RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO FINAL
(Observação: as informações prestadas neste relatório poderão, no todo ou em parte, ser
publicadas pela FAPESC.)
1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO
Chamada Pública Universal 03/2006
1.1. N° do Contrato:
10.903/2007-7
1.2. Título do Projeto: ISQUEMIA CEREBRAL: ESTUDO DE MECANISMOS ENVOLVIDOS NA
NEUROPROTEÇÃO E NA MORTE CELULAR HIPOCAMPAL EM MODELO IN VITRO.
1.3. Grande Área do Conhecimento (usar a nomenclatura do CNPq): Biologia/Bioquímica 2.08.03.00-1
1.4. Coordenador(a) do Projeto: Carla Inês Tasca
1.5. Localização do projeto (Cidade/Região/SDR): Florianópolis/18/18SDR
1.5.1. Instituição: UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
1.6.1. Valor total do projeto (incluindo todos os intervenientes): R$
1.6.2. Participação da FAPESC: R$ 18.000,00
Custeio : R$ 15.500,00
Capital: R$ 2.500,00
1.6.3. Outras instituições participantes (nomear):
1.7. Início do Projeto:
/ outubro / 2007
Término:
/ setembro / 2008
______________________________________________________________________________________________
1.8 Equipe Executora (Nome, Titulação, Instituição e Função no projeto)
1- Carina Rodrigues Boeck; Química, UFSM; Doutora em Bioquímica, UFRGS, 2004; Colaboradora.
2-Simone Molz; Farmacêutica, UFSC; Mestre em Neurociências, UFSC, 2003; Doutoranda em
Neurociências, UFSC.
3- Cristiane Lima Carqueja; Médica, UFSC; Mestre em Neurociências, UFSC, 2006; Doutoranda em
Neurociências, UFSC.
4- Samuel Vandresen Filho; Fisioterapeuta, UEL; Mestrando em Neurociências, UFSC.
5- Scheyla Paula B.Olescovicz Nogueira; Fisioterapeuta, UDESC; Mestranda em Neurociências, UFSC.
6- Marina Mônica Bahl; Fisioterapeuta, UDESC; Mestranda em Neurociências, UFSC.
7- Tharine A Dal-Cim, Acadêmica de Ciências Biológicas, UFSC; Aluna de Iniciação Científica desde 2002.
8- Ellen Stroeh, Acadêmica de Ciências biológicas, UFSC; Aluna de Iniciação Cientíifca desde 2004.
9- Bruno Herculano; Acadêmico de Ciências Biológicas, UFSC, Aluno de IC desde setembro 2005.
10- Wagner Carbolim Martins; Acadêmico de Ciências Biológicas, UFSC; Aluno de IC desde outubro 2005.
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DESCRIÇÃO DA PESQUISA, RESULTADOS E IMPACTOS
2.1 Resumo da pesquisa (até 500 palavras, espaço simples, fonte times new roman, tamanho 10)
A isquemia cerebral, ou o acidente vascular cerebral, caracteriza-se por uma interrupção transitória do fluxo
sanguíneo, com consequente perda celular, devido à falta de nutrientes (glicose e oxigênio). Em uma isquemia
focal, o dano cerebral resultante é caracterizado por infarto com um centro necrótico e ao redor deste centro,
ocorre a região de penumbra isquêmica onde as células morrem em dias ou semanas. Ocorre prejuízo
metabólico com hiperativação de receptores glutamatérgicos, elevação da concentração de cálcio intracelular e
aumento da produção de radicais livres. Portanto, a morte de muitos neurônios nestes insultos pode ser, em
muitos aspectos, semelhante à morte celular programada ou apoptose. A superestimulação dos receptores
glutamatérgicos, seja por aumento da liberação ou pela diminuição da recaptação de glutamato, aumenta os
níveis de cálcio intracelular e a produção de espécies reativas de oxigênio, o que pode danificar proteínas, DNA e
lipídeos, o que ocorre em processos neurodegenerativos agudos ou crônicos. Em decorrência da diversidade de
eventos intracelulares que ocorrem em um insulto isquêmico, vários estudos estão sendo realizados com o
intuito de se identificar estratégias neuroprotetoras nestas situações de dano cerebral. Entre essas estratégias
neuroprotetoras vamos destacar o papel do nucleosídeo da guanina (guanosina), que modula a transmissão
glutamatérgica e desta forma pode desencadear um efeito neuroprotetor. O modelo de privação de glicose e
oxigênio simula uma situação de isquemia in vitro, e pode ser utilizado como modelo de pré-condicionamento,
cujo objetivo é aumentar a resistência celular, fazendo com que essas células desenvolvam tolerância isquêmica
a uma subseqüente isquemia severa. Este modelo ainda tem a vantagem de poder ser realizado na estutura
cerebral que é mais susceptível ao dano isquêmico, e que está diretamente associada aos processos de
aprendizagem, cognição e memória, o hipocampo. Portanto nosso estudo foi realizado para identificar os
mecanismos de ação associados à resposta neurorpotetora da guanosina em um modelo animal de isquemia
cerebral.
2.2. Caracterização da Pesquisa:
PESQUISA BÁSICA (PB):
PB visando o avanço do conhecimento sobre o tema em estudo ( X )
PB para avançar conhecimento, com potencial de aplicação tecnológica ( )
PB para o avanço do conhecimento, com potencial para contribuir em políticas públicas ( )
PB visando avançar o conhecimento, com potencial de aplicação pública ou privada ( )
PESQUISA TECNOLÓGICA ( )
PESQUISA EM POLÍTICAS PÚBLICAS ( )
PESQUISA TECNOLÓGICA E POLÍTICAS PÚBLICAS ( )
2.3 Síntese de resultados e impactos da pesquisa - cumprimento dos objetivos; impactos dos resultados da pesquisa: avanço do
conhecimento; inovação tecnológica; benefícios sociais, econômicos, ambientais, culturais e regionais, efetivos ou esperados;
contribuição à formulação de políticas públicas; outros impactos ou efeitos observados ou potenciais (até 500 palavras, espaço
simples, fonte times new roman, tamanho 10)
O estudo dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento, funcionamento e degeneração das células do Sistema Nervoso
Central (SNC) é fundamental para que se possa compreender estes processos e então possibilitar a proposição de estratégias
terapêuticas para melhoria da qualidade de vida do idoso e tratamento de doenças neurodegenerativas agudas e crônicas. As
doenças neurodegenerativas apresentam em comum uma exacerbação na transmissão mediada pelo aminoácido glutamato,
que está associado à gênese de quadros patológicos agudos como o trauma craniano e a isquemia cerebral, e crônicodegenerativos, como as doenças de Alzheimer, Huntington e escleroses, entre outras. O estudo de compostos que possam
modular a transmissão glutamatérgica é de fundamental importância para a compreensão do desenvolvimento de mecanismos
fisiológicos e patológicos no SNC.O Estado de Santa Catarina apresenta um dos melhores índices de qualidade de vida do
país, o que inevitavelmente, resulta em um aumento na longevidade de sua população e na necessidade de estudarmos os
processos fisiológicos e patológicos associados ao envelhecimento, como a perda da cognição, memória e degeneração do
SNC. Os derivados da guanina têm sido implicados em vários efeitos extracelulares, como a modulação do sistema
glutamatérgico e neuroproteção frente a diferentes danos excitotóxicos. Eles são liberados para o meio extracelular em
situação fisiológica ou hipóxica e participam da comunicação intercelular. Os resultados obtidos com o desenvolvimento deste
projeto de pesquisa, identificaram a participação dos canais de potássio e da via da fosfatil-inositol-3-cinase (PI3-K) no
mecanismo de neuroproteção promovido pela guanosina em fatias de hipocampo de ratos submetidas à privação de glicose e
oxigênio. A guanosina (em uma concentração compatível com doses possivelmente utilizadas em humanos) previne a
diminuição de viabilidade celular induzida pelo modelo de isquemia cerebral. A utilização dos bloqueadores de canais de K+
seletivos para os diferentes sub-tipos, demonstrou que o mecanismo de neuroproteção da GUO não depende dos canais de K+
sensíveis ao ATP e canais de K+ de baixa condutância ativados por Ca2+, mas a utilização de um bloqueador de canal de K+ de
alta condutância ativado por Ca2+ (BK) reverteu o efeito neuroprotetor da guanosina. As fatias de hipocampo submetidas à
isquemia apresentam uma significativa diminuição na captação de glutamato, o que caracteriza uma uamento de
neurotoxicidade. A adição de guanosina reverte a diminuição da captação de glutamato e este aumento é bloqueado por um
inibidor de canal BK e inibidor da via da PI3-K, demonstrando a participação destas proteínas na neuroproteção da guanosina.
Concluindo, guanosina promove neuroproteção através do aumento da captação de glutamato, o qual é modulado por canais
de K+ de alta condutância ativados por Ca+2 e ativação da via da PI3-K, aumentando a expressão da proteína fosto-AKT e
resultando em proteção celular. O desenvolvimento deste projeto de pesquisa, contribui para a formação de duas Mestres em
Neurociências, uma delas que atua como professora em Instituição de Ensino Superior particular e a outra realizando sua tese
de Doutorado. Também houve a formação de bolsistas de Iniciação Científica, que participaram ativamente da execução do
projeto e um deles irá fazer a seleção de mestrado em Neurociências/UFSC. A identificação dos mecanismos de ação da
guanosina contribui para a realização de estudos futuros que avaliarão este composto, ou compostos sintéticos com esturutura
química semelhante, como possíveis fármacos a serem utilizados na terapêutica da isquemia.
3. DETALHAMENTO TÉCNICO
3.1. Data: 26 / 03 /2009
Prestação de contas financeira: ( X ) Finalizada
3.2. Avaliação (feita pelo(a) coordenador(a) da pesquisa):
( ) Em atraso
A) O Projeto se desenvolveu segundo a proposta originalmente definida?
( X ) Sim
( ) Não
Se houve mudanças significativas, elas foram especificadas e justificadas?
( ) Sim
( ) Não
Houve solicitação de alteração de rubrica (custeio/capital)?
( ) Sim
( X ) Não
Descrever as alterações:
B) Equipamentos adquiridos, quando for o caso:
Notebook Acer 4520-3485
Impressora Hewlett Packard P1005
C) Problemas ou dificuldades na execução do projeto, quando houver:
D) Objetivos e metas previstas foram atingidas?
( X ) Totalmente
( ) Parcialmente
Comentar: identificamos o sítio extracelular como o qual a guanosina interage e desencadeia sua
função neuroprotetora. Identificamos mecanismos celulares relacionados à morte de neurônios
hipocampais, com a caracterização de redução na captação do aminoácido excitatório glutamato e
deste forma, aumento da toxicidade. Identificamos a participação da via da Fosfatidil-inositol-3-cinase
(PI-3K), como a principal via de sinalização intracelular associada ao efeito neuroprotetor da
guanosina.
E) Disseminação do conhecimento e produção gerada pela pesquisa:
- Artigos publicados ou encaminhados – (quantidade): 2
- Dissertações ou teses originadas ou incorporadas: 2
- Livros publicados ou encaminhados:
- Divulgação na Internet:
- Participação em Congressos, Simpósios ou Seminários: 3
- Registro de Propriedade Intelectual:
- Outros:
Descrever a produção e sua repercussão:
Artigo Publicado: OLESKOVICZ, Scheyla Bollman, MARTINS, Wagner Carbolim, LEAL, Rodrigo B, TASCA, C. I.
Mechanism of Action of Guanosine-Induced Neuroprotection in Rat Hippocampal Slices Submitted to Oxygen-Glucose
deprivation. Neurochemistry International. , v.52, p.411 - 418, 2008.
Artigo submetido à publicação: Dal-Cim, T, Martins, WC, Tasca, CI. Guanosine protects hippocampal slices against
Cellular death and reduced glutamate uptake induced by Ischemia via potassium channels (BK) and Akt activation.
Journal of Neurochemistry.
Dissertações de Mestrado:
- Tharine A. Dal-Cim. ESTUDO DAS VIAS DE SINALIZAÇÃO NA NEUROPROTEÇÃO PROMOVIDA PELA
GUANOSINA EM FATIAS DE HIPOCAMPO DE RATOS SUBMETIDAS À PRIVAÇÃO DE GLICOSE E OXIGÊNIO.
Orientador: Carla I. Tasca. PPG-Neurociências, UFSC.
- Scheyla P. B. Olescovicz Nogueira. Estudo do mecanismo de ação neuroprotetora da guanosina em fatias de
hipocampo de ratos submetidas à Privação de Glicose e Oxigênio. Orientador: Carla I. Tasca. PPG-Neurociências, UFSC.
F) Principais benefícios efetivos ou potenciais para a sociedade em decorrência da pesquisa, entre os
seguintes aspectos, no que couber:
( ) Incremento da renda familiar
( ) Melhoria da saúde
( ) Aumento da ocupação/emprego
( ) Melhoria do saneamento
( ) Redução da jornada de trabalho
( ) Melhoria da moradia
( ) Melhoria do sist. de transporte
( ) Melhoria da alimentação
( ) Melhoria do sist. de comunicação
( ) Alternativa econômica/renda
( ) Melhoria do fornec. de energia
( ) Melhoria da organização social
( X) Aquisição de bens duráveis
( ) Melhoria na educação
( ) Satisfação do beneficiado
( X ) Avanço do conhecimento científico
( ) Melhoria do Meio Ambiente
( ) Inovação tecnológica
( ) Diretrizes para Políticas Públicas
( ) Melhoria em Sistema de Gestão
( ) Avaliação de Políticas Públicas
( ) Regulação setorial
( ) Avaliação da Tecnologia no setor
( ) Avaliação de condições Socioeconômicas
( X ) Contribuição ao Desenvolvimento Regional
( ) Contribuição à inserção social
( ) Possibilidade de obter patente
( ) Redução da desigualdade social
( ) Agregação de valor a produtos
( ) Redução de consumo de energias
( ) Redução de resíduos
Descrever os benefícios assinalados: o principal benefício é o avanço do conhecimento científico na pesquisa na área de
Saúde, em uma enfermidade, a isquemia cerebral, que de acordo com dados estatísticos é a terceira causa de morte nos
países industrializados. A identificação das vias de sinalização e mecanismos de neuroproteção induzidos por
guanosina, a torna um possível fármaco a ser futuramente avaliado como abordagem terapêutica em testes clínicos em
humanos.
Florianópolis, SC, _26_______de_____março ______________de___2009_______.
___________________________________________________
Assinatura do(a) Beneficiário(a)
4. VERIFICAÇÃO TÉCNICA DO PROJETO (campo da FAPESC)
4.1 Mediante as informações apresentadas pelo(a) coordenador(a) do projeto no presente
relatório, verifica-se que os objetivos, metas e resultados previstos foram:
( ) Plenamente atingidos
( ) Parcialmente atingidos
( ) Não foram atingidos
4.2 Recomendações e encaminhamentos:
Florianópolis, SC, ________de___________________de__________.
___________________________________________________
Assinatura da FAPESC