7. Projetos
MECANISMO DE AÇÃO DE AGONISTAS DE PPARγ NO POTENCIAL TRANSMEMBRANA
A obesidade é uma doença crônica, de fisiopatologia complexa e não totalmente compreendida. Representa hoje um importante problema de saúde, pelo aumento global de sua incidência e pelas várias condições a ela associadas: Diabetes Mellitus Tipo 2 (DM2), dislipidemia e hipertensão arterial sistêmica (HAS). Por sua vez, o mecanismo compartilhado entre a obesidade e o DM2 e responsável pela associação entre essas condições é a resistência insulínica. Dentre os principais sensibilizadores insulínicos atualmente utilizados no tratamento do DM2 estão as tiazolidinedionas (TZDs), consideradas agonistas completos do PPARγ. Embora o efeito anti-hiperglicemiante destes medicamentos seja bem estabelecido na prática clínica, sua utilização está associada a diversos efeitos adversos. Considerando o potencial do PPARγ como alvo farmacológico promissor nas doenças metabólicas humanas, essas limitações aumentaram o interesse pela identificação de ligantes de PPARγ que mantenham os efeitos benéficos como a melhora da resistência insulínica e efeito anti-inflamatório, sem os efeitos desfavoráveis das TZDs. Muitos dos efeitos dos agonistas de PPARγ são explicados pela alteração da expressão gênica. Contudo, além deste mecanismo clássico de ação das TZDs, vários estudos demonstram que agonistas de PPARγ podem mediar efeitos rápidos. No entanto poucos estudos mostram a importância de tais efeitos. Estudos prévios com o GQ-16, agonista parcial de PPARγ indicaram que esse ligante apresenta efeitos sensibilizador insulínico e antidiabético comparáveis aos do agonista completo rosiglitazona, porém sem indução de ganho de peso. Ainda, já foi demonstrado que agonistas de PPARγ podem modular correntes iônicas agindo diretamente nos canais iônicos. O controle das propriedades bioelétricas de macrófagos poderiam oferecer uma abordagem promissora para regular a ativação e o fenótipo dos macrófagos Pesquisas apontam que a alteração do potencial de membrana dos macrófagos ao alterar a condutância de canais de Ca2+ e K+ leva a efeitos anti-inflamatórios. Será que os efeitos benéficos do GQ-16 acima citados poderiam ocorrer por interferência na condutância de canais iônicos em macrófagos? É importante compreender os mecanismos moleculares que levam ao recrutamento e polarização de macrófagos no tecido adiposo, o que pode prevenir a inflamação induzida pela obesidade e a resistência à insulina. Ainda, aprofundar o conhecimento no mecanismo de ação do GQ-16 contribuirá para a identificação e desenvolvimento de um potencial novo medicamento a ser utilizado para tratamento de doenças metabólicas.
Coordenação do projeto: Carine Royer
Alunos: Camilly Carreiro Leal, Viviane Correia Pereira e Gabriel Araújo Mota.
EFEITOS ELETROFISIOLÓGICOS DOS ANDRÓGENOS ENVOLVIDOS NO DESENVOLVIMENTO E NO METABOLISMO DAS CÉLULAS DE SERTOLI
O desenvolvimento testicular e a proliferação das células de Sertoli são processos complexos, regulados por uma ampla gama de hormônios, como a testosterona, a epitestosterona, o AMH, o FSH, o LH, os hormônios da tireoide, o estradiol, a insulina e fatores de crescimento. Quando a sinalização desses hormônios é alterada o desenvolvimento testicular é comprometido, podendo levar a infertilidade. O desenvolvimento das gônadas masculinas divide-se em duas fases uma fase imatura, proliferativa, que compreende o período do desenvolvimento sexual e uma fase madura, não proliferativa, relativa à gônada adulta, quando ocorre a produção de espermatozoides. A maturação sexual ocorre durante a puberdade e tem como resultado a perda da capacidade de proliferação das células de Sertoli, o início do processo de diferenciação das células germinativas e a formação da barreira hemato-testicular. A testosterona é um hormônio fundamental neste processo. Existem muitas evidências de efeitos da testosterona através de seu receptor nuclear, o Receptor de Andrógenos (AR). Entretanto, tem sido descrito um receptor de membrana para este hormônio. Nosso grupo de pesquisa, em estudo utilizando a técnica eletrofisiológica de registro intracelular, demonstrou que a aplicação tópica de testosterona provoca alterações imediatas no potencial de membrana por efeitos em um receptor de membrana que não o clássico AR. O ZIP9, um transportador de zinco, foi identificado, recentemente, como o receptor de membrana para os andrógenos, em diversos tipos celulares como células de Sertoli, assim como, em células de câncer de próstata. A sinalização dos andrógenos através do receptor de membrana em células de Sertoli envolve a ativação de uma proteína Gq, que promove a ativação da fosfolipase C (PLC) e subsequente hidrólise do Fosfatidil-inositol-bi-fosfato (PIP2) liberando inositol tri-fosfato (IP3) na membrana. Esta redução de PIP2 na membrana aumentando a ação inibitória de ATP sobre os canais de K+ sensíveis ao ATP (K+ ATP), fechando este canal. A ação da testosterona ou do ATP, formado a partir do metabolismo da glicose afetam diretamente o funcionamento do canal K+ ATP, despolarizando a membrana celular e, interferindo nos canais de cálcio dependentes de voltagem. Dessa forma, o canal K+ ATP fornece uma ligação única entre o metabolismo energético e a excitabilidade elétrica celular. Oscilações da glicemia, especialmente durante a fase de desenvolvimento podem alterar a modulação de canais iônicos prejudicando também a função e a proliferação das células de Sertoli e comprometendo a função reprodutora na vida adulta. A técnica eletrofisiológica permitiu, com outras técnicas, a identificação das moléculas e canais iônicos envolvidos nas respostas destes hormônios. A ampliação dos conhecimentos dos mecanismos moleculares dos hormônios que regulam o desenvolvimento e a maturação testicular contribuirão para o aprimoramento e o desenvolvimento de novas estratégias diagnosticas e terapêuticas para as desordens da função reprodutora masculina.
Coordenadora do projeto: profa. Eloísa da Silveira Loss
Protocolos de Campos Elétricos Pulsados (PEF) para área de saúde
A aplicação de campos elétricos pulsados (PEF) em sistemas biológicos — como tecidos, células, organismos, moléculas e materiais — tem mostrado grande potencial em diversas áreas, incluindo o tratamento de câncer, o aprimoramento do processamento de alimentos, a extração de compostos vegetais, o melhoramento genético, o aumento da eficácia de vacinas de DNA, além de ser útil em desinfecção, esterilização e ablação cardíaca, entre outros benefícios.
No entanto, cada uma dessas aplicações exige estratégias específicas (como o uso de eletrodos, géis, líquidos e técnicas de eletroforese) e protocolos elétricos ajustados. Fatores como a largura do pulso, frequência, número de pulsos e amplitude influenciam a entrada e saída de moléculas das células, além de determinar o tipo de morte celular (irreversível ou apoptótica). Esses protocolos elétricos são responsáveis pelas modificações moleculares nas membranas celulares, pela movimentação de moléculas e íons e pela interação entre a membrana celular e as moléculas, facilitando o transporte entre o citoplasma e o meio extracelular.
Pretende-se estudara os efeitos dos PEF diretamente na membrana celular e as suas alterações nas características eletroquímicas.
Equipe: profa. Daniela Suzuki, prof. Guilherme Pintarelli e Rafaella Rivello.
Avaliação da toxicidade reprodutiva masculina após exposição a diferentes agrotóxicos
O uso de agrotóxicos, que já é grande no Brasil, tem sido crescente para viabilizar toda a produção agrícola. Dentre os agrotóxicos, destacam-se o herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e os inseticidas piriproxifeno e imidacloprido. A exposição a estes praguicidas tem sido um grande problema de saúde pública mundial, podendo afetar os seres humanos e animais. Dessa forma, o presente estudo visa investigar os efeitos da exposição aos diferentes agrotóxicos na reprodução de camundongos machos, em concentrações condizentes com a exposição humana. Serão avaliados nos camundongos a qualidade espermática, o peso dos órgãos reprodutores, histomorfometria de órgãos reprodutores, dosagens hormonais e bioquímicas, estresse oxidativo, imunohistoquímica para diversos marcadores e a performance reprodutiva. Além disso, serão realizados ensaios in vitro com células TM4, bem como análises de eletrofisiologia nestas células a fim de se identificar os mecanismos moleculares que levam às vias de efeito adverso na reprodução masculina. Espera-se que a exposição dos animais aos diferentes praguicidas promova toxicidade reprodutiva masculina, por meio do aumento do estresse oxidativo e da peroxidação lipídica gonadal in vivo, além de toxicidade celular in vitro, o que se supõe que acarretará em redução da capacidade reprodutiva dos animais. Pretende-se formar recursos humanos qualificados, adquirir novos conhecimentos sobre os possíveis riscos à saúde reprodutiva humana decorrentes da exposição a esses praguicidas, bem como dar base para a elaboração de políticas públicas relacionadas à redução do uso destes agrotóxicos e/ou substituição por outros de menor toxicidade.
Gabriel Adan Araújo Leite
Pós-graduandos: Drielle Moreira Steffen / Karoliny Araújo
Diabetes & Plantas Medicinais no controle da Glicose
Coordenadora: profa. Dra. Fátima Regina Mena Barreto