Blockade of mGluR5 in astrocytes derived from human iPSCs modulates astrocytic function and increases phagocytosis

dc.creatorIzabella Barbara Quirino De Lima
dc.creatorPablo Leal Cardozo
dc.creatorJúlia Silveira Fahel
dc.creatorJuliana Paiva Silveira Lacerda
dc.creatorAline Silva Miranda
dc.creatorAntônio Lúcio Teixeira
dc.creatorFabiola Mara Ribeiro
dc.date.accessioned2026-03-16T20:20:48Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractTNF-α is essential for induction and maintenance of inflammatory responses and its dysregulation is associated with susceptibility to various pathogens that infect the central nervous system. Activation of both microglia and astrocytes leads to TNF-α production, which in turn triggers further activation of these cells. Astrocytes have been implicated in the pathophysiology of a wide range of neurodegenerative diseases with either harmful or protective roles, as these cells are capable of secreting several inflammatory factors and also promote synapse elimination and remodeling. These responses are possible because they sense their surroundings via several receptors, including the metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5). Under neuroinflammatory conditions, mGluR5 activation in astrocytes can be neuroprotective or have the opposite effect. In the current study, we investigated the role of mGluR5 in hiPSC-derived astrocytes subjected to pro-inflammatory stimulation by recombinant TNF-α (rTNF-α). Our results show that mGluR5 blockade by CTEP decreases the secreted levels of pro-inflammatory cytokines (IL-6 and IL-8) following short rTNF-α stimulation, although this effect subsides with time. Additionally, CTEP enhances synaptoneurosome phagocytosis by astrocytes in both non-stimulated and rTNF-α-stimulated conditions, indicating that mGluR5 blockade alone is enough to drive synaptic material engulfment. Finally, mGluR5 antagonism as well as rTNF-α stimulation augment the expression of the reactivity marker SERPINA3 and reduces the expression of synaptogenic molecules. Altogether, these data suggest a complex role for mGluR5 in human astrocytes, since its blockade may have beneficial and detrimental effects under inflammatory conditions.
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2023.1283331
dc.identifier.issn1664-3224
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/2178
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofFrontiers in Immunology
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectReceptor de glutamato metabotrópico 5
dc.subjectAstrócitos
dc.subjectCélulas-tronco pluripotentes induzidas
dc.subject.otherMGluR5
dc.subject.otherAstrocyte
dc.subject.otherHiPSC
dc.subject.otherPhagocytosis
dc.subject.otherTNFa
dc.titleBlockade of mGluR5 in astrocytes derived from human iPSCs modulates astrocytic function and increases phagocytosis
dc.title.alternativeO bloqueio do mGluR5 em astrócitos derivados de células iPS humanas modula a função astrocítica e aumenta a fagocitose
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.epage13
local.citation.spage1
local.citation.volume14
local.description.resumoO TNF-α é essencial para a indução e manutenção de respostas inflamatórias, e sua desregulação está associada à suscetibilidade a diversos patógenos que infectam o sistema nervoso central. A ativação tanto da microglia quanto dos astrócitos leva à produção de TNF-α, que, por sua vez, desencadeia uma maior ativação dessas células. Os astrócitos têm sido implicados na fisiopatologia de uma ampla gama de doenças neurodegenerativas, desempenhando papéis tanto prejudiciais quanto protetores, visto que essas células são capazes de secretar diversos fatores inflamatórios e também promover a eliminação e a remodelação sináptica. Essas respostas são possíveis porque eles percebem o ambiente ao seu redor por meio de diversos receptores, incluindo o receptor metabotrópico de glutamato 5 (mGluR5). Em condições neuroinflamatórias, a ativação do mGluR5 em astrócitos pode ser neuroprotetora ou ter o efeito oposto. No presente estudo, investigamos o papel do mGluR5 em astrócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas (hiPSC) submetidos à estimulação pró-inflamatória por TNF-α recombinante (rTNF-α). Nossos resultados mostram que o bloqueio do mGluR5 pelo CTEP diminui os níveis secretados de citocinas pró-inflamatórias (IL-6 e IL-8) após breve estimulação com rTNF-α, embora esse efeito diminua com o tempo. Além disso, o CTEP aumenta a fagocitose de sinaptoneurossomas por astrócitos tanto em condições não estimuladas quanto em condições estimuladas com rTNF-α, indicando que o bloqueio do mGluR5 por si só é suficiente para induzir a fagocitose de material sináptico. Finalmente, o antagonismo do mGluR5, assim como a estimulação com rTNF-α, aumentam a expressão do marcador de reatividade SERPINA3 e reduzem a expressão de moléculas sinaptogênicas. Em conjunto, esses dados sugerem um papel complexo para o mGluR5 em astrócitos humanos, uma vez que seu bloqueio pode ter efeitos benéficos e prejudiciais em condições inflamatórias.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
local.publisher.initialsUFMG
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
local.url.externahttps://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1283331/full

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