Avaliação do tratamento com curcumina ou resvertrol na expressão gênica das enzimas modificadoras do DNA em modelo de chemobrain induzido por Doxorrubicina
Documento
Informações
Título
Avaliação do tratamento com curcumina ou resvertrol na expressão gênica das enzimas modificadoras do DNA em modelo de chemobrain induzido por Doxorrubicina
Autor(es)
Thalita de Sousa ramos
Orientador(es)
Eduardo Fernandes Bondan
Data de Defesa
28/02/2022
Resumo
A neuroepigenética busca compreender o papel das modificações epigenéticas no funcionamento normal e na patogênese das doenças do sistema nervoso. Nesse contexto, as enzimas envolvidas no processo de metilação e desmetilação do DNA aparecem como potenciais alvos de estudo para compreender os processos de neuroinflamação e os prejuízos cognitivos consequentes do tratamento quimioterápico para o câncer, o chamado chemobrain. Em vista disso, este estudo tem como objetivo investigar a expressão gênica das enzimas DNMT1, DNMT3a, DNMT3b, TET1, TET2 e TET3 em ratos com disfunção cognitiva tardia induzida pela administração de doxorrubicina (DOX) na infância, tratados ou não com o polifenol natural resveratrol (RSV) ou com o pigmento curcumina (CUR), ambos com reconhecida capacidade de modulação epigenética e ação antioxidante e anti-inflamatória. Foram utilizados ratos Wistar machos, com duas semanas de idade, injetados com DOX (2,5 mg/kg/semana, via intraperitoneal - IP, durante três semanas e 0,1 mL/kg/dia de água destilada por via oral- VO), em associação ou não com RSV (10 mg/kg/dia, VO, durante o mesmo período,), ou com CUR (100 mg/kg/dia, VO, durante o mesmo período,). Os animais do grupo controle receberam uma injeção de solução fisiológica a 0,9% (IP, mesmo volume) e água destilada diariamente (VO). Aos 90 dias, os encéfalos foram coletados e os hipocampos analisados. Para o estudo da expressão gênica das enzimas DNMT1, DNMT3a, DNMT3b, TET1, TET2 e TET3 foi utilizada a Reação em Cadeia da Polimerase quantitativa em Tempo Real (q-PCR). Os resultados foram expressos como média ± desvio padrão de 5 animais independentes realizados em duplicata e normalizados em relação ao controle (atribuído valor 1). Nas análises das DNA-metiltransferases, observou-se o aumento da expressão gênica de Dnmt1 no grupo DOX+CUR e de Dnmt3a no grupo DOX+RSV. A expressão gênica de Dnmt3b foi menor no grupo DOX, quando comparada ao CTR, e aumentada no grupo DOX+RSV em relação aos grupos DOX e DOX+CUR. Já na análise das Tet metilcitosinas dioxigenases, observou-se o aumento da expressão gênica de Tet1 no grupo DOX+RSV em relação aos demais grupos e de Tet2 no grupo DOX, quando comparado ao CTR, o que foi revertido apenas no grupo DOX+CUR. Por fim, notou-se o aumento da expressão gênica de Tet3 no grupo DOX, comparado ao controle, que não foi revertido pelo RSV ou pela CUR. Os resultados, tomados em conjunto, destacam o papel da CUR como possível agente preventivo de disfunção cognitiva induzida por DOX, principalmente devido à sua capacidade de regular positivamente a expressão de Dnmt1, possivelmente aumentando a potenciação de longa duração no hipocampo, e de diminuir a expressão de Tet2, corroborando com a diminuição da resposta microglial. O RSV, por sua vez, destaca-se em sua atividade anti-inflamatória, possivelmente inibindo a astrogliose no hipocampo, por meio da regulação positiva da expressão gênica de Dnmt3a e Dnmt3b e consequente silenciamento de genes promotores de inflamação.
Resumo (EN)
Neuroepigenetics seeks to understand the role of epigenetic changes in the normal functioning of the nervous system and pathogenesis of its disorders. In this context, the enzymes involved in DNA methylation and demethylation appear as potential targets of study to understand the processes of neuroinflammation and the cognitive losses resulting from the chemotherapy treatment for cancer, which is referred as chemobrain. In view of this, this study aims to investigate the gene expression of the enzymes DNMT1, DNMT3a, DNMT3b, TET1, TET2 e TET3 in rats with delayed cognitive dysfunction by the administration of doxorubicin (DOX) in early childhood, treated or not with the natural polyphenol resveratrol (RSV) or with the pigment curcumin (CUR), both with recognized capacity for epigenetic modulation and antioxidant and anti-inflammatory action. We have used two-week-old male Wistar rats injected with DOX (2.5 mg/kg/week, intraperitoneally - IP, for three weeks and 0.1 mL/kg/day of distilled water orally), in association or not with RSV (10 mg/kg/day, orally, during the same period), or with CUR (100 mg/kg/day, orally, during the same period). The animals in the control group received an injection of 0.9% saline solution (IP, same volume) and daily distilled water. At 90 days, the brains were collected, and the hippocampus analyzed. To study the gene expression of the enzymes DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, TET1, TET2 E TET3, the Real Time Quantitative Polymerase Chain Reaction (q-PCR) was used. The results were expressed as mean ± standard deviation of 5 independent animals performed in duplicate and normalized in relation to the control (attributed value 1). In the analysis of DNA-methyltransferases, an increase in gene expression of Dnmt1 in the DOX+CUR group and of Dnmt3A in the DOX+RSV group was observed. The gene expression of Dnmt3B was lower in the DOX group, when compared to the CTR, and increased in the DOX+RSV group compared to the DOX and DOX+CUR groups. In the analysis of TETs methylcytosine dioxygenases, an increase in gene expression of Tet1 in the DOX+RSV group was observed in relation to the other groups and of Tet2 in the DOX group, when compared to control, which was only reversed in the DOX+CUR group. Finally, an increase in Tet3 gene expression was noted in the DOX group, compared to CTR, which was not reversed by RSV or CUR. The results, taken together, highlight the role of CUR as a possible preventive agent of DOX-induced cognitive dysfunction, mainly due to its ability to up-regulate Dnmt1 expression, possibly increasing long-term potentiation in the hippocampus, and decreasing the expression of Tet2, corroborating the decrease in the microglial response. RSV, in turn, stands out in its anti-inflammatory activity, possibly inhibiting astrogliosis in the hippocampus, through upregulation of Dnmt3a and Dnmt3b gene expression and consequent silencing of inflammation-promoting genes.
Tipo
Dissertação
Palavras-chave
chemobrain; epigenética; metilação do DNA; neurotoxicidade.
Área de Concentração
Patologia Ambiental e Experimental
Linha de Pesquisa
Patologia Integrada e Translacional
Instituição
Universidade Paulista
Direito de Acesso
Acesso Aberto