Estudo do envolvimento da neuraminidase 1 no processo de autofagia na musculatura esquelética

• Autor(a) principal: Larina Neto, Rubens de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5138/tde-03102019-110525/
• topic: Atrofia muscular; Autofagia; Autophagy; Colchicina; Colchicine; Exocitose lisossomal; Food deprivation; Lysosomal exocytosis; Mucolipidases; Mucolipidoses; Muscular atrophy; Neuraminidase; Neuraminidase; Privação de alimentos; Sialidase; Sialidosis; Sirolimo; Sirolimus

INTRODUÇÃO:A neuraminidase 1 (chamada a seguir por Neu1) regula o catabolismo de sialoglicoconjugados nos lisossomos. A deficiência congênita da Neu1 é a base da sialidose, doença neurossomática grave associada a deformidades osteoesqueléticas, hipotonia e fraqueza muscular. Camundongos com deficiência de Neu1 desenvolvem uma forma atípica de degeneração muscular caracterizada porproliferação anormal de fibroblastoslevando a invasão nas fibras musculares, expansão da matriz extracelular (MEC), fragmentação do citoplasma, formação vacuolar e atrofia muscular. A ocorrência de atrofia muscular indica que a deficiência da Neu1 podeestar relacionada com o controle da massa muscular, a qual é dependente do equilíbrio entre síntese e degradação proteica.Uma característica principalnaMacroautofagia (denominada a seguir por autofagia) é a principal via de degradação intracelular sendo expressamente essencial para a homeostase celular e remoção de materiais citoplasmáticos. Objetivos: Avaliarseos efeitos da deficiência da Neuraminidase 1 afetama indução de autofagia e a formação de autofagossomos e determinar os efeitos do bloqueio da função lisossomal sobre o fenótipo muscular na deficiência da Neuraminidase1.Metodologia:Camundongos Neu1+/-foram cruzados e os filhotes genotipados, onde camundongos Neu1-/-(nocaute) e Neu1+/+(normal),foram utilizados no estudon total=90, sendo 10 em padronizações, 20 para coleta de fibroblastos e 60 para procedimentos in vivo, os grupos experimentais foram divididos em privação alimentar por 2 dias que, por meio da inibição do mTOR, induz a autofagia;grupo detratamento com Colchicina por 4 dias onde irá impedir a junção autofagossomo/lisossomonão havendo a degradaçãolisossomaleadicionado nos dois últimos dias de privação alimentar e o grupo de tratamento comRapamicina por 7 dias, droga com função de inibir seletivamente o mTOR.Após os tratamentos, os animais foram eutanasiadospara coleta dos músculos gastrocnêmios e tibiais anterior. Os músculos foram analisados apósas coloraçõeshistológicas porHematoxilina & Eosina e Fosfatase Ácida; Imunofluorescência de LC3-I/II; Western Blottingdas proteínas LC3-I/II, Lamp-1 e p62/SQSTM e a análise Ultra-estrutural. Além disso, foi realizada cultura de fibroblastos, os quais foram submetidos à privação de nutrientes e ao tratamento com Rapamicina, seguidos dasmesmas metodologias de análise invivo. Resultados:As análises histológicas através de H&E e Fosfatase Ácida não revelaram alterações consistentes na musculatura esquelética de animais submetidos aos tratamentos, mostrando em animais com deficiência de Neu1 um aumento anormal do espaço endomisial, e aumento da atividade lisossomalintracitoplasmáticos. Na análise ultra-estruturalobservou-se em todos os grupos, a presença de diversas estruturas com aspecto autofágico, de diferentes tamanhos, formas e constituintes. Naanálise da expressão do LC3 através de Western Blottingmostrou importante ativação do LC3-II na privação alimentar (com e sem administração de Colchicina) tanto em animais controles quanto em animais com deficiência de Neu1 e uma importante ativação do LC3-I em Rapamicina em ambos os grupos mostrando assim que houve um aumento da via da autofagia através do bloqueio do mTOR. Já na análise de Imunofluorescência não foi possível observar diferença consistenteentre os grupos.A análise in vitrode Western Blottingmostrou que tal ativação foi similar entre fibroblastos Neu1+/+e Neu1-/-. Conclusão:Os experimentos relacionados com a ativação ou inibição da autofagia, não resultaram em diferenças consideráveis entre músculos normais e músculos com deficiência de Neu1. Desta forma, podemos concluir com estes experimentos que aparentemente a Neu1, apesar de ser uma importante enzima lisossomal, não interfere com o processo de autofagia