Publicação

Deciphering the mechanisms underlying the role of interleukin-10 in cognitive function

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A função cognitiva refere-se aos processos mentais internos críticos para as atividades quotidianas, como a memória. A imunovigilância do cérebro é crucial para a cognição. A ausência de células T e níveis aumentados de citocinas pró-inflamatórias têm sido associados a comprometimentos cognitivos. No entanto, o papel das citocinas anti-inflamatórias, como a interleucina-10 (IL-10), tem sido pouco estudado. Aqui, o efeito da ausência de IL-10 na função cognitiva foi investigado em murganhos fêmeas BALB/c jovens-adultas IL-10 knockout (KO) e irmãs de tipo selvagem (WT). A ausência de IL-10 prejudicou a memória de referência espacial dependente do hipocampo no Barnes-maze test. Curiosamemente, neste teste, os murganhos IL-10 KO mostraram uma redução nas estratégias dependentes do hipocampo principalmente durante as fases de metestro e diestro do ciclo estríco. Não foram observados problemas locomotores nos murganhos IL-10 KO, no entanto, a deficiência de IL-10 comprometeu a exploração no open-field test. Embora a ausência de IL-10 tivesse aumentado os níveis basais de corticosterona e de expressão genética de marcadores pró-inflamatórios no cólon, estes parâmetros não se correlacionaram com o desempenho comportamental. Usando as variáveis comportamentais analisadas, o genótipo (WT vs IL-10 KO) foi classificado por support vector machine models com uma precisão de até 89,3%. Adicionalmente, a ausência de IL-10 diminui o número de neurónios e volume do hipocampo dorsal, mas não do ventral. Além disso, no hipocampo, a deficiênciade IL-10 modulou negativamente a dinâmica das espinhas dendríticas e diminuiu a arborização dendrítica dos neurónios granulares do giro dentado dorsal e ventral e piramidais do cornu ammonis-1 e -3, que são conhecidos por suportar a aprendizagem e memória. Ademais, análises por citometria de fluxo mostraram que a ausência de IL-10 influenciou o perfil leucocitário no sangue pelo aumento do número total de neutrófilos e da sua percentagem dentro dos leucócitos e diminuição da percentagem dentro dos leucócitos de eosinófilos, células natural-killer, células B e células T. Além disso, no sangue, a deficiência de IL-10 aumentou a percentagem de células T CD4+ efetoras de memória, que foram previamente associadas a uma pior função cognitiva em idosos saudáveis. A ausência de IL-10 também aumentou o número total de leucócitos nos nódulos linfáticos cervicais profundos, sugerindo um aumento do recrutamento de células para o sistema linfático do cérebro. Por fim, através de um tratamento antibiótico, um protocolo para a depleção do microbioma intestinal de murganhos IL-10 KO foi otimizado. Após 3 dias de tratamento, os antibióticos reduziram os níveis de expressão genética de16s nas fezessem proliferação fúngica, proporcionando uma etapa inicial para explorar o papel do microbioma intestinal na função cognitiva de murganhos IL-10 KO. No geral, estes resultados não só suportaram que a ausência de IL-10 impactou as habilidades cognitivas, mas também destacaram potenciais mecanismos subjacentes à ação dessa citocina anti-inflamatória, que podem ser contribuintes importantes para o desenvolvimento de novas terapias para comprometimentos cognitivas baseadas em IL-10.
Autores principais:	Castro, Rogério Cristiano Rocha de
Assunto:	Citocina Função cognitiva Hipocampo Interleucina-10 Sistema imunitário Cytokine Cognitive function Hippocampus Immune system Interleukin-10
Ano:	2021
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	inglês
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	A função cognitiva refere-se aos processos mentais internos críticos para as atividades quotidianas, como a memória. A imunovigilância do cérebro é crucial para a cognição. A ausência de células T e níveis aumentados de citocinas pró-inflamatórias têm sido associados a comprometimentos cognitivos. No entanto, o papel das citocinas anti-inflamatórias, como a interleucina-10 (IL-10), tem sido pouco estudado. Aqui, o efeito da ausência de IL-10 na função cognitiva foi investigado em murganhos fêmeas BALB/c jovens-adultas IL-10 knockout (KO) e irmãs de tipo selvagem (WT). A ausência de IL-10 prejudicou a memória de referência espacial dependente do hipocampo no Barnes-maze test. Curiosamemente, neste teste, os murganhos IL-10 KO mostraram uma redução nas estratégias dependentes do hipocampo principalmente durante as fases de metestro e diestro do ciclo estríco. Não foram observados problemas locomotores nos murganhos IL-10 KO, no entanto, a deficiência de IL-10 comprometeu a exploração no open-field test. Embora a ausência de IL-10 tivesse aumentado os níveis basais de corticosterona e de expressão genética de marcadores pró-inflamatórios no cólon, estes parâmetros não se correlacionaram com o desempenho comportamental. Usando as variáveis comportamentais analisadas, o genótipo (WT vs IL-10 KO) foi classificado por support vector machine models com uma precisão de até 89,3%. Adicionalmente, a ausência de IL-10 diminui o número de neurónios e volume do hipocampo dorsal, mas não do ventral. Além disso, no hipocampo, a deficiênciade IL-10 modulou negativamente a dinâmica das espinhas dendríticas e diminuiu a arborização dendrítica dos neurónios granulares do giro dentado dorsal e ventral e piramidais do cornu ammonis-1 e -3, que são conhecidos por suportar a aprendizagem e memória. Ademais, análises por citometria de fluxo mostraram que a ausência de IL-10 influenciou o perfil leucocitário no sangue pelo aumento do número total de neutrófilos e da sua percentagem dentro dos leucócitos e diminuição da percentagem dentro dos leucócitos de eosinófilos, células natural-killer, células B e células T. Além disso, no sangue, a deficiência de IL-10 aumentou a percentagem de células T CD4+ efetoras de memória, que foram previamente associadas a uma pior função cognitiva em idosos saudáveis. A ausência de IL-10 também aumentou o número total de leucócitos nos nódulos linfáticos cervicais profundos, sugerindo um aumento do recrutamento de células para o sistema linfático do cérebro. Por fim, através de um tratamento antibiótico, um protocolo para a depleção do microbioma intestinal de murganhos IL-10 KO foi otimizado. Após 3 dias de tratamento, os antibióticos reduziram os níveis de expressão genética de16s nas fezessem proliferação fúngica, proporcionando uma etapa inicial para explorar o papel do microbioma intestinal na função cognitiva de murganhos IL-10 KO. No geral, estes resultados não só suportaram que a ausência de IL-10 impactou as habilidades cognitivas, mas também destacaram potenciais mecanismos subjacentes à ação dessa citocina anti-inflamatória, que podem ser contribuintes importantes para o desenvolvimento de novas terapias para comprometimentos cognitivas baseadas em IL-10.