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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Importância relativa do receptor tipo Toll 4 na resposta à axotomia e regeneração nervosa periférica
Title Alternative: Relative importance of Toll 4 receptor in response to axotomy and peripheral nerve regeneration
Author: Ribeiro, Patrícia, 1991-
Advisor: Oliveira, Alexandre Leite Rodrigues de, 1971-
Abstract: Resumo: Após axotomia periférica há retração seletiva de terminais sinápticos em contato com o corpo do neurônio lesado, com ênfase em aferências inibitórias. Tal processo, que também envolve células da glia, é influenciado pela expressão do complexo de histocompatibilidade principal de classe I (MHC I), afetando significativamente no processo regenerativo pós-lesão. Alguns receptores da imunidade inata como os tipo Toll (TLR), são responsáveis por iniciar uma resposta imune imediata, frente à detecção de determinados padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs). Em particular, TLR 2 e 4 que são expressos no sistema nervoso por astrócitos e microglia sugerindo um papel relevante dos TLRs na plasticidade sináptica. Adicionalmente, há possibilidade de haver interação entre estes receptores e a via do complexo de histocompatibilidade principal de classe I (MHC I). No entanto, nenhum estudo descreveu os mecanismos pelos quais os TLRs afetam a plasticidade sináptica, bem como a complementaridade destes com as alterações regidas pelo MHC I. Portanto, nesse trabalho verificamos a importância relativa da expressão de TLR 2 e 4 na plasticidade sináptica da medula espinal, após esmagamento do nervo isquiático em camundongos C57BL/6, TLR2 -/- e TLR4-/-.Para isso, os animais (n=18/ grupo) foram submetidos ao esmagamento unilateral do nervo isquiático, sendo a superexpressão de TLR4 induzida através da administração de lipopolissacarídeo (LPS). Uma semana após a lesão, os animais foram sacrificados e fixados em paraformaldeído 4%, sendo as medulas espinais dissecadas e processadas para imunomarcação anti-sinaptofisina, VGLUT1, GFAP e Iba-1. Para analisar a expressão de TLR4, medulas espinais foram dissecadas a fresco e congelas em nitrogênio líquido, sendo armazenadas na temperatura -80ºC. O mesmo procedimento foi feito com o material utilizado para os ensaios de qRT- PCR, onde se investigou a expressão gênica de microglobulina beta 2 (uma subunidade do MHC I), CGRP e GAP 43. Os resultados mostraram que a administração de LPS leva à diminuição do número de sinapses ativas no entorno dos corpos celulares dos motoneurônios espinais, indicando aumento da eliminação sináptica em resposta à axotomia. A exposição ao LPS também aumentou ainda mais astrogliose e reação microglial, em comparação com animais não tratados (PBS), especialmente ipsilateral à axotomia. Além disso, tratamento com LPS aumentou a expressão de B2M. Importantemente, a ausência de TLR favoreceu a regeneração axonal. Em conclusão, nossos resultados reforçam a influência da expressão de TLR2 e 4 durante o processo de resposta a uma lesão nervosa, atuando de forma complementar ao processo de remodelamento sináptico regido pelo MHC I. Tal fato aponta para os TLRs como potenciais alvos moleculares em futuras terapias visando o reparo do SNC e SNP

Abstract: After peripheral axotomy, there is selective retraction of synaptic terminals in contact with the body of the injured neuron with emphasis on inhibitory afferents. This process, which also involves glial cells, is influenced by the expression of the Major Histocompatibility Complex Class I (MHC I), significantly affecting the post-injury regenerative process. Some receptors of innate immunity such as Toll-Like (TLR), are responsible for initiating an immediate immune response against the detection of certain Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs). In particular, TLR 2 and 4 are expressed in the nervous system by astrocytes and microglia suggesting a relevant role of TLRs in synaptic plasticity. In addition, there is a possibility of interaction between these receptors and the Major Histocompatibility Complex Class I pathway (MHC I). However, no study has described the mechanisms by which TLRs affect synaptic plasticity nor their complementarity with MHC I-regulated changes. Therefore, in this essay we have verified the relative importance and purpose of TLR 2 and 4 in the synaptic plasticity of the spinal cord after sciatic nerve crushing of mice (C57BL/6, TLR2-/- and TLR4-/-). For this experiment, the animals (n = 18 / group) were submitted to unilateral crushing of the sciatic nerve and TLR4 overexpression was induced through the administration of lipopolysaccharide (LPS). One week after the injury, the animals were sacrificed and put into 4% paraformaldehyde. The spinal cords were dissected and processed for anti-synaptophysin, VGLUT1, GFAP and Iba-1 immunostaining. To analyze TLR4 expression, the spinal cords were dissected fresh and frozen in liquid nitrogen and stored at -80 ° C. The same procedure was done with the material used for the qRT-PCR assays, where the gene expression of b2 microglobulin (a subunit of MHC I), CGRP and GAP 43 was investigated. The results showed that LPS administration leads to a decrease in the number of active synapses around the spinal motoneuron cell bodies, indicating increased synaptic elimination in response to axotomy. Exposure to LPS also increased even more astrogliosis and microglial reaction compared to untreated animals (PBS), especially ipsilateral to axotomy. In addition, treatment with LPS increased B2M expression. Importantly, the absence of TLR favored axonal regeneration. In conclusion, our results reinforced the influence of the expression of TLR2 and 4 during the process of response to a nerve injury, acting in a complementary way to the process of synaptic remodeling governed by MHC I. This fact points to TLRs as potential molecular targets in future therapies for CNS and SNP repair
Subject: Receptor 4 Toll-like
Regeneração nervosa
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: RIBEIRO, Patrícia. Importância relativa do receptor tipo Toll 4 na resposta à axotomia e regeneração nervosa periférica. 2017. 1 recurso online (85 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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