Docentes:
Apresentação:
O Laboratório de Neurogênese (LabNG) foi instituído em 1985 e estabeleceu no Instituto de Biofísica uma tradição em estudos experimentais de Neurodegeneração e Neuroproteção. A incorporação de novos professores a partir de 2002 expandiu o escopo do laboratório, que conta atualmente com 5 professores-pesquisadores, os quais lideram grupos e linhas de pesquisa de forma independente, compartilham as instalações e interagem através de seminários e reuniões regulares, bem como pela colaboração eventual e/ou co-orientação de alunos. Esta estrutura enriquece o ambiente científico pela formação diversificada e competência complementares, adicionados a crítica construtiva e apoio metodológico constante por parte dos membros do Laboratório. Os grupos de pesquisa do LabNG contam ainda com uma extensa rede de colaborações com cientistas da UFRJ, de outras instituições no país e no exterior.
O LabNG é caracterizado pela abordagem de problemas de natureza biológica no nível da Fisiologia Celular, com predomínio de projetos voltados para Neurociências, particularmente Desenvolvimento do Sistema Nervoso Central, Neurodegeneração e Neuroproteção, bem como Fundamentos de Oncologia Experimental. As linhas de pesquisa em andamento e respectivos líderes são as seguintes:
Propriedades funcionais da proteina prion e suas consequências para doenças neurodegenerativas: (Rafael Linden).
Resumo: Esta linha de pesquisa tem foco na proteína prion (PrPC), originalmente descoberta no contexto das encefalopatias espongiformes transmissíveis (ex. Kuru, Doença de Creutzledt-Jakob) e, recentemente, associada às Doenças de Alzheimer e Parkinson. A pesquisa é baseada no conceito de que a PrPC tem como função biológica servir como uma plataforma de montagem de complexos multimoleculares de sinalização celular residentes na superfície celular. Os projetos incluem: identificação e validação de moléculas que interagem com a PrPC; estudos in sillico e modelagem molecular aplicada à PrPC e suas parceiras; e determinação de mecanismos subjacentes ao pleiotropismo da PrPC, caracterizado por sua participação em múltiplos eventos nos níveis molecular, celular e organísmico. São ainda objetivos do grupo testar o papel da PrPC em funções neurais dependentes da idade e na neurodegeneração causada por comorbidades neurológicas (por exemplo, distúrbios cerebrovasculares simultâneos à Doença de Alzheimer), bem como a identificação de alvos terapêuticos formados pela interação seletiva da PrPC com determinadas moléculas relevantes para patologias degenerativas.
Multimorbidade no contexto de Doenças Neurodegenerativas: (Rafael Linden).
Resumo: Esta linha de pesquisa destina-se a estabelecer novos modelos experimentais de multimorbidade incluindo ao menos uma doença neurodegenerativa. A pesquisa é baseada na frequente coexistência de duas ou mais condições médicas em um único indivíduo, que podem incluir doenças físicas, infecciosas ou mentais, transitórias ou crônicas. Doenças neurodegenerativas são comuns em cenário de multimorbidade, particularmente prevalentes em idades avançadas. O primeiro modelo em andamento nesta linha de pesquisa é o da coexistência das doenças cerebrovascular (DCV) e Alzheimer (DA) em etapas precoces, para a qual foi desenvolvido com sucesso um modelo in vitro e está em andamento um novo modelo in vivo de DCV/DA, cada qual em etapa subclínica. Esta linha de pesquisa deverá expandir para outros casos de alta prevalência.
Terapia gênica neuroprotetora: (Hilda Petrs-Silva; Rafael Linden)
Resumo: Os projetos de pesquisa estão inseridos no contexto de neuroproteção através de terapia gênica, com emprego de vetores derivados de vírus adeno-associado recombinante (rAAV), com ênfase em modelos de neurodegeneração, como glaucoma e distúrbios cerebrovasculares. A pesquisa inclui estudos da interação do vetor viral com o tecido nervoso; o uso de rAAV para entrega de genes terapêuticos; bem como efeitos de modificações de vetores buscando o aumento da especificidade e eficácia da transdução gênica. Os projetos contemplam tanto o entendimento dos mecanismos fundamentais da neuroproteção, quanto o desenvolvimento de ensaios pré-clínicos de aplicação de terapia gênica. Colaboração eventual com outros grupos de pesquisa adiciona testes do efeito de vetores do tipo rAAV em modelos experimentais de patologias de outros sistemas orgânicos.
Neurobiologia Celular aplicada a Neurogênese: (Mariana S. Silveira)
Resumo: Esta linha de pesquisa visa investigar mecanismos moleculares de aquisição da identidade celular durante o desenvolvimento da retina e aplicar estes fundamentos para o desenho de novas estratégias regenerativas baseadas em reprogramação celular dirigidas a neuropatias, como o Glaucoma. Os projetos são focados em mecanismos de controle de proliferação celular e aquisição de identidades neuronais específicas no Sistema Nervoso e na investigação de estratégias regenerativas aplicadas a neuropatias que acometem a retina, principalmente células ganglionares.
Biologia do Estresse Celular (Luciana Barreto Chiarini)
Resumo: Esta linha de pesquisa tem como foco o estudo da resposta celular ao estresse. O grupo investiga os mecanismos moleculares que regulam a resposta adaptativa e a morte celular em diferentes contextos, como câncer, doença neurodegenerativa, desenvolvimento do sistema nervoso e infecção viral. Esta linha de pesquisa tem como foco o estudo das vias da Resposta a Proteínas Desenoveladas (Unfolded Protein Response – UPR), ativadas em decorrência do estresse de retículo endoplasmático. O grupo busca compreender a resposta celular ao estresse visando a identificação de alvos moleculares cuja modulação possa favorecer a sobrevivência ou a morte celular em terapias neuroprotetoras e anti-oncogênicas, respectivamente.
Ação de Citocinas durante o Desenvolvimento e Processos de Degeneração e Regeneração no Sistema Nervoso Central (Alfred Sholl-Franco)
Resumo: Este grupo estuda propriedades imunomodulatórias celulares e humorais no sistema nervoso central (SNC), principalmente no que se refere ao papel de citocinas e outras moléculas sinalizadoras (como o ATP) em processos de proliferação, sobrevida e diferenciação em diferentes áreas do SNC (e.g. retina, nervo óptico e mesencéfalo), com destaque para as populações de fotorreceptores e de células ganglionares da retina (CGR) de roedores, durante o desenvolvimento e processos degenerativos.
Núcleo de Divulgação Cientifica e Ensino de Neurociências, (CeC-NuDCEN – Coordenador: Alfred Sholl-Franco. Portal: http://cienciasecognicao.org/cecnudcen/)
Resumo: Ainda como parte das atividades do Laboratório de Neurogênese figura esta unidade de extensão instalada no Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho (localizada na sala G0-015). Este núcleo tem o objetivo de fomentar, através das neurociências, os processos de divulgação, popularização, conscientização pública e letramento nas áreas de ciência e tecnologia. Neste núcleo são desenvolvidas ações de editoração, produção de material áudio-visual e de materiais didático-instrucionais, disponibilizados através de diferentes mídias (ver portal http://www.cienciasecognicao.org). O NuDCEN conta com parcerias firmadas com secretarias de educação e escolas das redes de ensino básico de diferentes municípios do Rio de Janeiro e da região metropolitana, e opera em colaboração com pesquisadores da UFRJ e de outras instituições de ensino superior nacionais e internacionais, através das seguintes subáreas: (1) Ensino, aprendizagem e neuroeducação; (2) Cognição e corporeidade; (3) Novas mídias, narratividade e ensino de neurociências.
Linhas de Pesquisa:
- Dinâmica molecular da proteína príon e modelagem de sua interação com ligantes.
- Desenvolvimento de terapia anti-oncogênica baseada em interação da proteína príon com ligantes fisiológicos.
- Desenvolvimento de modelos pré-clínicos de multimorbidade no contexto de doenças neurodegenerativas.
- Investigação de efeitos neuroprotetores de terapia celular aplicada a modelo pré-clínico de comorbidade cerebrovascular/Doença de Alzheimer.
- Construção, produção e aplicação de vetores de vírus adeno-associado recombinante (rAAV).
- Terapia gênica neuroprotetora e regenerativa para doenças neurodegenerativas.
- Estudos do modelo de glaucoma experimental por aumento subagudo de pressão intraocular: retina e nervo óptico.
- Mitoterapia em modelo experimental de glaucoma.
- CRISPR-Cas9 para knockin com uso de vetores de rAAV.
- Mecanismos de controle de proliferação celular e aquisição de identidades neuronais específicas no Sistema Nervoso.
- Investigação de estratégias regenerativas aplicadas a neuropatias que acometem a retina, principalmente células ganglionares.
- Investigação de mecanismos moleculares de controle da morte das células ganglionares da retina.
- Investigação de mecanismos moleculares de controle da resposta ao estresse de Retículo endoplasmático.
- Análise das vias da UPR na retina em desenvolvimento.
- Desenvolvimento de terapia neuroprotetora pela modulação de vias da UPR em modelo de retinose pigmentar.
- Desenvolvimento de terapia anti-oncogênica pela modulação de vias da UPR em glioma e melanoma.
- Estudos sobre os mecanismos de morte de fotorreceptores (bastonetes) induzido por cloreto de cobalto, assim como os mecanismos de ação de citocinas na proliferação, diferenciação e sobrevida desta população.
- Mecanismos de ação de citocinas na sobrevida, crescimento axonal de CGR e plasticidade retino-tectal durante o desenvolvimento ou após axotomia.
- Mecanismos de ação de anticorpos anti-VEGF na proliferação, diferenciação e sobrevida de células retinianas in vítro e in vivo.
Principais técnicas/metodologias utilizadas:
Construção de plasmídeos; produção de plasmídeo em pequena média e larga escala; produção de vetores de rAAV; Eletroporação/uso de vetores virais in vivo; cultura de linhagens celulares; culturas de explantes de retina; processamento histológico de tecidos fixados; imunohistoquímica; imunofluorescência; microscopia campo claro, de fluorescência e Confocal; análise de expressão gênica; PCR em tempo real; Western blot.
Modelo/Organismo de estudo:
Preparações in vitro: Linhagens celulares tumorais (glioblastomas); culturas de células retinianas; explantes histotípicos da retina de roedores
Modelos in vivo: Ratos (Lister-hooded); Camundongos (C57/BL6; C57/BL10;129Ola WT e KO para Prnp; RD10)
Equipamentos multiusuário disponíveis no laboratório
- Applied Biosystems® 7500 Real-Time PCR System
- French Press
- Ultracentrífuga
Cinco publicações mais relevantes do laboratório (clicar no artigo para acessá-lo):
7. CABRAL MIRANDA, F.; ADÃO-NOVAES, J.; HAUSWIRTH, W. W.; LINDEN, R.; PETRS-SILVA, H.; CHIARINI, L. B. (2015) CHIP, a carboxy terminus HSP-70 interacting protein, prevents cell death induced by endoplasmic reticulum stress in the central nervous system. Front Cell Neurosci., 8:438. doi: 10.3389/fncel.2014.00438.
Equipe
Pós-Docs:
Carla Andreia Abreu
Daiane da Rocha Janner
Corpo Técnico:
José Nilson dos Santos
José Francisco Tibúrcio
Daianne Neves Mandarino Torres
Alunos de Doutorado:
Carlos Franciney M. Vasconcelos
Daianne Neves Mandarino Torres
Mariana Santana Dias
Pedro Henrique Gonçalves Victorino
Victor Araújo Guedes
Viviane Medeiros Oliveira-Valença
Alunos de Mestrado:
Dio Pablo Alexandrino de Mattos
Rafael Pereira Ferreira
Taliane Vasconcelos
Thaís Costa Porto Marinho
Aperfeiçoamento:
João Pedro Queiroz Liporace
Colaboradores:
Alejandra Bosco (University of Utah)
Antônio Galina Filho (IBqM, UFRJ)
Daniel Adesse (IOC Fiocruz-RJ)
Jan Kock (University of Medicine Gottingen)
João B. Relvas (i3S, Universidade do Porto)
John Flannery (University of California – San Franscisco)
Luiz Dione Melo (IFRJ)
Nádia Campos (ICB, UFRJ)
Paula Campello-Costa (IB, UFF)
Rodrigo A. P. Martins (ICB, UFRJ)
Sergio T. Ferreira (IBqM/IBCCF – UFRJ)
Vinicius de Toledo Ribas (UFMG)
William Hauswirth (University of Florida)
Contato telefônico: (21) 3938-6562 / 6597 /6553
