Participação da HSP70 nos processos mnemônicos e sua indução por choque térmico como tratamento de modelo de Alzheimer

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Porto, Rossana Rosa
• Orientador(a): Alvares, Lucas de Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Proteínas de choque térmico HSP70; Doença de Alzheimer; Memória; Chaperonas moleculares; Hipocampo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/194946

Proteínas de choque térmico da família de 70 kDa (HSP70) são chaperonas moleculares citoprotetoras que estão presentes nas células neuronais e podem ser induzidas por uma variedade de insultos estressantes, mas também pela atividade sináptica, incluindo tarefas de aprendizado. Estímulos fisiológicos que induzem a formação de memória de longo prazo também são capazes de estimular a síntese de HSP70 através da ativação de seu fator de transcrição. Além disso, já foi demonstrado que a HSP70 está envolvida na estabilização de microtúbulos e também na degradação da proteína β-amiloide e, por esse motivo, vem sendo estudada como alvo terapêutico na doença de Alzheimer. Neste estudo, investigamos a influência da HSP70 nos processos relacionados à memória e sua indução através do tratamento de choque térmico como potencial alvo terapêutico nos déficits cognitivos relacionados à doença de Alzheimer. Primeiramente, utilizamos ratos machos, que foram treinados na tarefa de condicionamento aversivo contextual (CAC) e então o conteúdo de HSP70 foi analisado por western blot no hipocampo em diversos tempos após o treino e após reativação de curta ou longa duração. Observamos elevações rápidas e transitórias da HSP70 60 min depois do treino. Imunofluorescência com dupla marcação de GFAP e HSP70 revelou que os astrócitos não foram os responsáveis pela indução da HSP70 pelo aprendizado. A distribuição de HSP70 foi marcadamente ao redor das sinapses entre colaterais de Shaffer e células piramidais da região CA1. Do mesmo modo, a reativação, tanto de curta como longa duração, foi capaz de elevar os níveis desta proteína no hipocampo dorsal, com pico ainda mais rápido, em apenas 30 min. Esta elevação foi ainda mais significativa quando uma novidade foi incorporada durante a reativação. O choque utilizado não interferiu na indução de HSP70, pois não foi diferente do grupo apenas reativado. A infusão de HSP70 recombinante (hspa1a) no hipocampo dorsal imediatamente após o treino facilitou a consolidação da memória e aumentou a atividade ERK, diminuindo a atividade da JNK e p38 hipocampais. O bloqueio da HSP70 extracelular endógena através da administração de anticorpo específico não produziu nenhum efeito adicional na consolidação da memória quando aplicada imediatamente após o treinamento, sugerindo que ela está de fato atuando intracelularmente. Infusão de rHSP70 imediatamente após reativação não alterou os valores de freezing quando testado 2 dias depois. Utilizando camundongos 5XFAD, modelo severo da doença de Alzheimer, verificamos a capacidade da HSP70 em modificar parâmetros comportamentais, induzida a partir de terapia com choque térmico, a fim de minimizar os prejuízos encontrados na doença de Alzheimer. Dois meses de tratamento, iniciado aos 3 ou 8 meses de idade, foi capaz de melhorar a memória de reconhecimento de objetos, a memória de condicionamento aversivo ao contexto, e também proteínas relacionadas à plasticidade no hipocampo e córtex pré-frontal. Melhoras no comportamento do tipo ansioso, que são reduzidos em fêmeas 5XFAD, também foi normalizado pelo tratamento quando avaliado aos 10 meses de idade. Não houve alterações nos níveis totais de NF-κB e na ativação de GSK3, tanto no hipocampo quanto no córtex pré frontal. A HSP70 mostrou ser importante nos processos relacionados à memória, sendo capaz de ser induzida rapidamente após aprendizado e reativação do mesmo, o que poderia ser uma indicação de que a tarefa está sendo dominada e pode ser uma boa ferramenta para ser utilizada como um índice de aprendizado. Além disso, o tratamento de choque térmico, através da utilização de sauna infravermelha, mostrou que a indução de HSP70 é capaz de melhorar parâmetros cognitivos da doença de Alzheimer que atualmente não possuem tratamento efetivo.