Distribuição e expressão dos receptores de melatonina no hipocampo de ratos submetidos ao modelo de epilepsia induzida por pilocarpina
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Data
2014-10-31
Autores
Rocha, Anna Karynna Alves de Alencar [UNIFESP]
Orientadores
Scerni, Debora Amado Scerni [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Resumo
Studies from our laboratory have shown a neuroprotective effect of melatonin on pilocarpine-induced epilepsy. The pinealectomy is able to facilitate the epileptogenesis while the melatonin exerted a neuroprotection in the epilepsy model induced by pilocarpine, indicating a major role of melatonin in this condition. However, no consistent data are published about the dynamic changes of melatonergic system in the natural course of temporal lobe epilepsy. Dysfunctions in the melatonin signaling pathway may be primarily based on changes in the density of their receptors. Moreover, altered receptor expression may be a consequence of neurodegenerative processes. Therefore, our study aimed to verify if status epilepticus-induced by pilocarpine cause alterations in the distribution and gene expression of melatonin receptors, MT1, MT2 and ROR? in rat hippocampus. For this, we compared the differences in mRNA expression of MT1, MT2 and ROR? receptors in acute, silent and chronic phases of the model compared to controls within a period of 24 hours by RT-PCR in real time as well as the difference in the location and intensity of immunostaining of these receptors in the same phase by immunohistochemistry.Therefore, our study found that the pilocarpine-induced status epilepticus caused short and long-term changes in the distribution and gene expression of melatonin receptors, MT1, MT2 and ROR? in rat hippocampus. There is an increase in the expression of MT1 and MT2 receptor in the initial hours of the status epilepticus. During the following phases of the model (silent and chronic) there is a reduction in the expression of these receptors in various hippocampal subregions. In contrast to membrane receptors, the expression of nuclear receptor ROR? presented a drastically reduction during the acute phase and the silent phase. In the chronic phase, the presence of these nuclear receptors returns to levels similar of controls. Therefore, we can suggest that the increase in the expression of MT1 and MT2 receptors may be a compensatory mechanism due to the loss of receptors during injury, as the attempt to ?capture? more melatonin. Also, we hypothesized that these receptors might be involved in mechanisms of neuroprotection. Moreover, taking into account the beneficial effect of melatonin via ROR? by modulating of the inflammation and excitotoxicity, we suggest that the reduction of these receptors in the early stages of the pilocarpine model of epilepsy may negatively influence the development of epilepsy, facilitating the epileptogenesis. The correct mechanism related to the decrease and later increase in the expression of this receptors are unknown and needs further investigations.
Considerando a piora no quadro epileptogênico comportamental causada pela pinealectomia e a neuroproteção exercida pela melatonina no modelo de epilepsia induzido por pilocarpina, podemos observar uma relação direta deste hormônio na epilepsia. Apesar disto, pouco se sabe sobre as mudanças dinâmicas do sistema melatoninérgico no curso natural da Epilepsia do Lobo Temporal (ELT). Disfunções na via de sinalização deste hormônio podem se basear principalmente em alterações na densidade de seus receptores. Além disso, expressão alterada do receptor pode ser uma consequência de processos neurodegenerativos. Logo, uma maior compreensão dos mecanismos moleculares e funcionais subjacentes à excitabilidade que ocorre na ELT pode, eventualmente, resultar em estratégias inovadoras para o tratamento desta doença crônica, especialmente, com uma molécula neuroprotetora, como a melatonina. Por isso, nosso estudo teve o objetivo de verificar se o status epilepticus (SE) induzido pela pilocarpina provocaria alterações a curto e a longo prazo na distribuição e expressão gênica dos receptores de melatonina, MT1, MT2 e ROR? no hipocampo de ratos. Para isso, verificamos se houve diferença na expressão do RNAm dos receptores MT1, MT2 e ROR? nas fases aguda, silenciosa e crônica do modelo em comparação aos controles dentro de um período de 24 horas por meio da técnica de RT-PCR em tempo real, bem como se houve diferença na localização e intensidade da imunomarcação destes receptores nas mesmas fases por meio da técnica de himunohistoquímica. Nossos resultados mostraram no modelo induzido pela pilocarpina que, além das alterações já conhecidas, também há modificações na expressão e distribuição dos receptores de melatonina no hipocampo de ratos. Essas alterações já ocorrem durante a fase aguda. Há um aumento na expressão do transcrito para o MT1 e MT2 nas horas iniciais do SE. Já durante as fases seguintes do modelo (silenciosa e crônica) há uma redução na marcação e expressão destes receptores em várias sub-regiões hipocampais dos ratos. Em contraste com os receptores de membrana, o receptor nuclear ROR? apresenta-se drasticamente reduzido, tanto durante a fase aguda, quanto na fase silenciosa. Já durante a fase crônica, a presença destes receptores nucleares retorna a níveis mais parecidos aos dos controles. Portanto, podemos inferir que o aumento dos receptores MT1 e MT2 na fase aguda pode ser um mecanismo compensatório, tanto da perda de receptores durante a lesão, quanto da tentativa de capturar mais melatonina. Ainda, hipotetizamos que estes receptores podem estar envolvidos nos mecanismos de neuroproteção celular. Além disso, levando em consideração o efeito benéfico da melatonina através do ROR? em modular a inflamação e excitotoxicidade, podemos sugerir que a redução destes receptores nas fases iniciais do modelo da pilocarpina pode influenciar negativamente o desenvolvimento da epilepsia, piorando o quadro epileptogênico. Sendo assim, concluímos que o modelo de epilepsia induzido por pilocarpina modifica a expressão e a distrubuição dos receptores de melatonina no hipocampo de ratos.
Considerando a piora no quadro epileptogênico comportamental causada pela pinealectomia e a neuroproteção exercida pela melatonina no modelo de epilepsia induzido por pilocarpina, podemos observar uma relação direta deste hormônio na epilepsia. Apesar disto, pouco se sabe sobre as mudanças dinâmicas do sistema melatoninérgico no curso natural da Epilepsia do Lobo Temporal (ELT). Disfunções na via de sinalização deste hormônio podem se basear principalmente em alterações na densidade de seus receptores. Além disso, expressão alterada do receptor pode ser uma consequência de processos neurodegenerativos. Logo, uma maior compreensão dos mecanismos moleculares e funcionais subjacentes à excitabilidade que ocorre na ELT pode, eventualmente, resultar em estratégias inovadoras para o tratamento desta doença crônica, especialmente, com uma molécula neuroprotetora, como a melatonina. Por isso, nosso estudo teve o objetivo de verificar se o status epilepticus (SE) induzido pela pilocarpina provocaria alterações a curto e a longo prazo na distribuição e expressão gênica dos receptores de melatonina, MT1, MT2 e ROR? no hipocampo de ratos. Para isso, verificamos se houve diferença na expressão do RNAm dos receptores MT1, MT2 e ROR? nas fases aguda, silenciosa e crônica do modelo em comparação aos controles dentro de um período de 24 horas por meio da técnica de RT-PCR em tempo real, bem como se houve diferença na localização e intensidade da imunomarcação destes receptores nas mesmas fases por meio da técnica de himunohistoquímica. Nossos resultados mostraram no modelo induzido pela pilocarpina que, além das alterações já conhecidas, também há modificações na expressão e distribuição dos receptores de melatonina no hipocampo de ratos. Essas alterações já ocorrem durante a fase aguda. Há um aumento na expressão do transcrito para o MT1 e MT2 nas horas iniciais do SE. Já durante as fases seguintes do modelo (silenciosa e crônica) há uma redução na marcação e expressão destes receptores em várias sub-regiões hipocampais dos ratos. Em contraste com os receptores de membrana, o receptor nuclear ROR? apresenta-se drasticamente reduzido, tanto durante a fase aguda, quanto na fase silenciosa. Já durante a fase crônica, a presença destes receptores nucleares retorna a níveis mais parecidos aos dos controles. Portanto, podemos inferir que o aumento dos receptores MT1 e MT2 na fase aguda pode ser um mecanismo compensatório, tanto da perda de receptores durante a lesão, quanto da tentativa de capturar mais melatonina. Ainda, hipotetizamos que estes receptores podem estar envolvidos nos mecanismos de neuroproteção celular. Além disso, levando em consideração o efeito benéfico da melatonina através do ROR? em modular a inflamação e excitotoxicidade, podemos sugerir que a redução destes receptores nas fases iniciais do modelo da pilocarpina pode influenciar negativamente o desenvolvimento da epilepsia, piorando o quadro epileptogênico. Sendo assim, concluímos que o modelo de epilepsia induzido por pilocarpina modifica a expressão e a distrubuição dos receptores de melatonina no hipocampo de ratos.
Descrição
Citação
ROCHA, Anna Karynna Alves de Alencar. Distribuição e expressão dos receptores de melatonina no hipocampo de ratos submetidos ao modelo de epilepsia induzida por pilocarpina. 2014. 139 f. Tese (Doutorado) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2014.