Orientador: Iscia Teresinha Lopes Cendes

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Médicas

Resumo: As epilepsias afetam aproximadamente 1% da população mundial, sendo que a dentre as diferentes síndromes epilépticas a epilepsia de lobo temporal (ELT) é a mais freqüente, e aquela com a maior proporção de pacientes adultos que apresentam crises refratárias ao tratamento clínico. Molelos...

Resumo: As epilepsias afetam aproximadamente 1% da população mundial, sendo que a dentre as diferentes síndromes epilépticas a epilepsia de lobo temporal (ELT) é a mais freqüente, e aquela com a maior proporção de pacientes adultos que apresentam crises refratárias ao tratamento clínico. Molelos animais induzidos têm sido já largamente utilizados para estudar a ELT, já que se considera que os mesmos apresentam epileptogenicidade similar àquela observada em tecidos "epilépticos" humanos quando estudados ex vivo. Dentre os vários modelos disponíveis, aquele induzido pela pilocarpina, além de muito bem estabelecido em nosso meio, tem já ampla caracterização, sendo dividido em três fases de acordo com os aspectos fenomenológicos, histopatológicos e moleculares: fase aguda, fase silenciosa e fase crônica. Baseado em padrões de expressão diferencial de genes na fase silenciosa do modelo, tem-se que a modificação de circuitos neuronais é um importante pré-requisito para a plasticidade funcional no sistema nervoso central sob condições patológicas. Levando-se em conta que a remodelação hipocampal ocorre durante o período livre de crises (fase silenciosa), danos estruturais causados pelo status epilepticus (SE) induzido pela pilocarpina na fase aguda acabam resultando em crises espontâneas recorrentes na fase crônica do modelo. Dessa maneira, esse trabalho teve como objetivo principal investigar a ação de genes que têm suas expressões induzidas durante a fase silenciosa do modelo da pilocarpina, e que estariam possivelmente relacionados com danos neuronais e epileptogenêse através de mecanismos associados à plasticidade e reorganização neuronal. Além disso, o trabalho investigou mais profundamente o papel do gene interleucina1-beta (Il1b), o qual foi demonstrado previamente estar envolvido no aumento da liberação de glutamato durante a fase aguda do modelo da pilocarpina. A principal estratégia experimental utilizada foi baseada no silenciamento póstranscricional pela técnica de interferência por RNA (RNAi) aplicada in vivo. Foi definido um padrão de expressão gênica para os genes TrkB e Plat, que sabidamente estão envolvidos com a fase silenciosa, e também para os genes da família dos Toll like receptors, durante o início da fase silenciosa, demonstrando suas expressões alteradas. Tais alterações parecem participar dos processos críticos que ocorrem na fase silenciosa, processos inflamatórios que associadas à remodelação sináptica geradas pelos genes estruturais (TrkB e Plat), culminam na fase crônica do modelo. A expressão dos genes Il1b e Il1ra também foram definidas, além do silenciamento dos mesmos. O silenciamento na fase aguda do modelo da pilocarpina levou a alterações fenotípicas detectáveis nos animais silenciados. Sendo assim, acreditamos que nossos resultados fornecem dados relevantes referentes ao papel crítico dos genes investigados na determinação da epileptogênese durante as fases aguda e silenciosa do modelo da pilocarpina para ELT, além de ter demonstrado a viabilidade do uso da RNAi na investigação funcional de genes envolvidos na patogênese das epilepsias in vivo

Abstract: The epilepsies affect approximately 1% of the population worldwide. Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most frequent and commonly resistant to clinical treatment. Animal models have been widely used in order to study the mechanisms underlying TLE, especially those induced by chemical...

Abstract: The epilepsies affect approximately 1% of the population worldwide. Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most frequent and commonly resistant to clinical treatment. Animal models have been widely used in order to study the mechanisms underlying TLE, especially those induced by chemical agents or electrical stimulation. It is believed that these models present similar epileptogenesis to that of human epileptic tissues studied ex vivo. Among the various animals models available we decided to use the one induced by pilocarpine injections. This model is characterized by three different phases accordingly to phenomenological, histopathological and molecular aspects: acute phase, silent phase and chronic phase. Based on the presence of genes with differential expression patterns in the silent phase, it is believed that it is in this phase that occur the modifications in neuronal circuits that are essential to functional plasticity of the central nervous system under pathological conditions. The changes in hippocampal circuits occuring during the silent phase are the result of the damage caused by the status epilepticus (SE) induced by pilocarpine in the acute phase. These events will ultimately result in spontaneous recurrent seizures in the chronic phase of the model. The main objective of this work was to explore the action of genes that are induced during the silent phase of the pilocarpine model. These would be possibly related with the neuronal damage and the development of epileptogenesis through mechanisms associated with plasticity and neuronal reorganization. In addition, we aimed to explore futher the role of Interleukin1-beta (Il1b), which had been previously demonstrated to be involved in the increase of glutamate release during the acute phase of the pilocarpine model. To achieve these objectives we used a pos-transcriptional gene silencing strategy named RNA interference (RNAi) applied in vivo. It was defined a pattern of gene expression for Trkb and Plat, that are known to be involved with the silent phase. Besides that, the Toll like receptors genes family had the pattern of expression defined during the beginning of the silent phase, demonstrating the expression altered. These alterations seem to participate in the critical processes that occur in the silent phase, inflammatory processes that associated to the synaptic reorganization generated by the structural genes (TrkB and Plat), culminate in the chronic phase of the model. The expression of the genes Il1b and Il1ra were defined too, besides the silencing of them. The silencing in the acute phase of the pilocarpine model led to phenotypic alterations detectable in the animals that had the genes silenced. We believe that our results can provide relevant new information regarding the role of genes in the determination of epileptogenesis during the acute and silent phases of the pilocarpine model. In addition, we have demonstrated the fisibility of the using RNAi to study epileptogenesis in vivo