Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/51094
Type: Dissertação
Title: Triagem de potenciais neuroprotetores em modelo celular de toxicidade induzida por MPP+: Angiotensina- (1-7) como um candidato
Authors: Leidiana de Almeida Costa
First Advisor: Elaine Maria de Souza Fagundes
First Referee: Juliana Carvalho Tavares
Second Referee: Antônio Carlos Pinheiro de Oliveira
Abstract: Introdução: Os modelos celulares são utilizados para estudar uma gama de doenças. Eles são particularmente úteis para explorar os aspectos fisiopatológicos isolados, os genes e proteínas envolvidas, os mecanismos de ação de neurotoxinas específicas, para triagem preliminar de compostos, além de fornecerem informações valiosas para validação em modelos animais. As células SH-SY5Y constituem a linhagem celular mais amplamente utilizada como modelo de neurônios. Esse tipo celular foi estabelecido em 1970 a partir de um tumor ósseo metastático derivado de neuroblastoma, um tumor embrionário do sistema nervoso simpático periférico e o tumor sólido extracraniano mais comum da infância. Apesar da origem tumoral, essas células são muito utilizadas para estudar doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson (DP). Essas células expressam vários marcadores neuronais dopaminérgicos, tais como tirosina hidroxilase (TH), dopamina-β-hidroxilase, transportador de DA (DAT), bem como os subtipos de receptores de DA 2 e 3 (D2R e D3R). Além disso, a maioria dos genes e vias envolvidas na DP encontram-se intactos nessas células. Devido a ampla evidência para o envolvimento do estresse oxidativo na DP, as células SH-SY5Y são utilizadas na maioria dos estudos para avaliar efeito neuroprotetor de compostos diante insulto oxidativos. O insulto tóxico com 1-Metil-4-Fenilpiridínio (MPP+) é o mais amplamente utilizado e possui a vantagem de causar degeneração específica dos neurônios dopaminérgicos, uma vez que é ativamente captado unicamente por DAT. Ele inibe a atividade do complexo I da cadeia de transporte de elétrons levando à depleção de ATP mitocondrial e morte celular. Atualmente, não existem terapias neuroprotetoras comprovadas para a DP. As atuais terapias utilizadas em pacientes com DP apresentam apenas ação sintomática e não diminuem ou impedem a degeneração neuronal. Embora diversos compostos tenham demonstrado atividade neuroprotetora em ensaios pré-clínicos nos últimos anos, a maioria falhou em reproduzir esses resultados em estudos clínicos, ou são mal tolerados pelos pacientes por causa de seus efeitos colaterais. Nos últimos anos, a atenção foi dispensada aos componentes do sistema renina angiotensina como potenciais alvos neuroprotetores, tais como inibidores da Angiotensina II e Angiotensina-(1-7) (Ang- (1-7)). Estudos recentes sugerem que Ang- (1-7) possui papel neuroprotetor, porém os mecanismos envolvidos ainda não foram completamente esclarecidos. Objetivo: Avaliar o potencial neuroprotetor in vitro da Ang- (1-7) sobre a toxicidade induzida por MPP+ utilizando como modelo células neuronais humanas SH-SY5Y diferenciadas com ácido retinóico. Método: O efeito neuroprotetor foi avaliado pelos ensaios de viabilidade (MTT e LDH), marcação com iodeto de propídio (IP), ensaio fluorimétrico utilizando o marcador 2,7-diacetato de diclorofluoresceína (DCF- DA) e tamanho dos neuritos. Resultados: O pré-tratamento das células com Ang- (1-7) por 24 horas protegeu contra a perda de viabilidade celular, integridade de membrana, estresse oxidativo e degeneração dos neuritos causadas por MPP+. Tal efeito protetor foi completamente abolido quando as células foram tratadas com Ang- (1-7) + A-779, demostrando assim que o efeito alcançado pela Ang- (1-7), neste modelo, é dependente do receptor Mas. Conclusões: O presente estudo permite concluir que, no modelo experimental proposto, o tratamento com Ang- (1-7) foi capaz de proteger células SH-SY5Y contra o dano por MPP+. Esses achados apoiam a ideia de que o eixo Ang- (1-7) / MasR deve ser incluído como um alvo farmacológico potencial contra lesão oxidativa em modelos mais complexos de neuroproteção e DP.
Abstract: Introduction: Cellular models have been used to study a range of diseases. They are particularly useful for exploring isolated pathophysiological aspects, the genes and proteins involved, mechanisms of action of specific neurotoxins, for preliminary screening of compounds, and providing valuable information for validation in animal models. SH-SY5Y cells constitute the cell lineage most widely used as a model of neurons. This cell was established in 1970 from a metastatic bone tumor derived from neuroblastoma, an embryonic peripheral sympathetic nervous system tumor, and the most common extracranial solid tumor of childhood. Despite their tumor origin, these cells are widely used to study neurodegenerative diseases, such as Parkinson's disease (PD). These cells express several dopaminergic neuronal markers, such as tyrosine hydroxylase (TH), dopamine-β-hydroxylase, DA transporter (DAT), and DA receptor subtypes 2 and 3 (D2R and D3R). Furthermore, most of the genes and pathways involved in PD are found intact in these cells. Due to ample evidence for the involvement of oxidative stress in PD, SH-SY5Y cells are used in most studies to assess the neuroprotective effect of compounds against oxidative insult. The toxic insult with 1-Methyl-4-Phenylpyridinium (MPP+) is the most widely used and has the advantage of causing specific degeneration of dopaminergic neurons since it is actively captured only by DATs. It inhibits the complex I activity of the electron transport chain leading to ATP depletion and cell death. Currently, there are no proven neuroprotective therapies for PD. Current therapies used in patients with PD have only symptomatic action and do not reduce or prevent neuronal degeneration. Although several compounds have demonstrated neuroprotective activity in preclinical trials in recent years, most have failed to reproduce these results in clinical trials, or are poorly tolerated by patients because of their side effects. In the past few years, attention has been given to components of the renin-angiotensin system as potential neuroprotective targets, such as Angiotensin II inhibitors and Angiotensin- (1-7) (Ang- (1-7)). Recent studies suggest that Ang- (1-7) has a neuroprotective role, but the mechanisms involved are not yet fully understood. Objective: To evaluate the in vitro neuroprotective potential of Ang- (1-7) against the toxicity induced by MPP+ using human neuronal cells SH-SY5Y differentiated with retinoic acid as a model. Method: The neuroprotective effect was evaluated by viability assays (MTT and LDH), labeling cells with propidium iodide (IP), and a fluorimetric assay using the marker 2,7-dichlorofluorescein diacetate (DCF,-DA) and neurite outgrowth. Results: Pretreatment of cells with Ang- (1-7) for 24 hours protected against loss of cell viability, membrane integrity, oxidative stress, and neuritic degeneration caused by MPP+. The protective effect was completely abolished when the cells were treated with Ang- (1-7) + A-779. This demonstrates that in this model, the neuroprotective effect of Ang- (1-7) is dependent on the Mas receptor. Conclusions: The present study allows us to conclude that, in the proposed experimental model, treatment with Ang- (1-7) was able to protect SH-SY5Y cells against MPP+ damage. These findings support the idea that the Ang- (1-7) / MasR axis should be included as a potential pharmacological target against oxidative injury in more complex models of neuroprotection and PD.
Subject: Fisiologia
Neuroproteção
Doença de Parkinson
Angiotensinas
1-Metil-4-fenilpiridínio
Neuroblastoma
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E BIOFÍSICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/51094
Issue Date: 1-Jul-2021
metadata.dc.description.embargo: 1-Jul-2023
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