Publicação: Estudo das respostas dos astrócitos hipotalâmicos ao tratamento in
vitro com ácidos graxos saturados
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA::CITOLOGIA E BIOLOGIA CELULAR
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Resumo
Dietas ricas em gordura induzem a formação de sinais inflamatórios no hipotálamo que
diminui sua capacidade de resposta aos hormônios leptina e insulina, envolvidos com o
controle da saciedade e fome. O hipotálamo contém uma grande quantidade de células gliais
destacando-se os astrócitos, que são incorporados em grupos heterogêneos de neurônios que
participam do circuito de controle da homeostase energética, adicionalmente, estão
envolvidos com vários processos, incluindo a neuroinflamação. Nesse sentido, o presente
trabalho buscou estudar o papel dos astrócitos hipotalâmicos nas respostas frente ao excesso
de ácidos graxos e a interação dessas células com neurônios também do hipotálamo. Para
tanto, foram utilizadas culturas primárias de astrócitos hipotalâmicos e culturas primárias de
neurônios hipotalâmicos. O meio removido de culturas de astrócitos tratados com ácido graxo
(estereato ou palmitato) ou LPS (controle positivo) foi usado sobre culturas neuronais para
posterior estudo da sinaptogênese in vitro, ainda, foi realizada a dosagem das citocinas
presentes nesse meio condicionado com o kit CBA mouse-Th1/Th2/Th17 através de
citometria de fluxo com o intuito de analisarmos o perfil de resposta inflamatória em função
dos diferentes tratamentos. Com base nesse resultado, vimos que o tratamento com ácido
graxo promoveu um perfil de resposta Th2 (anti-inflamatório), principalmente quando
comparado ao controle LPS de perfil Th1 (pró-inflamatório). Após o tratamento, o RNA total
dos astrócitos foi extraído para a realização do sequenciamento de transcritos por RNA-Seq.
Através da análise dos genes diferencialmente expressos entre os grupos, observou-se que o
tratamento com ácido graxo induziu uma resposta inflamatória, porém de menor intensidade
em relação ao tratamento com LPS, e, ao mesmo tempo, alguns genes relacionados com
neuroproteção também foram mais expressos por astrócitos tratados com ácido graxo,
colaborando com os dados do CBA. A cultura de neurônio foi padronizada em nosso
laboratório e, posteriormente, tratada com meio condicionado. Através de imunomarcação,
observou-se que o tratamento com o meio condicionado em astrócitos tratados com ácidos
graxos reduziu a densidade sináptica total, atingindo, principalmente sinapses excitatórias, no
entanto, o número de neurônios foi semelhante entre os tratamentos, porém, com a presença
de um menor número de núcleos picnóticos com o tratamento de ácidos graxos. Estes
resultados sugerem um papel ativo dos astrócitos frente à inflamação induzida pelo excesso de
ácidos graxos participando da modulação da resposta inflamatória, aparentemente, com
efeitos neuroprotetores.
Abstract
High-fat diets induce the formation of inflammatory signals in the hypothalamus which
reduces their ability to respond to the hormones leptin and insulin, involved with the control
of satiety and food intake. The hypothalamus contains a large amount of glial cells
highlighting the astrocytes, which are incorporated in heterogeneous groups of neurons that
participate in the control circuit of energy homeostasis, additionally, they are involved in
various processes, including the neuroinflammation. In this sense, the present study aimed to
investigate the role of hypothalamic astrocyte responses in front of excess fatty acids and the
interaction of these cells with neurons of the hypothalamus. For that, we used primary cell
cultures of hypothalamic astrocytes and primary cultures of hypothalamic neurons. The
medium removed from astrocyte cultures treated with fatty acid (estereato or palmitate) or
LPS (positive control) was used on neuronal cultures for further in vitro study of
synaptogenesis, also, measurement of cytokines present in conditioned medium was
performed with the CBA kit mouse-Th1 /Th2/Th17 by flow cytometry with the aim of
analyzing the profile of inflammatory response considering the different treatments. In front
of this result, we have seen that the treatment with fatty acid promoted a profile of Th2
response (anti-inflammatory), especially when compared to Th1 profile (pro-inflammatory) of
the LPS control. After the treatment, the total RNA of astrocytes was extracted for the
sequencing of transcripts by RNA-Seq. Through the analysis of the genes differentially
expressed between the groups, it was observed that treatment with fatty acid induced an
inflammatory response, however, with lesser intensity in relation to treatment with LPS, and,
at the same time, some genes related to neuroprotection were more expressed in astrocytes
treated with fatty acid, collaborating with the data of the CBA. The culture of neuron was
standardized in our laboratory and, subsequently, treated with conditioned medium. By
immunostaining, we observed that treatment with the conditioned medium in astrocytes
treated with fatty acids reduced the total synaptic density, primarily affecting excitatory
synapses, on the other hand, the number of neurons was similar between treatments, however,
with the presence of a reduced number of pyknotic nuclei after the treatment with fatty acids.
These results suggest an active role of astrocyte in inflammation induced by the excess of
fatty acids, participating in the modulation of the inflammatory response, apparently, with
neuroprotective effects.
Palavras-chave
Astrócitos, Ácido graxo, Hipotálamo, Astrocytes, Fatty acid, Hypothalamus
Citação
OLIVEIRA, Ariadne de Almeida Branco. Estudo das respostas dos astrócitos hipotalâmicos ao tratamento in
vitro com ácidos graxos saturados. 2015. 81 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biomédicas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.513