Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/22236
Title: Determinig how membrane phospholipids regulate CNS myelination and myelin composition
Other Titles: Determinar como os fosfolípidos membranares regulam a mielinização da mielina no SNC
Author: Correia, Bárbara Catarina Gonçalves
Advisor: Silva, Virgília Sofia Almeida de Azevedo e
Brites, Pedro Miguel Teixeira
Keywords: Fosfolípidos
Mielina
Defense Date: 21-Jul-2017
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Rhizomelic chondrodysplasia punctata (RCDP) is an autosomal recessive disorder characterized by a defect in peroxisomal enzymes responsible for the biosynthesis of plasmalogens. This leads to a deficiency of this type of glycerophospholipid, and patients present bone abnormalities, and mental retardation. This disorder can be caused by mutations in the GNPAT gene, which encodes the first enzyme necessary for plasmalogen synthesis. Some studies have shown that myelination in the peripheral and central nervous system is affected by the loss of plasmalogens. However, it is unknown how this defect in myelination is orchestrated in a cellular and molecular scenario. With this work, we showed that it is possible to use in vitro co-cultures of cortical neurons and oligodendrocytes, from WT and Gnpat KO mice, to investigate the relation between both cells and what leads to demyelination. This strategy can also help to test different candidates for therapies. Alkyl-glycerols have been indicated as an alternative precursor of plasmalogens, but until now their efficiency to restore plasmalogen levels is still not proven in nervous tissue. We used one type of alkyl-glycerol named 1-O-tetradecyl-glycerol, and it was able to restore the defective myelination in Gnpat KO co-cultures. Myelin is also rich in proteins, and some have important functions for compaction and maintenance of the myelin sheaths. Therefore, it is important to analyze how the proteins are affected by the lack of plasmalogens. We used Western blot to analyze different proteins present in compact and non-compact myelin. We observed a significant decrease in the amount of myelin basic proteins (MBP) in myelin isolated from brain and spinal cord of Gnpat KO mice. MBP is essential to keep the myelin sheaths compact and functional. Other proteins like tubulin polymerization-promoting protein (TPPP) showed no differences in brain or in spinal cord myelin, since this protein is known to regulate the differentiation of oligodendrocytes, and our previous results did not evidence any problems during differentiation.
Condrodisplasia rizomélica puncata é uma doença autossómica recessiva caracterizada por um defeito em enzimas peroxisomais responsáveis pela biossíntese de plasmalogénios. Estes defeitos causam uma deficiência na produção deste fosfolípido e os doentes apresentam anormalidades ósseas e um atraso mental. Esta doença pode ser causada por mutações no gene que codifica a enzima GNPAT que é a primeira enzima necessária para a síntese de plasmalogénios. Alguns estudos demonstraram que a mielinização é afetada pela perda de plasmlalogéneos no sistema nervoso central e periférico. Contudo, ainda não se sabe como é que este defeito se processa a nível celular e molecular. Com o presente trabalho, demonstramos que é possível usar co-culturas in vitro de neurónios corticais e de oligodendrócitos, provenientes de ratinhos wildtype (WT) e knockout (KO), possibilitando a investigação da relação entre os dois tipos de células e o que origina a desmielinização observada in vivo. Este método in vitro também pode ser usado para testar diferentes candidatos para eventuais terapias. Os alquil-glicerois já foram indicados como um percursor alternativo de plasmalogénios, mas a sua eficácia nunca foi comprovada em tecidos neuronais. Neste trabalho usámos um tipo de alquil-glicerol, denominado 1-O-tetradecil-glicerol, capaz de restaurar os defeitos da mielina nas co-culturas de ratinhos Gnpat KO. A mielina é também rica em proteínas e algumas têm funções importantes na compactação e manutenção da mielina. Por esse motivo, é importante estudar como é que as proteínas da mielina são afetadas pela deficiência em plasmlalogéneos. O western blot foi usado para analisar as diferentes proteínas presentes tanto na mielina compacta como na mielina não compacta. Os resultados demonstraram um decréscimo significativo da proteína básica de mielina (MBP) em mielina isolada do cérebro e espinal medula de ratinhos KO. Esta proteína é essencial para manter os segmentos de mielina compactos e funcionais. A proteína promotora de polimerização de tubulina (TPPP) não demonstrou diferenças, quer em mielina do cérebro quer da espinal medula. Esta proteína é responsável por regular a diferenciação dos oligodendrócitos e os nossos resultados mostram que um defeito em plasmalogénios não afeta a diferenciação dos oligodendrócitos, mas especificamente a produção de mielina por estas células.
Description: Mestrado em Biologia Molecular e Celular
URI: http://hdl.handle.net/10773/22236
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UA - Dissertações de mestrado

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