Efeitos da 6-hidroxidopamina em células neuronais e gliais do caranguejo Ucides cordatus - Gomes, Carlos Augusto Borges de Andrade (UFRJ, 2018)
[PT] Introdução: O sistema nervoso central (SNC) dos crustáceos é ganglionar, com três regiões anatômicas: protocérebro, deutocérebro e tritocérebro. Em todas, existem células neuronais e gliais identificadas por marcadores fenotípicos, análogos aos vertebrados, influenciados em quadros de estresse e neurodegeneração. Somado a isto, o uso de invertebrados no estudo de doenças neurodegenerativas têm crescido, em função de sua fácil manipulação e manutenção, baixo custo, ciclo de vida curto e SNC bem descrito. Além destas características, os crustáceos possuem dois vieses: evolutivo, com baixa taxa de mutações, e ecológico, pois habitam locais com concentrações altas de metais que podem levar a degeneração neuronal. Objetivos: Avaliar o efeito da neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA) em células neuronais e gliais em cultura de células do gânglio cerebral do caranguejo Ucides cordatus. Materiais e Métodos: Inicialmente, identificamos no SNC, por imunohistoquímica e Western blotting, marcadores para moléculas que não haviam sido descritas nesta espécie, tirosina hidroxilase (TH) e alfa-sinucleína. Em seguida, realizamos a cultura de células para analisar os marcadores neuronais (NeuN), gliais (GFAP, CNPase e IB4), TH e alfa-sinucleína em situações controle e submetidas a diferentes tempos de exposição à 6-OHDA (1, 3 e 5 dias). Resultados: Os resultados ex vivo indicaram presença de TH e alfa-sinucleína no SNC em regiões de processamento sensorial, controle motor, modulação sináptica, memória e neurogênese. No estudo in vitro, observamos, em todos os tempos, número menor de células TH-positivas (p<0,05), oligodendrócitos-like (p<0,001) e neurônios maduros (p<0,001), e número maior de células astrócitos-like (p<0,001), microglia-like (p<0,001) e alfa-sinucleína-positivas (p<0,05), nos grupos experimentais quando comparados aos controles.Conclusões: Estes resultados mostraram que existem células TH e alfa-sinucleína-positivas no SNC e que a 6-OHDA afeta as células de modo análogo ao que ocorre nos vertebrados. Assim, o caranguejo U. cordatus parece ser um bom modelo para estudar aspectos de neurodegeneração, focalizando em tópicos da fisiologia celular e evolução.[EN] Introduction: The crustacean’s central nervous system (CNS) is ganglionic, composed by three regions: protocerebrum, deutocerebrum and tritocerebrum. In these regions, there are neurons and glial cells identified by phenotypic markers, analogous to vertebrates, influenced by oxidative stress and neurodegeneration. Invertebrates have been used as animal model to study neurodegenerative diseases due to easy manipulation and maintenance, low cost, short life cycle and CNS well described. Additionally, crustaceans have two advantages: evolutionary, with low rate mutations, and ecological, because crabs dwell in mangroves with high concentration of metals, which can lead to neuronal degeneration. Objective: To evaluate the effects of the neurotoxin 6-hydroxydopamine (6-OHDA) on cell cultures of neurons and glial cells from cerebral ganglia in the crab Ucides cordatus. Material and Methods: We carried out imunohistochemistry and Western blotting in order to verify the presence and localization of tyrosine hydroxylase (TH) and alpha-synuclein in the CNS. Next, we carried out cell cultures to analyze neuron (NeuN) and glial (GFAP, CNPase and IB4) markers, besides TH and alpha-synuclein in control and experimental groups (1, 3 or 5 days of exposure to 6-OHDA). Results: Ex vivo results showed TH- and alpha-synuclein-positive cells in regions associated with sensorial processing, motor control, synapses modulation, memory and neurogenesis. The in vitro study showed, in all experimental conditions, that there were less TH-positive (p<0.05), oligodendrocytes-like cells (p<0.001) and mature neurons (p<0.001) than the time-matched control groups. We also observed more astrocyte-like (p<0.001), microglial-like (p<0.001) and alpha-synuclein-positive (p<0.05) cells than the time-matched control groups.Conclusions: These results showed that, in the crustacean CNS, there are TH- and alpha-synuclein. In addition, 6-OHDA affects the cells in a similar way to that which occurs in vertebrates. Therefore, the crab Ucides cordatus seems to be a good animal model to study neurodegeneration, focusing on cellular physiology and evolution. Keywords: neurodegeneration, cell culture, crustacean, 6-hidroxydopamine.