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Estudo translacional do receptor N-metil-d-aspartato em primeiro episódio psicótico e em modelos animais de psicose

Loureiro, Camila Marcelino

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto 2021-05-28

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Estudo translacional do receptor N-metil-d-aspartato em primeiro episódio psicótico e em modelos animais de psicose
  • Autor: Loureiro, Camila Marcelino
  • Orientador: Júnior, Paulo Louzada
  • Assuntos: Variante De Nucleotídeo Único; Grin2a; Grin2b; Irmãos; Isolamento Social Após O Desmame; Metilação Do Dna; Nmdar; Primeiro Episódio Psicótico; Trauma Na Infância; Grin1; Expressão De Proteínas; Aminoácidos; Fenciclidina; Biomarcadores Metabólicos; Expressão De Rnam; Espectrometria De Massa Por Cromatografia Em Fase Gasosa; Esquizofrenia; Phencyclidine; Protein Expression; First Episode-Psychosis; Schizophrenia; Siblings; Single Nucleotide Variant; Childhood Trauma; Mrna Expression; Dna Methylation; Metabolic Biomarkers; Isolation Rearing From Weaning; Gas Chromatography Mass Spectrometry; Amino Acids
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Introdução. A metilação do DNA pode mediar as interações gene-ambiente nas psicoses. O receptor N-metil-d-aspartato (NMDAR) é essencial para o neurodesenvolvimento, além de ser sensível a estressores ambientais, como o trauma na infância. No entanto, os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento das psicoses são pouco elucidados. Por isso, desenvolvemos um estudo translacional para investigar as influências genético-epigenético-ambiental no primeiro epsiódio psicótico (PEP) e em modelos animais de psicose (ambiental e farmacológico). Objetivos. Humanos: comparar o perfil de aminoácidos relacionados ao sistema glutamatérgico, as variantes de nucleotídeo único (SNVs) e a metilação do DNA dos genes GRIN1, GRIN2A e GRIN2B do NMDAR no sangue de pacientes em PEP, irmãos não psicóticos e controles da comunidade. Em adição, investigar se a exposição ao trauma na infância poderia influenciar os parâmetros investigados. Animais: comparar as expressões gênica e protéica e a metilação dos genes Grin1, Grin2a e Grin2b do NMDAR em amostras cerebrais [hipocampo e córtex pré-frontal (CPF)] e no sangue de ratos submetidos ao isolamento social após o desmame e nas mesmas estruturas cerebrais de ratas submetidas ao tratamento com fenciclidina subcrônica (PCP), avaliando também se as alterações são tecidoespecíficas e se ocorrem correlações cérebro-sangue. Métodos. Humanos: estudo casocontrole, transversal. Incluídos 166 pacientes em PEP, 76 irmãos e 166 controles pareados por idade e sexo nas análises de aminoácidos (cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas) e SNVs (RT-PCR). Selecionados 35 pacientes com espectro da esquizofrenia, 21 irmãos e 35 controles pareados por idade, sexo e escolaridade nas análises de metilação do DNA (pirosequenciamento). Animais: ratos da linhagem Wistar alojados isoladamente ou em grupos logo após o desmame (21 dias; n=10/grupo) durante 10 semanas e expostos ao teste do campo aberto. Ratas da linhagem Hooded-Lister abrigadas em dois grupos (n=10/grupo) em ratas que receberam 2 mg/kg de PCP ou veículo por sete dias. Após os testes comportamentais, os tecidos cerebrais foram dissecados para as extrações de RNA/DNA e as subunidades do NMDAR mensuradas por qRT-PCR, ELISA e pirosequenciamento. Para humanos e animais, os dados foram analisados usando testes paramétricos e não paramétricos de acordo com a distribuição dos dados. Resultados. Humanos: pacientes em PEP - redução dos níveis plasmáticos de GABA comparados aos irmãos e controles; hipermetilação do LINE-1 e hipometilação do GRIN2B com os CpGs correlacionados à menor QI comparados aos controles. Irmãos não psicóticos - redução plasmática do ácido glutâmico, ácido glutâmico+glutamina e prolina comparados aos controles e aumento de triptofano comparados aos pacientes e controles; maior frequência da variante G do rs1805502 (GRIN2B) e hipermetilação do LINE-1 comparados aos controles e hipermetilação do GRIN1 nos irmãos com trauma na infância em relação aos irmãos sem trauma. Controles - hipometilação de GRIN2B associado ao trauma na infância. Animais: animais isolados - hiperlocomoção na periferia e centro da arena; RNAm diminuído no CPF para todos os marcadores; aumento da proteína NR1 no hipocampo e sangue; hipermetilação de Grin1 no CPF e sangue e do Grin2b no hipocampo e sangue. Ratas submetidas ao PCP - prejuízos no reconhecimento de novos objetos; níveis aumentados de RNAm de Grin2a e Grin2b no CPF; baixos níveis de proteína NR1 no CPF e hipocampo; hipermetilação do Grin1 e Grin2b no CPF e no hipocampo. Associações entre RNAm/proteína e metilação do DNA encontradas em ambas as áreas cerebrais e no sangue. Conclusão. Humanos: os pacientes em PEP apresentaram redução plasmática de GABA e os irmãos não afetados podem ser um possível grupo de risco para anormalidades metabólicas, bem como os irmãos apresentaram maior frequencia da variante de risco relacionada ao GRIN2B. A repressão epigenética do GRIN2B pode ser um fator contribuinte no primeiro episódio de esquizofrenia e associado à redução do QI em pacientes. Animais: alterações na metilação observadas nos modelos animais podem estar subjacentes às mudanças nas expressões de RNAm/proteínas do NMDAR causadas pela criação do isolamento e pela administração de PCP. Essas alterações podem estar correlacionadas com interrupções na neurotransmissão glutamatérgica, resultando em um desequilíbrio excitatório semelhante ao que ocorre nas psicoses. No entanto, a direção oposta da metilação do DNA entre humanos e animais pode ser explicada pelas diferentes sequências de DNA estudadas. Este estudo apóia a nossa hipótese de que as alterações nos NMDARs estão presentes no cérebro e sangue, sugerindo que os mecanismos epigenéticos estão envolvidos na fisiopatologia das psicoses e podem ser alvos para futuras estratégias farmacoterapêuticas.
  • DOI: 10.11606/T.17.2021.tde-04082021-134444
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto
  • Data de criação/publicação: 2021-05-28
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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