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Type: Dissertação
Title: Avaliação do padrão de produção de mediadores inflamatórios após modulação da via PI3K/GSK3/mTOR em células mononucleares do sangue periférico de pacientes com esquizofrenia estáveis clinicamente
Authors: Vívian Thaise da Silveira Anício
First Advisor: Antônio Carlos Pinheiro de Oliveira
First Co-advisor: João Vinicius Salgado
First Referee: Breno Fiuz Cruz
Abstract: Introdução: A esquizofrenia é um transtorno mental grave e crônico que afeta cerca de 1% da população e possui importante impacto nos campos da percepção, afeto e pensamento. Vem sendo crescente na literatura a observação de uma importante alteração da resposta imune da esquizofrenia enquanto possível fator etiofisiopatológico da doença. Dentre os diversos mecanismos e vias de sinalizações celulares responsáveis pela produção de mediadores inflamatórios está a via fosfatidilinositol 3-quinase (PI3K) / proteína quinase B (AKT) / alvo mecanístico da rapamicina (mechanistic Target Of Rapamycin - mTOR) / glicogênio sintase quinase (GSK3). Esta via celular ocorre em diferentes subtipos celulares, incluindo células mononucleares do sistema periférico (CMSP) e exerce diversas funções cruciais ao normal crescimento, desenvolvimento e funcionamento cerebral, funções estas sabidamente comprometidas na esquizofrenia. Objetivo: Testar a hipótese de que existe uma desregulação da via de sinalização PI3K/AKT/GSK3/mTOR em CMSP de pacientes com esquizofrenia estáveis clinicamente, o que poderia estar relacionado a um possível padrão diferencial de produção dos mediadores inflamatórios IL-10, MCP-1, IL-1β, IL-17A, TNF-α e IL-6. Métodos: Neste estudo transversal, 11 pacientes do Instituto Raul Soares com o diagnóstico de esquizofrenia (F20.0 - CID- 10), estáveis clinicamente e 11 controles saudáveis recrutados da comunidade que preencheram todos os critérios de elegibilidade foram pareados 1:1 de acordo com sexo, idade e escolaridade. Quantificou-se através dos métodos ELISA e CBA os níveis de citocinas no plasma e em sobrenadantes de CMSP incubadas com inibidores das enzimas PI3K, GSK3 e mTOR e tratadas ou não com o estímulo inflamatório PHA. Resultados: Em uma mesma concentração aproximada de 1x107 CMSP/mL, células de pacientes com esquizofrenia produzem menor quantidade significativa de IL-10 basal em comparação a controles (p=0.014). Nenhuma diferença significativa foi encontrada entre os níveis basais da citocinas MCP-1, IL- 1β, IL-17A, TNF-α, e IL-6 produzidas por CMSP de controles em comparação às produzidas por pacientes com esquizofrenia na mesma condição experimental. Também observamos que o inibidor não seletivo de PI3K (LY294002 1 ou 10 μM), o inibidor seletivo PI3Kγ (AS605240 0,1 ou 1 μM), o inibidor de GSK3β (CHIR99021 1 ou 3 μM) e o inibidor de mTOR (rapamicina 0,5 ou 2,5 nM) não alteraram os níveis das citocinas IL-10, IL-β, IL-17A, TNF-α e IL-6 produzidas por CMSP de controles e de pacientes com esquizofrenia, tratadas ou não com o estímulo inflamatório PHA. Adicionalmente, o inibidor de GSK3β (CHIR99021, 1 ou 3 μM) não alterou os níveis de MCP-1 produzida por CMSP de controles e de pacientes com esquizofrenia, tratadas ou não com PHA. Por outro lado, o inibidor não seletivo de PI3K (LY294002 1 ou 10 μM) e o inibidor de mTOR (rapamicina 0,5 ou 2,5 nM) foram capazes de diminuir os níveis de MCP-1 produzida por CMSP obtidas de controles e de pacientes com esquizofrenia, tratadas ou não com PHA. Em relação aos níveis plasmáticos, não encontramos diferenças significativas na concentração das citocinas IL-6, IL-10, TNF-α, MCP-1, IL-1β e IL-17A presentes no plasma de pacientes com esquizofrenia em comparação aos controles saudáveis. Conclusão: Relacionamos os resultados similares entre pacientes estáveis clinicamente e controles à possível modulação da via celular estudada por medicamentos neuropsiquiátricos. No entanto, os menores níveis basais de IL-10 observados nos pacientes nos trazem insights e aponta futuras possibilidades de modulação molecular da doença.
Abstract: Introduction: Schizophrenia is a severe and chronic mental disorder that affects about 1% of the population with significant impact in perception, affection and thought. Recently the literature has been increasing the observation of an important alteration of the immune response of schizophrenia as a possible etiophysiopathological factor. Among several mechanisms and signaling pathways related in the production of inflammatory mediators, the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) / protein kinase B (AKT) / mechanistic target of Rapamycin (mTOR) / glycogen synthase kinase (GSK3) pathway is of particular importance. This cellular pathway occurs in different cell subtypes, including peripheral system mononuclear cells (PBMCs) and is related to several crucial functions to brain growth, development and functioning, which are factors compromised in schizophrenia. Objective: To test the hypothesis that there is a deregulation of the PI3K/AKT/GSK3/mTOR signaling pathway in PBMC from clinically stable patients with schizophrenia, which could be related to a possible differential pattern of release of the inflammatory mediators IL- 10, MCP-1, IL-1β, IL-17A, TNF-α and IL-6. Methods: In a cross-sectional study, 11 patients of the Instituto Raul Soares with a diagnosis of schizophrenia (F20.0), clinically stable, and 11 healthy controls from the community, matched 1: 1 according to sex, age and schooling, were recruited for the study. Cytokine levels of plasma and PBMC supernatants, which were incubated with inhibitors of the PI3K, GSK3 and mTOR enzymes, treated or not with the inflammatory stimulus PHA, were quantified by ELISA and CBA. Results: Similar concentration of PBMC (1x107 cells/mL), cells from patients with schizophrenia produce a lower significant amount of baseline IL-10 as compared to controls (p = 0.014). No significant difference was found between baseline levels of the cytokines MCP-1, IL-1β, IL-17A, TNF-α, and IL- 6 produced by PBMC from controls compared to those produced by patients with schizophrenia in the same experimental condition. We also observed that the nonselective PI3K inhibitor (LY294002, 1 or 10 μM), the PI3Kγ selective inhibitor (AS605240, 0.1 or 1 μM), the GSK3β inhibitor (CHIR99021, 1 or 3 μM) and the mTOR inhibitor (rapamycin, 0,5 or 2.5 nM) did not alter IL-10, IL-β, IL-17A, IL-17A, TNF-α and IL-6 levels produced by PBMC from controls and from patients with schizophrenia treated or not with PHA. In addition, the GSK3β inhibitor (CHIR99021, 1 or 3 μM) did not alter the levels of MCP-1 produced by PBMC from controls and from patients with schizophrenia, treated or not with PHA. On the other hand, the non-selective inhibitor of PI3K (LY294002, 1 or 10 μM) and the mTOR inhibitor (rapamycin, 0.5 or 2.5 nM) were able to decrease the levels of MCP-1 produced by PBMC obtained from controls and of patients with schizophrenia, treated or not with PHA. Regarding plasma levels, we did not find significant differences in the concentration of IL-6, IL-10, TNF-α, MCP-1, IL-1β and IL-17A in patients with schizophrenia compared to healthy controls. Conclusion: The similar results between stable patients and controls could be due to the possible stabilization of the PI3K/AKT/GSK3/mTOR by the use of neuropsychiatric drugs. However, the reduced basal IL-10 levels observed in patients indicate new possibilities and insights about the future molecular modulation of this disease.
Subject: Neurociências
Esquizofrenia
Medidores da inflamação
Fosfatidilinositol 3-quinase
Proteína quinase
Quisanase 3 da glicogênio
Alvo mecanístico do complexo 1 rapamicina
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: CAED - CENTRO DE APOIO A EDUCACAO A DISTANCIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Neurociências
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/51927
Issue Date: 17-Jun-2019
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