. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se uma sobre-expressão e aumento de secreção de S100B, em resposta ao insulto desmielinizante, mediada maioritariamente pelos astrócitos. Seguidamente decidimos também verificar de que modo o S100B poderá estar a afectar a desmielinização e a reactividade das células gliais e a resposta inflamatória, através do bloqueio extracelular de S100B com um anticorpo especifico para a proteína. Após a desmielinização, observou-se uma marcada desmielinização associada a uma sobre-expressão de genes que regulam as proteínas da mielina e de certas citocinas pro-inflamatórias, bem como a activação dos astrócitos e micróglia. Por sua vez, o bloqueio do S100B extracelular mostrou ter um efeito preventivo da desmielinização bem como atenuante da reactividade glial e da expressão de citocinas pró-inflamatórias. Estes resultados permitem-nos inferir que níveis elevados de S100B podem favorecer a desmielinização e/ou retardar a remielinização.Afonso, Adelaide MariaBarateiro, Andreia PereiraRepositório da Universidade de LisboaAfonso, Vera Alexandra Padrela Martins2016-03-25T01:30:13Z201420142014-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/15889TID:201250977enginfo: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:RCAAP2023-11-08T16:02:49Zoai:repositorio.ul.pt:10451/15889Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:37:11.340556Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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