Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/80128
Type: Tese
Title: Níveis de GABA diminuem em áreas do cérebro associadas à neurodegeneração nas doenças de alzheimer e parkinson: revisão sistemática e metanálise
Authors: Flávio Moreira de Morais
First Advisor: Angela Maria Ribeiro
First Referee: Antônio Carlos Pinheiro de Oliveira
Second Referee: Fabrício de Araújo Moreira
Third Referee: Gilberto Fernando Xavier
metadata.dc.contributor.referee4: Cecilia Hedin Pereira
Abstract: Introdução: Dados obtidos por nosso grupo e por outros autores direcionaram nosso interesse para uma melhor compreensão do envolvimento dos sistemas GABAérgico e glutamatérgico no processo neurodegenerativo. Começamos uma pesquisa mais aprofundada sobre esse assunto e encontramos vários dados aparentemente contraditórios, provavelmente do uso de diferentes modelos experimentais e condições de medição. Consideramos, portanto, relevante a realização de uma revisão sistemática seguida de uma meta-análise dos resultados, com o objetivo de responder a questões contraditórias sobre o envolvimento e a importância dos componentes desses dois sistemas no processo de neurodegeneração associado à doença de Alzheimer (DA) e à doença de Parkinson (DP). Não há levantamento sistemático na literatura com o objetivo de verificar a relevância e o grau de significância das relações entre os parâmetros GABAérgicos e glutamatérgicos e o fenômeno de neurodegeneração observado nessas doenças. Método: Reunimos e analisamos os dados obtidos de vários estudos publicados nas bases de dados PubMed e Scopus entre 1987 e 2024, nos quais os autores mediram parâmetros moleculares em amostras obtidas post-mortem de pacientes e em modelos experimentais (roedores). O estudo foi dividido em duas etapas. A primeira etapa se concentrou nos processos neurodegenerativos de uma forma mais geral. Nessa fase, foram selecionados estudos em que as medições foram realizadas em amostras totais de cérebro e, portanto, sem especificar a região. A análise parcial dos dados obtidos na primeira etapa mostrou predominância de estudos abordando DA e DP e, além disso, indicou efeitos significativos na diminuição dos níveis de GABA. Para explorar ainda mais esse resultado, decidimos adicionar às palavras-chave da primeira etapa, a especificação das regiões cerebrais geralmente afetadas nessas duas condições e encontradas em estudos selecionados na primeira etapa. Isso incluiu as regiões do neocórtex, hipocampo, estriado e PAG. Resultados: Os principais achados da meta-análise, testando o efeito geral, foram que os níveis de GABA na DA são significativamente mais baixos no neocórtex de roedores (Z=2,50; p=0,01) e humanos (Z=3,49; p=0,0005) e no hipocampo de roedores (Z=3,91; p-valor <0,0001). Com esses dados, a diminuição do GABA também foi observada em amostras de cérebro humano inteiro (Z = 3,66; p = 0,0003). A expressão do receptor GABA-A foi maior no neocórtex (Z=2,47; p=0,01) e hipocampo (Z=2,49; p=0,01) dos indivíduos afetados (roedores). Por outro lado, os níveis de glutamato não foram afetados em nenhuma dessas duas regiões, neocórtex e hipocampo, em roedores. Na doença de Parkinson, os níveis de GABA foram menores no estriado (Z=2,53; p=0,01) e PAG (Z=2,59; p=0,009) dos indivíduos afetados. Ao contrário da DA, não houve diferença nos níveis de GABA no neocórtex em humanos. Não houve diferenças nos níveis de glutamato no estriado e no neocórtex. Conclusão: com base nos dados aqui apresentados, verificamos que a literatura fornece uma visão geral inconclusiva das alterações nos níveis de GABA e componentes GABAérgicos nas áreas cerebrais de pacientes com DA e DP e, portanto, agrupar os dados usando o método de meta-análise representa uma importante contribuição do presente estudo. Os dados corroboram evidências recentes de que as descrições originais de doenças neurodegenerativas como sendo principalmente devidas a lesões nos sistemas dopaminérgicos no mesencéfalo para DP e lesões colinérgicas e glutamatérgicas hipocampais para DA e outras demências devem ser atualizadas dentro de um conceito de neurodegeneração multissistêmica, onde um declínio funcional progressivo do sistema GABAérgico precisa ser mais bem considerado e melhor estudado. Apoio financeiro: FAPEMIG.
Abstract: Background: Data obtained by our group and by other authors directed our interest towards better understanding the involvement of the GABArgic and glutamatergic systems in the neurodegenerative process. We began a more in-depth search into this subject and came across various apparently contradictory data, most likely from the use of different experimental models and measurement conditions. We therefore considered it relevant to carry out a systematic review followed by a meta-analysis of the results, with the aim of answering contradictory questions about the involvement and importance of components of these two systems in the neurodegeneration process associated with AD and PD. There is no systematic survey in the literature aimed at verifying the relevance and degree of significance of the relationships between GABAergic and glutamatergic parameters and the neurodegeneration phenomenon observed in these diseases. Method: We gathered and analyzed the data obtained from various studies published in the PubMed and Scopus databases between 1987 and 2024, in which the authors measured molecular parameters in samples obtained post-mortem from patients and in experimental models (rodents). The study was divided into two stages. The first stage focused on neurodegenerative processes in a more general way. In this phase, studies were selected in which the measurements were carried out on total brain samples and therefore without specifying the region. The partial analysis of the data obtained in the first stage showed a predominance of studies addressing AD and PD and, in addition, indicated significant effects on decreasing GABA levels. To further explore this result, we decided to add to the keywords of the first stage, the specification of brain regions generally affected in these two conditions and found in studies selected in the first stage. This included the regions of the neocortex, hippocampus, striatum and PAG. Results: The main findings of the meta-analysis, testing for the overall effect, were that GABA levels in AD are significantly lower in the neocortex of rodents (Z=2.50; p-value =0.01) and humans (Z=3.49; p-value=0.0005) and in the hippocampus of rodents (Z=3.91; p-value <0.0001). This data, decreased GABA was also observed in human whole brain samples (Z=3.66; p-value=0.0003). GABA-A receptor expression was higher in the neocortex (Z=2.47; p-value=0.01) and hippocampus (Z=2.49; p-value=0.01) of affected individuals (rodents). On the other hand, glutamate levels were not affected in either of these two regions, neocortex and hippocampus, in rodents. In Parkinson's disease, GABA levels were lower in the striatum (Z=2.53; p-value =0.01) and PAG (Z=2.59; p-value =0.009) of affected individuals. Unlike AD, there was no difference in GABA levels in the neocortex in humans. There were no differences in glutamate levels in the striatum and neocortex. Conclusion: based on the data presented here, we found that the literature provides an inconclusive overview of changes in GABA levels and GABAergic components in the brain areas of patients with AD and PD, and therefore grouping the data using the meta-analysis method represents an important contribution of the present study. The data corroborate recent evidence that the original descriptions of neurodegenerative diseases as being mainly due to lesions in dopaminergic systems in the midbrain for PD and hippocampal cholinergic and glutamatergic lesions for AD and other dementias should be updated within a concept of multisystem neurodegeneration, where a progressive functional decline of the GABAergic system needs to be further considered and better studied. Financial support: FAPEMIG.
Subject: Neurociências
Ácido gama-Aminobutírico
Ácido Glutâmico
Degeneração Neural
Doença de Alzheimer
Doença de Parkinson
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Neurociências
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/80128
Issue Date: 30-Sep-2024
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