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Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / INTRODUÇÃO: A influência da autofagia em processos celulares que participam
da homeostase celular, como a endocitose e a adesão celular, até o momento, foi
pouco estudada. A endocitose consiste na internalização de material extracelular,
quando as vesículas endocíticas são menores que 500nm é chamada de
endocitose em microescala e quando as vesículas formadas são maiores que
essa medida trata-se de endocitose em macroescala. Foi demonstrado que a
conexão da via endocítica com a via autofágica é fundamental para a degradação
de material citosólico e, subsequente, produção de energia e disponibilização de
substrato para o metabolismo celular. Estudos controversos da literatura
mostraram que a autofagia pode favorecer ou não interferir com a endocitose em
macroescala. Além disso, alguns trabalhos demonstraram que o processo
autofágico foi capaz de reduzir a reciclagem de integrinas para a membrana
plasmática por alterar a endocitose em microescala envolvida na internalização
desse tipo de proteína, reduzindo a capacidade de adesão e, consequentemente,
a migração celular. Assim, em conjunto, esses achados evidenciam que a
autofagia pode interagir e interferir com eventos celulares dependentes da
participação da membrana plasmática como a endocitose e a adesão celular.
OBJETIVO: No presente estudo, hipotetizamos que a prévia indução de autofagia
em macrófagos é capaz de reduzir a endocitose em micro e macroescala, além
de reduzir a capacidade de adesão celular. Desta forma, o objetivo desse estudo
foi determinar o efeito da indução de autofagia, in vitro, sobre a endocitose e a
adesão de macrófagos murino. MATERIAL E MÉTODOS: Macrófagos foram
induzidos à autofagia por privação de nutrientes (starvation) ou pelo tratamento
com um indutor farmacológico, a rapamicina, seguida da exposição a
macromoléculas ou grandes partículas de diferentes naturezas. Além disso, após
indução de autofagia, macrófagos em suspensão foram incubados em superfícies
como o vidro ou uma matriz de colágeno e fibronectina para avaliação da
capacidade de adesão. Os percentuais de endocitose em microescala, em
macroescala e de adesão foram estimados. RESULTADOS: Mostramos que a
indução de autofagia promoveu redução da capacidade fagocítica em cerca de
60% no percentual de macrófagos que internalizam grandes partículas, como
levedo, sendo um mecanismo precoce e reversível. Ao passo que a indução de
autofagia por privação de aminoácidos ou farmacológica não interferiu na
endocitose em microescala. A indução de autofagia não alterou a endocitose de
transferrina (endocitose mediada por receptores) e endocitose de BSA
(endocitose de fase fluida). Em contraste, a indução de autofagia promoveu
redução em aproximadamente 70% da quantidade de macrófagos que aderem a
matriz de colágeno e fibronectina. Uma possível explicação para a redução da
endocitose em macroescala pode estar relacionada à autofagia diminuir a
disponibilidade de grandes extensões de membrana necessárias à internalização
de partículas maiores que 500nm. Alternativamente, a indução de autofagia pode
estar levando a célula a uma indisponibilidade de receptores na membrana
plasmática que justificaria a redução da capacidade fagocítica e de adesão do
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macrófago murino. CONCLUSÕES: A indução de autofagia diminui a capacidade
fagocítica e a capacidade de adesão do macrófago murino. / INTRODUCTION: The influence of autophagy on cellular processes that
participate in cellular homeostasis, such as endocytosis and cell adhesion has
been poorly evaluated. Endocytosis consists in the internalization of extracellular
material and includes microscale endocytosis, when endocytic vesicles are smaller
than 500nm, and macroscale endocytosis, when the formed vesicles are larger
than this measure. It has been shown that the connection between the endocytic
and the autophagic pathways is essential for degradation of cytosolic material and,
subsequently, power generation and provision of substrate for cellular metabolism.
Controversial studies showed that autophagy can improve or do not interfere with
macroscale endocytosis. Furthermore, some studies demonstrated that the
autophagic process reduced integrin recycling to the plasma membrane through
the modulation of microscale endocytosis involved in the internalization of this
protein, reducing cell adhesion and migration. Taken together, these findings show
that autophagy can interact and interfere with cellular events that depend on
plasma membrane participation, such as endocytosis and cell adhesion.
OBJECTIVES: In the present study, we hypothesized that prior autophagy
induction in macrophage reduces micro and macroscale endocytosis, as well as
cell adhesion. Thus, the aim of this study was to determine the effect of autophagy
induction, in vitro, on endocytosis and adhesion of murine macrophages.
MATERIAL AND METHODS: Autophagy by nutrient deprivation (starvation) or by
treatment with an inducer drug, rapamycin, was induced in macrophages, followed
by exposure to macromolecules or large particles of different natures.
Furthermore, after autophagic induction, macrophages were plated on different
surfaces like glass or collagen-fibronectin matrix to evaluate cell adhesiveness.
After that, the percentage of endocytosis in micro and macroscale and adhesion
were determined. RESULTS: We showed that autophagy induction decreases
phagocytic ability to 60% in macrophages that internalized large particles like
yeast. This is a reversible mechanism that occurs at early stages after autophagy
induction. On the other hand, autophagy by amino acid deprivation or
pharmacological induction does not interfere with the microscale endocytosis. The
autophagy induction doesn’t alter transferrin endocytosis (receptor-mediated
endocytosis) and BSA endocytosis (fluid-phase endocytosis). By contrast, the
autophagy induction leads to a reduction of approximately 70% in macrophages
adhesion on a collagen-fibronectin matrix. The reduction of macroscale
endocytosis may be related to the decreased availability of large areas of
membrane required for internalization of particles larger than 500nm caused by
autophagy. Alternatively, autophagy induction may be leading to receptors
unavailability in plasm membrane, which would explain the reduction of the
phagocytic and adhesion ability. CONCLUSIONS: autophagy induction reduces
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/14000 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Lima, José geraldo Bomfim |
| Contributors | Azevedo, Bruno da Rocha, Oliveira, Ricardo Riccio, Zanette, Dalila Luciola, Oliveira, Viviane Sampaio Boaventura de, Veras, Patricia Sampaio Tavares, Veras, Patrícia Sampaio Tavares |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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