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Título: Reprogramação de células astrogliais em neurônios utilizando pequenas moléculas orgânicas
Autor(es): Farias, Ana Raquel Melo de
Palavras-chave: Reprogramação celular;Astrócitos;Neurônios induzidos;Pequenas moléculas
Data do documento: 28-Nov-2018
Referência: FARIAS, Ana Raquel Melo de. Reprogramação de células astrogliais em neurônios utilizando pequenas moléculas orgânicas. 2018. 80f. Dissertação (Mestrado em Neurociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: The reprogramming of different specialized cell types into others has been widely studied in recent years. More specifically, the generation of induced neurons (iNs) from other differentiated cells is applied to study the molecular mechanisms of neuronal differentiation, to generate humanized models of neurological and psychiatric diseases, as well to obtain iNs that can be used in cell therapies for neurodegenerative diseases or acute lesions in the central nervous system. The first type of non-progenitor cell converted to iNs through expression of an exogenous gene was astroglia. Then, non-neural cells, such as fibroblasts and hepatocytes, were also reprogrammed into iNs by genetic manipulation. More recently, the use of small molecules, capable of interfering with specific intracellular signaling cascades, has been proposed as an alternative for the reprogramming of differentiated cells in iNs without direct gene manipulation. However, it is still unclear what is the best combination of small molecules to reprogram astroglial cells isolated from the postnatal brain. In this work, we evaluated the possibility of reprogramming astrocytes in iNs, using a combination of small molecules previously used to reprogram embryonic fibroblasts. For this, astrocytes isolated from the neocortex and cerebellum of postnatal mice were cultured and exposed to small molecules for 8-20 days. After this period, the culture cell phenotype was evaluated by immunocytochemistry, RTqPCR and time-lapse video-microscopy. We evaluated aspects such as the expression of mRNA and specific proteins of neurons and astrocytes, morphology, cell survival and proliferation. Our results indicate that only a fraction of the cultured astrocytes acquire typically neuronal characteristics when exposed to small molecules. In addition, some of these cells maintain astrocytic properties, indicating an incomplete reprogramming state. Time-lapse video-microscopy analyzes also indicate that treatment with small molecules leads to increased cell death, which could contribute to the low conversion rate in iNs observed. Alternatively, the combination of molecules used may not be the most suitable to reprogram astrocytes into iNs, indicating the need for different combinations for this purpose.
Resumo: A reprogramação de diferentes tipos celulares especializados em outros tem sido um campo amplamente estudado nos últimos anos. Mais especificamente, a geração de neurônios induzidos (iNs) a partir de outras células já diferenciadas é aplicada para estudar os mecanismos moleculares da diferenciação neuronal, gerar modelos humanizados de doenças neurológicas e psiquiátricas, assim como obter iNs que podem ser utilizados em terapias celulares para doenças neurodegenerativas ou lesões agudas no sistema nervoso central. O primeiro tipo de célula não-progenitora convertido em iNs através da expressão de um gene exógeno foi a astroglia. Em seguida, células nãoneurais, tais como fibroblastos e hepatócitos, também foram reprogramados em iNs através de manipulação gênica. Mais recentemente, o uso de pequenas moléculas orgânicas - capazes de interferir em cascatas de sinalização intracelular específicas, modulando processos biológicos - tem sido proposto como alternativa para a reprogramação de células diferenciadas em iNs sem manipulação gênica direta. No entanto, ainda não está claro qual seria a melhor combinação de pequenas moléculas para reprogramar células astrogliais isoladas do cérebro pós-natal. Neste trabalho, avaliamos a possibilidade de reprogramação de astrócitos em iNs, utilizando uma combinação de pequenas moléculas previamente utilizada para reprogramar fibroblastos embrionários. Para isto, astrócitos isolados do neocórtex e cerebelo de camundongos pós-natais foram cultivados e expostos às pequenas moléculas durante 8-20 dias. Findo este período, o fenótipo das células em cultura foi avaliado através das técnicas de imunocitoquímica, RT-qPCR e vídeo-microscopia de tempo intervalado. Foram avaliados aspectos como a expressão de RNAm e proteínas específicas de neurônios e astrócitos, morfologia, sobrevivência e proliferação celular. Nossos resultados indicam que apenas uma fração dos astrócitos em cultura adquirem características tipicamente neuronais quando expostos às pequenas moléculas. Além disso, algumas destas células mantém propriedades astrocitárias, indicando um estado de reprogramação incompleto. Análises de vídeo-microscopia de tempo intervalado também indicam que o tratamento com pequenas moléculas propicia um aumento da mortalidade celular, o que poderia contribuir para a baixa taxa de conversão em iNs observada. Alternativamente, a combinação de moléculas utilizadas pode não ser a mais adequada para reprogramar astrócitos em iNs, indicando a necessidade de diferentes combinações para este fim.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26465
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