O Transtorno de Humor Bipolar (THB) é uma doença psiquiátrica crônica e grave que tem sido relacionada com várias disfunções celulares, tais como uma resposta prejudicada ao estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta ao estresse do RE (Unfolded Protein Response - UPR) e a morte celular induzida por este processo celular em linfócitos de pacientes com THB e indivíduos saudáveis, avaliando sua relação com os estágios da doença. Linfócitos de 30 pacientes bipolares e 32 controles pareados por sexo e idade foram tratados com tunicamicina, um indutor do estresse do RE, por 12h ou 24h, com o objetivo de mensurar os níveis de proteínas relacionadas à UPR (GRP78, eIF2α-P e CHOP) por citometria de fluxo, e por 48h para analisar a morte celular induzida pelo estresse do RE. O efeito de lítio sobre estes parâmetros na cultura celular também foi avaliado. No grupo controle, observamos a indução de GRP78 e eIF2α-P pela tunicamicina após 12h e 24h e de CHOP após 24h. O aumento induzido por tunicamicina dos níveis de proteínas relacionadas com a UPR não foram encontrados no grupo de pacientes. Entre os pacientes eutímicos, aqueles em estágio inicial da doença tiveram uma melhor resposta ao estresse do RE quando comparados aos pacientes em estágios avançados, apresentando níveis de GRP78 e eIF2α-P semelhantes aos controles após 12h de tratamento com tunicamicina. A morte celular induzida por tunicamicina foi maior nos pacientes bipolares em relação aos controles. O lítio não induziu diferenças na expressão das proteínas avaliadas e não reverteu a morte celular induzida pelo estresse do RE, entretanto levou a uma diminuição pequena, mas estatisticamente significativa, neste último parâmetro. Este estudo em cultura primária de linfócitos de pacientes bipolares reforça os resultados anteriores sobre a disfunção na resposta ao estresse do RE no THB. Essa disfunção no RE pode estar associada com a diminuição da resiliência celular nos pacientes, contribuindo, em última análise, para a progressão da doença. / Bipolar disorder (BD) is a severe chronic psychiatric disorder that has been related to several cellular dysfunctions, such as an impaired endoplasmic reticulum (ER) stress response. We aimed to evaluate the unfolded protein response (UPR) and the outcome of this cellular process in cultured lymphocytes from patients with BD and healthy subjects, assessing its relationship to the stage of the disorder. Lymphocytes from 30 BD patients and 32 age- and sex-matched controls were treated with tunicamycin, an ER stressor, for 12h or 24h in order to measure levels of UPR-related proteins (GRP78, eIF2α-P and CHOP) by flow cytometry, and for 48h to analyze ER stress-induced cell death. The effect of lithium on these parameters in cultured lymphocytes was also evaluated. In the control group, inductions of GRP78 and eIF2α-P by tunicamycin after 12h and 24h and of CHOP after 24h were observed. Tunicamycin-induced increases in UPR-related proteins were not found in the BD group. Among euthymic patients, those at an early stage of disorder had a better response to ER stress when compared to patients in advanced stages, with GRP78 and eIF2α-P levels similar to controls after 12h of treatment with tunicamycin. Tunicamycin-induced cell death was higher in BD patients compared to controls. Lithium did not induce differences in the expression of the evaluated proteins and did not reverse tunicamicin-induced cell death, but led to a small yet statistically significant decrease in this parameter. This study extends earlier findings about impaired ER stress response in primary cultures of lymphocytes from BD patients. ER dysfunction may be associated with decreased cellular resilience in BD, ultimately contributing to the progression of the disorder.

O Transtorno de Humor Bipolar (THB) é uma doença psiquiátrica crônica e grave que tem sido relacionada com várias disfunções celulares, tais como uma resposta prejudicada ao estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta ao estresse do RE (Unfolded Protein Response - UPR) e a morte celular induzida por este processo celular em linfócitos de pacientes com THB e indivíduos saudáveis, avaliando sua relação com os estágios da doença. Linfócitos de 30 pacientes bipolares e 32 controles pareados por sexo e idade foram tratados com tunicamicina, um indutor do estresse do RE, por 12h ou 24h, com o objetivo de mensurar os níveis de proteínas relacionadas à UPR (GRP78, eIF2α-P e CHOP) por citometria de fluxo, e por 48h para analisar a morte celular induzida pelo estresse do RE. O efeito de lítio sobre estes parâmetros na cultura celular também foi avaliado. No grupo controle, observamos a indução de GRP78 e eIF2α-P pela tunicamicina após 12h e 24h e de CHOP após 24h. O aumento induzido por tunicamicina dos níveis de proteínas relacionadas com a UPR não foram encontrados no grupo de pacientes. Entre os pacientes eutímicos, aqueles em estágio inicial da doença tiveram uma melhor resposta ao estresse do RE quando comparados aos pacientes em estágios avançados, apresentando níveis de GRP78 e eIF2α-P semelhantes aos controles após 12h de tratamento com tunicamicina. A morte celular induzida por tunicamicina foi maior nos pacientes bipolares em relação aos controles. O lítio não induziu diferenças na expressão das proteínas avaliadas e não reverteu a morte celular induzida pelo estresse do RE, entretanto levou a uma diminuição pequena, mas estatisticamente significativa, neste último parâmetro. Este estudo em cultura primária de linfócitos de pacientes bipolares reforça os resultados anteriores sobre a disfunção na resposta ao estresse do RE no THB. Essa disfunção no RE pode estar associada com a diminuição da resiliência celular nos pacientes, contribuindo, em última análise, para a progressão da doença. / Bipolar disorder (BD) is a severe chronic psychiatric disorder that has been related to several cellular dysfunctions, such as an impaired endoplasmic reticulum (ER) stress response. We aimed to evaluate the unfolded protein response (UPR) and the outcome of this cellular process in cultured lymphocytes from patients with BD and healthy subjects, assessing its relationship to the stage of the disorder. Lymphocytes from 30 BD patients and 32 age- and sex-matched controls were treated with tunicamycin, an ER stressor, for 12h or 24h in order to measure levels of UPR-related proteins (GRP78, eIF2α-P and CHOP) by flow cytometry, and for 48h to analyze ER stress-induced cell death. The effect of lithium on these parameters in cultured lymphocytes was also evaluated. In the control group, inductions of GRP78 and eIF2α-P by tunicamycin after 12h and 24h and of CHOP after 24h were observed. Tunicamycin-induced increases in UPR-related proteins were not found in the BD group. Among euthymic patients, those at an early stage of disorder had a better response to ER stress when compared to patients in advanced stages, with GRP78 and eIF2α-P levels similar to controls after 12h of treatment with tunicamycin. Tunicamycin-induced cell death was higher in BD patients compared to controls. Lithium did not induce differences in the expression of the evaluated proteins and did not reverse tunicamicin-induced cell death, but led to a small yet statistically significant decrease in this parameter. This study extends earlier findings about impaired ER stress response in primary cultures of lymphocytes from BD patients. ER dysfunction may be associated with decreased cellular resilience in BD, ultimately contributing to the progression of the disorder.

O Transtorno de Humor Bipolar (THB) é uma doença psiquiátrica crônica e grave que tem sido relacionada com várias disfunções celulares, tais como uma resposta prejudicada ao estresse do retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta ao estresse do RE (Unfolded Protein Response - UPR) e a morte celular induzida por este processo celular em linfócitos de pacientes com THB e indivíduos saudáveis, avaliando sua relação com os estágios da doença. Linfócitos de 30 pacientes bipolares e 32 controles pareados por sexo e idade foram tratados com tunicamicina, um indutor do estresse do RE, por 12h ou 24h, com o objetivo de mensurar os níveis de proteínas relacionadas à UPR (GRP78, eIF2α-P e CHOP) por citometria de fluxo, e por 48h para analisar a morte celular induzida pelo estresse do RE. O efeito de lítio sobre estes parâmetros na cultura celular também foi avaliado. No grupo controle, observamos a indução de GRP78 e eIF2α-P pela tunicamicina após 12h e 24h e de CHOP após 24h. O aumento induzido por tunicamicina dos níveis de proteínas relacionadas com a UPR não foram encontrados no grupo de pacientes. Entre os pacientes eutímicos, aqueles em estágio inicial da doença tiveram uma melhor resposta ao estresse do RE quando comparados aos pacientes em estágios avançados, apresentando níveis de GRP78 e eIF2α-P semelhantes aos controles após 12h de tratamento com tunicamicina. A morte celular induzida por tunicamicina foi maior nos pacientes bipolares em relação aos controles. O lítio não induziu diferenças na expressão das proteínas avaliadas e não reverteu a morte celular induzida pelo estresse do RE, entretanto levou a uma diminuição pequena, mas estatisticamente significativa, neste último parâmetro. Este estudo em cultura primária de linfócitos de pacientes bipolares reforça os resultados anteriores sobre a disfunção na resposta ao estresse do RE no THB. Essa disfunção no RE pode estar associada com a diminuição da resiliência celular nos pacientes, contribuindo, em última análise, para a progressão da doença. / Bipolar disorder (BD) is a severe chronic psychiatric disorder that has been related to several cellular dysfunctions, such as an impaired endoplasmic reticulum (ER) stress response. We aimed to evaluate the unfolded protein response (UPR) and the outcome of this cellular process in cultured lymphocytes from patients with BD and healthy subjects, assessing its relationship to the stage of the disorder. Lymphocytes from 30 BD patients and 32 age- and sex-matched controls were treated with tunicamycin, an ER stressor, for 12h or 24h in order to measure levels of UPR-related proteins (GRP78, eIF2α-P and CHOP) by flow cytometry, and for 48h to analyze ER stress-induced cell death. The effect of lithium on these parameters in cultured lymphocytes was also evaluated. In the control group, inductions of GRP78 and eIF2α-P by tunicamycin after 12h and 24h and of CHOP after 24h were observed. Tunicamycin-induced increases in UPR-related proteins were not found in the BD group. Among euthymic patients, those at an early stage of disorder had a better response to ER stress when compared to patients in advanced stages, with GRP78 and eIF2α-P levels similar to controls after 12h of treatment with tunicamycin. Tunicamycin-induced cell death was higher in BD patients compared to controls. Lithium did not induce differences in the expression of the evaluated proteins and did not reverse tunicamicin-induced cell death, but led to a small yet statistically significant decrease in this parameter. This study extends earlier findings about impaired ER stress response in primary cultures of lymphocytes from BD patients. ER dysfunction may be associated with decreased cellular resilience in BD, ultimately contributing to the progression of the disorder.

A neurodegeneração é o resultado da destruição progressiva e irreversível dos neurônios no sistema nervoso central, apresentando causas desconhecidas e mecanismos patológicos não totalmente elucidados. Fatores como a idade, o aumento da formação de radicais livres e/ou estresse oxidativo, defeito no metabolismo energético, a inflamação e acúmulo de elementos neurotóxicos e de proteínas malformadas no lúmen do retículo endoplasmático (RE) contribuem para o desenvolvimento dos processos neurodegenerativos. O sistema canabinoide tem sido proposto como neuroprotetor em diversos modelos de neurodegeneração como hipóxia aguda e epilepsia, isquemia cerebral, lesão cerebral e modelos de estresse oxidativo. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar o papel do sistema canabinoide em uma linhagem de neuroblastoma (Neuro 2a) submetida a condições de estresse oxidativo (H2O2), inflamação (LPS) e estresse do RE (tunicamicina), avaliando parâmetros de viabilidade celular e vias de sinalização envolvidas. Nossos resultados mostram que o agonista canabinoide ACEA foi capaz de proteger as células da morte celular causada pela inflamação e pelo estresse de retículo endoplasmático, mas não pelo estresse oxidativo. Esse efeito neuroprotetor exercido pelo ACEA parece pelo menos em parte ocorrer via receptor CB1 no modelo de inflamação e ser independente deste receptor no modelo de estresse de RE. Os efeitos neuroprotetores observados envolveram a modulação dos níveis de proteínas pré-apoptóticas, CHOP e Caspase 12, e da proteína relacionada à sobrevivência celular ERK 1/2. Nossos dados sugerem um papel neuroprotetor do sistema canabinoide em mecanismos relacionados aos processos neurodegenerativos e propõem a manipulação desse sistema como possível alvo terapêutico. / Neurodegeneration is the result of progressive and irreversible destruction of neurons in the central nervous system, with unknown causes and pathological mechanisms not fully elucidated. Factors such as age, increased formation of free radicals and/or oxidative stress, defects in energetic metabolism, inflammation and accumulation of neurotoxic factors and misfolded proteins in the lumen of the endoplasmic reticulum (ER) contribute to the development of neurodegenerative processes. The cannabinoid system has been proposed as neuroprotector in several models of neurodegeneration such as acute hypoxia and epilepsy, cerebral ischaemia, brain injury and oxidative stress models. This work aimed to investigate the role of the cannabinoid system in a neuroblastoma line (Neuro 2a) submitted to oxidative stress (H2O2), inflammation (LPS) and ER stress (tunicamycin) conditions, assessing cell viability parameters and signaling pathways involved. Our results show that the ACEA cannabinoid agonist was able to protect cells from cell death caused by inflammation and ER stress, but not from oxidative stress. This neuroprotective effect exerted by ACEA appears to occur at least in part via the CB1 receptor in inflammation model and it seems to be independent of this receptor in the ER stress model. The neuroprotective effects observed involved the modulation of the levels of pre-apoptotic proteins CHOP and Caspase 12 and the cell survival related protein ERK 1/2. Our data suggest a neuroprotective role of the cannabinoid system in mechanisms related to neurodegenerative processes and propose it as possible therapeutic target.

A doença renal crônica (DRC) é um problema de saúde pública caracterizado por alta morbidade e mortalidade e com enorme impacto social e econômico no sistema de saúde. Uma das consequências mais graves da progressão da DRC é a albuminúria, que se deve principalmente a lesões no epitélio tubular proximal e na membrana basal glomerular. O aumento da permeabilidade da barreira de ultrafiltração glomerular à albumina está diretamente relacionado à lesão podocitária, principalmente devido à perda de processos podais, estresse oxidativo, estresse de reticulo endoplasmático e eventos apoptóticos. No entanto, os mecanismos celulares envolvidos em tais processos ainda não foram elucidados. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar os mecanismos pelos quais a albumina participa na lesão de podócitos, considerando a contribuição da caveolina-1, IRE-1 fosforilado, PKC fosforilada, p38 MAPK fosforilada e caspase-12 clivada. Para isso, utilizamos podócitos de camundongos diferenciados, os quais foram distribuídos em quatro grupos experimentais: controle e tratados com albumina nas concentrações de 1, 5 e 10 mg/mL, em RPMI 1640 sem soro, durante 24 horas. Após o tratamento, a apoptose foi avaliada por citometria de fluxo. Para os experimentos de imunofluorescência, as células foram tratadas com albumina fluorescente conjugada à isotiocianato de fluoresceína (FITC) 1 mg/mL durante 30 min, 1h, 3h e 24h. As imagens foram obtidas por microscopia confocal, objetivo de 63x. A expressão de proteínas foi analisada por western blotting; GRP78, PKC , p38 MAPK e caspase-12 clivada foram avaliados 30 min, 1h, 3h e 24h após o tratamento das células com albumina 1 mg/mL. GAPDH foi usado como controle endógeno. A análise estatística foi avaliada pela ANOVA one-way seguida do pós teste de Bonferroni. Valores de p<0,05 foram considerados significativos. Nossos resultados mostram que o tratamento das culturas celulares de podócitos com albumina, na concentração de 1 mg/mL, durante 24h resultou em um aumento significativo na taxa de apoptose total em comparação com o controle. Com relação à imunofluorescência, colocalizações entre albumina FITC e caveolina-1 foram observadas no período de 30 min, 1h, 3h e 24h. Em relação à expressão proteica, observou-se um aumento significativo na expressão da proteína GRP78 no período de 1 hora após o tratamento com albumina, o que indica um possível estresse de retículo endoplasmático. No caso da proteína IRE-1 fosforilada houve aumento da expressão em 30 min, 1h, 3h e 24h em relação ao grupo controle. Além disso, um aumento significativo na expressão das proteínas PKC fosforilada, p38 MAPK fosforilada e caspase-12 clivada foi observado nos períodos de 1h, 3h e 24h após o tratamento com albumina. Estes dois últimos parâmetros foram reduzidos pelo co-tratamento das células com SB203580 (10-6 M), um inibidor específico da p38 MAPK. Estes resultados sugerem que a proteína caveolina-1 tem um papel importante na internalização da albumina nos podócitos. Além disso, a albumina induz a apoptose por ativação do estresse de retículo nessas células, principalmente através da via PKC /p38MAPK/caspase-12 clivada. / Chronic kidney disease (CKD) is a public health problem characterized by high morbidity and mortality and with enormous social and economic impact on the health system. One of the most serious consequences of CKD progression is albuminuria, which is mainly due to lesions in the proximal tubular epithelium and the glomerular basement membrane. Increased permeability of the glomerular ultrafiltration barrier to albumin is directly related to podocyte lesion, mainly due to loss of foot processes, oxidative stress, endoplasmic reticulum stress and apoptotic events. However, the cellular mechanisms involved in such processes have not yet been elucidated. Thus, the objective of this study was to investigate the mechanisms by which albumin participates in podocyte injury, considering the contribution of caveolin-1, phosphorylated IRE-1, phosphorylated PKC, phosphorylated p38 MAPK, and cleaved caspase-12. For this, we used mice differentiated podocytes, which were distributed in four experimental groups: control and treated with serum concentrations of 1, 5 and 10 mg/mL in serum-free RPMI 1640 for 24 hours. After treatment, apoptosis was assessed by flow cytometry. For the immunofluorescence experiments, the cells were treated with 1 mg/mL fluorescein isothiocyanate-conjugated (FITC) albumin for 30 min, 1h, 3h, and 24h. The images were obtained by confocal microscopy, 63x objective. Protein expression was analyzed by western blotting; GRP78, PKC , p38 MAPK and cleaved caspase-12 were evaluated 30 min, 1h, 3h and 24h after treatment of the cells with 1 mg/mL albumin. GAPDH was used as an endogenous control. Statistical analysis was assessed by one-way ANOVA followed by Bonferroni post-test. Values of p<0.05 were considered significant. Our results show that the treatment of cell cultures of podocytes with albumin at a concentration of 1 mg/mL for 24h resulted in a significant increase in the total apoptosis rate compared to the control. Regarding immunofluorescence, colocalizations between FITC albumin and caveolin-1 were observed in the period of 30 min, 1h, 3h and 24h. Regarding protein expression, a significant increase in GRP78 protein expression was observed within 1 hour of albumin treatment, indicating potential endoplasmic reticulum stress. In the case of the phosphorylated IRE-1 protein, expression increased in 30 min, 1h, 3h and 24h in relation to the control group. In addition, a significant increase in the expression of phosphorylated PKC, phosphorylated p38 MAPK and cleaved caspase-12 proteins was observed at 1h, 3h and 24h after albumin treatment. These latter two parameters were reduced by co-treatment of the cells with SB203580 (10-6 M), a specific inhibitor of p38 MAPK. These results suggest that caveolin-1 protein plays an important role in the internalization of albumin in podocytes. In addition, albumin induces apoptosis by activating the reticulum stress in these cells, mainly through the PKC / p38MAPK / caspase-12 pathway.

Os receptores toll-like (TLR) reconhecem agentes invasores ou moléculas indicativas de injúria tecidual. Neutrófilos expressam a maioria dos receptores TLR e quando ativados desencadeiam a produção de citocinas e inicia-se o processo inflamatório. A ativação da via de TLR4 promove um aumento do estresse de retículo endoplasmático devido a alta demanda na produção de proteínas, principalmente citocinas e quimiocinas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta neutrofílica ao LPS e a interação das vias de TLR4 e UPR frente a duas condições: a obesidade e o diabetes tipo 2 (GK). Wistar alimentados com dieta hiperlipídica apresentaram um quadro de obesidade com diminuição da sensibilidade a insulina, enquanto animais GK apresentaram todo o fenótipo diabético tipo 2. Neutrófilos de animais GK e HFD produziram menos citocinas e migraram menos para o sítio de inflamação por mecanismos distintos. Por fim, neutrófilos dos grupos GK e HFD mostraram-se resistentes ao LPS por deficiência na via do TLR4. / Toll-like receptors (TLRs) recognize invading agents or molecules indicative of tissue injury. Neutrophils express most TLR receptors and when activated trigger the production of cytokines and initiate the inflammatory process. Activation of the TLR4 pathway promotes an increase in endoplasmic reticulum stress due to high demand in the production of proteins, mainly cytokines and chemokines. The aim of this study was to evaluate the neutrophilic response to LPS and the interaction of the TLR4 and UPR pathways in two different conditions: obesity and type 2 diabetes (GK). HFD fed Wistar rats had a decrease in insulin sensitivity, whereas GK animals had the full type 2 diabetic phenotype. Neutrophils from GK and HFD produced lower cytokines and migrated less to the site of inflammation by different mechanisms. Finally, neutrophils from the GK and HFD groups were resistant to LPS because of deficiency in the TLR4 pathway.

Recentemente, verificou-se que diferentes protocolos de overtraining (OT) com mesma carga externa, mas realizados em declive (OTR/down), aclive (OTR/up) e sem inclinação (OTR) levaram ao acúmulo de gordura hepática. Sabe-se que perturbando a homeostase do retículo endoplasmático (ER) ocorre o estresse do RE que também está associada com presença de gordura hepática em modelos animais. Com isso, verificamos os efeitos desses modelos de OT nas proteinas relacionadas ao estresse do RE (BiP, IRE1, PERK, eIF2alpha, ATF6beta, and GRP94), apoptose (CHOP, Caspase-3, 4 and 12, Bax and TRAF2) e inflamação (SAPKJNK and IKK) no fígado de camundongos C57BL/6. Uma vez que o treinamento aeróbio pode diminuir o estresse do RE cardíaco e aumentar a capacidade do exercício, também verificou se a queda de desempenho induzida pelos protocolos de OT estaria relacionada com o estresse do RE e apoptose no coração dos animais. Os animais foram divididos em naive (N, animais sedentários), controle (CT, animais sedentários submetidos as avaliações de desempenho), treinado (TR), OTR/down, OTR/up and OTR. Os testes de rotarod, incremental, exaustivo e força de preensão foram usados para avaliar o desempenho. Trinta e seis horas após o teste de força de preensão, os fígados e corações (ventrículo esquerdo) foram removidos e usados para técnica de immunoblotting. Todos os protocolos de OT levaram a respostas similares em relação aos parâmetros de desempenho e mostraram valores significativamente menores de ATF6beta hepática quando comparados com o grupo N. O grupo OTR/down exibiu valores inferiores de caspase-3 clivada no fígado quando comparado com o grupo CT. As proteínas cardíacas relacionadas ao estresse do RE, apoptose e inflamação não foram moduladas nos grupos experimentais. / Newly, we verified that different running overtraining (OT) protocols with same external load but performed in downhill (OTR/down), uphill (OTR/up) and without inclination (OTR), directed to hepatic fat accumulation. Knowing the disruption of endoplasmic reticulum (ER) homeostasis is linked to animal models of fatty liver, we explored the effects of these OT models on the proteins related to ER stress (i.e., BiP, IRE1, PERK, eIF2alpha, ATF6beta, and GRP94), apoptosis (CHOP, Caspase-3, 4 and 12, Bax and TRAF2) and inflammation (SAPKJNK and IKK) in livers of C57BL/6 mice. Because aerobic training can diminish cardiac ER stress and increase exercise capacity, we also verified whether the performance decrease induced by our OT protocols is linked to ER stress and apoptosis in mouse hearts. Rodents were divided into naive (N. sedentary mice), control (CT, sedentary mice submitted to the performance evaluations), trained (TR), OTR/down, OTR/up and OTR groups. Rotarod, incremental load, exhaustive and grip force tests were used to estimate performance. Thirteen six hours after the grip force test, the livers and cardiac muscles (i.e., left ventricle) were removed and used for immunoblotting. All OT protocols led to similar responses of the performance parameters and showed significantly lower values of hepatic ATF6beta compared to the N group. The OTR/down group exhibited inferior values of liver cleaved caspase-3 compared to the CT group. The cardiac proteins related to ER stress and apoptosis were not modulated in the experimental groups.

Orientador : Prof. Dr. Silvio Marques Zanata / Co-orientadora : Profa.Drª. Clarissa Cavarsan / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 29/10/2014 / Inclui referências / Área de concentração : Biologia celular / Resumo: A Doença de Parkinson (DP) é uma patologia neurodegenerativa, caracterizada pela morte progressiva dos neurônios dopaminérgicos da Substância Nigra pars compacta (SNpc), encontrando-se manifestações clinicas como tremor de repouso, rigidez e bradicinesia. Além da morte de neurônios dopaminérgicos, as alterações mais características da DP são presença de inclusões citoplasmáticas denominadas corpos de Lewy (formados principalmente por filamentos de proteínas como ?-sinucleína), reclutamento e ativação de micróglia e astróglia na SNpc e o subsequente desenvolvimento de um processo inflamatório. Por outro lado, o estresse de retículo endoplasmático (RE) apresenta um importante papel na progressão das doenças neurodegenerativas. No entanto, ainda não foi esclarecido se o estresse é uma causa ou uma consequência na gênese das enfermidades neurodegenerativas. No presente trabalho foi avaliado o papel do estresse de RE como único estímulo inicial na geração de um fenótipo Parkinsoniano, comparado com um modelo já estabelecido (6-OHDA) para o estudo da DP. Em nosso modelo animal para o estudo de Parkinson, a lesão gerada na SNpc é exclusivamente pelo efeito do estresse de RE. Após 7 dias de gerada a lesão, os animais injetados com Tunicamicina e 6-OHDA apresentaram aumento de marcadores prototípicos para avaliar estresse de RE, aumento na quantidade de células gliais ativadas, e morte celular inespecífica no sítio da lesão. Essas mudanças foram acompanhadas por um aumento na expressão de marcadores associados à ativação microglial e começo de um processo inflamatório. Por outro lado, não foram observadas diferenças nos níveis de sobrevida de neurônios dopaminérgicos, assim como nos níveis da síntese de TH. No entanto, conseguiu se observar diferenças no comportamento locomotor nos animais injetados com Tunicamicina e 6-OHDA. Todos esses dados sugerem que o estresse de RE poderia apresentar um papel muito importante no desencadeamento da DP. / Abstract: Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by progressive death of dopaminergic neurons of Substance Nigra pars compacta, usualy are found clinical manifestations such as resting tremor, rigidity and bradykinesia. Besides the death of dopaminergic neurons, the changes most characteristic of PD are the presence of cytoplasmic inclusions called Lewy bodies (mainly formed by filament proteins as ?-synuclein), of microglia and astroglia recruitment in the SNpc and the subsequent development of an inflammatory process . On the other hand, the endoplasmic reticulum stress (ER-stress) has an important role in the progression of neurodegenerative diseases. However, it remains unclear whether ER-stress is cause or consequence in the pathogenesis of neurodegenerative diseases. In this study we evaluated the role of ER stress as single stimulus in the generation of a Parkinsonian phenotype, compared to a model already established (6-OHDA) for the study of PD. In our animal model for the study of Parkinson's disease, the lesion is generated in the SNpc exclusively by the effect of ER-stress. Generated 7 days after injury, the animals injected with 6-OHDA and Tunicamycin exhibited increased prototypic marker to assess stress RE, increased in the amount of activated glial cells and nonspecific cell death at the site of injury. These changes were accompanied by an increase in microglial activation and early markers of an inflammatory process. Furthermore, no differences in the levels of survival of dopaminergic neurons in the levels of TH synthesis was observed. However, were able to observe differences in locomotor behavior in animals injected with 6-OHDA and Tunicamycin. All these data suggest that ER stress could present a very important role in the onset of PD.

A neurodegeneração é o resultado da destruição progressiva e irreversível dos neurônios no sistema nervoso central, apresentando causas desconhecidas e mecanismos patológicos não totalmente elucidados. Fatores como a idade, o aumento da formação de radicais livres e/ou estresse oxidativo, defeito no metabolismo energético, a inflamação e acúmulo de elementos neurotóxicos e de proteínas malformadas no lúmen do retículo endoplasmático (RE) contribuem para o desenvolvimento dos processos neurodegenerativos. O sistema canabinoide tem sido proposto como neuroprotetor em diversos modelos de neurodegeneração como hipóxia aguda e epilepsia, isquemia cerebral, lesão cerebral e modelos de estresse oxidativo. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar o papel do sistema canabinoide em uma linhagem de neuroblastoma (Neuro 2a) submetida a condições de estresse oxidativo (H2O2), inflamação (LPS) e estresse do RE (tunicamicina), avaliando parâmetros de viabilidade celular e vias de sinalização envolvidas. Nossos resultados mostram que o agonista canabinoide ACEA foi capaz de proteger as células da morte celular causada pela inflamação e pelo estresse de retículo endoplasmático, mas não pelo estresse oxidativo. Esse efeito neuroprotetor exercido pelo ACEA parece pelo menos em parte ocorrer via receptor CB1 no modelo de inflamação e ser independente deste receptor no modelo de estresse de RE. Os efeitos neuroprotetores observados envolveram a modulação dos níveis de proteínas pré-apoptóticas, CHOP e Caspase 12, e da proteína relacionada à sobrevivência celular ERK 1/2. Nossos dados sugerem um papel neuroprotetor do sistema canabinoide em mecanismos relacionados aos processos neurodegenerativos e propõem a manipulação desse sistema como possível alvo terapêutico. / Neurodegeneration is the result of progressive and irreversible destruction of neurons in the central nervous system, with unknown causes and pathological mechanisms not fully elucidated. Factors such as age, increased formation of free radicals and/or oxidative stress, defects in energetic metabolism, inflammation and accumulation of neurotoxic factors and misfolded proteins in the lumen of the endoplasmic reticulum (ER) contribute to the development of neurodegenerative processes. The cannabinoid system has been proposed as neuroprotector in several models of neurodegeneration such as acute hypoxia and epilepsy, cerebral ischaemia, brain injury and oxidative stress models. This work aimed to investigate the role of the cannabinoid system in a neuroblastoma line (Neuro 2a) submitted to oxidative stress (H2O2), inflammation (LPS) and ER stress (tunicamycin) conditions, assessing cell viability parameters and signaling pathways involved. Our results show that the ACEA cannabinoid agonist was able to protect cells from cell death caused by inflammation and ER stress, but not from oxidative stress. This neuroprotective effect exerted by ACEA appears to occur at least in part via the CB1 receptor in inflammation model and it seems to be independent of this receptor in the ER stress model. The neuroprotective effects observed involved the modulation of the levels of pre-apoptotic proteins CHOP and Caspase 12 and the cell survival related protein ERK 1/2. Our data suggest a neuroprotective role of the cannabinoid system in mechanisms related to neurodegenerative processes and propose it as possible therapeutic target.

Recentemente, verificou-se que diferentes protocolos de overtraining (OT) com mesma carga externa, mas realizados em declive (OTR/down), aclive (OTR/up) e sem inclinação (OTR) levaram ao acúmulo de gordura hepática. Sabe-se que perturbando a homeostase do retículo endoplasmático (ER) ocorre o estresse do RE que também está associada com presença de gordura hepática em modelos animais. Com isso, verificamos os efeitos desses modelos de OT nas proteinas relacionadas ao estresse do RE (BiP, IRE1, PERK, eIF2alpha, ATF6beta, and GRP94), apoptose (CHOP, Caspase-3, 4 and 12, Bax and TRAF2) e inflamação (SAPKJNK and IKK) no fígado de camundongos C57BL/6. Uma vez que o treinamento aeróbio pode diminuir o estresse do RE cardíaco e aumentar a capacidade do exercício, também verificou se a queda de desempenho induzida pelos protocolos de OT estaria relacionada com o estresse do RE e apoptose no coração dos animais. Os animais foram divididos em naive (N, animais sedentários), controle (CT, animais sedentários submetidos as avaliações de desempenho), treinado (TR), OTR/down, OTR/up and OTR. Os testes de rotarod, incremental, exaustivo e força de preensão foram usados para avaliar o desempenho. Trinta e seis horas após o teste de força de preensão, os fígados e corações (ventrículo esquerdo) foram removidos e usados para técnica de immunoblotting. Todos os protocolos de OT levaram a respostas similares em relação aos parâmetros de desempenho e mostraram valores significativamente menores de ATF6beta hepática quando comparados com o grupo N. O grupo OTR/down exibiu valores inferiores de caspase-3 clivada no fígado quando comparado com o grupo CT. As proteínas cardíacas relacionadas ao estresse do RE, apoptose e inflamação não foram moduladas nos grupos experimentais. / Newly, we verified that different running overtraining (OT) protocols with same external load but performed in downhill (OTR/down), uphill (OTR/up) and without inclination (OTR), directed to hepatic fat accumulation. Knowing the disruption of endoplasmic reticulum (ER) homeostasis is linked to animal models of fatty liver, we explored the effects of these OT models on the proteins related to ER stress (i.e., BiP, IRE1, PERK, eIF2alpha, ATF6beta, and GRP94), apoptosis (CHOP, Caspase-3, 4 and 12, Bax and TRAF2) and inflammation (SAPKJNK and IKK) in livers of C57BL/6 mice. Because aerobic training can diminish cardiac ER stress and increase exercise capacity, we also verified whether the performance decrease induced by our OT protocols is linked to ER stress and apoptosis in mouse hearts. Rodents were divided into naive (N. sedentary mice), control (CT, sedentary mice submitted to the performance evaluations), trained (TR), OTR/down, OTR/up and OTR groups. Rotarod, incremental load, exhaustive and grip force tests were used to estimate performance. Thirteen six hours after the grip force test, the livers and cardiac muscles (i.e., left ventricle) were removed and used for immunoblotting. All OT protocols led to similar responses of the performance parameters and showed significantly lower values of hepatic ATF6beta compared to the N group. The OTR/down group exhibited inferior values of liver cleaved caspase-3 compared to the CT group. The cardiac proteins related to ER stress and apoptosis were not modulated in the experimental groups.