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Role of intracellular calcium receptor inositol 1,4,5-trisphosphate type 1 (IP3R1) in rat hippocampus after neonatal anoxia

Orientador: Prof. Dr. Alexandre Hiroaki Kihara / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, 2016. / Anóxia é uma das maiores causas de morbidade e mortalidade neonatal, especialmente em neonatos pré-maturos, constituindo um importante problema de saúde pública devido às sequelas neurológicas permanentes em pacientes. A privação de oxigênio dispara uma série de cascatas, culminando em morte celular em regiões cerebrais mais vulneráveis, como o hipocampo. Neste processo de morte celular causada pela privação de oxigênio, o cálcio citosólico possui um papel crucial. Receptores intracelulares de inositol 1,4,5-trifosfato (IP3Rs) são importantes reguladores de níveis de deste cálcio, no entanto, não se sabe sobre sua função na anóxia. O objetivo deste estudo é analisar se os IP3Rs do tipo 1 (IP3R1) participam no processo de morte no hipocampo de ratos após a anóxia neonatal. A análise quantitativa de real-time PCR revelou uma diminuição da expressão gênica de IP3R1 24 horas após a anóxia neonatal. Na análise da distribuição de células IP3R1-positivas foi observada uma densidade de IP3R1 na região de CA1 em ambos os grupos, porém, não se observou diferença entre os grupos controle e anóxia. Interessantemente os animais anóxia apresentaram uma alta colocalização de IP3R1 e marcador de núcleo (DAPI), sugerindo que a anóxia causa uma translocação de IP3R1 para o núcleo nas células hipocampais. Além disso, o padrão de marcação mostrou diferentes tamanhos de clusters dos receptores, indicando uma organização diferente entre os grupos. Foi injetado 2-APB, um bloqueador de IP3R1, ou veículo, no hipocampo de forma bilateral após a anóxia. Foi utilizado metodologias de marcação de células degeneradas e foi visto que no grupo 2APB houve uma diminuição do número de células FJC-positivas e TUNEL-positivas em comparação ao grupo veículo anóxia. Porém, não foi observado nenhuma diferença de marcação entre os grupos na imunofluorescência de caspase-3 ativada. Não foi detectada nenhuma diferença entre os grupos no teste de labirinto de Barnes. No teste de campo aberto, observou-se que o grupo 2APB apresentam maiores níveis de ansiedade. Desta forma, este estudo pode contribuir com novas perspectivas na investigação de mecanismos de neurodegeneração ativadas pela privação de oxigênio. / Anoxia is one of the most prevalent causes of neonatal morbidity and mortality, especially in preterm neonates, constituting an important public health problem due to permanent neurological sequelae observed in patients. Oxygen deprivation triggers a series of simultaneous cascades, culminating in cell death mainly located in more vulnerable metabolic brain regions, such as the hippocampus. In the process of cell death by oxygen deprivation, cytosolic calcium plays crucial roles. Intracellular inositol 1,4,5-trisphosphate receptors (IP3Rs) are important regulators of cytosolic calcium levels, although the role of these receptors in neonatal anoxia is completely unknown. This study focused on the functional role of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1 (IP3R1) in rat hippocampus after neonatal anoxia. Quantitative real-time PCR analysis revealed a decrease of IP3R1 gene expression 24 hours after neonatal anoxia. Distribution analysis of IP3R-positive cells was performed and we observed higher IP3R1 pixels quantity in CA1 of both groups; however, we were not able to observe alterations between control and anoxia animals. Interestingly, we observed that anoxia animals present a higher colocalization of IP3R1 and nucleus marker (DAPI), suggesting that neonatal anoxia may cause IP3R1 translocation to the nucleus in hippocampal cells. Furthermore, puncta-labelling pattern showed different cluster sizes, larger in control group, indicating different organization between groups. We injected 2-APB, an IP3R1 blocker, or vehicle in hippocampus bilaterally after anoxia. Labelling techniques of degenerate cells was performed and we observed that 2APB group decrease the number of FJC-positive cells compared to vehicle anoxia group. In contrast, TUNEL labelling and active caspase-3 immunofluorescence showed no difference between groups. Barnes maze test showed no differences between 2APB group and anoxia vehicle group. On the other hand, the open field test showed that 2APB group presents higher anxiety levels than vehicle group. In this way, this study may contribute to new perspectives in the investigation of neurodegenerative mechanisms triggered by oxygen deprivation.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:106121
Date January 2016
CreatorsIkebara, Juliane Midori
ContributorsKihara, Alexandre Hiroaki, Takada, Silvia Honda
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguageInglês
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf, 59 f. : il.
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
Relationhttp://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=106121&midiaext=74337, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=106121&midiaext=74338, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=106121

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