Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/73558
Type: Tese
Title: Estudo da associação entre doença de Alzheimer, alterações dos níveis periféricos de colesterol e resposta inflamatória relacionada ao inflamassoma NLRP3
Authors: Gabriela Lopes Martins
First Advisor: Helton José dos Reis
First Referee: Érica Leandro Marciano Vieira
Second Referee: Otávio de Toledo Nóbrega
Third Referee: Maria das Graças Carvalho
metadata.dc.contributor.referee4: Rafael Pinto Vieira
Abstract: As demências são condições de saúde debilitantes, que afetam consideravelmente os idosos no Brasil e no mundo, causando impactos não apenas nos pacientes acometidos, como também em seus familiares e cuidadores. Dentre estas, destaca-se a doença de Alzheimer (DA) por ser a causa mais frequente de demência entre os indivíduos. A deposição de peptídeo amiloide β (Aβ), em conjunto com a formação dos emaranhados neurofibrilares de proteína tau consistem nos principais mecanismos que contribuem para a fisiopatologia da DA. Entretanto, fatores como inflamação e desregulações de lipídios como o colesterol, tanto periféricas quanto centrais, também já foram associadas à doença. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar associações entre três fatores: alterações periféricas de lipídios; respostas inflamatórias; e DA. Para isto, o trabalho foi realizado em duas partes: em modelo animal e em humanos. No estudo in vivo, camundongos duplo transgênicos para DA e controles foram submetidos à uma dieta padrão ou com acréscimo de 1,25% de colesterol por 18 semanas. Ao final deste período, realizou-se a dosagem do perfil lipídico sérico e hepático, e de mediadores inflamatórios, incluindo moléculas relacionadas ao inflamassoma NLRP3 – interleucinas (IL)-1β e 18, e caspase-1 – em amostras de hipocampo e córtex pré-frontal. Não houve diferença em relação aos níveis de colesterol total (CT) séricos comparando-se os grupos experimentais. No entanto, em amostras de fígado, os valores deste lipídio foram significativamente maiores nos animais alimentados com a dieta enriquecida com colesterol, assim como o índice hepatossomático, comparando-se aos que receberam a dieta padrão, em ambos os genótipos. Em relação às citocinas inflamatórias, os animais que receberam a dieta com adição de colesterol, tanto transgênicos quanto controles, apresentaram maiores níveis de IL-18 hipocampais, em comparação àqueles alimentados com a dieta padrão. Diante disso, estes dados demonstraram que a dieta com acréscimo de colesterol causou alterações hepáticas e neuroinflamação envolvendo a sinalização de IL-18, independente do genótipo, ou seja, não associadas à DA no modelo animal estudado. Na parte do trabalho com humanos, realizou-se um estudo transversal, com coleta de dados clínicos e demográficos, medição de parâmetros antropométricos e coleta de sangue, para obtenção de amostras de soro e plasma. Avaliou-se 23 pacientes com diagnóstico de DA, 9 com demência fronto-temporal (DFT) e 33 controles. Foram feitas dosagens do perfil lipídico e de outros parâmetros bioquímicos, assim como de mediadores inflamatórios, incluindo moléculas relacionadas ao inflamassoma NLRP3. Comparou-se os resultados entre os pacientes com DA, DFT e os controles, bem como entre os pacientes com demência agrupados (DA+DFT) e os controles. Também realizou-se análise de regressão logística multivariada, para avaliar se alguma variável se apresentava independentemente associada à DA ou à presença de demência (DA+DFT), e correlações entre as variáveis do estudo. Embora a frequência de dislipidemia autorrelatada tenha sido a mesma entre os grupos, pacientes com demência (DA+DFT) apresentaram concentrações séricas do colesterol presente na lipoproteína de baixa densidade (LDLc) significativamente elevadas em comparação aos controles. Ademais, nos grupos DA+DFT e DA observou-se maiores níveis plasmáticos de IL-1β, comparando-se aos controles, bem como de outras citocinas, como IL-6, IL-8, IL-12p70 e fator de necrose tumoral (TNF). As análises de regressão logística, no entanto, não revelaram nenhuma variável associada de forma independente a estas condições. Ainda, tanto no grupo DA+DFT, quanto DA, observou-se correlações entre parâmetros do perfil lipídico (CT e LDLc), medidas antropométricas (circunferência abdominal e índice de massa corporal) e moléculas relacionadas ao inflamassoma NLRP3 (IL-18 e caspase-1). Embora os resultados apresentados não permitam fazer associações diretas entre os fatores avaliados no estudo (alterações periféricas do colesterol, inflamassoma NLRP3 e DA), foi possível verificar que há correlações entre eles. Além disso, a associação entre estes três fatores, de forma conjunta, ainda não havia sido avaliada em nenhum estudo. Desta forma, os dados aqui apresentados endossam a realização de estudos posteriores que envolvam maior número amostral e outros desenhos experimentais, para melhor compreensão a respeito dos mecanismos envolvidos entre os objetos deste estudo. Isto, por sua vez, pode contribuir para o direcionamento de potenciais alvos terapêuticos para a DA e outras demências, que ainda seguem sem cura.
Abstract: Dementias are debilitating health conditions that significantly affects the elderly in Brazil and around the world, causing impacts not only on affected patients, but also on their families and caregivers. Among these, Alzheimer's disease (AD) is highlighted, as it is the most common cause of dementia among individuals. The deposition of amyloid β peptide (Aβ), together with the formation of tau protein neurofibrillary tangles, are the main mechanisms that contribute to the pathophysiology of AD. However, factors such as inflammation and dysregulation of lipids such as cholesterol, both peripheral and central, have also been associated with the disease. Therefore, the objective of this study was to evaluate associations between three factors: peripheral lipid changes; inflammatory responses; and AD. For this, the study was carried out in two parts: in an animal model and in humans. In the in vivo study, double transgenic mice for AD and controls were subjected, at six weeks of age, to a standard diet or a diet with an increase of 1.25% cholesterol for 18 weeks. From the samples collected at the end of this period, serum and hepatic lipid profiles and inflammatory mediators were measured, including molecules related to the NLRP3 inflammasome – interleukins (IL)-1β and 18, and caspase-1 – in hippocampus and prefrontal cortex samples. After comparing the results between the experimental groups, there was no difference in serum total cholesterol (TC) levels. However, in liver samples, the values of this lipid were significantly higher in animals fed the cholesterol-enriched diet, as well as the hepatosomatic index, compared to those receiving the standard diet, in both genotypes. With regard to inflammatory cytokines, animals that received the diet with added cholesterol, both transgenic and controls, showed higher levels of hippocampal IL-18, compared to those fed the standard diet. Therefore, these data demonstrated that the diet with increased cholesterol caused liver changes and neuroinflammation involving IL-18 signaling, regardless of the genotype, i.e., not associated with AD in the animal model studied. In humans, a cross-sectional study was carried out, in which clinical and demographic data were collected, anthropometric parameters were measured and blood was collected to obtain serum and plasma samples. We evaluated 23 patients diagnosed with AD, 9 with frontotemporal dementia (FTD) and 33 controls. Lipid profile and other biochemical parameters were measured, as well as inflammatory mediators, including molecules related to the NLRP3 inflammasome pathway. Results were compared between patients with AD, FTD, and controls, as well as grouped dementia patients (AD+FTD) and controls. Furthermore, multivariate logistic regression analysis was performed to assess whether any variable was independently associated with AD or the presence of dementia (AD+FTD), as well as correlations between the study variables. Although the frequency of self-reported dyslipidemia was the same between groups, patients with dementia (AD+FTD) had significantly elevated serum concentrations of low-density lipoprotein cholesterol (LDLc) compared to controls. Furthermore, in the AD+FTD and AD groups, higher plasma levels of IL-1β were observed, compared to controls, as well as other cytokines, such as IL-6, IL-8, IL-12p70, and tumor necrosis factor (TNF). Logistic regression analyses, however, did not reveal any variables independently associated with these conditions. Furthermore, in both AD+FTD and AD groups, correlations were observed between lipid profile parameters (TC and LDLc), anthropometric measurements (waist circumference and body mass index), and molecules related to the NLRP3 inflammasome (IL-18 and caspase -1). Although the results presented do not allow direct associations between the factors evaluated in the study (peripheral changes in cholesterol, NLRP3 inflammasome, and AD), it was possible to verify that there are correlations between them. Furthermore, the association between these three factors, together, had not yet been evaluated in any study. Thus, the data presented here support the development of further studies involving a larger sample size and other experimental designs, for a better understanding of the mechanisms involved among the objects of this study. This, in turn, may contribute to elucidate potential therapeutic targets for AD and dementia, which remain without a cure.
Subject: Fisiologia
Doença de Alzheimer
Demência
Colesterol
Inflamação
Inflamassomos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE FARMACOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/73558
Issue Date: 27-Oct-2023
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