An?lise do envolvimento do Fator Neutr?fico Derivado do C?rebro (BDNF) e do metabolismo glicol?tico cerebral atrav?s do escaneamento com microPET na disfun??o cognitiva induzida pelo ac?mulo de ferro cerebral

• Main Author: Alcalde, Luisa Azambuja
• Other Authors: Schr?der, Nadja
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul 2017
• Subjects: Deferiprona; Ferro; Doen?as Neurodegenerativas; BDNF; Mem?ria de Reconhecimento; Metabolismo Glicol?tico Cerebral; microPET; CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
• Online Access: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7676

Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular ([e-mail]) on 2017-10-05T12:11:04Z No. of bitstreams: 1 LUISA_AZAMBUJA_ALCALDE_DIS.pdf: 1021854 bytes, checksum: 5eb77630a0526fda862d94ab0a753c16 (MD5) === Approved for entry into archive by Caroline Xavier ([e-mail]) on 2017-10-05T14:47:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LUISA_AZAMBUJA_ALCALDE_DIS.pdf: 1021854 bytes, checksum: 5eb77630a0526fda862d94ab0a753c16 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-10-05T14:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUISA_AZAMBUJA_ALCALDE_DIS.pdf: 1021854 bytes, checksum: 5eb77630a0526fda862d94ab0a753c16 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 === Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES === Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is the most abundant neurotrophin in the mammalian Central Nervous System, and plays a key role in development and physiology, as well as in pathological states. Post-mortem studies demonstrated that BDNF levels are reduced in the brains of patients affected by neurodegenerative diseases, such as Alzheimer?s disease (AD). Iron accumulation has consistently been associated to the pathogenesis of neurodegenerative diseases. In rats, neonatal iron overload induces memory deficits, and increases oxidative stress and apoptotic markers, and decreases the expression of the synaptic marker, synaptophysin. Deferiprone (DFP) is an oral iron chelator used for the treatment of systemic iron overload disorders, and has recently been tested in Parkinson?s disease patients. Here, we aimed to determine the effects of iron overload on BDNF levels and glucose metabolism, measured by 18FDG uptake using positron emission tomography. Moreover, we intended to characterize the effects of DFP on iron-induced memory deficits and BDNF levels, as well as on glucose metabolism. Rats received iron or vehicle at postnatal days 12-14 and when adults, received chronic DFP or water. Recognition memory was tested 19 days after the beginning of chelation therapy. 18FDG uptake was performed 24 h after the last day of treatment. Another subset of animals was sacrificed 24 h after the last day of treatment for BDNF measurements, and TrkB and p75 expression analysis. DFP was able to restore memory impairment and increase hippocampal BDNF levels, ameliorating iron-induced effects. The present findings support the use of DFP in clinical trials including AD patients. === O ferro ? essencial no c?rebro neonatal para o desenvolvimento neurol?gico normal e para o estabelecimento da concentra??o de ferro no c?rebro adulto, j? que a absor??o de ferro ? m?xima durante o per?odo neonatal. Acredita-se que a sobrecarga de ferro contribui para o desenvolvimento da neurodegenera??o, na exacerba??o das taxas normais de apoptose, em grande parte devido ? sua participa??o na rea??o de Fenton e ? produ??o de esp?cies reativas de oxig?nio. Estudos pr?vios em nosso laborat?rio demonstraram que o tratamento com ferro no per?odo neonatal induz altera??es significativas de mem?ria, bem como aumento em par?metros de estresse oxidativo e em n?veis de prote?nas apopt?ticas. Recentemente, tamb?m demonstramos que esse tratamento reduz os n?veis de sinaptofisina (um marcador sin?ptico) no hipocampo. O BDNF ? a neutrofina mais abundante no SNC dos mam?feros, tendo sua a??o mediada pelo receptor tirosina cinase de alta afinidade (TrKB). Atualmente, estudos tem demonstrado que o BDNF apresenta um papel cr?tico na forma??o da mem?ria de longa dura??o. Assim, o presente estudo teve dois objetivos principais. O primeiro objetivo foi verificar o envolvimento do BDNF nos d?ficits de mem?ria induzidos pelo ac?mulo de ferro, al?m de verificar se o tratamento com ferro alteraria os n?veis de BDNF e a express?o de seus receptores, TrKB e p75. Os ratos Wistar machos receberam ve?culo ou ferro carbonila (30 mg/kg) do 12? ao 14? dia p?s-natal. Na idade adulta, os animais foram tratados por 21 dias com o quelante de ferro, deferiprona (125 mg/kg/dia), e submetidos ? tarefa de reconhecimento do objeto. A an?lise da mem?ria foi realizada atrav?s do ?ndice de reconhecimento, expresso pela raz?o entre a quantidade de tempo gasto na explora??o do objeto novo sobre o tempo total gasto explorando ambos os objetos. Os n?veis prot?icos de BDNF e a express?o g?nica de seus receptores no hipocampo foram quantificados atrav?s de ELISA e PCR real time, respectivamente. O segundo objetivo foi avaliar o metabolismo glicol?tico cerebral realizado atrav?s do escaneamento no TriumphTM microPET e a capta??o de 18F-FDG utilizando o software PMOD v3.5 e Fusion Toolbox. Para este experimento, foram inclu?dos 4 grupos experimentais: os grupos que receberam ve?culo ou ferro no per?odo neonatal que foram divididos em subgrupos que receberam ve?culo ou deferiprona durante 21 dias consecutivos na idade adulta. Os ratos tratados com ferro no per?odo neonatal apresentaram uma diminui??o significativa nos n?veis de BDNF no hipocampo, sem altera??o da express?o g?nica dos receptrores TrkB e p75. A deferiprona foi capaz de reverter os d?ficits de mem?ria de reconhecimento, bem como aumentar os n?veis prot?icos de BDNF no hipocampo, melhorando os efeitos induzidos pelo tratamento com ferro no per?odo neonatal. N?o foram observadas altera??es no metabolismo da glicose cerebral nos animais tratados com ferro e/ou deferiprona. Os presentes achados fornecem embasamento para uso da deferiprona em ensaios cl?nicos, incluindo pacientes com doen?a de Alzheimer.