Projetos de Pesquisa

 

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Viviane Glaser

Ciências Biológicas

Morfologia
  • citotoxicidade do cobre em astrócitos e neurônios: papel da readaptação do metabolismo energético celular em células do sistema nervoso central expostas a elevadas concentrações do metal
  • A doença de Wilson é caraterizada por um acúmulo nas concentrações de cobre, devido a mutações no gene ATP7B, que codifica uma proteína responsável pela excreção de cobre, em hepatócitos. Devido a excessiva quantidade de cobre no fígado e/ou devido a morte de hepatócitos, o excesso de cobre na corrente sanguínea pode afetar o sistema nervoso central (SNC). O acúmulo de cobre no cérebro está relacionado com alterações neurológicas, sendo que os pacientes com a doença de Wilson apresentam tremores, parkinsonismo, disartria e convulsões. Apesar do cobre ser importante para o funcionamento celular, um aumento na concentração deste metal resulta em citotoxicidade, principalmente por causar danos às mitocôndrias, como já observado em hepatócitos. O efeito de altas concentrações de cobre nestas células já é bem conhecido, no entanto, no sistema nervoso central (SNC) estes efeitos não são muito estudados. No cérebro, os astrócitos são células-chave no metabolismo do cobre, devido à sua localização e sua habilidade de captar, estocar e exportar o cobre para as demais células do SNC. No interior das células, o cobre pode ser encontrado no citoplasma e também no interior de organelas, sendo que a principal organela que compartimentaliza o cobre é a mitocôndria. A mitocôndria é a organela celular responsável pela maior produção líquida de energia nas células e, tendo em vista que este processo é responsável pela quase totalidade do ATP produzido no SNC, a regulação da respiração mitocondrial se torna essencial para o correto metabolismo energético neste tecido. Levando em consideração a importância do cobre para o correto funcionamento das células do tecido nervoso, que elevações nas concentrações de cobre são citotóxicas e que pacientes com a doença de Wilson apresentam alterações neurológicas, este projeto visa observar os efeitos deletérios do cobre em células do SNC que são mais susceptíveis ao cobre (neurônios) e em células mais resistentes a este metal (astrócitos), a fim de comparar os efeitos deste metal nestas células no que se refere às readaptações do metabolismo energético mitocondrial e atividade antioxidante em função da toxicidade do cobre. Assim, este projeto hipotetiza que elevadas concentrações de cobre no interior dos astrócitos causam disfunção mitocondrial, o que diminui a produção de ATP, aumentando a razão AMP/ATP. Desta forma, ocorre a ativação da AMPK, o que consequentemente aumenta a biogênese mitocondrial. Desta forma, o cobre em concentrações elevadas nos astrócitos desencadeia uma readaptação do metabolismo energético nestas células, devido a maior expressão e atividade de enzimas antioxidantes encontradas nos astrócitos, e isto está relacionado com a resistência destas células às elevadas concentrações de cobre que podem acumular. Compreendendo-se melhor a citotoxicidade do cobre, será possível futuramente encontrar um alvo terapêutico a fim de melhorar a qualidade de vida dos pacientes portadores da doença de Wilson ou de outras patologias neurodegenerativas associados ao excesso de cobre no SNC.
  • Universidade Federal de Santa Catarina - SC - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022