"Efeitos neuroprotetores das sirtuinas - Potencial intervenção terapêutica em doenças neurodegenerativas"

Efeitos neuroprotetores terapêutica 2011/2012 Ana Catarina Ramos Sequeira neuroprotetores das sirtuinas – Potencial intervenção terapêutica em doenças neurodegenerativas março, 2012 Trabalho organizado de acordo com as normas da revista: Efeitos neuroprotetores terapêutica Mestrado Integrado em Medicina Área: Bioquímica Trabalho efetuado sob a Orientação de: Prof. Doutor António Pedro Barros Gomes Trabalho organizado de acordo com as normas da revista: ARQUIVOS DE MEDICINA Ana Catarina Ramos Sequeira neuroprotetores das sirtuinas – Potencial intervenção terapêutica em doenças neurodegenerativas março, 2012 1 Efeitos neuroprotetores das sirtuinas - potencial intervenção terapêutica em doenças neurodegenerativas Sirtuinas e neurodegeneração Ana Sequeira Departamento de Bioquímica, Faculdade de Medicina da Universidade do Porto, Al. Prof. Hernâni Monteiro, 4200 – 319, Porto, Portugal Ana Sequeira: [email protected] Contagem de palavras: Resumo -200; Abstract -200; Texto integral – 4616 palavras 2 Resumo As sirtuinas são uma família de desacetilases dependentes do NAD+ presentes nos mamíferos e foram implicadas em diversos processos biológicos, incluindo metabolismo, diferenciação e sobrevivência celulares. O gene Sir2, que comprovadamente prolongou a sobrevida em leveduras, tem como homóloga mais aproximada nos humanos a sirtuina 1 (SIRT1), pelo que esta proteína tem sido amplamente estudada devido ao seu potencial para aumentar a longevidade humana. Esta potencialidade reflete-se na capacidade das sirtuinas, especificamente a SIRT1, intervirem e atenuarem os processos inerentes às doenças associadas ao envelhecimento como patologias inflamatórias crónicas, metabólicas, cardiovasculares, neoplásicas e neurodegenerativas. Em vários estudos, a indução da SIRT1, por compostos naturais como o resveratrol, por potentes ativadores sintéticos bem como por condicionamento metabólico ligado à restrição calórica, revelou-se uma estratégia promissora para retardar ou mesmo parar o processo neurodegenerativo. Dada a elevada prevalência deste grupo de patologias na população ocidental, incluindo a portuguesa, torna-se essencial o conhecimento profundo das implicações destas enzimas e seus moduladores, nomeadamente no campo da sua possível aplicação terapêutica. Com o presente trabalho pretende-se rever os efeitos neuroprotetores das sirtuinas descritos até ao momento e seu potencial uso no tratamento das doenças de Alzheimer, de Parkinson, de Huntington, esclerose lateral amiotrófica e priónicas. Palavras-chave: Sir2; sirtuina; envelhecimento; doenças neurodegenerativas; ativadores sirtuínicos; neuroproteção 3 Abstract Sirtuins are a family of NAD+-dependent deacetylases present in mammals, which were implicated on a variety of biological processes, including cell metabolism, differentiation and survival. Sir2 gene, which has proven the capacity to prolong yeast’s life span, has close homology with the human sirtuin 1 (SIRT1), whereby this sirtuin has been intensively studied due to its potential to prolong human longevity. This fact potentially reflects the capacity of sirtuins, specifically of SIRT1, to interfere and attenuate the processes linked to aging-related diseases, such as chronic inflammatory, metabolic, cardiovascular, neoplastic and neurodegenerative pathologies. In various studies, SIRT1 induction, by either natural compounds like resveratrol or potent synthetic activators or even by metabolic conditioning linked to caloric restriction, has revealed a promising strategy to retard or even stop neurodegenerative process. In view of the high prevalence of this group of diseases in the western population, including the Portuguese, it becomes crucial to recognize the implications of these enzymes and to clarify sirtuin’s modulation, specifically on the field of their clinical application. The present work aims to review the neuroprotective effects of sirtuins, described until this moment, and their potential use in treatment of Alzheimer, Parkinson, Huntington, amyotrophic lateral sclerosis and prion diseases. Keywords: Sir2; sirtuin; aging; neurodegenerative diseases; sirtuin activators; neuroprotection 4 Introdução Em 1979 reportou-se uma mutação no gene MAR1 (mating-type regulator 1) geradora de esterilidade na levedura Saccharomyces cerevisiae (1). Posteriormente, designou-se esse gene como Sir2 (silent information regulator 2) que pertence a um grupo de quatro que codificam proteínas reguladoras do silenciamento transcripcional (2). Um aumento na dosagem de Sir2 providenciou a extensão da sobrevida em leveduras (3), nemátodos (4), e moscas (5). Assim, a procura de homologia no Homem tornou-se imperiosa e é ainda em 1999 que esta se confirma (6). Frye e seus colaboradores assinalaram a conservação destes genes ao longo da escala filogenética, inclusive nos mamíferos (7). Nestes, foram identificadas sete proteínas correspondentes ao Sir2 na levedura. É neste contexto que surge a família das sirtuinas (SIRT17) e se reconhece a sirtuina 1 (SIRT1) como a análoga mais próxima do Sir2. As sirtuinas são proteínas da classe III do grupo das desacetilases de histonas (HDACs) dependentes do dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD+.) (8, 9), com exceção da SIRT4 que funciona apenas como ribosiltransferase de ADP (10). A mediação do cofator NAD+ pode traduzir a necessidade de intervenção das sirtuinas em condições energéticas alteradas e/ou funcionar como sensor da atividade destas desacetilases. Para além das histonas, outras proteínas são também alvos das sirtuinas (tabela 1) (11). Por exemplo, a SIRT1 regula os fatores de transcrição forkhead box class O (FOXO) e o fator nuclear B (NF-B), o supressor tumoral p53, os recetores α e γ dos proliferadores dos peroxissomas ativados (PPARα) e (PPARγ), o coativador 1α do PPARγ (PGC-1α), entre outos (12). Afetando estes alvos, a SIRT1 é capaz de interferir nos processos biológicos de transcrição, apoptose, inflamação, metabolismo e processo de envelhecimento (13). O caráter multifacetado e ubiquitário das sirtuinas, em particular da SIRT1, faz com regulem a patogenicidade de neoplasias, doenças crónicas inflamatórias, metabólicas como a diabetes mellitus tipoII (DM II), cardiovasculares, renais e neurodegenerativas, que são patologias associadas ao envelhecimento. O envelhecimento é um processo natural que está associado ao dano celular repetido. Tem sido dada atenção à contribuição das espécies reativas de oxigénio (ROS), resultantes da 5 produção de energia a nível mitocondrial, no prejuízo celular (14, 15). Vários estudos apontam para a prevenção desse dano pela atuação das sirtuinas, nomeadamente da SIRT1 (16). Para além dessa via, tem-lhes sido atribuída uma responsabilidade pelos efeitos antienvelhecimento, fomentados pela restrição calórica, como a extensão da sobrevida em diferentes organismos (4, 5). No entanto, um estudo recente que revisitou esse tema, não reproduziu o prolongamento da sobrevida em Caenorhabditis elegans ou em Drosophila Melanogaster, como resultado da sobrexpressão da Sir2 (17). Este grupo de investigadores reforça o efeito benéfico da restrição calórica na sobrevida, independentemente da Sir2 (17). No entanto, não refutam uma contribuição importante das sirtuinas nas doenças ligadas ao envelhecimento. Num modelo recente de neurónios dopaminérgicos de Caenorhabditis elegans, efeitos neuroprotetores pela restrição calórica foram proporcionados pela presença de Sir-2.1, revitalizando a importância das sirtuinas, neste caso, na doença de Parkinson (18). As doenças neurodegenerativas fazem parte das patologias que incluem a idade como um dos fatores de risco principais. Na maioria destas doenças, ocorre a alteração de conformação de proteínas que predispõe à sua agregação, conduzindo a uma cascata de eventos que culmina em perda de conetividade e plasticidade neuronais (19). A sequência exata de eventos desencadeadores de tais fenómenos ainda não está totalmente esclarecida, em cada uma das patologias. No entanto, muitos autores têm-se dedicado ao estudo dessas vias. A regulação das sirtuinas em eventos como a neuroinflamação (20), o balanço energético e sistema melanocortinérgico (21) e sistema proteossómico (22); a presença de todas no sistema nervoso central (23-29), como é exemplo a SIRT1 no Homem (30), são fatores que fazem destas enzimas candidatas à intervenção na neurodegeneração. A tabela 2 resume os efeitos das sirtuinas encontrados em diferentes modelos de doenças neurodegenerativas (31). Também têm sido pesquisados os potenciais efeitos regeneradores de polifenóis naturais, como o resveratrol, a quercetina e a catiepina. Em relação aos benefícios do resveratrol, um componente presente em pequenas doses no vinho tinto, têm sido associados à sua capacidade de indução da Sir2/SIRT1 (32-34). Contraditoriamente, Tang advoga que a 12 Doença de Parkinson A doença de Parkinson (DP) é a doença que mais frequentemente afeta o movimento, pronunciando-se através de bradicinésia, rigidez, tremor em repouso e instabilidade postural. Pode estar presente, simultaneamente, uma deterioração cognitiva em graus variáveis, como a demência. Em termos neuropatológicos, ocorre dano dos neurónios dopaminérgicos, nomeadamente na substância negra. Paralelamente às tranças neurofibrilares da DA, a DP apresenta uma marca patológica denominada corpos de Lewy. Este estigma, compartilhado na demência de corpos de Lewy e na atrofia multissistémica (AMS), é composto predominantemente pela proteína α-sinucleína (79). Quando esta proteína aglomera, forma fibrilas insolúveis que adquirem uma configuração que predispõe à neurodegeneração. Em condições fisiológicas, num estudo in vitro, a proteína tubulina (que também está contida nos corpos de Lewy) desencadeou e promoveu a produção de fibrilas de α-sinucleína (80). Num modelo celular e em Drosophila transgénica, foi demonstrada neurotoxicidade nuclear resultante da ligação da α-sinucleína à histona H3 e consequente mitigação da acetilação da histona (81). Acrescentando inibidores das desacetilases de histonas, a toxicidade referida era refreada (81). Este trabalho estimulou outros investigadores, como Outeiro e colegas (70), que apoiam e avançam a hipótese do tratamento da DP incluir inibidores das desacetilases de histonas. Em modelos de DP, houve atenuação da citoxicidade induzida pela α-sinucleína, in vitro, através do silenciamento da sirutina 2 (SIRT2) com a técnica de RNA de interferência (siRNA), e reposição da homeostasia de neurónios dorsomediais em moscas tratadas com inibidores da SIRT2 (AK-1 e AGK2) (70). Resultados a favor dos inibidores da SIRT2 foram também encontrados, num modelo celular de MSA cuja patogénese envolve a α-sinucleína, como foi supramencionado (82). Ainda está por esclarecer o mecanismo que conduz a esta interação; no entanto, é sugerido que a inibição da SIRT2 acarreta um aumento de acetilação da proteína α-tubulina, afetando a agregação da α-sinucleína por modificação da estabilidade aos microtúbulos (70). 13 Num estudo em ratinhos a diferenciação oligodendodrial, promovida pela α-tubulina acetilada, bem como a arborização celular, foram reprimidas na presença de sobrexpressão da SIRT2 (28). É sugerido então que uma disponibilidade seletiva de SIRT2 para a oligodendroglia será compatível com as funções de mialogénese, interligação axono-mielínica e envelhecimento cerebral (28). Maxwell e seus colaboradores descreveram um paralelismo entre a diminuição da αtubulina acetilada em neurónios corticais de ratinhos e a expressão focal de SIRT2 (83). Detetaram uma acumulação das isoformas 2 e 3 desta desacetilase microtubular no cérebro e espinha dorsal de ratinhos envelhecidos, reforçando a associação entre os padrões de acetilação dos microtúbulos e o envelhecimento neuronal (83). Segundo uma corrente de conhecimento, a disfunção mitocondrial desempenha um papel fulcral na patogénese da DP. Num modelo que mimetiza o fenótipo Parkinsoniano através do uso da toxina 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP), as alterações neuronais e comportamentais tradutoras da capacidade de memorização pioraram nos ratinhos transgénicos, com expressão aumentada da SIRT1, comparando com os ratinhos selvagens (84). A disfunção mitocondrial foi induzida noutros estudos pela aplicação de 1-metil-4-fenil piridínio (MPP+) (85, 86), um agente tóxico cuja ação é bloquear o complexo I da cadeia respiratória mitocondrial. Em culturas de neurónios dopaminérgicos do mesencéfalo, a adição de resveratrol ou de quercetina atenuou a citotoxicidade despoletada pelo MPP+ (85). Esta proteção não foi anulada pelos inibidores de sirtuinas, a nicotinamida e o sirtinol, pelo que os autores consideraram o efeito neuroprotetor dos componentes naturais secundário à ativação destas enzimas negligenciável (85). Inferiram que a via responsável pela salvaguarda neuronal foi a de inibição da produção de ROS, ao prevenirem o gasto de glutationa, um conhecido antioxidante (85). Porém, perante dano do DNA (ácido desoxirribonucleotídeo), o resveratrol exerceu também um efeito benéfico nos neurónios dopaminérgicos, devido à sua capacidade de indução sirtuínica, comprovada pela evicção do aumento do supressor tumoral (p53) acetilado (85). Em 14 dois modelos celulares de neuroblastoma, o resveratrol mitigou o dano por stresse oxidativo, através da ação da SIRT1, reforçando os resultados anteriores. Num deles, o aumento dos níveis basais de SIRT1 foi acompanhado pela atenuação do stresse oxidativo com o tratamento de oxiresveratrol (87). No outro, a indução de SIRT1 mediada pelo resveratrol impediu a toxicidade secundária à agregação da α-sinucleína (88). Noutro estudo, a SIRT1 compensou a perda mitocondrial face ao mesmo estímulo nocivo (89). A sobrexpressão de SIRT1 aumentou a capacidade transcripcional do PGC-1α e, consequentemente, a densidade mitocondrial (89), revelando-se assim a faceta neuroprotetora desta sirtuina. Outros autores debruçaram-se sobre o comportamento da SIRT1 em paradigmas de neurodegeneração, secundária à disfunção mitocondrial, apontando esta proteína como um bom marcador de neurotoxicidade. Em células dopaminérgicas de ratinho, com capacidade de proliferação, e em ratinhos não senescentes expostos a tóxicos que induzem apoptose e afetam o estado de proliferação secundária a disfunção mitocondrial, observou-se sobrexpressão de SIRT1, podendo esta estar associada à proliferação (86). O mesmo padrão de expressão foi observado in vivo em ratinhos não senescentes. Em condições semelhantes, demonstrou-se o contrário nos modelos de quiescência in vitro e em ratinhos senescentes (86). Em amostras cerebrais humanas, não houve no entanto diferenças significativas na expressão da SIRT1 entre indivíduos controlo ou com DP (86). A neurotoxicidade pela disfunção mitocondrial foi reforçada em linhas celulares híbridas de DP, nas quais houve alteração do balanço aeróbico-anaeróbico e desequilíbrio das vias que dele dependem (90). Verificou-se que nas células híbridas da DP a atividade da SIRT1 diminuiu (90). Consequentemente, houve diminuição da atividade do PGC1-α e aumento da ação do NF-B (90). Este estudo permitiu aprofundar o conhecimento sobre a fisiologia molecular da DP esporádica. Num estudo recente em que o papel da genética é valorizado, sugere-se que um polimorfismo da SIRT5 (SIRT5Prom2) seja fator de risco para o processo de envelhecimento 15 molecular inerente às doenças neurodegenerativas cuja patogénese envolve disfunção mitocondrial (91). 16 Doença de Huntington A doença de Huntington (DH) trata-se de uma doença neurodegenerativa autossómica dominante, que pode cursar com alterações psiquiátricas, movimentos involuntários (coreia) e demência. É uma doença complexa em termos patogénicos que envolve a acumulação proteica e alterações da transcrição e do metabolismo, processos biológicos nos quais participam as sirtuinas. Alguns autores defendem que estas assinalam regiões com dano neuronal (86). Em amostras cerebrais humanas de DH notou-se um aumento significativo da expressão de SIRT1, comparativamente às amostras controlo (86). Uma das principais características desta doença é a presença de agregados da proteína huntingtina, em tecidos do sistema nervoso central, nomeadamente estriado e córtex, e em tecidos periféricos. Esta proteína apresenta uma sequência poliglutamínica (poliQ) alargada, transcrita a partir de repetições expandidas do trinucleotídeo CAG, no exão 1 do gene IT15. São estas expansões que representam a base molecular desta patologia (92). Num modelo recente em leveduras, a expressão da poliQ mutada potenciou a geração de stresse oxidativo, numa fase de respiração intensificada, induzindo a transcrição de Sir2 (93). O tratamento das leveduras com isonicotinamida, um ativador da Sir2 (94), diminuiu a agregação proteica e o stresse resultante da expansão poliglutamínica (93). Este estudo veio apoiar estudos anteriores como o de Parker e outros investigadores que apontavam para o papel protetor da Sir2 e da sua indução através do resveratrol, na presença da sequência de poliglutamina mutada, em nematodos e neurónios de ratinhos (95). Estes resultados positivos adquiridos com o uso de resveratrol foram sobreponíveis àqueles encontrados em tecido periférico num modelo de ratinhos transgénicos com DH (96). Naqueles tratados com SRT501-M, houve diminuição de vacuolização associada ao tecido adiposo castanho e atenuação da glicemia (96). A suplementação com resveratrol potenciou a expressão de PGC-1α e dos alvos por ele ativados, contribuindo para a reposição da homeostasia energética que está perturbada na DH (96). No entanto, o resveratrol revelou-se ineficaz na prevenção da atrofia ao nível do estriado (96). 17 A neuroproteção mediada pela SIRT1 foi, igualmente, demonstrada noutro estudo celular, no qual a sobrexpressão dessa enzima impediu a perda mitocondrial induzida pela forma mutada da huntingtina (89). Por outro lado, alguns autores defendem os inibidores destas enzimas como terapêutica dirigida a essa doença. Está em curso um ensaio clínico em humanos cujo intuito é validar a aplicação de um inibidor da SIRT1 (SEN0014196 ou EX-527) na DH, testando a sua segurança, tolerabilidade e farmacocinética. A terapêutica direcionada a esta doença acentaria na restituição do equilíbrio transcripcional e de um adequado processamento proteico por acetilação (97). O bloqueio da Sir2 reprimiu a patogénese associada à huntingtina em Drosophila (97). Além disso, documentaram-se efeitos benéficos aditivos com a redução concertada das ações de Sir2 e de outra desacetilase de histonas, a Rpd3 (97). Em modelos celulares e de invertebrados, fez-se a ponte entre a inibição da SIRT2 e a regulação do metabolismo neuronal. A SIRT2 opôs-se à desregulação da homestasia dos esteroides mediada pela huntingtina mutada. A diminuição dos níveis de esteroides, por redução quer da sua produção quer da translocação nuclear do SREBP2, contribui para essa atividade neuroprotetora veiculada pelos inibidores da SIRT2 (98). Assim, os inibidores da SIRT2 intervêm em vários mecanismos que evitam a neurotoxicidade implicada na DH. 18 Outras doenças neurodegenerativas Estudos revelam o envolvimento das sirtuinas noutras doenças neurodegenerativas como a esclerose lateral amiotrófica (ELA). Esta patologia afeta o córtex motor e os neurónios motores do tronco cerebral e medula espinhal, traduzindo-se em espasticidade, disfagia, disartria, fasciculações, atrofia e paralisia. Manifesta-se na idade adulta e na maioria dos casos a sobrevida não ultrapassa os 3-5 anos. A forma esporádica é responsável por cerca de 90% dos casos, mas a sua patogénese é complexa e requer investigação. Atribui-se a causalidade de 20 % dos casos familiares à mutação do gene da dismútase do superóxido dependente de Cu⁄Zn (SOD1) (99). Esta mutação potenciou o aumento de stresse no retículo endoplasmático, em neurónios motores humanos com expressão abundante desta mutação patogénica (100). A toxicidade proveniente desta mutação foi reduzida após tratamento com resveratrol, cuja intervenção através da indução da SIRT1 foi demonstrada pelo aumento de dasacetilação dos seus alvos (66). O resultado alcançado foi sobreponível àquele observado na presença de níveis aumentados de SIRT1 (66). A proteção pela SIRT1, através da modulação da acetilação do p53, foi também testada em ratinhos (101). Os resultados anteriormente obtidos foram corroborados por um modelo cultural de ELA, no qual efeitos protetores dependentes da dose de resveratrol foram registados secundariamente à indução de SIRT1 (102). Num estudo que salienta a aplicabilidade das células embrionárias humanas nas doenças do neurónio motor, a inibição da SIRT1 despoletou a diferenciação neste tipo de neurónios (103). Por conseguinte, a modulação repressiva seria um método terapêutico neste grupo de doenças do qual faz parte a ELA (103). As doenças priónicas integram o conjunto de patologias neurodegenerativas. Nestas, a conversão da proteína priónica (PrP) numa isoforma de conformação anormal conduz à sua agregação e a uma cascata de eventos que culminam na perda de neurónios do sistema nervoso 19 central. À semelhança das anteriores, tem sido incentivada a pesquisa da função das sirtuinas, nomeadamente da SIRT1, nesta enfermidade. Num estudo realizado em ratinhos, verificou-se um atraso na apresentação da doença naqueles expostos a restrição calórica e naqueles com deleção da SIRT1 (104). No entanto, os dois fatores em conjunto não tiveram efeitos benéficos aditivos, sendo sugerido que é pela via da SIRT1 que a restrição calórica atua (104). Bizat e seus colaboradores observaram que a sobrexpressão de SIRT1, tal como a adição de resveratrol, evitou a toxicidade pela PrP, num modelo em Caenorhabditis elegans, suportando a hipótese desta sirtuina desempenhar um papel benéfico nas doenças priónicas (105). 20 Conclusão O crescimento exponencial da população idosa a nível mundial, e em particular na Europa, acarreta transformações a vários níveis. O incremento da prevalência de doenças associadas ao envelhecimento é um exemplo dessas mudanças. Especial atenção merecem as doenças neurodegenerativas, para as quais ainda não há uma resposta efetiva. No entanto, foram conseguidos resultados animadores em estudos de neurodegeneração, realizados in vitro e in vivo, envolvendo sirtuinas. A SIRT1, dado que intervém em inúmeros processos biológicos e por isso constitui um alvo terapêutico atraente, demonstrou ter efeitos neuroprotetores nas doenças de Alzheimer (57), Parkinson (85), Huntington (93, 95), esclerose lateral amiotrófica (66, 102) e doenças priónicas (105). Assim, o potencial terapêutico das sirtuinas, pelo menos da SIRT1, no caso das doenças neurodegenerativas, é uma hipótese real, não sendo rejeitada pelos autores dos estudos cujos resultados vieram questionar o efeito da homóloga Sir2 na longevidade de organismos (17). Os benefícios adquiridos com a modulação da SIRT1 têm sido reproduzidos em modelos utilizando ativadores, naturais e sintéticos, desta sirtuina, reforçando a potencialidade terapêutica desta enzima. Inúmeros ensaios clínicos, empregando maioritariamente ativadores sirtuínicos, estão atualmente em curso e os primeiros resultados divulgados apontam para ótimas características farmacocinéticas e farmacodinâmicas de algumas destas moléculas de síntese laboratorial (46), avizinhando-se assim uma terapêutica promissora, dirigida a estas e outras doenças do envelhecimento. Pelo anteriormente exposto e pela disparidade, reflexo da controvérsia ainda existente, dos resultados encontrados em diferentes estudos, esta área merece mais investigação. Mais estudos, conduzidos em diferentes laboratórios e recorrendo a diferentes modelos animais, serão necessários para identificar o papel das diferentes sirtuinas nas doenças neurodegenerativas e reforçar os seus potenciais efeitos neuroprotetores. 21 Referências 1. Klar AJS, Fogel S, Macleod K. MAR1 - REGULATOR OF THE HMA AND HMALPHA LOCI IN SACCHAROMYCES-CEREVISIAE. Genetics. 1979;93(1):37-50. 2. 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J Neurosci. 2010;30(15):5394-403. 32 Apêndices 33 Tabelas Tabela 1 Características bioquímicas e funcionais das sirtuinas humanas Sirtuina Localização Celular Atividade Alvos SIRT1 N úcleo Desacetilase p53, FOXO3, RARβ, PGC - 1α, PPAR γ, NF-B, IGF-1, histonas H1, H3, H4 SIRT 2 Citoplasma Desacetilase Histona H4, α - tubulina SIRT 3 Mitocôndria Desacetilase Ku70, síntase da aCoA, desidrogénase e ART do glutamato, desidrogénase do isocitrato SIRT 4 Mitocôndria ART desidrogénase do glutamato SIR T 5 Mitocôndria Desacetilase Citocromo c SIRT 6 Núcleo Desacetilase Histona H3 e ART SIRT 7 Núcleo Possivelmente Possivelmente o complexo de desacetilase captação do ARN Adaptada a partir de (11), com a permissão de Elsevier. Abreviaturas usadas na tabela: SIRT1, sirtuina 1; FOXO3, forkhead box class O 3; RARβ, recetor β do ácido retinóico; PGC-1α, coativador 1α do PPARγ; PPARγ, recetor γ dos proliferadores dos peroxissomas ativados; NF- B, fator nuclear B; IGF-1, fator de crescimento do tipo insulina 1, (NF-B), SIRT2, sirtuina 2; SIRT3, sirtuina 3; ART, ribosiltransferase do ADP; aCoA, acetilCoenzimaA; SIRT4, sirtuina 4; SIRT5, sirtuina 5; SIRT6, sirtuina 6; SIRT7, siruina 7; ARN, ácido ribonucleotídeo. 34 Tabela 2 Sirtuinas e doenças neurodegenerativas Doença Modelos experimentais Resultado Mecanismo Refe rências DA A RC induz a ativação da + SIRT1 inibe o ROCK1 e ( 51 ) SIRT1 e diminui a neuropatia ativa a α-secretase por Aβ, em ratinhos A RC induz a ativação da + SIRT1 inibe o ROCK1 e (52) SIRT1 e diminui a neuropatia ativa a α-secretase por Aβ, em primatas A sobrexpressão de SIRT1 + SIRT1 estimulou o RAR e (54) Inibiu a produção de Aβ, induziu a transcrição de em ratinhos α-secretase A sobrexpressão da SIRT1/ Res + SIRT1 inibiu a via NF-B (57) diminui a toxicidade Aβ, na dependência da microglia, em culturas mistas SIRT1 KO promoveu a acetilação +? SIRT1 desacetila e promove (65) da tau e taupatia a degradação da tau 35 Aumento da desacetilação da tau, + Sirtuinas promoveram a ( 64 ) em modelos neuronais degradação da tau, potenciada pela leptina Ratinhos KO/Nicotinamida -? A diminuição da (69) diminuiu seletivamente tau fosforilada (Th231) a tau fosforilada (Th231) diminui a estabilidade e aumentou a sua degradação Res diminui a neuropatia Aβ +/- Diminui o stress oxidativo (71) DP Inibição da SIRT2 num modelo - Diminui a toxicidade ( 70 ) de DP em Drosophila associada a α-sinucleína Modelo de PD induzido por +/- (84) MPTP, em ratinhos transgénicos com expressão de SIRT1 Res em neurónios do mesencéfalo + SIRT1 desacetilou o p53 (85) Em células de neuroblastoma + Res estimulou a SIRT1 (87, 88) Sobrexpressão de SIRT1 em + SIRT1 ativou o PGC-1 e (89) 36 neurónios com α - sinucleína mutada aumentou a densidade mitocondrial Modelo de neurónios + Foi necessária a presença (18) dopaminérgicos de C. elegans de Sir-2.1 para diminuir tratados com 6-OHDA a toxicidade DH Res/ Sobrexpressão de SIRT1 + SIRT1 ativou o PGC - 1 e ( 89 , 95 ) em neurónios com hunyingtina mutada aumentou a densidade mitocondrial Isonicotinamida em leveduras + Sir2 ativada diminuiu a (93) com DH agregação de huntingtina Res em ratinhos com DH +/- (96) Inibição de Sir2 em modelos de - A inibição de Sir2 diminuiu (97, 98) DH de Drosophila ou de a biossíntese de esteroides neurónios do estriado ELA Res/sobrexpressão de SIRT1 + SIRT1 d esacetilou o p53 ( 66 , 101 ) em modelo de ratinhos com ELA Res em modelo neuronal de ELA + A ativação da SIRT1 diminui (102) com a mutação hSOD1-G93A a neurotoxicidade 37 Priónicas Res/sobrexpressão de SIRT1 + ( 105 ) em neurónios infetados com proteína priónica mutada Adaptada a partir de (31), com a permissão de Elsevier. Símbolos e abreviaturas usadas na tabela: +, protetor; -, prejudicial; +/-, nem protetor nem prejudicial; DA, doença de Alzheimer; RC, restrição calórica; SIRT1, sirtuina 1; Aβ, beta amiloide; ROCK1, proteína cínase associada à Rho; RAR, recetor do ácido retinóico; Res, resveratrol; NF-B, fator nuclear B; KO, knockout; Th231, treonina 231; DP, doença de Parkinson; SIRT2, sirtuina 2; MPTP, 1-metil-4phenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina; PGC-1, coativador 1 do PPARγ; C. elegans, Caenorhabditis elegans; 6-HODA, 6-hidroxidopamina; DH, doença de Huntington; Sir2, silent information regulator 2; ELA, esclerose lateral amiotrófica; hSOD1, dismútase do superóxido dependente de Cu⁄Zn humana. Number of languages 1 Languages Portuguese Order reference number Title of your thesis/dissertation Efeitos neuroprotetores das sirtuinas - potencial intervenção terapêutica em doenças neurodegenerativas Expected completion date Apr 2012 Estimated size (number of pages) 30 Elsevier VAT number GB 494 6272 12 Permissions price 0.00 EUR VAT/Local Sales Tax 0.0 USD / 0.0 GBP Total 0.00 EUR Terms and Conditions Página 2 de 2 Rightslink Printable License 03 - 04 - 2012 https://s100.copyright.com/CustomerAdmin/PLF.jsp?lID=2012040_1333334483920