Efeito de um inibidor dual da enzima fosfatidilinositol-3-quinase (PI3K) e do alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) nas alterações patológicas induzidas por peptídeo β-amilóide 1-42 in vivo e in vitro

• Autor(a) principal: Paula Maria Quaglio Bellozi
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/55351
• topic: Doença de Alzheimer; PI3K/ Akt/ mTOR; NVP-BEZ235; β-amiloide; Doença de Alzheimer; Proteína beta-amilóide; Fosfatidilinositol-3-quinase; Proteína quinase B; Alvo da rapamicina em mamíferos; Fisiologia

Introdução: A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa, sendo a principal forma de demência. O principal sintoma é déficit cognitivo, especialmente a perda de memória e dificuldade de aprendizado, e os fármacos utilizados atualmente no tratamento não retardam a progressão da doença. Na DA, observa-se morte neuronal, neuroinflamação e alteração da produção de fatores neurotróficos. A via PI3K/ Akt/ mTOR é importante para a regulação do metabolismo, crescimento e sobrevivência celular, e estudos indicam que uma hiperativação da via pode ser observada na DA. Dessa forma, este estudo investiga os efeitos do tratamento com um inibidor dual de PI3K e mTOR, o NVP-BEZ235 em modelo murino de DA e em cultura de neurônios hipocampais estimulados com peptídeo -amiloide. Metodologia: Os experimentos in vivo foram realizados em camundongos C57Bl/6 machos, que foram submetidos a uma cirurgia estereotáxica para injeção intra hipocampal de 400 pmol de β-amilóide 1-42 em um volume de 0,5 L ou PBS. Os animais foram tratados por 8 dias com NVP-BEZ235 25 mg/Kg, rivastigmina 0,3 mg/Kg ou seus respectivos veículos, e submetidos à tarefa de reconhecimento de objetos. Posteriormente, foi realizada perfusão intracardíaca para obtenção dos cortes cerebrais de hipocampo, ou a retirada do hipocampo a fresco. Os cortes de hipocampo foram marcados pela técnica de NISSL, para verificar a viabilidade celular, ou de Fluoro-Jade C, para avaliar a morte neuronal. Os hipocampos retirados a fresco foram processados para determinação dos fatores neurotróficos, BDNF e NGF, bem como dos mediadores inflamatórios, IL-1β IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNF-α, IFN-γ e IL-17A. Para os experimentos in vitro, foi preparada a cultura de neurônios hipocampais de camundongos C57Bl/6 recém-nascidos. Foi adicionado opeptídeo β-amilóide ou seu veículo, realizado o tratamento com memantina ou NVP BEZ235 20 ou 100 µM, e o ensaio de morte celular. As análises estatísticas foram realizadas utilizando o programa GraphPad Prism 5 e expressos em média ± EPM (P<0,05). Resultados: Os camundongos que receberam β-amilóide apresentaram comprometimento da memória, revertido significativamente pelo NVP-BEZ235. Houve uma tendência ao aumento de morte neuronal em CA1, giro denteado e CA3 do hipocampo dos animais tratados com β-amilóide, efeito revertido pelo inibidor de PI3K e mTOR. Nas culturas, o peptídeo também provocou morte neuronal, que foi prevenida significativamente por memantina e NVP-BEZ235. Não houve alterações na expressão de BDNF, NGF, IL-1β, IL-2, IL-4, IFN-γ e IL-17A, tanto no hipocampo ipsilateral quando no contralateral. Entretanto, no hipocampo ipsilateral dos animais tratados com NVP-BEZ235, há um aumento de IL-6 (p=0,079) e TNF-α (p=0,056), bem como um aumento significativo na expressão de IL-10. Conclusões: A β amilóide induz alterações cognitivas e um aumento de morte neuronal in vitro, que podem ser revertidos ou prevenidos pelo tratamento com NVP-BEZ235. Além disso, in vivo, o fármaco parece melhorar a sobrevivência neuronal, e altera a expressão de citocinas pró- e anti-inflamatórias. Desta forma, o mecanismo pelo qual o NVP BEZ235 melhora o aspecto cognitivo dos animais pode estar relacionado à redução da morte neuronal, além da alteração na produção de citocinas que estão envolvidas em memória.