Estudo dos mecanismos fisiopatológicos da hiperglicinemia não cetótica em cérebro de ratos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Parmeggiani, Belisa dos Santos
• Orientador(a): Leipnitz, Guilhian
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Erros inatos do metabolismo; Hiperglicinemia não cetótica; Bainha de mielina; Glicina; N-Metilaspartato; Estresse oxidativo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/210550

Hiperglicinemia não cetótica (HNC) é um erro inato do catabolismo da glicina caracterizado por convulsões, disgenesia do corpo caloso e atrofia cortical, porém o papel da glicina, um co-agonista do receptor N-metil-D-aspartato (NMDA), nos mecanismos desses achados clínicos ainda não está claro. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar possíveis alterações bioquímicas e celulares causadas pela glicina. Inicialmente, avaliamos os efeitos ex vivo de uma injeção intracerebroventricular de glicina sobre parâmetros de defesas antioxidantes e dano oxidativo em estriado, hipocampo e córtex cerebral de ratos de 30 dias de vida eutanasiados 30 min após a administração. A glicina aumentou a atividade da superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR) e glicose-6-fosfato desidrogenase em estriado, sem provocar dano oxidativo. Em experimentos in vitro, observaram-se aumento de níveis de malondialdeído e diminuição nas concentrações de glutationa reduzida (GSH) em estriado em um curto período de incubação, implicando que o aumento das defesas antioxidantes enzimáticas ex vivo ocorre em resposta a um dano oxidativo rápido. Em hipocampo, houve diminuição nas concentrações de GSH, no conteúdo total de glutationa e na razão GSH/GSSG. Não houve modificações em córtex cerebral. É possível que a heterogeneidade nos resultados seja devido a diferenças na composição de subunidades do receptor NMDA nas regiões cerebrais, conferindo-as susceptibilidade diferencial ao dano. Também se testou o efeito do bezafibrato, o qual atenuou o aumento da atividade da GPx e preveniu os aumentos de SOD e GR, sugerindo que a indução de biogênese mitocondrial causada pelo bezafibrato preveniu a produção de espécies reativas em primeiro lugar, e, assim, não houve a regulação positiva das enzimas antioxidantes. Estudamos também os efeitos da injeção de glicina sobre parâmetros celulares e teciduais em animais neonatos eutanasiados 14 dias após a administração. Houve diminuição na marcação da proteína básica da mielina (MBP) e da glicoproteína associada à mielina (MAG), envolvidas na estrutura da mielina, em estriado e corpo caloso. Esse efeito foi possivelmente causado por redução do número de oligodendrócitos, já que observamos diminuição de NG2 em estriado, marcador de precursores de oligodendrócitos. A glicina também diminuiu o conteúdo de NeuN e aumentou a da proteína ácida fibrilar glial (GFAP) no estriado, sem alterações em córtex cerebral. Por outro lado, o conteúdo de NR1, a subunidade com sítio de ligação para glicina no receptor NMDA, estava diminuída em ambas as estruturas cerebrais, provavelmente por causa de feedback negativo da glicina. A gliose estriatal foi acompanhada por aumento no conteúdo do transportador de glutamato e aspartato GLAST, porém não observamos alteração na captação de [3H]glutamato nos tecidos, indicando que o aumento de proteínas astrocitárias não foi acompanhado de melhora de função dessa célula. Além disso, avaliamos a translocação do fator nuclear eritroide 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2) e do co-ativador de receptor ativado por proliferadores de peroxissomos alfa (PGC1α) e o conteúdo do fator de transcrição mitocondrial A (TFAM) 5 dias após a injeção de glicina em ratos neonatos. A glicina diminuiu o conteúdo citosólico do Nrf2 em córtex cerebral e o conteúdo nuclear de Nrf2 em estriado, indicando dano à resposta antioxidante dos tecidos. Ainda encontramos aumento da translocação do PGC1α em córtex cerebral e diminuição do conteúdo citosólico de TFAM. No estriado não houve alterações nos conteúdos de PGC1α e TFAM. Nossos resultados mostram prejuízos em vias de sinalização importantes para homeostase energética e redox celular, representando possíveis mecanismos envolvidos no dano cerebral da HNC.