Efeitos da interação entre o Regulador de Crescimento Neuronal 1 e o Receptor Metabotrópico de Glutamato 5 sobre a sinalização de cálcio e a sobrevivência neuronal

dc.creatorLuan Alves Pereira
dc.date.accessioned2026-03-17T15:02:24Z
dc.date.issued2025-03-07
dc.description.abstractGlutamate is the primary excitatory neurotransmitter in the central nervous system of mammals. It acts on ionotropic (iGluRs) and metabotropic (mGluRs) receptors. Type 5 metabotropic glutamate receptor (mGluR5), through the activation of the Gαq/11-βγ protein, promotes the release of Ca2+ from intracellular stores, leading to the activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2), which is essential for neuronal survival. NEGR1 is a cell adhesion molecule crucial for neuronal arborization and maturation and is capable of activating ERK1/2. Our research group has demonstrated the physical interaction between mGluR5 and NEGR1. This study aims to evaluate the effects of the interaction between mGluR5 and NEGR1 on Ca2+ signaling and neuronal survival dependent on glutamate receptors. For this purpose, primary cultures of C57/Bl6 mouse neurons were transduced with lentivirus containing either shControl or shNEGR1, which promotes NEGR1 knockdown. The variation in [Ca2+]i was assessed upon stimulation with a selective mGluR5 agonist, (DHPG, 10 µM) or glutamate (50 µM). DHPG promoted an increase in [Ca2+]i, but no difference was observed between shControl and shNEGR1 neurons. Upon glutamate stimulation, the Ca2+ response was significantly lower in shNEGR1 neurons compared to shControl. The N-Methyl-DAspartate receptor (NMDAR) is an iGluR permeable to Ca2+. For this reason, the negative allosteric modulator of mGluR5, CTEP, and the NMDAR antagonist, MK-801, were used. CTEP and MK-801, individually or in combination, abolished the difference in [Ca2+]i observed between shNEGR1 and shControl neurons. These results suggest that NEGR1 participates in Ca2+ signaling dependent on mGluR5 and NMDAR when both are simultaneously active but does not interfere with the selective activation of mGluR5. To evaluate neuronal survival, neurons were subjected to a glutamate insult (50 µM) for 24 hours, mimicking an excitotoxicity condition. An increase in cell death was observed in shNEGR1 neurons compared to shControl. Complementary experiments were performed in mGluR5-/- primary neuronal cultures. In shNEGR1 neurons, the increase in neuronal death was significantly higher compared to shControl, demonstrating that this difference is independent of mGluR5. The data presented suggest that NEGR1 can modulate glutamate receptors, Ca2+ signaling, and neuronal death. The observed effect involves mGluR5 and NMDAR. Therefore, NEGR1 emerges as a potential target for investigating Ca2+ homeostasis and related dysfunctions. Further studies are crucial to elucidate the intracellular consequences of NEGR1 interaction with glutamate receptors.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/2193
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.rightsAcesso aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectNeurociências
dc.subjectReceptor de Glutamato Metabotrópico 5
dc.subjectFatores de Crescimento Neura
dc.subjectCálcio
dc.subject.othermGluR5
dc.subject.otherNEGR1
dc.subject.otherGlutamato
dc.subject.otherCálcio
dc.subject.otherSobrevivência Neuronal
dc.titleEfeitos da interação entre o Regulador de Crescimento Neuronal 1 e o Receptor Metabotrópico de Glutamato 5 sobre a sinalização de cálcio e a sobrevivência neuronal
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Jennifer Diniz Soares Guimarães
local.contributor.advisor1Fabíola Mara Ribeiro
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8721252207572060
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0357400611053634
local.description.embargo2025-03-07
local.description.resumoO glutamato é o principal neurotransmissor excitatório no sistema nervoso central de mamíferos. Ele atua sobre os receptores ionotrópicos (iGluRs) e os metabotrópicos (mGluRs). O mGluR do tipo 5 (mGluR5), por meio da ativação da proteína Gαq/11-βγ, promove a liberação de Ca2+ dos estoques intracelulares levando à ativação da quinase regulada por sinal extracelular (ERK1/2), que é importante para a sobrevivência neuronal. A NEGR1 é uma molécula de adesão celular fundamental para arborização e maturação neuronal e é capaz de ativar ERK1/2. Nosso grupo de pesquisa demonstrou a interação física entre mGluR5 e NEGR1. Este trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos da interação entre mGluR5 e NEGR1 sobre a sinalização de Ca2+ e a sobrevivência neuronal dependentes de receptores glutamato. Para isso, culturas primárias de neurônios de camundongos C57/Bl6 foram transduzidos com lentivírus contendo shControle ou shNEGR1, que promove o knockdown de NEGR1. A variação da [Ca2+]i foi avaliada mediante estímulo com agonista seletivo para mGluR5, (DHPG, 10 µM) ou glutamato (50 µM). O DHPG promoveu aumento da [Ca2+]i, porém não houve diferença entre neurônios shControle e shNEGR1. Mediante estímulo de glutamato, a resposta de Ca2+ foi significativamente menor em neurônios shNEGR1 comparado ao shControle. O receptor de N-Metil-D-Aspartato (NMDAR) é um iGluR permeável a Ca2+. Por esse motivo, foram utilizados o modulador alostérico negativo de mGluR5, CTEP e o antagonista de NMDAR, MK-801. O CTEP e o MK-801, individualmente ou combinados, anulam a diferença da [Ca2+]i observada entre neurônios shNEGR1 e shControle. Estes resultados sugerem que a NEGR1 participa na sinalização de Ca2+ dependente de mGluR5 e NMDAR quando ambos estão simultaneamente ativos, porém não interfere na ativação seletiva de mGluR5. A fim de avaliar a sobrevivência neuronal, os neurônios foram submetidos a um insulto de glutamato (50 µM) por 24 horas, mimetizando uma condição de excitotoxicidade. Houve um aumento de morte celular de neurônios em shNEGR1 comparado ao shControle. Experimentos complementares foram realizados em cultura neuronal primária mGluR5-/- . Em neurônios shNEGR1 o aumento de morte neuronal foi significativamente maior comparado ao shControle, o que demonstra que tal diferença independe de mGluR5. Os dados apresentados sugerem que a NEGR1 é capaz de modular receptores de glutamato, a sinalização de Ca2+ e a morte neuronal. O efeito observado tem participação de mGluR5 e NMDAR. Portanto, a NEGR1 se apresenta como potencial alvo de investigação para o entendimento da homeostase e disfunções relacionadas ao Ca2+. Mais estudos são cruciais a fim de elucidar as consequências intracelulares da interação de NEGR1 sobre receptores de glutamato.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Neurociências
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS

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