Influência do vírus da zika no desenvolvimento do sistema nervoso central e dos ossos cranianos em embriões de Gallus gallus domesticus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Benevenutti, Felipe Zanghelini
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/233034
Resumo: TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.
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spelling Influência do vírus da zika no desenvolvimento do sistema nervoso central e dos ossos cranianos em embriões de Gallus gallus domesticusZika vírusMalformação congênitaMicrocefaliaZika virusCongenital malformationMicrocephalyTCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.A partir do final do ano de 2015 muitos casos de infecções pelo vírus da Zika (ZIKV) foram identificados no Brasil. Nesta época houve significativo aumento nos casos de microcefalia em recém-nascidos, cujas mães foram infectadas pelo ZIKV. A Síndrome Congênita associada à infecção pelo vírus da Zika (SCZ) foi mais tarde comprovada. Ela pode causar redução do telencéfalo (futuro córtex cerebral), importante estrutura do Sistema Nervoso Central (SNC), e impactar a formação dos ossos cranianos. Essas alterações craniofaciais estão intimamente relacionadas com uma população de células muito importante para o desenvolvimento do SNC e dos ossos cranianos, chamadas de células da Crista Neural (CN). As células da CN cranial orquestram, molecularmente, o início do desenvolvimento craniofacial. Essas células secretam Noggin, um antagonista de Bmp4. A redução na atividade de Bmp4 permite a expressão de Fgf8, principal fator responsável pela expansão do telencéfalo. No entanto, em um determinado momento as células da CN cranial param de secretar Noggin, e as atividades de Bmp4 e Fgf18 se intensificam, iniciando a ossificação craniana. Portanto, o ZIKV pode estar alterando esses diferentes eixos de sinalizações moleculares. Hoje se sabe que o ZIKV causa a microcefalia, mas ainda não se entende como o vírus atua para o desencadeamento desta malformação em nível molecular. Para isso, foram realizados os estudos em embriões de Gallus gallus domesticus, os quais são suscetíveis à infecção pelo ZIKV e muito utilizados nos estudos de virologia. O presente estudo visa entender a influência do ZIKV no desenvolvimento do SNC e dos ossos cranianos, a partir de estudos morfológicos e moleculares. Foram realizadas análises morfológicas de estruturas do SNC e dos ossos do crânio. Além disso, foram realizadas análises moleculares (RT-PCR) para quantificação de carga viral e análise de expressão de Fgf18 e Fgf8. A infecção in ovo foi realizada com duas concentrações virais (5 PFU e 500 PFU). Esta técnica se mostrou eficaz, pois os dados de quantificação viral confirmaram a infecção e replicação do ZIKV. A taxa de sobrevivência dos embriões de 3 dias e 15 dias foi positiva, permitindo estudos com os embriões em diferentes estágios do desenvolvimento. As análises morfológicas do SNC demonstraram uma redução de 27,5% na área do telencéfalo dos embriões infectados com a maior carga viral (500 PFU ZIKV), assim como nos seguintes ossos cranianos: frontais (- 46,0%), esquamosais (- 57,0%), parietais (- 51,5%), quadrados (- 50,0%) e supraoccipital (- 54,5%). Os estudos de expressão gênica demonstraram redução na expressão de Fgf18 e aumento na expressão de Fgf8 no grupo de embriões infectados pelo ZIKV. Ao correlacionar a quantidade de ZIKV com a expressão gênica percebe-se que as alterações mais significativas acontecem em uma faixa de carga viral específica. Por fim, novos estudos precisam ser realizados para confirmar essas alterações, as quais demonstram um impacto do ZIKV no desenvolvimento craniofacial de embriões de G. gallus domesticus.From the end of 2015 many cases of Zika virus (ZIKV) infections were identified in Brazil. At this time there was a significant increase in microcephaly cases in newborns, whose mothers were infected by ZIKV. Congenital Syndrome associated with Zika virus infection (CSZ) was later proven. It can cause reduction of the telencephalon (future cerebral cortex), an important structure of the Central Nervous System (CNS), and impact the formation of cranial bones. These craniofacial changes are closely related to a population of cells that are very important for the development of the CNS and cranial bones, called Neural Crest (NC) cells. The cranial NC cells orchestrate, molecularly, the beginning of craniofacial development. These cells secrete Noggin, a Bmp4 antagonist. The reduction in Bmp4 activity allows the expression of Fgf8, the main factor responsible for telencephalon expansion. However, at a certain point the cranial NC cells stop secreting Noggin, and the activities of Bmp4 and Fgf18 intensify, initiating cranial ossification. Therefore, ZIKV may be altering these different axes of molecular signaling. Today it is known that ZIKV causes microcephaly, but it is still not understood how the virus acts to trigger this malformation at the molecular level. For that, the studies were performed in embryos of Gallus gallus domesticus, which are susceptible to ZIKV infection and widely used in virology studies. The present study aims to understand the influence of ZIKV on CNS and cranial bone development from morphological and molecular studies. Morphological analyses of CNS structures and skull bones were performed. In addition, molecular analyses (RT-PCR) were performed for quantification of viral load and expression analysis of Fgf18 and Fgf8. In ovo infection was performed with two viral concentrations (5 PFU and 500 PFU). This technique proved effective, as viral quantification data confirmed ZIKV infection and replication. The survival rate of 3-day and 15-day embryos was positive, allowing studies with embryos at different stages of development. Morphological analyses of the CNS demonstrated a 27.5% reduction in the telencephalon area of embryos infected with the highest viral load (500 PFU ZIKV), as well as in the following cranial bones: frontal (- 46,0%), squamosal (- 57,0%), parietal (- 51,5%), quadrate (- 50,0%) and supraoccipital (- 54,5%). Gene expression studies demonstrated decreased Fgf18 expression and increased Fgf8 expression in the ZIKV-infected embryo group. By correlating the amount of ZIKV with gene expression is possible to realize that the most significant changes happen in a specific viral load range. Finally, further studies are needed to confirm these changes, which demonstrate an impact of ZIKV on craniofacial development of G. gallus domesticus embryos.Florianópolis, SC.Garcez, Ricardo CastilhoUniversidade Federal de Santa CatarinaBenevenutti, Felipe Zanghelini2022-03-25T19:19:16Z2022-03-25T19:19:16Z2022-03-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis84 f.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/233034info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSC2022-03-25T19:19:16Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/233034Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732022-03-25T19:19:16Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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