Efeito do fluorocitrato sobre o metabolismo e parâmetros astrogliais em células C6

Abstract

Os astrócitos, células gliais mais abundantes do SNC, atuam como um componente ativo em funções cerebrais essenciais, tais como no metabolismo energético neuronal, dando suporte via lançadeira de lactato astrócito-neurônio (ANLS). Esse tipo celular é crucial na depuração do glutamato na fenda sináptica, reciclando-o através da glutamina sintetase (GS), sendo essa enzima um importante marcador astrocítico. Outro marcador muito utilizado é a proteína ligante de cálcio S100B, que é expressa e secretada principalmente por astrócitos. O fluorocitrato (FC) é um inibidor seletivo do metabolismo glial, principalmente em astrócitos, inibindo reversivelmente a enzima aconitase componente do ciclo de Krebs. Seus principais efeitos em astrócitos são alterações no metabolismo glutamatérgico e GABAérgico. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do FC sobre metabolismo (energético e glutamatérgico) e a secreção da proteína S100B, em células astrogliais C6, que são modelos amplamente usados de astrócitos. Para isso, cultivou-se as células em DMEM com 5% de SFB, as quais posteriormente foram semeadas em placas de 24 poços e tratadas com FC nas concentrações de 1, 10 e 100 μM por 1 e 24 horas sem a presença de SFB. O teste estatístico utilizado para análise de resultados foi a ANOVA de uma via seguida do pós-teste de Tukey com significância p ˂ 0,05. Como resultados, nas concentrações utilizadas o FC não exerceu efeitos tóxicos que levariam à perda da viabilidade e integridade celular. O FC na concentração de 100 μM em 1 hora de tratamento promoveu alterações nas células astrogliais C6, como aumento da captação de glicose, captação de glutamato, aumento no conteúdo de GSH e aumento na secreção da proteína S100B em relação ao basal. Em 24 horas de tratamento houve diminuição na liberação de lactato (100 μM) e aumento na captação de glicose nas concentrações inferiores (1 e 10 μM de FC). Não foram observadas mudanças na atividade da enzima GS em 1 hora de tratamento. No presente estudo observou-se que o FC possui efeito sobre o metabolismo astroglial, alterando parâmetros energéticos e glutamatérgicos, bem como sobre o marcador astrocítico, a S100B. Essas mudanças e respostas que o tratamento por FC causa elucida o funcionamento astroglial e também ressalta as diferenças metabólicas entre células C6 e astrócitos. Esse trabalho é o primeiro a demonstrar a ação do FC em células astrogliais C6.

Astrocytes, the most abundant cells in CNS, are an active component in essential brain functions, such as in neuronal energetic metabolism, given support via astrocyte-neuron lactate shuttle. This cell type is crucial to glutamate clearance in synaptic cleft, recycling it through glutamine synthetase (GS) and this enzyme is an important astrocyte marker. Other marker commonly used is the calcium binding protein S100B, that is expressed and secreted mainly by astrocytes and plays important roles intra and extra cellularly in CNS. Fluorocitrate (FC) is a selective inhibitor of glial metabolism, mainly at astrocytes, reversibly inhibiting the aconitase enzyme, element of the citric acid cycle. FC main effects in astrocytes are alterations in glutamatergic and GABAergic metabolism. Therefore, the aim of this work was to evaluate the effects of FC on metabolism (both energetic and glutamatergic) and the secretion of S100B protein in astroglial C6 cells, a widely used astrocyte model. For that, cells were cultivated in DMEM with 5% FBS and after seeded in 24 wells plate and then treated with FC (concentrations 1, 10 and 100 μM) for 1 and 24 hours without FBS. The statistics test used to analyze data was one-way ANOVA followed by Tukey post-test with significance p < 0.05. Results shown, with the concentrations used here, that FC did not exert toxic effects once we have not seen loss of cell viability and integrity. FC 100 μM at 1-hour treatment caused responses in astroglial c6 cells, such as the increase in glucose and glutamate uptake, GSH content and S100B secretion in comparison to the basal group. At 24 hours treatment, it was observed a decrease in extracellular lactate release (100 μM) and an increase in glucose uptake at lowers concentrations (1 and 10 μM). We have not observed changes in the activity of GS enzyme at 1-hour treatment. In the present study we observed the effects of FC on astroglial metabolism, evidenced by energetics and glutamatergics alterations, as well as on the astrocyte protein S100B. These changes and responses caused by FC treatment help to elucidate astroglial functions and points some differences between C6 cells and astrocytes. This work is the first to demonstrate the action of FC in astroglial C6 cells.