Effects of matrix stiffness on the morphology and reactivity of astrocytes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Benincasa, Julia Carnaz [UNIFESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66517
Resumo: Após uma lesão cerebral traumática, astrócitos passam por um processo chamado astrogliose, pelo qual iniciam a formação da cicatriz glial. Para remodelar o tecido lesionado e construir esta cicatriz, proteases entram em atividade e proteínas de matriz são produzidas pelos astrócitos, o que modifica a rigidez do tecido local, tornando-o mais macio. Estudos na literatura mostram que substratos macios aumentam a expressão de GFAP em astrócitos, mas pouco se sabe sobre outras características da astrogliose desencadeada pelas características mecânicas do substrato. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma plataforma para cultura de astrócitos corticais usando gel de poliacrilamida em diferentes rigidezes, mimetizando características mecânicas da cicatriz glial (300 Pa e 800 Pa) e do tecido cerebral não lesionado (1 kPa). Astrócitos foram cultivados por 3 e 7 dias em cada substrato e o ensaio de viabilidade mostrou aproximadamente 80% de células vivas em todos os grupos. O gel mais macio teve alta relevância para a manutenção das características da astrogliose, como manutenção de células GFAP+ por 7 dias, aumento da taxa de proliferação celular, e morfologias mais complexas com ramificações, sugestivo para um fenótipo de astrócito reativo. O gel de 800 Pa foi importante para a expressão dos proteglicanos agrecam e neurocam, proteínas frequentemente observadas na área periférica da lesão, onde o substrato tem rigidez intermediária. Neste gel, astrócitos exibiram reatividade semelhante a observada nos géis macios após 3 dias, porém retornaram a um estado próximo do fisiológico após 7 dias, indicando plasticidade astrocitária. O gel de 1 kPa, por sua vez, possibilitou astrócitos com morfologias sem grandes complexidades estruturais ou alterações funcionais, garantindo um fenótipo semelhante ao fisiológico. Esses resultados fornecem uma relação direta entre o fenótipo celular e a mecanotransdução, e sugerem como os astrócitos respondem comportamental e morfologicamente às diferentes rigidezes na cicatriz em comparação com a rigidez da matriz extracelular normal.