Investigação da participação das proteínas IRS1 e IRS2 na hematopoese utilizando modelos murinos nocaute

• Autor(a) principal: Fenerich, Bruna Alves
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17138/tde-05062023-102006/
• topic: Célula-tronco hematopoética; Hematopoese; Hematopoiesis; Hematopoietic stem cell; IRS1; IRS1; IRS2; IRS2; Knockout; Nocaute

Os substratos do receptor de insulina 1 e 2 (IRS1/2) são proteínas que atuam na transdução de sinais, regulando processos como crescimento celular, metabolismo energético, sobrevivência e proliferação celular. IRS1/2 encontram-se diferencialmente expressos em neoplasias hematológicas e a inibição farmacológica desses alvos resulta em efeitos antineoplásicos em modelos pré-clínicos. Trabalhos prévios conduzidos pelo nosso grupo de pesquisa indicam que IRS2 é recrutado durante o processo de diferenciação eritroide, megacariocítica e granulocítica. No entanto, o papel de IRS1 e IRS2 na transdução de sinal dos receptores de fatores de crescimento hematopoéticos e sua participação na hematopoese permanece pouco explorado. O presente estudo teve como objetivo principal, investigar os efeitos do nocaute de Irs1 e Irs2 sobre a hematopoese utilizando modelos murinos. Camundongos B6.129S2-Irs1S57X/J e B6.129-Irs2tm1Mfw foram utilizados em background C57BL/6. Para os camundongos Irs1, foram realizadas análises mensais do sangue periférico (SP) por hemograma; avaliação do desenvolvimento fetal nas idades gestacionais E+9,5, E+12,5, E+15,5 e E+18,5; e investigação da hematopoese fetal por citometria de fluxo. Camundongos Irs2 nocautes foram avaliados quanto aos parâmetros hematológicos do SP por hemograma; constituição das populações hematopoéticas do SP, medula óssea (MO) e baço por citometria de fluxo; e reconstituição hematopoética a curto e longo prazo por transplante de medula óssea (TMO). Adicionalmente foi realizada avaliação da expressão gênica por PCR array. Após 28 cruzamentos de animais Irs1 heterozigotos (HET), um total de 101 HET, 46 selvagens (WT) e 1 Irs1 nocaute (KO) foi obtido, com uma média de 4,9 (±1,6) nascidos vivos por fêmea. Entre os animais WT e HET não houve diferença no peso, parâmetros hematológicos do SP e frequência de células-tronco hematopoéticas (CTHs) no fígado fetal. Análise do desenvolvimento embrionário indicou que os animais Irs1 KO se desenvolveram até a idade gestacional E+18,5, no entanto, foram identificados como natimortos ou morreram imediatamente após o parto. Animais Irs2 KO apresentaram redução de glóbulos vermelhos (GV) e hemoglobina (p=0,005 e p=0,003, respectivamente). O grupo Irs2 KO apresentou aumento de células-tronco hematopoéticas de longo prazo (CTH-LP; Irs2 KO: 0,087 % vs. WT: 0,027% vs. HET: 0,022%; todos p<0,002) e células-tronco hematopoéticas de curto prazo (CTH-CP; Irs2 KO: 0,14 % vs. WT:0,04% vs. HET: 0,03%; todos p<0,02); além de aumento significativo de eritroblastos (Ter119+ [Irs2 KO: 69,5% vs. WT: 57,1%; p=0.003]). A análise da reconstituição da hematopoese, 4 e 8 semanas após o TMO, indicou que o grupo transplantado com células de MO de animais Irs2 KO apresentou uma redução de GV, hematócrito e hemoglobina (todos p<0,05). Após 8 semanas do TMO, a contagem de plaquetas também reduziu em animais receptores de camundongo nocaute (Irs2 KO: 288x103/&micro;L vs. WT: 538x103/&micro;L vs. HET: 530x103/&micro;L; p<0,003 e p<0,004, respectivamente). A avaliação a longo prazo (12 meses pós TMO) indicou que o quimerismo não diferiu entre os grupos, com mediana de 96,1% e 93,6% para os receptores de animais WT e Irs2 KO, respectivamente. A longo prazo, receptores de Irs2 KO exibiram redução de glóbulos brancos (WT: 13,7 x103/&micro;L vs. Irs2 KO: 8,7x103/&micro;L) e plaquetas (WT: 1226 x103/&micro;L vs. Irs2 KO: 266 x103/&micro;L); todos p<0,05. Não houve diferença na série vermelha entre os grupos (todos p>0,05). Camundongos transplantados com células Irs2 KO apresentaram aumento da frequência de CTH-LP (Irs2 KO: 0,4% vs. WT: 0,08%); CTH-CP (Irs2 KO: 0,14 % vs. WT:0,05%); progenitores mieloides (Irs2 KO: 2,80% vs. WT:1,78%) e eritroblastos de maturação intermediária (Irs2 KO: 22,1% vs. WT:15,9%), todos p<0,05. A avaliação do perfil de expressão gênica de células hematopoéticas de camundongos Irs2 KO indicou modulação de vias envolvidas na hematopoese, incluindo alteração da via Wnt e de genes que codificam citocinas, fatores de crescimento, hormônios tireoidianos e reguladores da eritropoese e megacariopoese.