Análise comparativa de neurônios derivados de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) para avaliar a associação da Doença de Gaucher e Doença de Parkinson - Araujo, Fabiano Tófoli de (2020)
A doença de Parkinson (PD) (PD - Parkinson Disease, MIM # 168600) é uma doença neurodegenerativa caracterizada por morte de neurônios dopaminérgicos da parte compacta da substancia negra do mesencéfalo (mDAN). Pacientes com PD exibem frequência aumentada de mutações no gene GBA, que codifica a enzima beta-glicosidase ácida (ou glicocerebrosidase - GCase) deficiente na Doença de Gaucher (GD), indicando uma forte associação entre as duas patologias. Atualmente não se conhece o mecanismo pelo qual mutações em GBA aumentam a susceptibilidade à degeneração neuronal. O conhecimento dos mecanismos moleculares desta associação contribuirá para uma maior compreensão das bases fisiopatológicas da neurodegeneração na PD permitindo o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Nos últimos anos, nosso grupo identificou pacientes com PD portadores de mutações no gene GBA e coletou amostras de sangue de 3 diferentes grupos fenotípicos: pacientes com PD sem mutação no gene GBA (PD), pacientes com PD e mutação no gene GBA (PDGBA: 2 heterozigotos e 1 homozigoto recessivo apresentando GD) e controles sadios (Ctrl). Aqui, descrevemos o uso de hiPSCs derivadas destes pacientes para a análise do papel de GBA na PD. As linhagens foram diferenciadas em neurônios dopaminérgicos A9 do mesencéfalo (iDA), principal tipo celular acometido pela PD, em 3 condições de cultivo: normóxia, hipóxia e em normóxia sob estímulo de campo magnético externo (EMF). As análises de produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) revelou diminuição da produção de ROS e de atividade lisossômica em células de pacientes PD com mutação em GBA quando comparados com células de controles e de pacientes PD em hipóxia. Os resultados de análise de RNAseq indicam que a assinatura gênica para neurônios mDAN maduros foi maior na condição de hipóxia. Também foram observadas diferenças significativas no perfil de expressão gênica relacionados a diferentes vias metabólicas, revelando um papel exacerbado de respostas inflamatórias em pacientes PD com mutações em GBA. Propomos que a deficiência de atividade lisossômica causada por GBA cria um ciclo de inflamação exacerbando desse fenômeno já descrito na PD