Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/82985
Tipo: Dissertação
Título: Análise do papel do miR-22 na degeneração e regeneração de neurônios em modelos in vitro
Título(s) alternativo(s): Analysis of the role of miR-22 in neuronal degeneration and regeneration in in vitro models
Autor(es): Carolina Gomes Ferreira
Primeiro Orientador: Vinicius de Toledo Ribas
Primeiro membro da banca : Erika Cristina Jorge
Segundo membro da banca: Luciene Bruno Vieira
Resumo: O sistema nervoso central (SNC) de mamíferos adultos é caracterizado por apresentar propriedades intrínsecas e extrínsecas que limitam a regeneração de axônios. Em resposta a uma lesão, as células neuronais podem ter suas funções comprometidas de forma permanente, como ocorre em distúrbios neurodegenerativos. Dessa forma, é essencial buscar por estratégias que atenuem ou revertam esses danos, como a promoção da neuroproteção e regeneração axonal. Para isso, é possível adotar técnicas que modulem a capacidade intrínseca neuronal, mecanismo associado à expressão gênica e amplamente investigado no desenvolvimento de terapias gênicas. Nesse sentido, uma alternativa terapêutica consiste na regulação da expressão gênica utilizando microRNAs, pequenos RNAs não codificantes que atuam como silenciadores pós-transcricionais, a partir do uso de vetores virais. Neste trabalho, investigamos o papel do miR-22, um importante regulador da sobrevivência neuronal, na degeneração e regeneração axonal após lesão no SNC. Para isso, vetores de vírus adeno-associado recombinante (rAAV) expressando o miR-22 e a proteína fluorescente mCherry (rAAV.miR-22) e um vetor controle expressando apenas a proteína mCherry (rAAV.CTRL) foram usados. Primeiramente foram realizados ensaios de viabilidade celular e eficiência de transdução dos vetores de rAAV em cultura de neurônios corticais primários. Em seguida, verificamos se o rAVV.miR-22 seria capaz de modular a arborização, crescimento e regeneração de neuritos. Avaliamos também, utilizando câmaras microfluídicas, se o rAVV.miR-22 seria capaz de promover regeneração axonal e de proteger neurônios da degeneração. Finalmente, análises de bioinformática para identificar os alvos preditos e validados do miR-22 e análises funcionais foram realizadas. A partir dos resultados obtidos, foi observado que os vetores de rAAV produzidos apresentam alta eficiência de transdução neuronal e não há citotoxicidade diferencial entre o rAAV.CTRL e o rAVV.miR-22. Para as análises de arborização e crescimento de neuritos também não foram observadas diferenças significativas entre rAAV.CTRL e rAAV.miR-22. Os ensaios de regeneração de neuritos, por outro lado, revelaram que rAAV.miR-22 aumenta a regeneração de neuritos. Ao avaliarmos a regeneração axonal, foi observado que o rAAV.miR-22 promove também um aumento na regeneração axonal após axotomia. As análises de degeneração axonal, no entanto, mostram que o rAAV.miR-22 não apresenta efeito significativo neste processo. Por fim, as análises de bioinformática revelaram que o miR-22 apresenta 34 alvos validados e 330 alvos preditos, os quais, de acordo com as análises funcionais, estão associados a processos importantes na neurodegeneração. Dessa forma, este estudo permite uma melhor compreensão sobre o papel do miR-22 e o aponta como um potencial alvo terapêutico para promoção da regeneração axonal e reparo do SNC.
Abstract: The central nervous system (CNS) of adult mammals is characterized by having intrinsic and extrinsic properties that inhibit axon regeneration. When an injury occurs, neuronal cells can have their functions permanently compromised, as observed in neurodegenerative disorders. In this sense, it is essential to search for strategies that mitigate or reverse this damage, such as promoting neuroprotection and axonal regeneration. To achieve this, it is possible to adopt techniques that modulate intrinsic neuronal capacity, a mechanism associated with gene expression and widely investigated in the development of gene therapies. A therapeutic alternative consists of regulating gene expression using microRNAs, small non-coding RNAs that act as post-transcriptional silencers, through the use of viral vectors. In this work, we investigated the role of miR-22, an important regulator of neuronal survival, in axonal degeneration and regeneration after CNS injury. For this, recombinant adeno-associated virus (rAAV) vectors expressing miR-22 and the fluorescent protein mCherry (rAAV.miR-22) and a control vector expressing only the mCherry protein (rAAV.CTRL) were used. First, cell viability and transduction efficiency assays of viral vectors were carried out in primary culture of cortical neurons. Next, we verified whether the rAVV.miR-22 would be capable of modulating neurite arborization, growth and regeneration. We also evaluated, using microfluidic chambers, whether the rAVV.miR-22 would be able to promote axonal regeneration and protecting neurons from degeneration. Finally, bioinformatics analyzes to identify the predicted and validated targets of miR-22 and functional analyzes were performed. From the results obtained, it was observed that the rAAV vectors presented high neuronal transduction efficiency and there was no differential cytotoxicity between the rAAV.CTRL and the rAVV.miR-22. For the analyzes of neurite outgrowth and arborization, no significant differences were observed between rAAV.CTRL and rAAV.miR-22. Neurite regeneration assays, in contrast, revealed that rAAV.miR-22 increases neurite regeneration. When evaluating axonal regeneration, it was observed that overexpression of miR-22 also promotes axonal regeneration. Axonal degeneration analyses, however, showed that rAAV.miR-22 had no significant effect on this process. Finally, bioinformatics analyzes revealed that miR-22 has 34 validated targets and 330 predicted targets, which, according to functional analyses, are associated with important processes in neurodegeneration. Therefore, this study allows a better understanding of the role of miR-22 and points to it as a potential therapeutic target for promoting axonal regeneration and CNS repair.
Assunto: Biologia Celular
MicroRNAs
Regulação da Expressão Gênica
Degeneração Neural
Dependovirus
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Departamento: ICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
Curso: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/82985
Data do documento: 25-Fev-2025
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