Luiz Carlos C. Navegantes.

A atrofia muscular é uma condição debilitante ainda sem tratamento, caracterizada pela perda de massa e função muscular, frequentemente resultante de doenças crônicas e do desuso. Estudos anteriores de nosso laboratório mostraram que a modulação do monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) pode influenciar positivamente a manutenção da massa muscular, a transmissão neuromuscular e a função mitocondrial. Portanto, nosso quarto projeto temático visa explorar o potencial deste segundo mensageiro como um alvo terapêutico inovador para tratar a atrofia muscular e/ou a disfunção mitocondrial associada em diferentes condições experimentais de catabolismo proteico (obesidade, desnervação, diabetes, deficiência em vitamina D, câncer, etc.). O projeto será desenvolvido por uma equipe de pesquisadores principais e associados (nacionais e internacionais), alunos e técnicos e se divide em seis partes principais, onde serão utilizados: 1. Modelos in vitro de células musculares (miotubos) e preparações de músculos isolados para investigar como a estimulação direta da cascata de sinalização do AMPc pode prevenir a perda de proteínas intracelulares induzida por diferentes estressores, como a privação de nutrientes, palmitato e citocinas inflamatórias; 2. Estratégias farmacológicas, nutricionais e de manipulação genética seletiva do músculo por eletroporação para promover a modulação da via do AMPc e avaliar seus efeitos na morfologia e contração muscular, na capacidade oxidativa mitocondrial e na manutenção da junção neuromuscular; 3. Modelos animais, incluindo camundongos geneticamente modificados e a Drosophila melanogaster, para validar os achados in vitro e investigar os mecanismos moleculares subjacentes. Os estudos in vivo permitirão a avaliação de potenciais efeitos terapêuticos e a identificação de possíveis efeitos colaterais. Este projeto não só contribuirá para a compreensão fundamental dos mecanismos de controle da massa e função muscular, mas também poderá abrir caminho para novas abordagens terapêuticas para tratar a atrofia muscular, melhorando a qualidade de vida dos indivíduos afetados por esta condição.

As doenças neurodegenerativas afetam milhões de pessoas em todo o mundo, causando um enorme ônus social e econômico. Até o momento, não existe nenhuma abordagem terapêutica capaz de promover a cura dos pacientes, apenas de aliviar os sintomas, o que torna a identificação de novos alvos terapêuticos uma necessidade premente. Dados da literatura mostram alterações cardíacas associadas às doenças neurodegenerativas, o que requer uma visão integrada para o manejo da progressão das mesmas. Neste projeto, propomos uma equipe multidisciplinar, com pesquisadores que agregam expertises complementares e renomada competência no tema de estudo para abordar de forma inédita e eficiente a temática doenças neurodegenerativas e cardíacas associadas. Soma-se a este time um grupo internacional de Pesquisadores Brasileiros no Exterior, reconhecido mundialmente na área de pesquisa em doenças neurodegenerativas e com histórico de colaboração com o grupo brasileiro. Nessa proposta, avaliaremos novas estratégias terapêuticas para doenças neurodegenerativas e cardíacas associadas, que incluem Parkinson (DP) e Huntington (DH), além de um modelo de doença neuromuscular de Síndrome Miastênica Congênita (SMC). O projeto é construído a partir de resultados inéditos e promissores do grupo que mostram: i) a ocorrência de morte súbita e arritmias cardíacas em modelo murino de SMC e a eficácia do agonista adrenérgico formoterol em prolongar a sobrevida e melhorar o quadro miastênico desses camundongos e; ii) que a redução dos níveis de STI1, uma co-chaperona induzida por estresse, é capaz de prevenir o declínio cognitivo em modelo de DP. Como abordagens terapêuticas propomos o uso do formoterol (sozinho ou em combinação com anticolinesterásicos), a terapia gênica com AAV dirigido para deleção de STI1 in vivo e de inibidores da chaperona HSP90 (EC144 ou PU-AD). O potencial de sucesso do projeto está alicerçado na excelência dos membros da equipe, nos modelos experimentais e ferramentas moleculares desenvolvidas pelo grupo, no rico histórico de colaboração conjunta da equipe, na infraestrutura robusta dos laboratórios e nos promissores resultados preliminares já obtidos.

O INCT-Hepatologia360 busca enfrentar o desafio das doenças hepáticas crônicas por todos os ângulos, com uma abordagem translacional e completa que atua desde a pesquisa básica até a conscientização da sociedade. A proposta inclui: pesquisa em biologia celular e molecular para identificar novos alvos terapêuticos; métodos inovadores de diagnóstico com biópsia líquida e biomarcadores, integrados com ômicas, inteligência artificial e biotecnologia de ponta; desenvolvimento de tratamentos farmacológicos para impedir a progressão da doença; técnicas revolucionárias de transplante por engenharia tecidual; e campanhas de prevenção e educação em saúde. O INCT-Hepatologia360 aspira se tornar um modelo internacional na prevenção, diagnóstico e tratamento das doenças hepáticas crônicas.

A perda de massa muscular é uma consequência de doenças neuromusculares e metabólicas ainda sem tratamento. Experimentos anteriores de nosso laboratório demonstraram que o Sistema Nervoso Simpático, por meio da ativação da cascata do AMPc, modula positivamente o balanço proteico no músculo esquelético estimulando a síntese e inibindo vias proteolíticas como a lisossomal/autofágica, a dependente de Ca++ e Ubiquitina-proteasoma (UPS). A Liraglutide é um análogo do GLP-1 (Glucagon Like Peptide Type I) que estimula a liberação de insulina pelo pâncreas por meio da indução do AMPc e tem sido utilizada para o controle glicêmico de pacientes diabéticos. Entretanto, nada se sabe sobre seu impacto no controle da massa muscular. Portanto, o objetivo desse estudo será investigar os mecanismos intracelulares que participam das alterações do metabolismo proteico na musculatura esquelética em um modelo experimental de Diabetes Mellitus tratado com Liraglutide. Os efeitos diretos da droga serão estudados em células musculares C2C12. Mais especificamente, serão avaliadas as atividades de enzimas e vias metabólicas, expressão gênica (RtPCR), conteúdo proteico e níveis de fosforilação de proteínas (Western Blot) relacionadas à síntese proteica e proteólise envolvidas com a sinalização do AMPc. Métodos de transfecção gênica in vivo serão utilizados para elucidar o papel da PKA no possível efeito anti-atrófico da Liraglutide. A compreensão desses novos mecanismos de ação dos análogos do GLP-1 no músculo poderá contribuir para o combate da atrofia muscular.

Os anticolinesterásicos (AC) são utilizados para tratar miastenias. No entanto, a longo prazo, os pacientes podem deixar de responder ao tratamento ou até mesmo apresentam efeitos adversos causados por esses fármacos no plano da junção neuromuscular, comprometendo assim a comunicação nervo-músculo esquelético. Os agonistas #946;2 adrenérgicos (A#946;2) surgem portanto como um grupo alternativo de fármacos, utilizados em combinação com AC na prática clínica, para o tratamento de desordens neuromusculares e miastênicas. Dados da literatura mostram benefícios dos A#946;2 aumentando a força muscular, melhorando os déficits motores em diferentes modelos animais. No entanto, ainda não está claro como os A#946;2 exercem esses efeitos, especialmente no plano da comunicação neuromuscular. Dessa forma, nessa proposta, temos como objetivo investigar como a terapia individual ou combinada de A#946;2 e AC agem nas placas motoras e fibras musculares esqueléticas. Para responder essa pergunta, utilizaremos camundongos geneticamente modificados, modelos para síndromes miastênicas congênitas, uma desordem neuromuscular caracterizada por severa fraqueza muscular. Inicialmente, faremos uma caratcterização do crescimento feto-placenário dos camundongos miastênicos. Trataremos os camundongos miastênicos com diferentes esquemas terapêuticos e realizaremos uma análise funcional e estrutural dos efeitos desses fármacos através de baterias de análise comportamental motora, técnicas avançadas de bioimagem [Microscopia de correlação (CLEM) e reconstrução seriada tridimensional (3D serial EM)] e análises da sinalização celular e função neuromuscular. Nossa hipótese é que os A#946;2 causam alterações funcionais e estruturais nas placas motoras melhorando assim a transmissão neuromuscular no contexto das miastenias. Essa proposta traz suporte científico para o uso estratégico dos AC e A#946;2 nas miastenias bem como em outras desordens neurológicas nas quais a junção neuromuscular está envolvida.

O estágio fetal é uma janela crítica para o desenvolvimento do músculo esquelético, mas poucas informações estão disponíveis acerca do impacto da deficiência materna de vitamina D (Vit. D) (VDD) na estrutura e função da musculatura esquelética na prole e seus possíveis efeitos dimórficos sexuais. Portanto, o objetivo desse trabalho foi investigar os efeitos da VDD materna, durante a gestação e a lactação, na morfologia, metabolismo e função contrátil de diferentes músculos esqueléticos da prole de ratos machos e fêmeas, na infância e vida adulta. Para isso, foram utilizadas ratas (Wistar Hannover) alimentadas com dieta controle (CTRL) (1000 UI de Vit. D3/kg de dieta), VDD (0 UI de Vit. D3) ou VDD+Ca (0 UI de Vit. D3+2 de Ca+1,25 de P/kg de dieta) por seis semanas e, durante os períodos de gestação e lactação. O grupo suplementado (VDD+Ca) foi incluído para se dissociar os efeitos da VDD das alterações do metabolismo do Ca+2, no período infantil. No desmame (21 dias), filhotes machos (M) e fêmeas (F) foram separados nos seguintes grupos de acordo com a dieta materna: M-CTRL e F-CTRL; M-VDD e F-VDD e M-VDD-Ca e F-VDD-Ca e eutanasiados. Uma parte dos filhotes de ambos os sexos, CTRL e VDD, receberam dieta padrão até os 180 dias de idade. Aos 21 dias, M-VDD e M-VDD-Ca pesaram menos que M-CTRL e esse efeito foi associado com a redução sérica de calcidiol e de insulina, perda do tecido adiposo branco, atrofia muscular em extensor digitorum longus (EDL) e soleus, músculos de metabolismo glicolítico e oxidativo respectivamente, e redução do número de fibras totais no EDL. Nenhuma dessas alterações foram encontradas no grupo de fêmeas. Em EDL, a atrofia muscular do grupo M-VDD foi acompanhada pelo aumento do conteúdo e expressão de proteases dependentes de Ca+2 (calpaínas) e por uma tendência de redução da síntese proteica. A suplementação materna com Ca+2 não preveniu a atrofia e nem o aumento das calpaínas, mas ativou a PKC, aumentou o conteúdo de p25, um produto de clivagem das calpaínas, inativou a via de sinalização da insulina-IGF-1/Akt em EDL e, curiosamente, estimulou a síntese proteica muscular na prole de machos. Nos grupos F-VDD e F-VDD-Ca também se observou aumento no conteúdo de calpaínas e redução de dois reguladores negativos da massa muscular (atrogina-1 e miostatina). Aos 180 dias, os animais apresentaram aumento da adiposidade, hiperinsulinemia e reversão daatrofia muscular induzida pela VDD na fase infantil, permanecendo apenas o número reduzido de fibras totais de EDL. Em paralelo, verificou-se um aumento da área de secção transversa de fibras do tipo IIB, IIA e IIAX e ativação do programa miogênico indicado pelo maior número de células satélites e maior conteúdo de MyoD e miogenina. Em estudos funcionais ex vivo, EDL do grupo M-VDD tornou-se mais resistente à fadiga e apresentou um aumento no estado de fosforilação do receptor de IGF-1/Insulina e seus alvos à jusante como a Ser473 Akt e Ser21/9 GSK-3#946;. Nesses músculos, a VDD materna induziu um aumento compensatório no conteúdo de calcitriol e CYP27B1, enzima que converte calcidiol em calcitriol. Grande parte dessas alterações não foi observada em soleus do grupo M-VDD, bem como em EDL e soleus da prole feminina. Em conjunto, esses dados mostram a importância da Vit. D materna no desenvolvimento muscular da prole de ratos que varia de acordo com a idade, tipo de fibra e o sexo do animal. Além disso, indicam que as fibras glicolíticas (em EDL) deflagram mecanismos adaptativos à deficiência prolongada de Vit. D.

A autofagia é um processo catabólico ubíquo que causa degradação intracelular por meio do engolfamento vesicular de componentes citoplasmáticos disfuncionais, danificados ou nocivos. Embora se saiba que a autofagia e o sistema Ub-proteassoma regulem a homeostase celular, a exacerbação destes processos leva à atrofia muscular e a inúmeras patologias. Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram que a ativação da via de sinalização do AMPc exerce um papel importante na inibição desses processos proteolíticos em diferentes tecidos como na musculatura esquelética, coração, tecido adiposo marrom e também na junção neuromuscular (JNM) de roedores. Dando continuidade a estes estudos, o presente projeto tem como objetivo investigar os mecanismos (vias de sinalização, fatores de transcrição, vias de degradação e síntese de proteínas, etc.) pelos quais o SNC, via ativação simpática, hormônios (glicocorticoides, glucagon, adrenalina e angiotensina II), peptídeos (CGRP) e fatores dietéticos (vitamina D e dieta hiperproteica) controlam a autofagia em situações basais e de demanda energética como o jejum, exercício físico e o frio. Propomos também investigar os efeitos da transfecção de músculos com Urocortina 2, um peptídeo que age pela via do AMPc na atenuação da atrofia muscular e perda dos receptores colinérgicos na JNM de músculos desnervados e na melhora da sensibilidade à insulina em animais obesos. Para alcançar estes objetivos, utilizaremos métodos bioquímicos, moleculares e de imagens para a avaliação do fluxo autofágico e do balanço proteico em tecidos e células. Além de roedores, utilizaremos o modelo de Drosophila melanogaster transgênicas ou mutantes de proteínas de interesse e portadoras de marcadores fluorescentes para avaliar os processos autofágicos. A compreensão dos fatores regulatórios e dos mecanismos de controle da autofagia poderá contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas em doenças metabólicas e neuromusculares.

O AMPc é o segundo mensageiro que sinaliza a hiperglicemia induzida pela ativação simpática em resposta ao estresse. Estudos recentes indicam que a proteína ligante ao elemento responsivo de AMPc (CREB) liga-se a uma família de co-ativadorestranscricionais regulados pelo AMPc (CRTCs), cuja regulação e papel fisiológico ainda são pouco conhecidos. Dessa forma, a hipótese desse estudo é que o CRTC-2 seja uma molécula chave na regulação neural da expressão de genes que regulam a produção hepática de glicose. Nossos resultados iniciais, obtidos no Instituto Salk (CA, USA), mostram que camundongos nocautes fígado-específicos para CRTC-2/3 desenvolvem hipoglicemia e não sobrevivem ao estresse térmico. Para dar continuidade a estes estudos, utilizou-se diferentes abordagens moleculares, ainda inexistentes em nosso laboratório, para avaliar a expressão gênica e conteúdo proteico de CRTC-2 e as vias de sinalização associadas a este co-ativador no tecido hepático de animais simpatectomizados e submetidos ao estresse (baixa temperatura e imobilização). Os animais foram injetados com vetores virais que induzem silenciamento gênico de CREB. A atividade transcricional de CREB in vivo foi avaliada por um sistema de imagem em animais transgênicos que expressam o repórter para CRE-luciferase. O fluxo gliconeogênico foi estimado pelas atividades enzimáticas da PEPCK e da glicose-6-fosfatase. Os resultados obtidos poderão contribuir para o combate a doenças que levam ao desequilíbrio da homeostase glicídica.

A manutenção da massa dos tecidos resulta do balanço dinâmico entre os processos de síntese e degradação de proteínas. Estudos anteriores de nosso laboratório demonstram que o Sistema Nervoso Simpático (SNS) exerce um controle anabólico do metabolismo proteico no músculo esquelético e cardíaco, inibindo a proteólise e estimulando a síntese de proteínas. No entanto, o papel fisiológico desta inervação no controle do metabolismo de proteínas no tecido adiposo marrom (TAM), principal sítio da produção de calor em mamíferos, ainda é muito pouco conhecido. Com este objetivo, foram utilizados dois modelos experimentais de ativação simpática em ratos machos Wistar: 1) exposição ao frio (24, 48 ou 72 horas) e 2) tratamento sistêmico com noradrenalina (72 horas). No modelo de exposição ao frio, os animais foram submetidos previamente à desnervação simpática (sDEN) unilateral do TAM. Os resultados mostraram que a exposição ao frio, em todos os períodos, aumentou o conteúdo de noradrenalina e resultou na ativação da termogênese (estimada por meio do registro da temperatura no TAM e a expressão da UCP-1) e no maior conteúdo proteico total e mitocondrial no TAM. A massa do TAM aumentou após 72 horas de exposição ao frio. Essa hipertrofia induzida pelo frio foi associada à inibição do sistema proteolítico lisossomal/autofágico como pode ser demonstrado pela redução da atividade enzimática das catepsinas B e L, do conteúdo proteico da LC3-II, a forma lipidada da proteína que forma o autofagossomo, e da expressão gênica da ATG7, um gene chave relacionado à macroautofagia, assim como pela maior fosforilação da ULK1Ser757. O bloqueio da autofagia foi confirmado pela redução do fluxo autofágico em animais tratados com colchicina, nos quais a razão da LC3II no TAM entre animais tratados e não tratados com a colchicina estava reduzida. Em paralelo, foi observada maior síntese proteica do TAM (avaliada pelo método SUnSet ou SUrface SEnsing of Translation) e aumento da fosforilação da AktThr308 e proteínas-chave da via da mTORC1 (mTORSer2448 e S6Ser235/236). Os dados mostram que o efeito supressor da autofagia induzido pelo frio no TAM não foi mediado por mTORC1 (complexo proteico previamente demonstrado ser capaz de inibir a autofagia via ULK1) visto que a razão LC3II/LC3I permanecia baixa em animais tratados com rapamicina, um inibidor alostérico da mTOR. A maioria dos efeitos metabólicos induzidos pela exposição ao frio foi bastante similar ao encontrado no TAM de animais tratados sistemicamente com noradrenalina e foram abolidos ou atenuados pela sDEN demonstrando que a noradrenalina está envolvida nas respostas anabólicas simpáticas no TAM. A atrofia do TAM induzida pela sDEN foi observada em animais mantidos à temperatura ambiente e expostos ao frio e foi associada à hiperativação das catepsinas e hiperexpressão de diferentes genes e proteínas relacionadas à formação dos autofagossomos. Nossos dados indicam ainda que as ações da inervação noradrenérgica no TAM possam ser mediadas pela via de sinalização dependente do AMPc e consequente ativação das proteínas Epac1, PKC e ATF-2, mas independentes de PKA/CREB. As evidências apresentadas no presente estudo indicam que, de forma semelhante à musculatura cardíaca e esquelética, o SNS exerce importantes ações anabólicas na regulação do metabolismo de proteínas no TAM de ratos. Além de estimular os processos de síntese proteica, a inervação noradrenérgica do adipócito marrom inibe a atividade do sistema lisossomal/autofágico por uma via independente de mTORC1. Esses efeitos, muito provavelmente mediados pela via do AMPc/Epac1/PKC, mantém a integridade estrutural e a função termogênica do TAM durante a exposição ao frio. Esses achados podem ter implicações importantes para o desenvolvimento de drogas capazes de inibir a autofagia e aumentar a massa adiposa marrom em humanos obesos.

No projeto temático anterior, demonstramos que o sistema nervoso simpático, por meio da ativação dos adrenoceptores beta-2, inibe a atividade do sistema ubiquitina-proteassoma, o principal sistema proteolítico envolvido com a perda de massa muscular. Esse efeito é decorrente da supressão do programa atrófico (genes relacionados à atrofia ou atrogenes) e envolve a participação da via de sinalização do AMPc. No entanto, os mecanismos envolvidos na supressão desses genes e os alvos downstream desse segundo mensageiro no controle da massa muscular ainda não são conhecidos. Portanto, o presente projeto tem como objetivo: 1-Investigar o envolvimento das histonas deacetilases e dos co-ativadores transcricionais de CREB (p300/CBP) na acetilação de Foxo como um mecanismo de supressão dos atrogenes induzido pelos #946;2-agonistas; 2-Verificar o papel de PKA/CREB na resposta adaptativa de atenuação da perda de massa em músculos desnervados cronicamente; 3-Avaliar a possível interação entre a via do AMPc e a da miostatina no controle da massa muscular; 4-Investigar os mecanismos antiproteolíticos e vias de sinalizações envolvidos com a ação anabólica de outras moléculas que agem por meio do AMPc (CGRP e urocortinas) e 5-Analisar se os mecanismos adrenérgicos de manutenção da massa do tecido adiposo marrom são semelhantes aos da musculatura esquelética. Para isso, utilizaremos métodos bioquímicos e moleculares para a quantificação das atividades proteolíticas e expressão de genes e proteínas em tecidos e células e implantaremos novas técnicas de biologia molecular in vivo, tais como a manipulação gênica por eletroporação e a análise da atividade de fatores de transcrição por sistemas de imagem. Dessa forma, poderemos correlacionar o estado de fosforilação ou acetilação com a atividade in vivo de Foxo e o nível de expressão dos atrogenes em músculos de roedores submetidos a diferentes modelos atróficos tratados com #61538;beta-2 agonistas ou outras drogas. Para investigar mais detalhadamente a participação das vias de sinalização na ação anti-catabólica mediada pelo AMPc, músculos serão transfectados com as formas dominantes negativas de PKA, CREB, ERK2 ou Akt. Estes resultados poderão contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas de combate à atrofia muscular.

Em estudos prévios do nosso laboratório, foi demonstrado que o Sistema Nervoso Simpático, por meio da ativação dos adrenoceptores (AR)-β2, exercem importantes efeitos anabólicos no metabolismo protéico da musculatura esquelética de roedores. Estes efeitos são modulados pela via clássica do AMPc/PKA e também por uma via de sinalização dependente da Akt. O Peptídeo Relacionado ao Gene da Calcitonina (CGRP) é um neuropeptídeo co-secretado com a acetil-colina na região da placa motora que também atua por mecanismos dependentes do AMPc. No entanto, seu papel fisiológico no metabolismo protéico muscular é completamente desconhecido. Estudos recentes têm demonstrado que a desnervação motora resulta em atrofia muscular e redução das concentrações musculares de CGRP. Considerando que o AMPc é um importante mediador do simpático na inibição da proteólise muscular, a hipótese a ser testada neste trabalho é que o CGRP, assim como as catecolaminas, exerça efeitos anti-catabólicos na musculatura esquelética. Para isto, será avaliado o efeito do tratamento sistêmico e in vitro com CGRP e seu antagonista competitivo (CGRP8-37) na expressão de genes relacionados à atrofia (atrogenes), nas atividades dos diferentes sistemas proteolíticos, assim como no processo de síntese em músculos esqueléticos de ratos normais ou desnervados (secção do nervo isquiático). Também será investigada a participação da PKA e Akt nos efeitos metabólicos induzidos pelo CGRP. O conteúdo de AMPc será determinado por método imunoenzimático, o RNAm dos atrogenes por RT-PCR e a fosforilação de proteínas sinalizadoras da via da PKA e Akt serão analisadas por Western blotting. Estes resultados poderão contribuir para a identificação de um novo mecanismo regulatório da massa muscular esquelética que pode vir a ser importante no tratamento da atrofia muscular em situações de desuso.

Estudos iniciais em nosso Laboratório confirmam que a restrição protéica por 2 semanas, em ratos na fase de crescimento, leva a profundas alterações na composição química corporal com significativo acúmulo de lipídeos no fígado, tecidos adiposos marrom e carcaça. Além destas características, os dados indicam que estes animais apresentam resistência à leptina, sensibilidade à insulina e um aumento de mais de 100% nos níveis de corticosterona plasmática, quando comparada aos animais com dieta normoprotéica. Um dos aspectos ainda não abordado em nossos estudos se refere à contribuição dos glicocorticóides-GC na lipogênese. Até a década de 80, os GC eram vistos como hormônios catabólicos. Entretanto, as ações metabólicas deste grupo de hormônios são bastante amplas e seu papel no metabolismo de lipídeos parece ganhar interesse cada vez maior, frente à associação entre obesidade em humanos e roedores obesos, sugerindo que os GC podem ter um papel importante na gênese da obesidade. Além de estimular o acúmulo de lipídeos, este hormônio, participa também da distribuição corporal entre os vários depósitos. Sua ação sobre a lipogênese parece estar associada com interação com os fatores de transcrição CREB e PPAR, estimulando a síntese de várias enzimas lipogênicas. Embora a ação dos GC estimulando a síntese de AG no fígado seja mais conhecida, pouco se sabe, no entanto, sobre a sua participação na regulação da geração de G.3P e outras ações na lipogênese. Diante disto, a utilização de um modelo com as características dos animais com restrição na fase de crescimento poderia contribuir no esclarecimento do controle da lipogênese, que além do interesse acadêmico propiciará uma melhor intervenção na prevenção e tratamento de doenças como diabetes e obesidade. O Laboratório de Bioquímica da UFMT, estudando ratos em fase de crescimento submetidos à restrição protéica moderada durante 2 semanas, observou que estes animais apresentaram redução de peso corporal devido à qued

Ao contrário do metabolismo de carboidratos e lipídios, muito pouco se sabe acerca do controle neural, hormonal e nutricional do metabolismo de proteínas na musculatura esquelética. Portanto, o objetivo principal deste projeto é investigar os mecanismos, centrais e periféricos, pelos quais o Sistema Nervoso Central, via ativação simpática, controla a metabolismo de proteínas em músculo esquelético de ratos. Mais especificamente, nosso objetivo é investigar os mecanismos (vias de sinalização, fatores de transcrição, vias de degradação e síntese de proteínas, etc.) envolvidos com os efeitos anabólicos e antiatróficos resultantes da ativação dos receptores beta-2 adrenérgicos e com o aumento do AMPc no músculo esquelético. Propomos também investigar o controle adrenérgico do metabolismo protéico a nível central, investigando a importância do hipotálamo como um possível centro regulador das ações metabólicas das catecolaminas no músculo. Para isso, serão investigados os eventos intracelulares que participam das alterações do metabolismo protéico na musculatura esquelética em modelos experimentais de hiperatividade simpática de curto (injeção intracerebroventricular com neostigmine, 2-DG ou C75) e longo prazo (hipóxia intermitente crônica). A compreensão dos mecanismos básicos de controle do metabolismo de proteínas no músculo esquelético poderá vir a ser extremamente útil no desenvolvimento de estratégias terapêuticas para a prevenção ou tratamento da perda de massa muscular em doenças metabólicas e neuromusculares.

Os efeitos da dieta hiperprotéica (livre de carboidratos - HP) na regulação do metabolismo de ácidos graxos e as diferentes vias de geração de glicerol.P em ratos, tem sido exaustivamente estudados pelo grupo liderado pelo Dr. Renato Hélios Migliorini ao longo das últimas décadas. Nestes animais foi constado inicialmente que apesar de uma redução na ingestão de calorias havia uma preservação dos depósitos de lipídeos determinada em parte por uma reduzida atividade termogênica do TAM decorrente da reduzida atividade simpática neste tecido. Posteriormente o estudo detalhado das vias de origem dos Ácidos graxos - AG (síntese de novo, originados da hidrólise dos TAG endógenos e da captação de AG (Botion et al.1992,1998, Schmid et al. 1994) da circulação através da lípase lipoprotéica -LPL) e formação de glicerol 3.P ? G.3P (Kawashita et al. 2002, Brito et al. 1991, Festuccia et al. 2003, Brito et al. 2006) necessário à esterificação (através da glicose, gliceroneogênese e gliceroquinase), trouxeram grande contribuição para a compreensão do tema, permitindo conclusões importantes ou estabelecendo novos paradigmas sobre a importância destas vias (como a da gliceroneogênese) e o seu controle em diferentes situações fisiológicas ou não (frio, estimulação simpática, desnervação, ausência de insulina, dieta, etc.)
Os dados sobre os efeitos da restrição protéica sobre o armazenamento de lipídeos são muito mais controversos do que os achados na dieta HP (Du et al. 2000), face às diferentes condições experimentais (grau de restrição protéica, tempo de desnutrição, estado fisiológico, etc.) em que estes parâmetros foram obtidos. No entanto, estudos iniciais em nosso Laboratório confirmam que a restrição protéica por 2 semanas, em ratos na fase de crescimento, leva a profundas alterações na composição química corporal com significativo acúmulo de lipídeos no Fígado, Tecido Adiposo Marrom (TAM), Tecido Adiposo Branco Retroperitoneal (TABR) e carcaça. A utilização de um outro model

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Estamos trabalhando em colaboração com o grupo do Prof. Dr. Emmanuel Burdmann, no Laboratório de Fisiopatologia Renal da FAMERP, na tentativa de padronizar uma nova técnica de estudo, a microdiálise, para a quantificação intersticial da glicose (e outros metabólitos) no córtex e medula renal de ratos Munique-Wistar, em diferentes situações fisiológicas e patológicas. Este projeto tem também como objetivo principal estudar os possíveis mecanismos da gênese da lesão renal induzida pelo tratamento crônico com drogas nefrotóxicas como a ciclosporina.
A importância da padronização da técnica da microdiálise no estudo da função renal trará grandes benefícios na compreensão do mecanismo de ação de drogas nefrotóxicas podendo assim auxiliar na prevenção dos efeitos colaterais que resultam do tratamento crônico com ciclosporina.
Apoio financeiro: Este projeto recebe, atualmente, auxílio financeiro do programa de bolsas à pesquisa (BAP) da FAMERP.

Ao contrário da musculatura esquelética, muito pouco se conhece sobre o controle da degradação de proteínas na musculatura lisa dos órgãos e tecidos. Em colaboração com o grupo da Profa. Dra. Suzane Lobo, chefe da Unidade de Terapia Intensiva do Hospital de Base, estamos realizando experimentos que tem como propósito avaliar o efeito catabólico do choque endotóxico induzido pela administração de lipopolissacarídeo (LPS) e/ou da isquemia mesentérica no metabolismo protéico do íleo de coelhos, submetidos a diferentes regimes de ressuscitação volêmica. Para isto, a concentração de tirosina no lavado gastrointestinal está sendo determinada como indicador do catabolismo protéico. O grau de catabolismo intestinal será avaliado em relação ao fluxo sanguíneo da artéria mesentérica superior e a oxigenação tecidual regional estimada pela produção local de CO2 e de lactato. Ao final do experimento, amostras do tecido intestinal serão congeladas para avaliar conteúdo protéico e expressão do RNAm de diferentes componentes das vias proteolíticas dependente de energia (ubiquitina e componentes do protessoma) e dependente de cálcio (calpaínas e calpastatina). Nossos resultados preliminares mostram uma correlação linear entre o aumento da concentração de tirosina na luz do trato gastrointestinal e a diminuição do fluxo sanguíneo do mesentério após ligadura da artéria mesentérica superior, indicando que a tirosina é um excelente marcador isquêmico da mucosa do intestino.