Estudo do papel da ataxin-2 no envelhecimento neuronal

The aging process is a set of changes that occur in the entire organism as a consequence of degenerative damage that affects biological, molecular, and physiological processes. The hypothalamus plays an important role in several physiological functions associated with the aging process. There are several mediators involved in the process of regulating these functions, one of which is Ataxin-2. Ataxin-2 is a cytoplasmic protein with an important role in the RNA metabolic process, regulation of translation, stress granule assembly, calcium homeostasis and insulin signalization, among others. This study aims to evaluate the impact of Ataxin-2 expression in the hypothalamus, assessing molecular and physiological characteristics of the aging process. For that, C5BL/J6 mice were randomly divided into three groups and subsequently submitted to stereotaxic injections of lentiviral vectors encoding for human ATX2 and for GFP (as control). There were three experimental groups: one with non-injected mice, one with mice injected with Ataxin-2, and one with mice injected with GFP. Results show that Ataxin-2 caused the mice to gain weight and the tissues of the mice injected with Ataxin-2 revealed to be like young mice histology, with Ataxin-2 reducing the levels of inflammation on a molecular level. These data could suggest that Ataxin-2 delays the aging process, proving to have a very important role in regulating molecular and physiological functions in the hypothalamus during that process. However, further investigation is needed to establish Ataxin-2 as a regulatory aging mediator. O envelhecimento é um processo biológico natural que ocorre em todos os organismos. É um processo caracterizado pela perda gradual e global de funções fisiológicas, biológicas e por processos moleculares que conduzem a alterações que comprometem a função de células, tecidos e órgãos e culminam com a morte do organismo. O hipotálamo é uma pequena parte do cérebro que controla a maioria das funções fisiológicas alteradas pelo processo de envelhecimento. De entre muitas funções, o hipotálamo tem também a capacidade de detetar inflamação, por meio de sinais sistémicos no sangue. O hipotálamo desempenha funções essenciais como o controlo do ritmo circadiano, a resposta ao stress, a regulação do balanço energético e a regulação da homeostasia corporal. Todas estas funções fazem com que o hipotálamo desempenhe um papel fundamental no processo de envelhecimento. A ataxina-2 é uma proteína citoplasmática que se encontra quer em tecidos embrionários, quer em tecidos adultos. No cérebro é nas células de Purkinje do cerebelo onde apresenta maiores níveis de expressão. Esta proteína desempenha funções no papel do metabolismo de RNA, na regulação da tradução, na formação de grânulos de stress, na reorganização do citoesqueleto, na sinalização de cálcio, na sinalização de insulina, entre outros. Um estudo anterior demonstrou que a ataxina-2 hipotalâmica mitigou alguns danos provocados pela obesidade a nível da sensibilidade à insulina, na inflamação e na degradação dos órgãos periféricos. Como tal, sendo os danos provocados pela obesidade uma consequência que acelera o processo de envelhecimento, fomos estudar a ataxina-2 hipotalâmica no processo de envelhecimento. Assim, este estudo teve como principal objetivo avaliar o impacto local da ataxina-2 no hipotálamo em características moleculares e fisiológicas do envelhecimento. Neste estudo, murganhos C57BL/6J foram divididos aleatoriamente em três grupos, sendo submetidos a injeções exterotáxicas de vetores lentivirais que codificam para ATXN2 humana e para o GFP. No estudo três grupos experimentais foram constituídos, o grupo dos animais não injetados, o grupo dos animais injetados com ataxina-2 e o grupo dos animais injetados com GFP. Os resultados obtidos demonstraram que a ataxina-2 reverte alguns dos danos causados pelo envelhecimento. Nomeadamente, nos animais injetados com a ataxina-2, foi possível observar que o peso dos animais aumentou comparativamente aos dos grupos controlo, a nível de danos em órgãos e tecidos foi-nos possível concluir, através da análise histológica, que os órgãos e tecidos destes animais se assemelhavam aos de animais jovens. A nível molecular observou-se que a ataxina-2 reduziu os níveis de inflamação, comparativamente aos grupos controlo. Por fim observou-se também que os animais injetados com GFP, apresentaram características semelhantes aos animais não injetados, o que sugere que a cirurgia esterotáxica não levou a alterações no funcionamento do hipotálamo. Este trabalho permitiu concluir que a ataxina-2 parece desempenhar um papel fundamental na regulação de funções moleculares e fisiológicas pelo hipotálamo no processo de envelhecimento. No entanto, mais estudos serão necessários para estabelecer a ataxina-2 como um mediador regulatório do envelhecimento e para melhor compreender a nível molecular as vias de regulação envolvidas.