Avaliação dos efeitos do inibidor de fosfodiesterase-5 sobre os mecanismos regulatórios da neuroinflamação, em modelo de desmielinização induzido em camundongos C57BL/6 wild type e knockout para iNOS
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Data de Publicação: | 2016 |
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Resumo: | O Sildenafil (Viagra®) é um inibidor potente e seletivo da fosfodiesterase-5 (PDE5), enzima responsável pela hidrólise do monofosfato de guanosina cíclico (GMPc). Tem sido demonstrado que Sildenafil tem potencial eficácia em desordens patológicas de carater neuroinflamatório e neurodegenrativo no sistema nervoso central (SNC). A inflamação cerebral é mediada/modulada por citocinas pró-inflamatórias e pelo NO e exerce um papel central em numerosas patologias do cérebro, incluindo a esclerose múltipla (EM). A EM é uma doença inflamatória crônica, com início típico durante os anos produtivos (entre 20 e 50 anos), caracterizada por desmielinização das células nervosas, que leva à severa deficiência psicomotora. Recentemente foi demonstrado que a administração de Sildenafil promoveu a inativação das células microgliais e astrocitária, reduziu os fenômenos inflamatórios e danos causados à mielina em modelo de EM. No entanto, o mecanismo de ação desse fármaco ainda é desconhecido. Desta forma, o presente estudo investigou os efeitos do Sildenafil sobre os mecanismos regulatórios do processso na neuroinflamação em modelo de desmielinização induzido por Cuprizona. Os resultados demonstraram que Sildenafil 25 mg/kg reduziu a expressão das citocinas inflamatórias IL-1β e TNF-α e aumentou a expressão da citocina antiinflamatória IL-10. Em adição, o tratamento com Sildenafil reduziu a expressão de de GFAP (gliose), NFκB (fator de transcrição nuclear para citocinas), AMPK inativo (proteina reguladora de metabolismo) e iNOS (sintase de óxido nítrico induzível) e aumentou o IKBα (proteína inibitória NFκB). Os efeitos do sildenafil sobre a remielinização foi observado através de imagens por ressonância magnética, que demonstrou recuperação de tecido neuronal degenerado (corpo caloso). Além disso, o tratamento aumentou a expressão de MMP-9,MCP-1/CCR-2, contribuindo possivelmente para a troca de fenótipo microglial, que favorece a limpeza de debris mielínicos. Em paralelo, a integridade da mielina foi demonstrada através do aumento da marcação para oligodendrócitos maduros (GST-pi), proteína básica da mielina (MBP) e organização de lamelas mielínicas. Em camundongos knockout iNOS-/-, Sildenafil reduziu os níveis de IL-1β, Iba-1, IFN-γ e não alterou a expressão de GFAP, TNF-α e COX-2. Sildenafil elevou os níveis GST-pi e melhorou a estrutura da mielina.Os efeitos do Sildenafil sobre as células astrocitárias demonstrou que o tratamento preventivo e terapêutico foram eficiente em reduzir a gliose astrocitária induzido por LPS. Além disso, os tratamentos com sildenafil promoveu diminuição das ondas de cálcio e do estresse fibras de actina. Diante disso, o presente estudo propõe que o mecanismo de ação envolve a via AMPK–eNOS-IKβα–NFκB, bem como ação de MMP-9 e MCP-1/ CCR-2 no processo de remielinização. O presente estudo abre novas possibilidades de investigação para o tratamento de doenças neurodegenerativas, tais como a esclerose múltipla |
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BERNARDO, Ana Karolina de Santana NunesPEIXOTO, Christina AlvesRAPÔSO, Catarina2016-07-13T17:12:13Z2016-07-13T17:12:13Z2016-02-19https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/17352O Sildenafil (Viagra®) é um inibidor potente e seletivo da fosfodiesterase-5 (PDE5), enzima responsável pela hidrólise do monofosfato de guanosina cíclico (GMPc). Tem sido demonstrado que Sildenafil tem potencial eficácia em desordens patológicas de carater neuroinflamatório e neurodegenrativo no sistema nervoso central (SNC). A inflamação cerebral é mediada/modulada por citocinas pró-inflamatórias e pelo NO e exerce um papel central em numerosas patologias do cérebro, incluindo a esclerose múltipla (EM). A EM é uma doença inflamatória crônica, com início típico durante os anos produtivos (entre 20 e 50 anos), caracterizada por desmielinização das células nervosas, que leva à severa deficiência psicomotora. Recentemente foi demonstrado que a administração de Sildenafil promoveu a inativação das células microgliais e astrocitária, reduziu os fenômenos inflamatórios e danos causados à mielina em modelo de EM. No entanto, o mecanismo de ação desse fármaco ainda é desconhecido. Desta forma, o presente estudo investigou os efeitos do Sildenafil sobre os mecanismos regulatórios do processso na neuroinflamação em modelo de desmielinização induzido por Cuprizona. Os resultados demonstraram que Sildenafil 25 mg/kg reduziu a expressão das citocinas inflamatórias IL-1β e TNF-α e aumentou a expressão da citocina antiinflamatória IL-10. Em adição, o tratamento com Sildenafil reduziu a expressão de de GFAP (gliose), NFκB (fator de transcrição nuclear para citocinas), AMPK inativo (proteina reguladora de metabolismo) e iNOS (sintase de óxido nítrico induzível) e aumentou o IKBα (proteína inibitória NFκB). Os efeitos do sildenafil sobre a remielinização foi observado através de imagens por ressonância magnética, que demonstrou recuperação de tecido neuronal degenerado (corpo caloso). Além disso, o tratamento aumentou a expressão de MMP-9,MCP-1/CCR-2, contribuindo possivelmente para a troca de fenótipo microglial, que favorece a limpeza de debris mielínicos. Em paralelo, a integridade da mielina foi demonstrada através do aumento da marcação para oligodendrócitos maduros (GST-pi), proteína básica da mielina (MBP) e organização de lamelas mielínicas. Em camundongos knockout iNOS-/-, Sildenafil reduziu os níveis de IL-1β, Iba-1, IFN-γ e não alterou a expressão de GFAP, TNF-α e COX-2. Sildenafil elevou os níveis GST-pi e melhorou a estrutura da mielina.Os efeitos do Sildenafil sobre as células astrocitárias demonstrou que o tratamento preventivo e terapêutico foram eficiente em reduzir a gliose astrocitária induzido por LPS. Além disso, os tratamentos com sildenafil promoveu diminuição das ondas de cálcio e do estresse fibras de actina. Diante disso, o presente estudo propõe que o mecanismo de ação envolve a via AMPK–eNOS-IKβα–NFκB, bem como ação de MMP-9 e MCP-1/ CCR-2 no processo de remielinização. O presente estudo abre novas possibilidades de investigação para o tratamento de doenças neurodegenerativas, tais como a esclerose múltiplaSildenafil (Viagra) is a potent and selective inhibitor of phosphodiesterase type 5 (PDE5), the enzyme responsible for the hydrolysis of cyclic guanosine monophosphate (cGMP). It has been shown that sildenafil has potential efficacy in pathological disorders and neuroinflammatory character neurodegenrativo the central nervous system (CNS). Cerebral inflammation is mediated / modulated by pro-inflammatory cytokines and NO by and plays a central role in numerous pathologies of the brain including multiple sclerosis (MS). MS is a chronic inflammatory disease with typical onset during the productive years (20 to 50), characterized by demyelination of the nerve cells, which leads to severe psychomotor impairment. It has recently been shown that sildenafil promoted inactivation of microglial cells and astrocytes, reduced inflammatory phenomena and damage to myelin in MS model. However, the mechanism of action of this drug is still unknown. Thus, the present study investigated the effects of Sildenafil on the regulatory mechanisms in the processso in neuroinflammation model of demyelination induced cuprizone. The results showed that Sildenafil 25 mg / kg reduced the expression of inflammatory cytokines IL-1β and TNF-α expression and increased anti-inflammatory cytokine IL-10. In addition, treatment with sildenafil reduced expression of GFAP (glial), NFκB (nuclear transcription factor cytokines), inactive AMPK (regulating protein metabolism) and iNOS (nitric oxide synthase) and increased IKBα (protein NFκB inhibitory). The effects of sildenafil on remyelination was observed by magnetic resonance imaging, which showed recovery of degenerated neuronal tissue (corpus callosum). Furthermore, the treatment increased the expression of MMP-9, MCP-1 / CCR-2, possibly contributing to the exchange of microglial phenotype, which favors the cleaning of myelin debris. In parallel, the integrity of the myelin has been demonstrated by increasing the marking to mature oligodendrocytes (GST-pi), myelin basic protein (MBP) and myelin lamellae organization. In knockout mice iNOS - / - Sildenafil reduced IL-1β levels, Iba-1, IFN-γ and did not alter the expression of GFAP, TNF-α and COX-2. Sildenafil raised the GST-pi levels and improved the structure of mielina.Os effects of sildenafil on astrocytic cells demonstrated that the preventive and therapeutic treatment were effective in reducing astrocytic gliosis induced by LPS. In addition, treatment with sildenafil promoted reduction of calcium waves and actin stress fibers. Thus, the present study suggests that the mechanism of action involves the AMPK-eNOS-IKβα-NFκB and MMP-9 activity and MCP-1 / CCR-2 in the remyelination process. This study opens new possibilities for research into the treatment of neurodegenerative diseases such as multiple sclerosisporUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessSistema nervoso- doençasSildenafilDesmielinizaçãoAvaliação dos efeitos do inibidor de fosfodiesterase-5 sobre os mecanismos regulatórios da neuroinflamação, em modelo de desmielinização induzido em camundongos C57BL/6 wild type e knockout para iNOSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTese completa final.pdf.jpgTese completa final.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1293https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/17352/5/Tese%20completa%20final.pdf.jpgf672f01f0381f23a188874dcf6c1e964MD55ORIGINALTese completa final.pdfTese completa final.pdfapplication/pdf16433373https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/17352/1/Tese%20completa%20final.pdf4fb5e2d57332bcee63dcfd63d64a9b42MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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Avaliação dos efeitos do inibidor de fosfodiesterase-5 sobre os mecanismos regulatórios da neuroinflamação, em modelo de desmielinização induzido em camundongos C57BL/6 wild type e knockout para iNOS BERNARDO, Ana Karolina de Santana Nunes Sistema nervoso- doenças Sildenafil Desmielinização |
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