O eixo-intestino cérebro na doença de Alzheimer: Disfunção mitocondrial e estrutural em intestinos de Drosophila melanogaster

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martins, Gabriela Castilho
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-29102024-165307/
Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa complexa que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Evidências recentes sugerem que a comunicação entre o intestino e o cérebro, conhecida como eixo intestino-cérebro, pode desempenhar um papel crucial na patogênese da doença. Essa comunicação bidirecional é mediada por uma variedade de sinais, incluindo neurotransmissores, hormônios e até mesmo microrganismos intestinais, que influenciam diretamente o funcionamento do cérebro e vice-versa. Estudos prévios associam a disfunção mitocondrial a alterações observadas na estrutura intestinal durante processos inflamatórios e infecciosos. Este estudo investiga a função mitocondrial e a integridade intestinal em dois modelos genéticos da DA, utilizando Drosophila melanogaster: um modelo com a expressão pan-neuronal da mutação \'artic\' da proteína beta-amilóide humana e outro com a expressão pan-neuronal da proteína precursora amilóide (APP) juntamente com a enzima beta-secretase (BACE1). Analisamos a longevidade, a capacidade locomotora, a memória, a integridade da barreira intestinal e o metabolismo energético das células intestinais nestes modelos. Nossos resultados indicam o estabelecimento de modelos neurodegenerativos com perda de longevidade, capacidade locomotora e memória. Esses animais apresentaram intestino aumentado e barreira intestinal deteriorada, assim como alterações da função mitocondrial, caracterizadas por uma diminuição da capacidade da cadeia transportadora de elétrons, atividade alterada da enzima citrato sintase e uma menor produção de espécies reativas de oxigênio. Esses achados destacam a presença de alterações intestinais na Doença de Alzheimer e a importância de explorar a saúde intestinal como um potencial alvo terapêutico, assim como trazem novas percepções a respeito da bidirecionalidade do eixo intestino-cérebro, demonstrando que a própria neurodegeneração causa consequências ao metabolismo intestinal.
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spelling O eixo-intestino cérebro na doença de Alzheimer: Disfunção mitocondrial e estrutural em intestinos de Drosophila melanogasterThe Gut-Brain Axis in Alzheimer\'s Disease: Mitochondrial and structural dysfunction in the intestines of Drosophila melanogasterAlzheimer's diseaseDoença de alzheimerEixo intestino-cérebro. MitocôndriaGut-Brain axisMitochondriaA doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa complexa que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Evidências recentes sugerem que a comunicação entre o intestino e o cérebro, conhecida como eixo intestino-cérebro, pode desempenhar um papel crucial na patogênese da doença. Essa comunicação bidirecional é mediada por uma variedade de sinais, incluindo neurotransmissores, hormônios e até mesmo microrganismos intestinais, que influenciam diretamente o funcionamento do cérebro e vice-versa. Estudos prévios associam a disfunção mitocondrial a alterações observadas na estrutura intestinal durante processos inflamatórios e infecciosos. Este estudo investiga a função mitocondrial e a integridade intestinal em dois modelos genéticos da DA, utilizando Drosophila melanogaster: um modelo com a expressão pan-neuronal da mutação \'artic\' da proteína beta-amilóide humana e outro com a expressão pan-neuronal da proteína precursora amilóide (APP) juntamente com a enzima beta-secretase (BACE1). Analisamos a longevidade, a capacidade locomotora, a memória, a integridade da barreira intestinal e o metabolismo energético das células intestinais nestes modelos. Nossos resultados indicam o estabelecimento de modelos neurodegenerativos com perda de longevidade, capacidade locomotora e memória. Esses animais apresentaram intestino aumentado e barreira intestinal deteriorada, assim como alterações da função mitocondrial, caracterizadas por uma diminuição da capacidade da cadeia transportadora de elétrons, atividade alterada da enzima citrato sintase e uma menor produção de espécies reativas de oxigênio. Esses achados destacam a presença de alterações intestinais na Doença de Alzheimer e a importância de explorar a saúde intestinal como um potencial alvo terapêutico, assim como trazem novas percepções a respeito da bidirecionalidade do eixo intestino-cérebro, demonstrando que a própria neurodegeneração causa consequências ao metabolismo intestinal.Alzheimer\'s disease (AD) is a complex neurodegenerative disorder that affects millions of people worldwide. Recent evidence suggests that communication between the gut and the brain, known as the gut-brain axis, may play a crucial role in the pathogenesis of the disease. This bidirectional communication is mediated by a variety of signals, including neurotransmitters, hormones, and even gut microorganisms, which directly influence brain function and vice versa. Previous studies have linked mitochondrial dysfunction to structural alterations observed in the intestine during inflammatory and infectious processes. This study investigates mitochondrial function and intestinal integrity in two genetic models of AD using Drosophila melanogaster: one model with pan-neuronal expression of the human beta-amyloid \'arctic\' mutation and another with pan-neuronal expression of the amyloid precursor protein (APP) along with beta-secretase (BACE1). We analyzed lifespan, locomotor ability, memory, intestinal barrier integrity, and energy metabolism of intestinal cells in these models. Our results indicate the establishment of neurodegenerative models with reduced lifespan, locomotor ability, and memory. These animals exhibited enlarged intestines and deteriorated intestinal barriers, as well as mitochondrial function alterations characterized by decreased electron transport chain capacity, altered citrate synthase activity, and lower reactive oxygen species production. These findings highlight the presence of intestinal alterations in Alzheimer\'s Disease and underscore the importance of exploring gut health as a potential therapeutic target. Furthermore, they provide new insights into the bidirectionality of the gut-brain axis, demonstrating that neurodegeneration itself has consequences for intestinal metabolism.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAlberici, Luciane CarlaMartins, Gabriela Castilho2024-07-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-29102024-165307/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-11-05T19:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-29102024-165307Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-11-05T19:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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