Análise do transcriptoma da região do subiculum de modelo animal de epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) induzido por estimulação elétrica da via perfurante

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Aoyama, Beatriz Bertelli, 1995-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640516
Resumo: Orientador: André Schwambach Vieira
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spelling Análise do transcriptoma da região do subiculum de modelo animal de epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) induzido por estimulação elétrica da via perfuranteTranscriptomic analysis of subiculum region in animal model of mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) induced by electric stimulation of perforant pathwayEpilepsiaTranscriptomaHipocampo (Cérebro)EpilepsyTranscriptomeHippocampusOrientador: André Schwambach VieiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) é caracterizada por danos em estruturas como o hipocampo. O subiculum é uma região de transição entre hipocampo e córtex entorrinal, possuindo funções na amplificação e modulação de respostas neuronais. O presente estudo objetiva caracterizar o perfil de expressão gênica das porções dorsal e ventral do subiculum e também o perfil de expressão gênica destas regiões após a indução a crises epilépticas agudas pela estimulação elétrica da via perfurante. Foram utilizados 8 ratos controle e 8 ratos estimulados eletricamente (CEMIB-UNICAMP). Os animais foram submetidos a cirurgia de implante de eletrodos na via perfurante e após 7 dias o grupo estímulo recebeu estimulação elétrica na via perfurante durante 30 minutos por 2 dias consecutivos. Após 24 horas, os cérebros de 5 animais controle e 5 animais estimulados foram coletados, congelados e histologicamente processados, separando as regiões do subiculum dorsal (dSub) e ventral (vSub) por microdissecção a laser. O RNA das amostras microdissecadas foi isolado e a biblioteca de cDNA foi produzida utilizando o kit de preparação Truseq (Ilumina). O sequenciamento utilizou a plataforma Hiseq 4000, produzindo uma média de 17,9 milhões de reads por amostra. Os reads foram alinhados ao genoma do rato utilizando o alinhador STAR. Utilizando o software estatístico DESEq2 na comparação entre as amostras controles dSub com vSub, foram encontrados 4670 genes diferencialmente expressos e na comparação entre as amostras controle (cdSub e cvSub) com as amostras pré-condicionamento (pcdSub e pcvSub), encontrou-se um total de 204 genes diferencialmente expressos em pcdSub e 972 genes diferencialmente expressos na região de pcvSub.Dentre as vias enriquecidas utilizando os softwares DAVID e Enrichr, observou-se o enriquecimento da via glutamatérgica considerando os genes superexpressos e com expressão reduzida no dSub, enquanto que no vSub, observou-se o enriquecimento da via GABAérgica considerando os genes superexpressos e com expressão reduzida. Já na comparação dos controles com os aqueles que receberam estimulação elétrica, observou-se enriquecimento comum com genes superexpressos na via da biossíntese de colesterol. Enquanto que na região vSub, considerando genes com expressão reduzida, foi identificado o enriquecimento da via de orientação axonal. Ademais, em ambas regiões, observou-se o aumento na expressão dos genes GFAP, C3 e GAD2, e a redução na expressão dos genes GLS2, enquanto que considerando apenas a região vSub, observou-se a redução na expressão do gene GAT-1. Em conclusão, nossos dados sugerem que a região dorsal do subiculum apresenta participação relevante de genes associados à transmissão glutamatérgica, enquanto a região ventral do subiculum apresenta participação relevante de genes associados à transmissão GABAérgica. Ademais, em ambas regiões do subiculum o pré-condicionamento poderia induzir reorganização sináptica pró neuroproteção, devido ao aumento na biossíntese de colesterol associado a astrogliose. Este achado estaria relacionado ao aumento da transmissão GABAérgica, visto pelo aumento da formação de GABA (GAD2) e diminuição da recaptação de GABA na fenda sináptica (GAT-1), e redução da transmissão Glutamatérgica, devido diminuição da formação de glutamato (GLS2) e possível eliminação de sinapses glutamatérgicas (C3)Abstract: Mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) is the most frequent type of Temporal Lobe Epilepsy (TLE) and it is characterized by damage in structures such as the hippocampus. The subiculum connects the hippocampus with the entorhinal cortex, which allows for high amplification and modulation of the neuronal response. This study aims to characterize the gene expression profile of dorsal and ventral subiculum and gene expression changes after the induction of acute seizures by electrical stimulation of the Perforant Pathway (PP) in rats. For this study, we used 8 sham-control and 8 electrical stimulated rats (CEMIB-UNICAMP). For all rats, stimulation electrodes were implanted in the PP and recording electrodes in the Dentate Gyrus, after 7 days rats from the stimulated group received an electric stimulation of the PP for 30 minutes in 2 consecutive days. After 24h, 5 SHAM and 5 Stimulated rat brains were collected, frozen, histologically processed and the dorsal (dSub) and ventral subiculum (vSub) were laser microdissected using a PALM (Zeiss system). After RNA¿s isolation from microdissected samples, the cDNA libraries were produced using Truseq (Illumina) library preparation kit according to manufacturer instructions. Sequencing was performed in an Hiseq 4000 platform, producing an average of 10 million paired-end 100bp reads per sample. Reads were aligned to the Rat genome using the STAR aligner. Using the DESEq2 statistics package in comparing the controls dSub with vSub, we found 4670 differential expression genes in control dSub and in comparing of SHAM to Stimulated samples, we found 204 differential expression genes in dSub and 972 differential expression genes in vSub. The gene ontology enrichment analysis was performed using DAVID and Enrichr, the most significant pathway with up-regulated and down-regulates genes in dSub was the increase of glutamatergic synapse, while in vSub the most significant pathway with up-regulated and down-regulates genes was the increase of GABAergic synapses. Moreover, comparing SHAM to Stimulated samples, the most significant common enrichment pathways with up-regulated genes in dSub and vSub were related to Cholesterol Biosynthesis, while the enrichment pathway using down-regulated genes in vSub was axon guidance. It was found GFAP, C3 and GAD2 up-regulated in dSub and vSub, down-regulation of GLS2 in dSub and vSub, and down-regulation of GAT-1 in vSub. In conclusion, our data indicates that in the analysis of control samples, the dSub has an increase of glutamatergic transmission, while vSub has an increase of gabaergic transmission. Moreover, in both regions of the subiculum, the preconditioning induces synaptic reorganization to neuroprotection, which was shown by an increase of cholesterol biosynthesis associated with astrogliosis. These findings would be associated with the increase of GABAergic transmission and reduction of glutamatergic transmissionMestradoFisiologiaMestra em Biologia Funcional e MolecularCNPQ157221/2018-0[s.n.]Vieira, Andre Schwambach, 1982-Rogério, FábioSoares, Juliana Carlota KramerUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia Funcional e MolecularUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAoyama, Beatriz Bertelli, 1995-20202020-07-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( 148 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640516AOYAMA, Beatriz Bertelli. Análise do transcriptoma da região do subiculum de modelo animal de epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) induzido por estimulação elétrica da via perfurante. 2020. 1 recurso online ( 148 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640516. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1161312Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-03-01T10:44:13Zoai::1161312Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-03-01T10:44:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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