Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dias, Filipe Renato Pereira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/236527
Resumo: O aminoácido não proteico β-N-metilamino-L-alanina (BMAA) é uma neurotoxina ambiental produzida principalmente por cianobactérias que tem sido associada ao desenvolvimento de condições neurodegenerativas, incluindo esclerose lateral amiotrófica (ELA), ELA associada ao complexo de demência de Parkinson e doença de Alzheimer. Seus principais mecanismos de neurotoxicidade conhecidos estão relacionados à indução de excitotoxicidade e estresse oxidativo em neurônios. Contudo, seus efeitos nas células astrogliais permanecem pouco conhecidos. Essas células exercem funções importantes para a manutenção da homeostase do sistema nervoso central (SNC), entre elas a captação e metabolismo de neurotransmissores, particularmente do glutamato, suporte metabólico, produção e liberação de moléculas antioxidantes como a glutationa (GSH), e a participação na resposta inflamatória. Assim, disfunções nessas células podem estar envolvidas nos mecanismos de dano do BMAA ao SNC. Por outro lado, a manutenção da funcionalidade astroglial pode representar uma potencial estratégia protetora. Neste sentido, nosso grupo de pesquisa tem demonstrado a ação glioprotetora do polifenol resveratrol frente a diferentes estímulos nocivos. Assim, neste estudo buscamos avaliar as possíveis disfunções astrogliais induzidas pelo BMAA, bem como investigamos o potencial papel glioprotetor do resveratrol, como uma estratégia preventiva frente à exposição ao BMAA. Nossos dados demonstram que o BMAA alterou parâmetros glutamatérgicos, aumentando a captação de glutamato e a atividade e expressão da enzima glutamina sintetase. Observamos também uma diminuição das defesas antioxidantes relacionadas à enzima superóxido dismutase (atividade e expressão), ao conteúdo de GSH e à expressão da enzima glutamato-cisteína ligase, a qual participa da biossíntese de GSH. Além disso, o BMAA induziu resposta inflamatória, aumentando os níveis extracelulares e expressão gênica de citocinas pró-inflamatórias, como interleucina-1β e interleucina-6, além de regular positivamente a expressão do fator nuclear kappa B (NFκB) e das enzimas ciclo-oxigenase 2 e óxido nítrico sintase induzível. O BMAA também diminuiu a expressão gênica da interleucina-10, dos receptores de adenosina A1 e A2A, da fosfoinositídeo-3-cinase (PI3K), Akt e do coativador 1-alfa do receptor-gama ativado pelo proliferador de peroxissoma (PGC-1α), que são importantes vias relacionadas a respostas anti-inflamatórias, de sobrevivência celular e de biogênese mitocondrial. Por outro lado, o resveratrol preveniu a maioria destas alterações celulares e moleculares induzidas pelo BMAA, além de modular positivamente a expressão do fator eritroide nuclear 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2), da enzima heme oxigenase 1 (HO-1) e do PGC-1α, os quais têm sido apontados como importantes mecanismos moleculares associados aos efeitos do resveratrol. Assim, o presente trabalho demonstrou potenciais efeitos gliotóxicos do BMAA, bem como, pela primeira vez na literatura científica, caracterizou a atividade glioprotetora do resveratrol frente a toxicidade induzida pelo BMAA.
id URGS_423c43230e82614bba475e39e5b0ea63
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/236527
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Dias, Filipe Renato PereiraQuincozes-Santos, AndréBobermin, Larissa Daniele2022-04-05T04:40:44Z2022http://hdl.handle.net/10183/236527001139313O aminoácido não proteico β-N-metilamino-L-alanina (BMAA) é uma neurotoxina ambiental produzida principalmente por cianobactérias que tem sido associada ao desenvolvimento de condições neurodegenerativas, incluindo esclerose lateral amiotrófica (ELA), ELA associada ao complexo de demência de Parkinson e doença de Alzheimer. Seus principais mecanismos de neurotoxicidade conhecidos estão relacionados à indução de excitotoxicidade e estresse oxidativo em neurônios. Contudo, seus efeitos nas células astrogliais permanecem pouco conhecidos. Essas células exercem funções importantes para a manutenção da homeostase do sistema nervoso central (SNC), entre elas a captação e metabolismo de neurotransmissores, particularmente do glutamato, suporte metabólico, produção e liberação de moléculas antioxidantes como a glutationa (GSH), e a participação na resposta inflamatória. Assim, disfunções nessas células podem estar envolvidas nos mecanismos de dano do BMAA ao SNC. Por outro lado, a manutenção da funcionalidade astroglial pode representar uma potencial estratégia protetora. Neste sentido, nosso grupo de pesquisa tem demonstrado a ação glioprotetora do polifenol resveratrol frente a diferentes estímulos nocivos. Assim, neste estudo buscamos avaliar as possíveis disfunções astrogliais induzidas pelo BMAA, bem como investigamos o potencial papel glioprotetor do resveratrol, como uma estratégia preventiva frente à exposição ao BMAA. Nossos dados demonstram que o BMAA alterou parâmetros glutamatérgicos, aumentando a captação de glutamato e a atividade e expressão da enzima glutamina sintetase. Observamos também uma diminuição das defesas antioxidantes relacionadas à enzima superóxido dismutase (atividade e expressão), ao conteúdo de GSH e à expressão da enzima glutamato-cisteína ligase, a qual participa da biossíntese de GSH. Além disso, o BMAA induziu resposta inflamatória, aumentando os níveis extracelulares e expressão gênica de citocinas pró-inflamatórias, como interleucina-1β e interleucina-6, além de regular positivamente a expressão do fator nuclear kappa B (NFκB) e das enzimas ciclo-oxigenase 2 e óxido nítrico sintase induzível. O BMAA também diminuiu a expressão gênica da interleucina-10, dos receptores de adenosina A1 e A2A, da fosfoinositídeo-3-cinase (PI3K), Akt e do coativador 1-alfa do receptor-gama ativado pelo proliferador de peroxissoma (PGC-1α), que são importantes vias relacionadas a respostas anti-inflamatórias, de sobrevivência celular e de biogênese mitocondrial. Por outro lado, o resveratrol preveniu a maioria destas alterações celulares e moleculares induzidas pelo BMAA, além de modular positivamente a expressão do fator eritroide nuclear 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2), da enzima heme oxigenase 1 (HO-1) e do PGC-1α, os quais têm sido apontados como importantes mecanismos moleculares associados aos efeitos do resveratrol. Assim, o presente trabalho demonstrou potenciais efeitos gliotóxicos do BMAA, bem como, pela primeira vez na literatura científica, caracterizou a atividade glioprotetora do resveratrol frente a toxicidade induzida pelo BMAA.The non-protein amino acid β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) is an environmental neurotoxin produced mainly by cyanobacteria that has been associated with development of neurodegenerative conditions, such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS), ALS and Parkinsonism-Dementia Complex (ALS-PDC), and Alzheimer’s disease. The mainly mechanisms of BMAA neurotoxicity are related to induction of excitotoxicity and oxidative stress in neurons. However, little is known about its effects on astroglial cells. These cells play important functions for maintaining central nervous system (CNS) homeostasis, including uptake and metabolism of neurotransmitters, in particular of glutamate, metabolic support, production and release of antioxidant molecules, such as glutathione (GSH), and participation in inflammatory response. Therefore, astroglial dysfunctions might be involved in the mechanisms underlying BMAA damage to the CNS. In this regard, our research group has demonstrated the glioprotective role of polyphenol resveratrol against different harmful stimuli. Thus, the aim of this study was to evaluate whether BMAA induced astroglial dysfunctions, as well as to investigate the potential glioprotective role of resveratrol, as a preventive strategy against BMAA exposure. Our data showed that BMAA changed glutamatergic parameters, increasing glutamate uptake and both expression and activity of glutamine synthetase. In addition, we observed a decrease in antioxidant defenses related to superoxide dismutase (activity and expression), GSH content and expression of glutamate-cysteine ligase that participates in GSH biosynthesis. BMAA also induced inflammatory response by increasing extracellular levels and gene expression of pro-inflammatory cytokines, such as interleukin-1β and interleukin-6, in addition to upregulate the expression of nuclear factor kappa B (NFκB), cyclooxygenase 2, and inducible nitric oxide synthase. Moreover, BMAA decreased the gene expression of interleukin-10, adenosine receptors A1 and A2A, phosphoinositide-3-kinase (PI3K), Akt, and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma 1-alpha coactivator (PGC-1α), which are important pathways related to anti-inflammatory responses, cell survival and mitochondrial biogenesis. In contrast, resveratrol prevented most of BMAA-induced cellular and molecular alterations, in addition to upregulate nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), heme oxygenase-1 (HO-1), and PGC-1α, which have been pointed out as important molecular mechanisms associated with resveratrol effects. Therefore, the present study demonstrated the potential gliotoxic effects of BMAA, as well as for the first time, characterized the glioprotective activity of resveratrol against BMAA-induced toxicity.application/pdfporNeurônios : toxicidadeResveratrolNeuroproteçãoAstrócitosBMAAGlioprotectionGliotoxicityAvaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Ciências Básicas da SaúdePrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: BioquímicaPorto Alegre, BR-RS2022mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001139313.pdf.txt001139313.pdf.txtExtracted Texttext/plain105286http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/236527/2/001139313.pdf.txt9f4fc2d71877543126ed0c2bdd56562fMD52ORIGINAL001139313.pdfTexto parcialapplication/pdf613174http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/236527/1/001139313.pdf71bc7c637faf846181e0e5f5add114d1MD5110183/2365272022-04-20 04:49:49.420792oai:www.lume.ufrgs.br:10183/236527Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-04-20T07:49:49Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
title Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
spellingShingle Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
Dias, Filipe Renato Pereira
Neurônios : toxicidade
Resveratrol
Neuroproteção
Astrócitos
BMAA
Glioprotection
Gliotoxicity
title_short Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
title_full Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
title_fullStr Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
title_full_unstemmed Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
title_sort Avaliação dos efeitos do BMAA sobre parâmetros glutamatérgicos, oxidativos e inflamatórios em células astrogliais C6 : potencial papel glioprotetor do resveratrol
author Dias, Filipe Renato Pereira
author_facet Dias, Filipe Renato Pereira
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Dias, Filipe Renato Pereira
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Quincozes-Santos, André
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Bobermin, Larissa Daniele
contributor_str_mv Quincozes-Santos, André
Bobermin, Larissa Daniele
dc.subject.por.fl_str_mv Neurônios : toxicidade
Resveratrol
Neuroproteção
Astrócitos
topic Neurônios : toxicidade
Resveratrol
Neuroproteção
Astrócitos
BMAA
Glioprotection
Gliotoxicity
dc.subject.eng.fl_str_mv BMAA
Glioprotection
Gliotoxicity
description O aminoácido não proteico β-N-metilamino-L-alanina (BMAA) é uma neurotoxina ambiental produzida principalmente por cianobactérias que tem sido associada ao desenvolvimento de condições neurodegenerativas, incluindo esclerose lateral amiotrófica (ELA), ELA associada ao complexo de demência de Parkinson e doença de Alzheimer. Seus principais mecanismos de neurotoxicidade conhecidos estão relacionados à indução de excitotoxicidade e estresse oxidativo em neurônios. Contudo, seus efeitos nas células astrogliais permanecem pouco conhecidos. Essas células exercem funções importantes para a manutenção da homeostase do sistema nervoso central (SNC), entre elas a captação e metabolismo de neurotransmissores, particularmente do glutamato, suporte metabólico, produção e liberação de moléculas antioxidantes como a glutationa (GSH), e a participação na resposta inflamatória. Assim, disfunções nessas células podem estar envolvidas nos mecanismos de dano do BMAA ao SNC. Por outro lado, a manutenção da funcionalidade astroglial pode representar uma potencial estratégia protetora. Neste sentido, nosso grupo de pesquisa tem demonstrado a ação glioprotetora do polifenol resveratrol frente a diferentes estímulos nocivos. Assim, neste estudo buscamos avaliar as possíveis disfunções astrogliais induzidas pelo BMAA, bem como investigamos o potencial papel glioprotetor do resveratrol, como uma estratégia preventiva frente à exposição ao BMAA. Nossos dados demonstram que o BMAA alterou parâmetros glutamatérgicos, aumentando a captação de glutamato e a atividade e expressão da enzima glutamina sintetase. Observamos também uma diminuição das defesas antioxidantes relacionadas à enzima superóxido dismutase (atividade e expressão), ao conteúdo de GSH e à expressão da enzima glutamato-cisteína ligase, a qual participa da biossíntese de GSH. Além disso, o BMAA induziu resposta inflamatória, aumentando os níveis extracelulares e expressão gênica de citocinas pró-inflamatórias, como interleucina-1β e interleucina-6, além de regular positivamente a expressão do fator nuclear kappa B (NFκB) e das enzimas ciclo-oxigenase 2 e óxido nítrico sintase induzível. O BMAA também diminuiu a expressão gênica da interleucina-10, dos receptores de adenosina A1 e A2A, da fosfoinositídeo-3-cinase (PI3K), Akt e do coativador 1-alfa do receptor-gama ativado pelo proliferador de peroxissoma (PGC-1α), que são importantes vias relacionadas a respostas anti-inflamatórias, de sobrevivência celular e de biogênese mitocondrial. Por outro lado, o resveratrol preveniu a maioria destas alterações celulares e moleculares induzidas pelo BMAA, além de modular positivamente a expressão do fator eritroide nuclear 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2), da enzima heme oxigenase 1 (HO-1) e do PGC-1α, os quais têm sido apontados como importantes mecanismos moleculares associados aos efeitos do resveratrol. Assim, o presente trabalho demonstrou potenciais efeitos gliotóxicos do BMAA, bem como, pela primeira vez na literatura científica, caracterizou a atividade glioprotetora do resveratrol frente a toxicidade induzida pelo BMAA.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-04-05T04:40:44Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/236527
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001139313
url http://hdl.handle.net/10183/236527
identifier_str_mv 001139313
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/236527/2/001139313.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/236527/1/001139313.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 9f4fc2d71877543126ed0c2bdd56562f
71bc7c637faf846181e0e5f5add114d1
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085580538642432