O papel da O papel da Aquaporina-4 no Aquaporina-4 no Endema CerebralEndema Cerebral

ResumoResumo

O edema cerebral constitui um desafio para a medicina. Porém, com os avanços da medicina, muitas informações sobre o trânsito da água nas interfaces do cérebro.

Em 1992 foi descoberta a proteína Aquaporina, que promete ser muito eficaz na distribuição de água no cérebro, ajudando na luta contra os edemas cerebrais.

ResumoResumo

ObjetivoObjetivo

Esse artigo discutirá principalmente as proteínas que formam canais específicos de água, chamadas aquaporinas, e em particular a aquaporina-4, e sua possível participação no edema cerebral. E como a regulação desta pode ajudar a reverter um edema.

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebralO edema decorre de um

desequilíbrio da dinâmica de água no encéfalo, ocasionando o acúmulo dela em meio intra ou extracelular.

Causada também por lesões focais (tumores, abscessos, hematomas) ou difusas (anóxia, meningites, encefalites, certas intoxicações).

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebralO estudo do edema cerebral é importante para desenvolver novos fármacos e estratégias terapêuticas.

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebral

Cérebro sadioCérebro sadio

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebralCausas:No meio intracelular, a água pode se

acumular por falha dos canais iônicos ou por bomba protéicas que deslocam íons, gastando energia. Ou perda continuada de sódio pelos neurônios com captação deste pelo astrócito também é apontado como processo básico de formação de edema.

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebral

O acumulo de água leva ao inchaço do órgão. Isso pode resultar em morte.

Por que esse problema causaria a morte?

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebral

Motivo:O cérebro não dispõe de espaço

reserva, devido a presença da caixa craniana.

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebral

Introdução :O Edema Introdução :O Edema CerebralCerebral

Os canais protéicos Os canais protéicos transportadores específicos de transportadores específicos de água: Aquaporinaságua: Aquaporinas1870: hipótese de que a água

ultrapassava a membrana por canais protéicos específicos, postulada por Overton.

1992 (Peter Agre): proteína de hemácias com alta permeabilidade à água, identificou- se a primeira Aquaporina.

A A aquaporina: Descobertaaquaporina: Descoberta

Xenopus laevis

Oócitos CHIP 28Hemácias

A A aquaporinaaquaporina

Identificadas:mais de 200. tipos diferentes

Localização: em centenas de espécies de seres vivos, incluindo bactérias, fungos, invertebrados e mamíferos, incluindo o ser humano.

A A aquaporina: Estruturaaquaporina: EstruturaSequência de

aminoácidos característico:

Asparagina Prolina Alanina Chamada motivo

NPA

Ser Humano:

epitélio do cristalino, córnea, rins, pulmões, tecido adiposo, testículo, pâncreas, fígado, intestino e cérebro, entre outros.

A A aquaporina: aquaporina: distribuiçãodistribuição

Subfamília das Aquaporinas: Subfamília das Aquaporinas: estruturaestrutura

Seis domínios

transmembrana

Subfamília das Aquaporinas: Subfamília das Aquaporinas: estruturaestrutura

Subfamília das Aquaporinas: Subfamília das Aquaporinas: estruturaestrutura

Subfamília das Aquaporinas: Subfamília das Aquaporinas: estruturaestrutura

As Aquaporinas no tecido As Aquaporinas no tecido Cerebral e a Aquaporina-Cerebral e a Aquaporina-44São

encontradas no cérebro as Aquaporinas: dos tipos 1, 3, 4, 5, 8, 9 e 11.

Localização:

A Aquaporina que apresenta maior distribuição no cérebro é a Aquaporina-4

A Aquaporina-4A Aquaporina-4O gene da aquaporina-4 localiza-se no

cromossomo 18;A aquaporina-4 pesa 34 KD com

seqüências de 301 a 323 aminoácidos dependendo de sua isoforma e pode ainda ser glicosilada17;

O cloreto de mercúrio é capaz de bloquear as proteínas formadoras de canal de água, com exceção da aquaporina-4.

A Aquaporina-4A Aquaporina-4Na aquaporina-4 o chumbo teria a ação de

aumentar a permeabilidade.Distribui-se de modo irregular na membrana

do astrócito e demonstra polaridade.Enriquecimento das membranas em contato

com os microvasos cerebrais e espaços subaracnóideos e uma baixa presente na membrana que se volta para o ambiente sináptico.

A alfa-sintrofina é uma proteína do grupo das distrofinas que serve de região para ancoramento da Aquaporina-4.

A Aquaporina-4 e o Edema A Aquaporina-4 e o Edema CerebralCerebral

Estresse Hipo-osmolar

Edemas em pouca

proporção.

Edemas em consideráv

el proporção.

Edemas em consideráv

el

proporção.

Edemas em pouca

proporção.

A Aquaporina-4 e o Edema A Aquaporina-4 e o Edema CerebralCerebral

Camundongos Knock-out

Camundongos selvagens

Edema Vasogêni

co

Edema Vasogêni

co

Lesão a frio

Lesão a frio

Implante de células tumorais

Implante de células tumorais

Percussão em

coluna líquida

Percussão em

coluna líquida

Injeção hipo-osmolar no parênquima

Injeção hipo-osmolar no parênquima

A Aquaporina-4 e o Edema A Aquaporina-4 e o Edema CerebralCerebralConclusão do 1º experimento:

A Aquaporina-4 e o Edema A Aquaporina-4 e o Edema CerebralCerebralConclusão do 2º experimento: em que há

excesso de água livre no meio extracelular

DiscussãoDiscussãoO método ideal para o

acompanhamento do edema cerebral é a ressonância magnética.

Características: ◦Grande sensibilidade de definição de

partes moles;◦Observa a dinâmica dos prótons de

hidrogênio e a água cerebral;◦Permite o estudo da perfusão e difusão

da água livre identificando o edema vasogênico e o edema intracelular;

◦Possibilita o estudo de metabólitos pela técnica de espectroscopia.

DiscussãoDiscussão

DiscussãoDiscussãoPorém...

◦A técnica do exame é demorada;◦Necessita de equipamentos

especiais para monitorização dos pacientes;

◦O estudo em pacientes críticos, às

vezes com instabilidades freqüentes, dificulta a realização do exame

naqueles casos em que o mesmo mais elucidaria a condição.

PerspectivasPerspectivas

◦Conhecer melhor a estrutura molecular dos canais transportadores de água, em particular da aquaporina-4, abre novas perspectivas na compreensão do edema cerebral e a possibilidade de que novas terapêuticas mais eficientes surjam.

◦Esperam que estudos relacionados com mutações gênicas de aquaporinas-4 e outros canais relacionados com edema cerebral, ajudem a melhor compreender o edema cerebral e, assim,aliviar o sofrimento dos pacientes acometidos.

ConclusõesConclusõesA permeabilidade à água da

Aquaporina-4 pode ser regulada por fosforilação reversível.◦Éster de forbol – Proteína Quinase C◦Proteína Quinase A , Proteína Quinase C

e Caseína Quinase II – Thr6Há muito já se usam drogas que

atuam sobre as aquaporinas.◦Mercuriais

Outras drogas que têm sido associadas à Aquaporina.◦Lítio◦Acetazolamida◦Glicocorticóides

GrupoGrupoJéssica Santos QueirozSamantha Lohaine GimenezPaulo Eduardo de SantanaLeonardo FortunaDaniel Henrique