AbstractsBiology & Animal Science

Impact of methamphetamine on dentate gyrus neurogenesis: the underlying mechanisms and the role of neuropeptide Y

by Sofia Baptista




Institution: Universidade de Coimbra
Department:
Year: 2015
Keywords: Methamphetamine; Neurogenesis; Neuropeptide Y
Record ID: 1320733
Full text PDF: http://hdl.handle.net/10316/26472


Abstract

A metanfetamina (MET) é uma droga de abuso, cujo consumo tem vindo a aumentar a nível mundial. Vários estudos mostraram que o consumo de MET induz danos irreversíveis a nível cerebral, reflectindo-se em défices cognitivos. Apesar dos mecanismos serem ainda pouco conhecidos, tem sido sugerido que a neurogénese do giro dentado (GD) poderá contribuir para estes défices, uma vez que tem um papel fundamental na cognição. No geral, a MET tem um impacto negativo na neurogénese do GD, nomeadamente na proliferação celular e na diferenciação em neurónios. Por outro lado, tem sido demonstrado que o neuropeptídeo Y (NPY) exibe propriedades protectoras, pró-proliferativas e pró-neurogénicas. Para melhor perceber os mecanismos implícitos nos défices cognitivos induzidos pela MET, o nosso objectivo consistiu em estudar o seu efeito na neurogénese do GD, focando principalmente na capacidade de auto-renovação das células estaminais, na diferenciação em neurónios e nas propriedades funcionais dos neurónios imaturos e maturos. Mais ainda, o papel protector do NPY foi avaliado na tentativa de identificarmos um potencial alvo terapêutico contra os efeitos nefastos provocados pela MET na neurogénese do GD. Neste trabalho, usámos neuroesferas do GD para estudar o impacto da MET nas propriedades de auto-renovação das células estaminais. Verificámos que a MET (1 nM) retarda a progressão do ciclo celular da fase G0/G1 para a fase S, aumentando o número de células na fase G0, acompanhado pela diminuição da expressão da ciclina E. Em paralelo, a MET diminuiu os níveis de fosforilação do receptor do factor de crescimento da epiderme (FGFR) e da proteína cinase regulada por sinal extracelular (ERK). Além disso, a MET (10 nM) diminuiu a capacidade de auto-renovação das células estaminais do GD verificado pela diminuição do número de neuroesferas. No entanto, a MET diminuiu a divisão celular no sentido da auto-renovação (pares de células Sox2+/Sox2+) aumentando no sentido da diferenciação (pares de células Sox2-/Sox2-), tendo sido este efeito mediado por receptores N-metil-D-aspartato (NMDA). Em concordância, verificámos que o fenótipo neuronal foi preferencialmente gerado. Em conclusão, a MET afectou negativamente a proliferação e a auto-renovação das células estaminais, mas levando à sua diferenciação em neurónios. No presente trabalho, foi também explorado o efeito da MET na morte celular, proliferação e diferenciação neuronal em culturas derivadas de neuroesferas do GD, bem como o papel protector do NPY. Estas culturas foram expostas a diferentes concentrações de MET (1 – 1000 nM) e foi verificado um aumento da morte celular por apoptose e por necrose para concentrações superiores a 10 nM sem, no entanto, afectar a proliferação celular. Mais ainda, a MET aumentou a libertação de glutamato, e a inibição dos receptores NMDA preveniu a morte celular por apoptose. Curiosamente, a MET diminuiu a diferenciação em neurónios para todas as concentrações testadas, inclusivamente a concentração não tóxica (1 nM). O NPY conseguiu prevenir a morte celular…