Biomarcadores moleculares na cardiomiopatia diabética: uma abordagem in silico, in vivo e in vitro

dc.contributor.advisorLuchessi, André Ducati
dc.contributor.advisor-co1Bortolin, Raul Hernandes
dc.contributor.advisor-co1IDpt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4523552279957454pt_BR
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4420863418928278pt_BR
dc.contributor.authorLopes, Mariana Borges
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7272064734644521pt_BR
dc.contributor.referees1Rodrigues, Alice Cristina
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6683814406203359pt_BR
dc.contributor.referees2Maureira, Álvaro Danilo Cerda
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0268793562726403pt_BR
dc.contributor.referees3Silva, Marcelo de Sousa da
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1295430560645312pt_BR
dc.contributor.referees4Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2929963416385218pt_BR
dc.date.accessioned2021-02-18T17:34:08Z
dc.date.available2021-02-18T17:34:08Z
dc.date.issued2020-09-29
dc.description.abstractHyperglycemia caused by Diabetes mellitus (DM) leads to molecular alterations including mRNA, miRNAs and inflammatory cytokines expression, which are related to the appearance of changes and adaptations characteristic of diabetic cardiomyopathy (DCM). The present study aimed to search through in silico analysis, mRNAs and miRNAs differently expressed in DCM and to validate, in vivo and in vitro, the pathway of regulation of rno-miR-214-3p and its possible target mRNA, phospholipase A2 of the group IIA (Pla2g2a) in conditions of hyperglycemia. Thus, Gene Expression Omnibus microarray databases (GSE4745 and GSE44179) and tools such as Ingenuity Pathway Analysis and TargetScan 7.1 were used to search for possible CMD-related miRNARNAm interactions. In silico, it was observed that Pla2g2a was upregulated and its possible regulatory miRNA rno-miR-214-3p decreased in the left ventricle (LV) of diabetic rats. Thus, in vivo and in vitro approaches using LV samples from Wistar rats with streptozotocin-induced diabetes (40 mg / kg, iv) and in H9c2 cell culture under normoglycemic (NG, 5.5 mmol / L glucose) and hyperglycemic (25 mmol / L of glucose) conditions, and also, transfected with rno-miR-214-3p mimetic in hyperglycemic medium to validate the in silico data. Total RNA and proteins were extracted from the samples and the expression of rno-miR-214-3p, Pla2g2a and Il6 was evaluated by RT-qPCR and Western Blot. In vivo, fibrosis was characterized by increased collagen deposition in the myocardium of diabetic rats (p = 0.023). Hyperglycemia reduced the expression of rnomiR-214-3p (p = 0.043 and p = 0.020) and increased Pla2g2a (p = 0.016 and p = 0.043) and Il6 (p = 0.016 and p = 0.011) gene expression in vivo and in vitro, respectively. Protein expression of sPLA2-IIA (p = 0.011) and IL-6 (p = 0.011) was also increased in LV of diabetic rats. There was a positive correlation between the expression of Pla2g2a, Il6 and hyperglycemia (p < 0.05). Transfection of H9c2 cells with mimetic increased rno-miR214-3p and reduced Pla2g2a and Il6 expression under HG concentrations (50 nM of mimic / 24 h). Therefore, we observed that the expression of rno-miR-214-3p is decreased and its target gene Pla2g2a increased in DM in the three approaches proposed by the present study. In addition, the increase in the expression of rno-miR-214-3p after mimetics transfection caused a decrease in the expression of Pla2g2a and of Il6, indicating a participation of this miRNA in the control of inflammation caused by DM.pt_BR
dc.description.resumoA hiperglicemia causada pelo Diabetes mellitus (DM), acarreta alterações moleculares na expressão de RNAm, miRNAs e citocinas inflamatórias, que estão relacionadas ao aparecimento de alterações estruturais e funcionais características da CMD. O presente estudo buscou, através de análise in silico, RNAms e miRNAs envolvidos na CMD e validar, in vivo e in vitro, a via de regulação do rno-miR-214-3p e seu possível RNAmalvo, a fosfolipase A2 do grupo IIA (Pla2g2a) em condições de hiperglicemia. Assim, bancos de dados de microarray do Gene Expression Omnibus (GSE4745 e GSE44179) e ferramentas como Ingenuity Pathway Analysis e TargetScan 7.1 foram usados para buscar possíveis interações miRNA-RNAm relacionadas à CMD. In silico, foi observado que a expressão de Pla2g2a estava aumentada e de seu possível miRNA regulatório rno-miR214-3p diminuída no ventrículo esquerdo (VE) de ratos diabéticos. Através de abordagens in vivo e in vitro utilizando amostras de VE de ratos Wistar com diabetes induzido por estreptozotocina (40 mg/kg, i.v.) e cultura de células H9c2 em condições normoglicêmicas (NG, 5,5 mmol/L de glicose), hiperglicêmicas (25 mmol/L de glicose) e transfectadas com rno-miR-214-3p mimético em meio hiperglicêmico buscamos validar esses resultados encontrados utilizando ferramentas de predição. RNA total e proteínas foram extraídos das amostras e a expressão de rno-miR-214-3p, Pla2g2a e Il6 avaliada por RT-qPCR e/ou Western Blot. In vivo, observou-se aumento na deposição de colágeno no miocárdio dos animais diabéticos (p = 0,023) caracterizando o início de um processo fibrótico. A hiperglicemia reduziu a expressão do rno-miR-214-3p (p = 0,043 e p = 0,020) e aumentou de Pla2g2a (p = 0,016 e p = 0,043) e Il6 (p = 0,016 e p = 0,011) in vivo e in vitro, respectivamente. A expressão das proteínas sPLA2-IIA (p = 0,011) e IL-6 (p = 0,011) aumentou no VE dos ratos diabéticos. Houve correlação positiva entre a expressão de Pla2g2a, Il6 e hiperglicemia (p < 0,05). O uso de mimético de rno-miR-214-3p em células H9c2, levou à redução na expressão de Pla2g2a e Il6 em meio hiperglicêmico (mimético a 50 nM/24 h). Sendo assim, observamos que a expressão de rno-miR-214-3p está diminuída e de seu gene alvo Pla2g2a aumentada no DM nas três abordagens propostas pelo presente estudo. Além disso, o aumento da expressão de rno-miR-214-3p através do uso de miméticos ocasionou a diminuição na expressão de Pla2g2a e também de Il6, indicando uma participação desse miRNA no controle da inflamação causada pelo DM.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationLOPES, Mariana Borges. Biomarcadores moleculares na cardiomiopatia diabética: uma abordagem in silico, in vivo e in vitro. 2020. 130f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31535
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICASpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCardiomiopatia diabéticapt_BR
dc.subjectmiRNAs miméticospt_BR
dc.subjectrno-miR-214-3ppt_BR
dc.subjectPla2g2apt_BR
dc.subjectIl6pt_BR
dc.subjectTerapia gênicapt_BR
dc.titleBiomarcadores moleculares na cardiomiopatia diabética: uma abordagem in silico, in vivo e in vitropt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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