Toxicidade de agregados do peptídeo beta-amiloide sobre a linhagem de neuroblastoma humano SH-SY5Y - Pinheiro, Nathalia Reges (2023)
Agregados do peptídeo ß-amiloide são as principais neurotoxinas associadas à sinaptoxicidade e neurodegeneração na Doença de Alzheimer (DA). Estes agregados, formados pela autoassociação do peptídeo ß-amiloide (Aß), se acumulam no cérebro dos portadores da DA. As espécies solúveis, chamadas de oligômeros de Aß (AßO), são consideradas as espécies mais neurotóxicas, são metaestáveis, e se formam por mecanismo ainda não completamente desvendado. As diversas espécies de AßO descritas se apresentam sob diferentes conformações e atividades tóxicas. Por isso, elucidar as características bioquímicas das espécies de AßO mais relevantes para a DA tem se mostrado um importante gargalo na busca por tratamentos eficientes para a DA. Anticorpos sensíveis à conformação, e seletivos para AßO solúveis tem sido desenvolvidos, tanto como ferramenta para a elucidação estrutural de AßO tóxicos, quanto como potenciais agentes terapêuticos para a reversão da perda cognitiva na DA. Um anticorpo do tipo scFv selecionado por nosso grupo, NUsc1, apresentou marcante capacidade de distinguir AßOs de monômeros e fibras de Aß, além de ter como alvo preferencial uma subpopulação de AßOs de alto peso molecular presente no cérebro de indivíduos com DA. Neste contexto, desenvolvemos um estudo no qual identificamos e isolamos uma nova subpopulação de AßO de alto peso molecular, reconhecida por NUsc1, sob condições não desnaturantes e determinamos seu tamanho por cromatografia de gel filtração e microscopia eletrônica. Além disso, investigamos a toxicidade induzida por essa subpopulação de AßO em células de neuroblastoma humano SH-SY5Y diferenciadas em neurônios maduros, e avaliamos a capacidade de NUsc1 de neutralizar essa toxicidade. De forma interessante, NUsc1 se mostrou capaz de neutralizar parcialmente a toxicidade induzida por essa nova subpopulação de AßOs de alto peso molecular, em contraste com sua capacidade de neutralizar completamente a toxicidade induzida pela população de AßOs padrão contra a qual foi selecionado. Em paralelo, motivados pela grande diversidade de protocolos de cultivo e uso das células SH-SY5Y em estudos de neurotoxicidade de agregados de Aß, decidimos estudar os parâmetros metodológicos de diferenciação de células SH-SY5Y e de desafio com o peptídeo Aß que influenciam o tamanho de efeito desta exposição. Para isso, realizamos uma ampla revisão sistematizada da literatura a partir da busca em bases de referências e da seleção de artigos de acordo com critérios pré-estabelecidos. A partir da síntese quantitativa dos dados experimentais extraídos destes artigos, identificamos os métodos mais comumente empregados de avaliação da toxicidade de Aß sobre as células SH-SY5Y. Posteriormente, através da meta-análise dos dados extraídos, identificamos que a duração da diferenciação das células SH-SY5Y, e a duração da exposição ao peptídeo Aß, são preditores de maior redução da viabilidade de células SH-SY5Y pela exposição a agregados de Aß. Dessa forma, determinamos parâmetros experimentais críticos para o uso de células SH-SY5Y em estudos da neurotoxicidade de Aß, assim como para a seleção e caracterização de novos agentes neuroprotetores relevantes para o tratamento da doença de Alzheimer.