Efeito do dissacarídeo trissulfatado da heparina (DT) na morte neuronal desencadeada pela sobrecarga citoplasmática de cálcio
Nenhuma Miniatura disponível
Data
2018-06-28
Autores
Chiarantin, Gabrielly Maria Denadai [UNIFESP]
Orientadores
Porcionatto, Marimelia [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Neurons submitted to hypoxia undergo intense cytoplasmic Ca2+ overload. High concentrations of intracellular Ca2+ can trigger processes of cell death along the neural tissue, a pathological hallmark of Stroke. Ca2+ homeostasis in neurons involves the regulation of the intracellular concentration of Ca2+ ([Ca2+]i) by the Na+/Ca2+ exchanger (NCX), which plays an important role in the efflux of this ion. Previous data published by our group show that Trisulfated Disaccharide (TD), ΔU, 2S-GlcNS, 6S, the enzymatic degradation product of heparin, is able to accelerate Na+/Ca2+ exchange via NCX in hepatocytes and in smooth muscle cells of aorta. The objective of this work was to verify if TD is a neuroprotective agent able to prevent neuronal death by the reduction of [Ca2+]i induced by the cytoplasmic Ca2+ overload. The first part of the project was carried out in vitro, with the induction of neuronal death by cytoplasmic Ca2+ overload in murine neuroblastoma cell line (Neuro-2a), by different inducers of cytoplasmic elevation of Ca2+, such as: ATP (via purinergic receptor activation), Tapsgargin (via Ca-ATPase inhibition (SERCA) of the endoplasmic reticulum), Aspartate and Glutamate (via NMDAR activation) in the presence or absence of TD. The results showed that TD pretreatment is able to reduce cell death and increase the neuronal viability triggered by cytoplasmic Ca2+ overload. Cytoplasmic transient analysis of Ca2+ has shown that TD acts in a dose-dependent manner in reducing [Ca2+]i concentration, and this effect of TD is blocked by the NCX inhibitor, KBR7943. Considering these preliminary data, the second part of the project was carried out in a murine model submitted to cortical ischemia by photothrombosis, model of Stroke. The data indicate that pretreatment with TD in vivo is able to decrease the area of the ischemic lesion, an effect blocked by the NCX antagonist, as well as to decrease apoptotic death. Thus, we propose DT-NCX as a new therapeutic axis in the prevention of death triggered by cytoplasmic calcium overload.
Neurônios submetidos à hipóxia sofrem intensa sobrecarga citoplasmática de Ca2+. Altas concentrações de Ca2+ intracelular podem desencadear processos de morte celular ao longo do tecido neural, uma característica patológica do Acidente Vascular Encefálico (AVE). A homeostase do Ca2+ em neurônios envolve a regulação da concentração intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) pelo trocador Na+/Ca2+ (NCX), o qual desempenha papel importante no efluxo desse íon. Dados anteriores publicados por nosso grupo mostram que o Dissacarídeo Trissulfatado (DT), ΔU,2S-GlcNS,6S, produto da degradação enzimática da heparina, é capaz de acelerar a troca Na+/Ca2+ via NCX em hepatócitos e em células musculares lisas da aorta. O objetivo deste trabalho foi verificar se o DT é um agente neuroprotetor capaz de prevenir a morte neuronal pela redução da [Ca2+]i induzida pela sobrecarga citoplasmática de Ca2+. Na parte in vitro do projeto foi realizado a indução da morte neuronal por sobrecarga citoplasmática de Ca2+ em células de neuroblastoma murino (linhagem N2A), por diferentes indutores de elevação citoplasmática de Ca2+, como: ATP (via ativação do receptor purinérgico), Tapsigargina (via inibição Ca-ATPase (SERCA) do RE, Aspartato e Glutamato (via ativação NMDAR) na presença ou ausência de DT. Os resultados mostraram que o pré-tratamento com DT é capaz de reduzir a morte e aumentar a viabilidade neuronal desencadeada pela sobrecarga citoplasmárica de Ca2+. A análise do transiente citoplasmático de Ca2+, demonstrou que o DT atua de forma dose-dependente na redução da concentração do [Ca2+]i, e esse efeito do DT é bloqueado pelo inibidor de NCX, KBR7943. Diante destes dados preliminares, na parte in vivo do projeto foi realizada em modelo murino submetido a isquemia cortical por fototrombose, modelo de AVE. Os dados apontam que o pré-tratamento com DT in vivo é capaz de diminuir a área da lesão isquêmica, efeito bloqueado pelo antagonista de NCX, como também diminuir a morte apoptótica. Assim, propomos DT-NCX como um novo eixo terapêutico na prevenção da morte desencadeada por sobrecarga citoplasmática de cálcio.
Neurônios submetidos à hipóxia sofrem intensa sobrecarga citoplasmática de Ca2+. Altas concentrações de Ca2+ intracelular podem desencadear processos de morte celular ao longo do tecido neural, uma característica patológica do Acidente Vascular Encefálico (AVE). A homeostase do Ca2+ em neurônios envolve a regulação da concentração intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) pelo trocador Na+/Ca2+ (NCX), o qual desempenha papel importante no efluxo desse íon. Dados anteriores publicados por nosso grupo mostram que o Dissacarídeo Trissulfatado (DT), ΔU,2S-GlcNS,6S, produto da degradação enzimática da heparina, é capaz de acelerar a troca Na+/Ca2+ via NCX em hepatócitos e em células musculares lisas da aorta. O objetivo deste trabalho foi verificar se o DT é um agente neuroprotetor capaz de prevenir a morte neuronal pela redução da [Ca2+]i induzida pela sobrecarga citoplasmática de Ca2+. Na parte in vitro do projeto foi realizado a indução da morte neuronal por sobrecarga citoplasmática de Ca2+ em células de neuroblastoma murino (linhagem N2A), por diferentes indutores de elevação citoplasmática de Ca2+, como: ATP (via ativação do receptor purinérgico), Tapsigargina (via inibição Ca-ATPase (SERCA) do RE, Aspartato e Glutamato (via ativação NMDAR) na presença ou ausência de DT. Os resultados mostraram que o pré-tratamento com DT é capaz de reduzir a morte e aumentar a viabilidade neuronal desencadeada pela sobrecarga citoplasmárica de Ca2+. A análise do transiente citoplasmático de Ca2+, demonstrou que o DT atua de forma dose-dependente na redução da concentração do [Ca2+]i, e esse efeito do DT é bloqueado pelo inibidor de NCX, KBR7943. Diante destes dados preliminares, na parte in vivo do projeto foi realizada em modelo murino submetido a isquemia cortical por fototrombose, modelo de AVE. Os dados apontam que o pré-tratamento com DT in vivo é capaz de diminuir a área da lesão isquêmica, efeito bloqueado pelo antagonista de NCX, como também diminuir a morte apoptótica. Assim, propomos DT-NCX como um novo eixo terapêutico na prevenção da morte desencadeada por sobrecarga citoplasmática de cálcio.