Influência da deficiência de melatonina sobre a expressão de microRNAs em cérebro e espermatozoides de ratos
Data
2023-07-11
Autores
Morante, Ingrid Marques 
Orientadores
Teixeira, Taiza Stumpp
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
A melatonina é uma molécula ubíqua na natureza, produzida majoritariamente na glândula pineal, uma glândula neuroendócrina localizada entre os dois hemisférios cerebrais e constituída principalmente por astrócitos e pinealócitos. Embora erroneamente conhecida como “hormônio do sono”, a melatonina tem por papel a sinalização ao organismo acerca da chegada da noite, coordenando alterações metabólicas relacionadas ao ciclo circadiano. Além da ritmicidade, a melatonina também possui propriedades neuroprotetoras, imunomodulatórias, antiinflamatórias, antitumorais, antioxidantes e atua na maturação de gametas, de forma a garantir o desenvolvimento adequado especialmente dos espermatozoides, por meio da proteção contra o estresse oxidativo. A melatonina parece ser capaz de interagir com miRNAs, pequenas moléculas não-codificantes que atuam na modulação da expressão gênica de forma pós-transcricional. O padrão de expressão de miRNAs pode ser transmitido à prole por meio da herança epigenética. Considerando a provável interação da melatonina com diversos miRNAs e seu papel na maturação de gametas, é de suma importância investigar se a alteração de sua síntese poderia ser capaz de influenciar a expressão de miRNAs tanto no cérebro como nos espermatozoides. Desta forma, o presente estudo teve por objetivo analisar o perfil de expressão de microRNAs relacionados ao neurodesenvolvimento em espermatozoides e tecido cerebral de ratos controle, PINX (pinelectomizados) e PINX-MEL (pinealectomizados que passaram por reposição oral de melatonina) a partir do método de RT-qPCR. A extração de RNA e enriquecimento de miRNAs foi realizada por meio do kit mirVana® miRNA Isolation (ThermoFisher®). A qPCR foi realizada utilizando ensaios TaqMan Fast Advanced® Assays e pela utilização da plataforma Roche LightCycler 96. Os resultados obtidos foram avaliados estatisticamente pelo método de Wilcoxon. A análise da qualidade do RNA extraído indicou que a metodologia aplicada aos espermatozoides precisa ser adaptada, de forma que não foi possível realizar a qPCR para essas células. A análise da expressão de miRNAs no cérebro não revelou diferenças estatisticamente significantes (p>0,05) entre os três grupos avaliados. Isso possivelmente se deve à variabilidade interamostral apresentada. Assim, o aumento do número amostral é necessário para que seja possível inferir sobre a relação da melatonina com a expressão desses miRNAs
Melatonin is a ubiquitous molecule in nature, produced mainly in the pineal gland, a neuroendocrine gland located between the two cerebral hemispheres and constituted mainly by astrocytes and pinealocytes. Although mistakenly known as the “sleep hormone”, melatonin has the role of signaling the body about the arrival of night, coordinating metabolic changes related to the circadian cycle. In addition to rhythmicity, melatonin also has neuroprotective, immunomodulatory, anti-inflammatory, antitumor, antioxidant properties and acts on the maturation of gametes, in order to ensure proper development, especially of spermatozoa, through protection against oxidative stress. Melatonin seems to be able to interact with miRNAs, small non-coding molecules that act in the post-transcriptional modulation of gene expression. The expression pattern of miRNAs can be transmitted to offspring through epigenetic inheritance. Considering the probable interaction of melatonin with several miRNAs and its role in gamete maturation, it is of paramount importance to investigate whether the alteration of its synthesis could be able to influence the expression of miRNAs both in the brain and in spermatozoa. Thus, the present study aimed to analyze the expression profile of microRNAs miR-132, miR-34a and miR-195 in spermatozoa, cerebellum, prefrontal cortex and hypothalamus of control, PINX (pinelactomized) and PINX-MEL rats (pinealtomized patients who underwent oral melatonin replacement) using the RT-qPCR method. RNA extraction and miRNA enrichment were performed using the mirVana® miRNA Isolation kit (ThermoFisher®). The qPCR was performed using TaqMan Fast Advanced® Assays and using the Roche LightCycler 96 platform. The results obtained were statistically evaluated by the Wilcoxon method. Analysis of the quality of the extracted RNA indicated that the methodology applied to spermatozoa needs to be adapted, so that it was not possible to perform qPCR for these cells. The analysis of the expression of miRNAs in the brain did not reveal statistically significant differences (p>0.05) between the three evaluated groups. This is possibly due to the intersample variability presented. Thus, increasing the sample size is necessary to make it possible to infer the relationship between melatonin and the expression of these miRNAs.
Melatonin is a ubiquitous molecule in nature, produced mainly in the pineal gland, a neuroendocrine gland located between the two cerebral hemispheres and constituted mainly by astrocytes and pinealocytes. Although mistakenly known as the “sleep hormone”, melatonin has the role of signaling the body about the arrival of night, coordinating metabolic changes related to the circadian cycle. In addition to rhythmicity, melatonin also has neuroprotective, immunomodulatory, anti-inflammatory, antitumor, antioxidant properties and acts on the maturation of gametes, in order to ensure proper development, especially of spermatozoa, through protection against oxidative stress. Melatonin seems to be able to interact with miRNAs, small non-coding molecules that act in the post-transcriptional modulation of gene expression. The expression pattern of miRNAs can be transmitted to offspring through epigenetic inheritance. Considering the probable interaction of melatonin with several miRNAs and its role in gamete maturation, it is of paramount importance to investigate whether the alteration of its synthesis could be able to influence the expression of miRNAs both in the brain and in spermatozoa. Thus, the present study aimed to analyze the expression profile of microRNAs miR-132, miR-34a and miR-195 in spermatozoa, cerebellum, prefrontal cortex and hypothalamus of control, PINX (pinelactomized) and PINX-MEL rats (pinealtomized patients who underwent oral melatonin replacement) using the RT-qPCR method. RNA extraction and miRNA enrichment were performed using the mirVana® miRNA Isolation kit (ThermoFisher®). The qPCR was performed using TaqMan Fast Advanced® Assays and using the Roche LightCycler 96 platform. The results obtained were statistically evaluated by the Wilcoxon method. Analysis of the quality of the extracted RNA indicated that the methodology applied to spermatozoa needs to be adapted, so that it was not possible to perform qPCR for these cells. The analysis of the expression of miRNAs in the brain did not reveal statistically significant differences (p>0.05) between the three evaluated groups. This is possibly due to the intersample variability presented. Thus, increasing the sample size is necessary to make it possible to infer the relationship between melatonin and the expression of these miRNAs.
Descrição
Citação
MORANTE, Ingrid Marques. Influência da deficiência da melatonina sobre a expressão de microRNAs no cérebro e espermatozoides de ratos. 2023. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biomedicina) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2023.